素混凝土桩检测方法

1. 常用的桩基检测的主要方法

常用的桩基检测的主要方法有静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法等。在桩基检测中，各个检测手段需要配合使用，利用各自的特点和优势，按照实际情况，灵活运用各种方法，才能够对桩基进行全面准确的评价。本文列举桩基检测工作中常见问题，一一解答，必须收藏。
01class1.什么情况下，施工前应采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值？检测数量有什么要求？答：当设计有要求或满足下列条件之一时，施工前应采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值：
（1）设计等级为甲级、乙级的桩基；
（2）地质条件复杂、桩施工质量可靠性低；
（3）本地区采用的新桩型或新工艺。
检测数量在同一条件下不应少于3根，且不宜少于总桩数的1%；当工程桩总数在50根以内时，不应少于2根。
02class2.什么情况下，施工前应采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值？检测数量有什么要求？答：单桩承载力和桩身完整性验收抽样检测的受检桩选择宜符合下列规定：
（1）施工质量有疑问的桩；
（2）设计方认为重要的桩；
（3）局部地质条件出现异常的桩；
（4）施工工艺不同的桩；
（5）承载力验收检测时适量选择完整性检测中判定的Ⅲ类桩；
（6）除上述规定外，同类型桩宜均匀随机分布。
03class3.混凝土桩的桩身完整性检测的抽检数量应符合那些规定？答：混凝土桩的桩身完整性检测的抽检数量应符合下列规定：
（1）柱下三桩或三桩以下的承台抽检旅腔枝桩数不得少于1根。
（2）设计等级为甲级，或地质条件复杂。成桩质量可靠性较低的灌注桩，抽检数量不应少于总桩数的30%，且不得少于20根；其他桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的20%，且不得少于10根。
注：a.对端承型大直径灌注桩，应在上述两款规定的抽检桩数范围内，选用钻芯法或声波透射法对部分受检桩进行桩身完整性检测。抽检数量不应少于总桩数的10%。
b.地下水位以上且终孔后桩端持力层已通过核验的人工挖孔桩，以及单节混凝土预制桩，抽检数量可适当减少，但不应少于总桩数的10%，且不应少于10根。
c.当符合第2问第1～4款规定的桩数较多，或为了全面了解整个工程基桩的桩身完整性情况时，应适当增加抽检数量。
04class4.对单位工程内且在同一条件下的工程桩，当符合什么条件时，应采用单桩竖向抗压承载力静载试验进行验收检测？答：对单位工程内且在同一条件下的工程桩，当符合下列条件之一时，应采用单桩竖向抗压承载力静载试验进行验收检测：
（1）设计等级为甲级的桩基。
（2）地质条件复杂、桩施工质量可靠性低；
（3）本地区采用的新桩型或新工艺；
（4）挤土群桩施工产生挤土效应。
抽检数量不应少于总桩数的l%，且不少于3根；当总桩数在50根以内时，不应少于2根。
注：对上述第1～4款规定条件外的工程桩，当采用竖向圆和抗压静载试验进行验收承载力检测时，抽检数量宜按本条规定执行。
05class5.对于端承型大直径灌注桩，什么情况下可采用钻芯法检测？拆敏抽检数量怎么确定？答：对于端承型大直径灌注桩，当受设备或现场条件限制无法检测单桩竖向抗压承载力时，可采用钻芯法测定桩底沉渣厚度并钻取桩端持力层岩土芯样检验桩端持力层。抽检数量不应少于总桩数的10%，且不应少于10根。
06class6.什么情况下应进行单桩竖向抗拔、水平承载力检测？检测数量怎么确定？答：对于承受拔力和水平力较大的桩基，应进行单桩竖向抗拔、水平承载力检测。检测数量不应少于总桩数的l%，且不应少于3根。
07class7.什么情况时应进行验证与扩大检测，并阐述验证与扩大检测的方法？
答：（1）低应变检测时，对于嵌岩桩，桩底时域反射信号为单一反射波而且与锤击信号同向时；实测信号复杂，无规律，无法对其进行准确评价；桩身截面渐变或多变，而且变化幅度较大的混凝土灌注桩时刻采用静载法或钻芯法验证。
（2）高应变检测时，桩身存在缺陷，无法判定桩的竖向承载力；或桩身缺陷对水平承载力有影响；单击贯入度大，桩底同向反射强力且反射峰较宽，侧阻力波、端阻力波反射弱，即波形表现出竖向承载性状明显与勘察报告中的地质条件不符合时，可采用静载法进一步验证；
（3）嵌岩桩桩底同向反射强烈，且在时间2L/C后无明显端阻力反射，可采用钻芯法核验。
（4）桩身浅部缺陷可采用开挖验证。
（5）桩身或接头存在裂隙的预制桩可采用高应变法验证。
（6）单孔钻芯检测发现桩身混凝土质量问题时，宜在同一基桩增加钻孔验证。
（7）对低应变法检测中不能明确完整性类别的桩或Ⅲ类桩，可根据实际情况采用静载法、钻芯法、高应变法、开挖等适宜的方法验证检测。
（8）当单桩承载力或钻芯法抽检结果不满足设计要求时，应分析原因，并经确认后扩大抽检。
（9）当采用低应变法、高应变法和声波透射法抽检桩身完整性所发现的Ⅲ、Ⅳ类桩之和大于抽检桩数的20%时，宜采用原检测方法（声波透射法可改用钻芯法），在未检桩中继续扩大抽检。
08class8.阐述桩身完整性类别分类原则？哪类桩应进行工程处理？
答：桩身完整性类别分类原则
Ⅰ类桩桩身完整
Ⅱ类桩桩身有轻微缺陷，不会影响桩身结构承载力的正常发挥
Ⅲ类桩桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响
Ⅳ类桩桩身存在严重缺陷
Ⅳ类桩应进行工程处理。
09class9.基桩检测报告应包含那些内容？答：检测报告应结论准确，用词规范。
检测报告应包含以下内容：
(1)委托方名称，工程名称、地点，建设、勘察、设计、监理和施工单位，基础、结构型式，层数，设计要求，检测目的，检测依据，检测数量，检测日期；
(2)地质条件描述；
(3)受检桩的桩号、桩位和相关施工记录；
(4)检测方法，检测仪器设备，检测过程叙述；
(5)受检桩的检测数据，实测与计算分析曲线、表格和汇总结果；
(6)与检测内容相应的检测结论。工程桩承载力检测结果的评价，应给出每根受检桩的承载力检测值，并据此给出单位工程同一条件下的单桩承载力特征值是否满足设计要求的结论。
10class10.单桩竖向抗压静载试验加载量如何确定？答：（1）为设计提供依据的试验桩，应加载至破坏；当桩的承载力以桩身强度控制时，可按设计要求的加载量进行。
（2）对工程桩抽样检测时，加载量不应小于设计要求的单桩承载力特征值的2.0倍。
11class11.单桩竖向抗压静载试验加载反力装置应符合那些规定？答：加载反力装置可根据现场条件选择锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置、锚桩压重联合反力装置、地锚反力装置，并应符合下列规定：
（1）加载反力装置能提供的反力不得小于最大加载量的1.2倍。
（2）应对加载反力装置的全部构件进行强度和变形验算。
（3）应对锚桩抗拔力（地基土、抗拔钢筋、桩的接头）进行验算；采用工程桩作锚桩时，锚桩数量不应少于4根，并应监测锚桩上拔量。
（4）压重宜在检测前一次加足，并均匀稳固地放置于平台上。
（5）压重施加于地基的压应力不宜大于地基承载力特征值的1.5倍，有条件时宜利用工程桩作为堆载支点。
12class12.阐述单桩竖向抗压静载试验加载室荷载测量方法及精度、量程要求？答：荷载测量可用放置在千斤顶上的荷重传感器直接测定；或采用并联于千斤顶油路的压力表或压力传感器测定油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载。传感器的测量误差不应大于1%，压力表精度应优于或等于0.4级。试验用压力表、油泵、油管在最大加载时的压力不应超过规定工作压力的80%。的压力不应超过规定工作压力的80%。13class13.阐述单桩竖向抗压静载试验沉降测量方法及仪器精度要求？答：沉降测量宜采用位移传感器或大量程百分表，并应符合下列规定：
（1）测量误差不大于0.1%，分辨力优于或等于0.01mm。1测量误差不大于0.1%，分辨力优于或等于0.01mm。
（2）直径或边宽大于500mm的桩，应在其两个方向对称安置4个位移测试仪表，直径或边宽小于等于500mm的桩可对称安置2个位移测试仪表。
（3）沉降测定平面宜在桩顶200mm以下位置，测点应牢固地固定于桩身。3沉降测定平面宜在桩顶200mm以下位置，测点应牢固地固定于桩身。
（4）基准梁应具有一定的刚度，梁的一端应固定在基准桩上，另一端应简支于基准桩上。
（5）固定和支撑位移计（百分表）的夹具及基准梁应避免气温、振动及其他外界因素的影响。
14class14.阐述单桩竖向抗压静载试验试桩现场检测对试桩的要求？答：（1）试桩的成桩工艺和质量控制标准应与工程桩一致。
（2）桩顶部宜高出试坑底面，试坑底面宜与桩承台底标高一致。混凝土桩头加固可按本规范附录B执行。
（3）对作为锚桩用的灌注桩和有接头的混凝土预制桩，检测前宜对其桩身完整性进行检测。
15class15.单桩竖向抗压静载试验加卸载方式应符合那些规定？答：（1）加载应分级进行，采用逐级等量加载；分级荷载宜为最大加载量或预估极限承载力的1/10，其中第一级可取分级荷载的2倍。
（2）卸载应分级进行，每级卸载量取加载时分级荷载的2倍，逐级等量卸载。
（3）加、卸载时应使荷载传递均匀、连续、无冲击，每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的±10%。
16class16.阐述为设计提供依据的竖向抗压静载试验试验步骤应符合那些规定？答：为设计提供依据的竖向抗压静载试验应采用慢速维持荷载法。
慢速维持荷载法试验步骤应符合下列规定：
（1）每级荷载施加后按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次。
（2）试桩沉降相对稳定标准：每一小时内的桩顶沉降量不超过0.1mm，并连续出现两次（从分级荷载施加后第30min开始，按1.5h连续三次每30min的沉降观测值计算）。
(3)当桩顶沉降速率达到相对稳定标准时，再施加下一级荷载。
(4)卸载时，每级荷载维持lh，按第15、30、60min测读桩顶沉降量后，即可卸下一级荷载。卸载至零后，应测读桩顶残余沉降量，维持时间为3h，测读时间为第15，30min，以后每隔30min测读一次。
17class17.简述竖向抗压静载试验终止加载条件？答：当出现下列情况之一时，可终止加载：
（1）某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍。
注：当桩顶沉降能相对稳定且总沉降量小于40mm时，宜加载至桩顶总沉降量超过40mm。
（2）某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准。
（3）已达到设计要求的最大加载量。
（4）当工程桩作锚桩时，锚桩上拔量已达到允许值。
（5）当荷载.沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量60～80mm；在特殊情况下，可根据具体要求加载至桩顶累计沉降量超过80mm。
18class18.简述单桩竖向抗压极限承载力综合分析确定方法？答：单桩竖向抗压极限承载力。可按下列方法综合分析确定：
(1)根据沉降随荷载变化的特征确定：对于陡降型Q曲线，取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值。
(2)根据沉降随时间变化的特征确定：取曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。
(3)出现某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准情况，取前一级荷载值。
(4)对于缓变型Q曲线可根据沉降量确定，宜取S＝40mm对应的荷载值；当桩长大于40m时，宜考虑桩身弹性压缩量；对直径大于或等于8mmm的桩，可取S=0.05D（D为桩端直径）对应的荷载值。
注：当按上述四款判定桩的竖向抗压承载力未达到极限时，桩的竖向抗压极限承载力应取最大试验荷载值。19class19.简述单桩竖向抗压极限承载力、单桩竖向抗拔极限承载力统计值及特征值的确定方法？答：单桩竖向抗压极限承载力统计值及特征值的确定应符合下列规定：
（1）参加统计的试桩结果，当满足其极差不超过平均值的30%时，取其平均值为单桩竖向抗压极限承载力。
（2）当极差超过平均值的30%时，应分析极差过大的原因，结合工程具体情况综合确定，必要时可增加试桩数量。
（3）对桩数为3根或3根以下的柱下承台，或工程桩抽检数量少于3根时，应取低值。
（4）单位工程同一条件下的单桩竖向抗压承级力特征值应按单桩竖向抗压极限承载力统计值的一半取值。
注：当工程桩不允许带裂缝工作时，取桩身开裂的前一级荷载作为单桩竖向抗拔承载力特征值，并与按极限荷载一半取值确定的承载力特征值相比取小值。20class20.简述单桩竖向抗压静载试验检测报告除应包括本规范第3.5.5条内容外，还应包括那些内容？答：检测报告除应包括本规范第3.5.5条内容外，还应包括：
（1）受检桩桩位对应的地质柱状图；
（2）受检桩及锚桩的尺寸、材料强度、锚桩数量、配筋情况；
（3）加载反力种类，堆载法应指明堆载重量，锚桩法应有反力梁布置平面图；
（4）加卸载方法，荷载分级；
（5）本规范第4.4.1要求绘制的曲线及对应的数据表；与承载力判定有关的曲线及数据；
（6）承载力判定依据；
（7）当进行分层摩阻力测试时，还应有传感器类型、安装位置，轴力计算方法，各级荷载下桩身轴力变化曲线，各土层的桩侧极限摩阻力和桩端阻力。
21class21.单桩竖向抗拔静载试验终止加载条件？答：当出现下列情况之一时，可终止加载：
（1）在某级荷载作用下，桩顶上拔量大于前一级上拔荷载作用下的上拔量5倍。
（2）按桩顶上拔量控制，当累计桩顶上拔量超过100mm时。
（3）按钢筋抗拉强度控制，桩顶上拔荷载达到钢筋强度标准值的0.9倍。
（4）对于验收抽样检测的工程桩，达到设计要求的最大上拔荷载值。
22class22.简述单桩竖向抗拔极限承载力的综合判定方法？答：单桩竖向抗拔极限承载力可按下列方法综合判定：
（1）根据上拔量随荷载变化的特征确定：对陡变型U—δ曲线，取陡升起始点对应的荷载值；
（2）根据上拔量随时间变化的特征确定：取δ—lgt曲线斜率明显变陡或曲线尾部明显弯曲的前一级荷载值。
（3）当在某级荷载下抗拔钢筋断裂时，取其前一级荷载值。
23class23.单桩竖向抗拔试验检测报告除应包括规范第3.5.5条内容外，还应包括那些内容？答：检测报告除应包括本规范第3.5.5条内容外，还应包括：
（1）受检桩桩位对应的地质柱状图；
（2）受检桩尺寸（灌注桩宜标明孔径曲线）及配筋情况；
（3）加卸载方法，荷载分级；
（4）数据整理应绘制上拔荷载-桩顶上拔量(U)关系曲线和桩顶上拔量-时间对数(关系曲线)。并提供对应的数据表；
（5）承载力判定依据；
（6）当进行抗拔摩阻力测试时，应有传感器类型、安装位置、轴力计算方法，各级荷载下桩身轴力变化曲线，各土层中的抗拔极限摩阻力。
24class24.简述单桩水平静载试验桩的水平位移测量方法及基准点设置方法？答：在水平力作用平面的受检桩两侧应对称安装两个位移计进行桩的水平位移测量；当需要测量桩顶转角时，尚应在水平力作用平面以上50cm的受检桩两侧对称安装两个位移计。
位移测量的基准点设置不应受试验和其他因素的影响，基准点应设置在与作用力方向垂直且与位移方向相反的试桩侧面，基准点与试桩净距不应小于1倍桩径。
25class25.单桩水平静载试验加卸载方式和水平位移测量应符合那些规定？答：加卸载方式和水平位移测量应符合下列规定：
(1)单向多循环加载法的分级荷载应小干预估水平极限承载力或最大试验荷载的1/10。每级荷载施加后，恒载4min后可测读水平位移，然后卸载至零，停2min测读残余水平位移，至此完成一个加卸载循环。如此循环5次，完成一级荷载的位移观测。试验不得中间停顿。
(2)慢速维持荷载法的加卸载分级、试验方法及稳定标准应按竖向抗压静载试验有关规定执行。
26class26.简述单桩水平静载试验终止加载条件？答：当出现下列情况之一时，可终止加载：
(1)桩身折断；
(2)水平位移超过30～40mm（软土取40mm）；
(3)水平位移达到设计要求的水平位移允许值。
27class27.简述单桩的水平临界荷载综合确定方法？答：单桩的水平临界荷载可按下列方法综合确定：
（1）取单向多循环加载法时的H—t—Y0曲线或慢速维持荷载法时的H—Y0曲线出现拐点的前一级水平荷载值。
（2）取H—ΔY0/ΔH曲线或lgH—lgY0曲线上第一拐点对应的水平荷载值。
（3）取H—σS曲线第一拐点对应的水平荷载值
28class28.简述单桩的水平极限承载力综合确定方法？答：单桩的水平极限承载力可按下列方法综合确定：
（1）取单向多循环加载法时的H—t—Y0曲线产生明显陡降的前一级、或慢速维持荷载法时H—Y0的曲线发生明显陡降的起始点对应的水平荷载值。
（2）取慢速维持荷载法时的Y0—lgt曲线尾部出现明显弯曲的前一级水平荷载值。-
（3）取H—ΔY0/ΔH曲线或lgH—lgY0曲线上第二拐点对应的水平荷载值。
（4）取桩身折断或受拉钢筋屈服时的前一级水平荷载值。
29class29.单位工程同一条件下的单桩水平承载力特征值的确定应符合那些规定？答：单位工程同一条件下的单桩水平承载力特征值的确定应符合下列规定：
(1)当水平承载力按桩身强度控制时，取水平临界荷载统计值为单桩水承载力特征值。
(2)当桩受长期水平荷载作用且状不允许开裂时，取水平临界荷载统计值的0.8倍作为单桩水平承载力特征值。
(3)当水平承载力按设计要求的水平允许位移控制时，可取设计要求的水平允许位移对应的水平荷载作为单桩水平承载力特征值，但应满足有关规范抗裂设计的要求。
30class30.简述单桩水平静载试验除应包括本规范第3.5.5条内容外，还应包括那些内容？答：检测报告除应包括本规范第3.5.5条内容外，还应包括：
（1）受检桩桩位对应的地质柱状图；
（2）受检桩的截面尺寸及配筋情况；
（3）加卸载方法，荷载分级：
（4）绘制H—t—Y0、H—ΔY0/ΔH、H—Y0、Y0—lgt、lgH—lgY0、H—m、Y0—m等关系曲线及对应的数据表；
（5）承载力判定依据；
（6）当进行钢筋应力测试并由此计算桩身弯矩时，应有传感器类型、安装位置、内力计算方法并绘制H—m、H—σS曲线及其对应的数据表。

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2. 桩基础的检测方法与验收

一、施工前的质量验收

钢筋、水泥、混凝土配合比验收

二、施工过程中质量验收

（一）沉桩的质量控制及检验

打（沉）桩的质量控制

桩端位于一般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯入度作参考。

桩端达到坚硬、硬塑的黏性土等，以贯入度控制为主，桩端标高作参考。

贯入度已达到，桩端标高未达到时，继续锤击3阵，按每阵10击的贯入度不大于设计规定的数值为准。

振动法沉桩，以最后3次振动（加压），每次10 min或 5 min，测出每分钟的平均贯入度，以不大于设计规定的数值为合格。

（二）打（沉）桩验收要求

桩位偏差表

对桩承载力的检验：桩的静荷载试验根数≥总桩数的1％，且≥3根；只有50根时， ≥2根。

桩身质量检验：高、低应变， ≥桩总数的15％，且每个承台不少于1根。

预制桩的检查，钢筋笼的检查。

施工中桩的垂直度、沉桩情况、桩顶完整状况、桩顶质量进行检查。

电焊接柱，抽10％作焊缝探伤检查。

（二）灌注桩质量要求及验收

平面位置和垂直度的要求；桩顶标高至少要比实际标高高出0.5m。

沉渣厚度要求：

试块要求：

桩静载试验的根数要求：

桩身质量的检验及数量要求；

对原材料的检验

三、桩的质量检验

（一）检测内容：

桩基础施工完后，应对基桩的承载力和桩身完整性进行检测与评价

1.桩身完整性 2.桩身缺陷 3.桩的强度（桩的承载力，桩身混凝土强度。

（二）检测方法：

1.破损试验

（1）静载试验 static loading test

在桩顶部逐级施加竖向压力、竖向上拔力或水平推力，观测桩顶部随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移，以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。

（2）钻芯法 core drilling method

钻机钻取芯样检测桩长、桩身缺陷、桩底沉渣厚度以及桩身混凝土的强度、密实性和连续性，判定桩端岩土性状

(2)素混凝土桩检测方法扩展阅读:

1、钻芯检测法：

由于大直钻孔灌注桩的设计荷载一般较大，用静力试桩法有许多困难，所以常用地质钻机在桩身上沿长度方向钻取芯样，通过对芯样的观察和测试确定桩的质量。但这种方法只能反映钻孔范围内的小部分混凝土质量，而且设备庞大、费工费时、价格昂贵，不宜作为大面积检测方法，而只能用于抽样检查，一般抽检总桩量的3～5%，或作为无损检测结果的校核手段。   

2、振动检测法：

它是在桩顶用各种方法施加一个激振力，使桩体及至桩土体系产生振动。或在桩内产生应力波，通过对波动及波动参数的种种分析，以推定桩体混凝土质量及总体承载力的一种方法。这类方法主要有四种，分别为敲击法和锤击法、稳态激振机械阻抗法、瞬态激振机械阻抗法、水电效应法。   

3、超声脉冲检验法：

该法是在检测混凝土缺陷的基础上发展起来的。其方法是在桩的混凝土灌注前沿桩的长度方向平行预埋若干根检测用管道，作为超声检测和接收换能器的通道。检测时探头分别在两个管子中同步移动，沿不同深度逐点测出横断面上超声脉冲穿过混凝土时的各项参数，并按超声测缺原理分析每个断面上混凝土质量。   

4、射线法：

该法是以放射性同位素辐射线在混凝土中的衰减、吸收、散射等现象为基础的一种方法。当射线穿过混凝土时，因混凝土质量不同或因存在缺陷，接收仪所记录的射线强弱发生变化，据此来判断桩的质量