桩基工程整体评价方法

'关于桩基工程总体评价方法的探讨李大展摘要：本文结合新近《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003的实施，对桩基工程总体评价方法问题作了探讨，对实际操作中如何适当运用现有的各种基桩检测手段提出了看法，与同行商榷。文中还提供了一个桩基工程总体评价的工程实例。关键词：桩基工程；总体；评价方法；基桩检测THEDISCUSSOFTOTALEVALUATEMETHODFORPILEFOUNDATIONLiDazhanAbstract：AccordingtoTechnicalcodefortestingofbuildingfoundationpiles,Thetotalevaluatemethodforpilefoundationwasdiscussedinthispaper.Keywords：pilefoundation；total；evaluatemethod；piletesting一般情况下，当工程桩出现质量问题，或工程桩检测中发现不合格桩后，就会提出要求对整个桩基工程作整体评价，以决定下一工序能否进行。目前用于工程桩检测的手段很多，在实际操作中如何适当运用，现结合《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003[1]（以下简称《规范》）的实施，作若干探讨，请同行指正。1概述对桩基工程作整体评价时，除进行正常的例行检测外，应根据工程实际情况，制订切实可行的检测方案。检测方案可由检测单位为主制订，经业主、设计、监理等方面共同协商确定。制订检测方案时，可考虑下列因素。（1）场地岩土工程条件对成桩工艺的影响；（2）对成桩工艺、施工单位作详情了解；（3）对施工现场条件、实施检测的可行性评价；（4）对已进行过的检测方法、检测单位作详情（人员、设备等）了解；（5）与设计方多次沟通，提出检测方案。2《规范》推荐的主要检测方法根据我国桩基工程检测技术现状，《规范》推荐下列检测方法为首选项目。李大展，男，1938年9月生，浙江镇海人，中国建筑科学研究院地基所，研究员，100013，北京5 2.1基桩承载力检测（1）静载试验确定单桩极限承载力，可作为评价动测结果准确与否的依据。缺点是试验时间长、费用高，在深基坑内作业有困难。（2）高应变法判定单桩极限承载力和桩身完整性类别，检测速度较快。缺点是承载力检测结果有一定误差，要求检测人员能有较高的素质和工程实践经验。2.2桩身完整性检测（1）钻芯法检测灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度，判定和鉴别桩底岩土性状。一定条件下，可作为桩身完整性判定依据。缺点是钻孔少时，会有“一孔之见”。（2）声波透射法检测灌注桩桩身混凝土的均匀性、桩身缺陷程度及位置，判定桩身完整性类别。缺点是要预埋管，否则成桩后难以检测。（3）应力波反射法检测桩身缺陷程度及位置，判定桩身完整性类别，速度快、效率高。缺点是判别缺陷只能定性，要求检测人员有较多的实践经验。以上各种检测法，可按工程实际情况选用。对于低应变动力检测推算承载力，基于多年来工程实践表明，其可靠性差，《规范》没有推荐采用。3总体评价检测方案的选定桩基工程出现施工质量问题，或检测后发现大量不合格桩，决定要对工程作总体评价时，其检测工作可按下列步骤进行。3.1按工程实际可能性，确定桩身完整性的检测方法（1）桩身完整性检测的首选方法应是应力波反射法，因为其检测速度快、效率高。（2）当应力波反射法检测的结果有异议时，可采用钻芯法作为佐证。但评价时应慎重，多作具体、细致的分析，不宜过份强调钻芯法的可靠性。（3）声波透射法由于需要预埋管，一般用于一柱一桩的大直径钻孔灌注桩的桩身完整性检测。3.2根据完整性检测结果，确定承载力检测抽样方法和比例（1）根据桩身完整性类别，分类确定承载力检测桩的数量。（2）抽样时应考虑工程地质条件的差异、上部结构的重要部位（如一柱一桩）等因素。3.3按工程是否做过静载试验，确定承载力的检测方法（1）按静载试验结果，作为确定承载力的依据。好处是检测结果可靠，缺点是抽样比例太少。5 （2）根据已做过的静载试验结果，求得动静对比参数，采用高应变动力检测判定承载力。优点是可增加抽样比例，缺点时动静对比往往难以实施。（3）静载试验与高应变动力检测相结合，确定桩的承载力。这样，既可增加抽样比例，又可保证检测结果的可靠性。有条件时，是推荐采用的方案。3.4评价结论的提出（1）根据场地岩土工程勘察资料，按《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002和《建筑桩基技术规范》JGJ94-94中的经验公式（以下简称经验公式法），估算本场地单桩极限承载力，以资参考。（2）按桩身完整性不同类别，分别得出的单桩极限承载力，最后综合分析作出桩基工程承载力的总体评价．必须指出，本文所指的总体评价主要是对承载力而言，关于桩位偏差、软弱下卧层验算等问题应另作慎重考虑。4典型桩基工程总体评价检测方案举例4.1混凝土预制桩基础（1）可先进行桩身完整性检测，选择时可考虑下列因素：①已经桩身完整性检测发现的Ⅲ类桩；　　　②施工质量有疑问的桩；　　　③地质条件出现异常的桩；④不同施工单位施工的桩；　　　⑤设计方认为重要的桩；　　　⑥同类别桩宜随机分布。（2）检测数量　①根据预制桩施工质量（断裂情况、接头质量等），确定桩的检测数量，但抽检数量不应少于总桩数的20%，且不得少于10根；　　　②必要时，全部桩进行普测。（3）根据桩身完整性类别，分类进行承载力抽样检测。①采用静载试验时，各个完整性类别的桩，抽检数量不应少于2根；　　　②采用高应变动力检测时，各个完整性类别的桩，抽检数量不应少于3根。（4）根据各类别桩的承载力，考虑经验公式法的计算结果，综合分析后对桩基工程作出总体评价。4.2端承型大直径灌注桩5 （1）当受设备或场地条件限制，无法检测单桩承载力时，施工前应按照《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002的要求，进行深层平板载荷试验，确定端承力参数；（2）采用应力波反射法检测桩身完整性，抽检数量不应少于总桩数的30%，且不得少于20根；（3）按完整性受检桩数的50%，采用钻芯法测定桩底沉渣厚度和钻取桩端持力层岩土芯样；（4）参照经验公式法的计算结果，对工程进行综合分析后，得出对承载力的总体评价。5工程实例[2]5.1概述某工程基础平面近T形，地上18层，地下1层，长30.6m，宽33.4m，为框架结构。基础采用箱基加桩基，箱基埋深约4.15m。基础共有桩399根，采用截面400×400mm钢筋混凝土预制桩，角钢焊接接桩，桩长20m，设计要求送桩2.5m。打桩完成后，曾对抽检了4根桩作静载荷试验，承载力差异较大。基槽开挖后发现，大部分桩都未送到要求设计标高，与施工记录不相符合，并有一部分断桩。为使工程能继续施工，建设单位要求能对桩基础作出总体评价，并提出基础下一步处理方案。5.2工程地质条件地基土由上至下分别为：人工填土，饱和粘土，淤泥质粘土，粉质粘土，淤泥，淤泥质粘土，粘土，粉质粘土，粉土和粉砂。粉砂为设计的桩尖持力层。5.3评价的方法与步骤（1）桩的动力检测进行了不同类型的14根桩的高应变动力检测和全部桩的低应变动力检测，从而摸清了桩的缺陷类别与数量。（2）工程桩承载力评价l按低应变动力检测结果，把全部工程桩根据桩身缺陷类别和桩顶距垫层顶面的距离，分为12种类型。l把静载荷试验和高应变动力检测结果，分别列入12种类型中。l求出不同类型桩的承载力实测平均值。l根据偏于安全的原则，得出各类型桩的承载力评定值。l并考虑了本场地桩的负摩阻力效应。5 5.4桩基工程总体评价及加固方案本工程竖向荷载设计值为230620kN。根据上述不同类型桩承载力评定值，并考虑桩的负摩阻力影响，经核算原桩基工程能提供承载力189620kN。不能满足原设计要求，需采取下列措施：l扩大箱基底板，在原边桩外围再补一圈桩（振动沉管灌注桩，桩距2m，桩径50cm，桩18m），要求单桩极限承载力1000kN。l在原桩群内补桩28根，桩型同上。l上部结构采用轻质墙体材料，以减轻恒载。l按补桩后的受力情况，验算并加厚箱基底板至1.2m。l箱基外围采用2：8灰土，分层夯实。l设置沉降观测点，并在施工期间进行观测。采用上述方案加固后，建筑物竣工已经8年，情况良好。6结语（1）根据工程实践经验总结，《规范》推荐桩承载力的检测方法为：静载试验、高应变动力检测；桩身完整性检测方法为：钻芯法、声波透射法、应力波反射法。（2）对桩基工程质量总体评价时，宜先进行桩身完整性检测，在此基础上决定承载力检测的方法和数量，结合经验公式法的计算结果，综合分析后作出总体评价。参考文献1中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003，中国建筑工业出版社，2003，北京2李大展.某工程桩基总体评价及加固处理方法.第三届全国桩基工程技术学术交流会议论文集,北京，中国建材工业出版社，1996.8.297～302作者简介：李大展，男，1938年9月生，浙江镇海人，同济大学本科毕业，研究员，中国建筑科学研究院地基所，北京市北三环东路30号，电话64517585，邮编1000135'