水泥土搅拌桩专项检测方案

目录

第一章工程概况 (1)

第二章检测内容及目的 (1)

第三章检测依据及标准 (1)

第四章试验检测方法 (1)

1搅拌桩钻芯试验 (1)

1.1取芯检测法 (1)

1.2取芯检测法 (1)

1.3选择检测桩的原则 (2)

1.4主要设备 (2)

1.5钻芯设备 (2)

1.6芯样加工设备 (2)

1.7 取芯钻探及技术要求 (3)

1.8取芯工艺及技术要求 (3)

1.9钻孔回填 (4)

1.9.1芯样抗压强度试验与强度计算 (4)

1.9.2试桩施工工艺要求： (5)

2 复合地基静载荷试验 (6)

2.8试验方法与原理 (7)

2.8.1当出现下列现象之一时可终止试验： (7)

2.8.2复合地基承载力特征值的确定： (7)

2.8.3单桩复合地基承载力检测 (8)

3单桩竖向抗压静载试验 (9)

3.1试验设备 (9)

3.2加载与量测设备 (10)

3.3试验要求 (10)

3.4单桩竖向抗压承载力检测 (11)

水泥土搅拌桩专项检测方案

第一章工程概况

工程名称：揭阳科技创意城商务交流用楼配套建设项目

建设单位：揭阳市城市投资开发有限公司

设计单位：揭阳市建筑设计院

监理单位：揭阳市工程建设监理有限公司

施工单位：广东电安电力工程有限公司

工程地点：揭阳市榕城区（渔湖镇仙阳村）

本工程室外地坪地基处理采用水泥搅拌桩，浆液搅拌法，桩径为500mm，桩长12m，桩间距1750mm，梅花式公布，水泥土搅拌桩共2067根，长度共24804m。

第二章检测内容及目的

⑴试验内容：水灰比、抽芯、复合地基静载荷试验、单桩竖向抗压静载试验、

⑵试验目的：①取芯法是从结构上钻取芯样，评定结构质量的一种检测方法，和非破损方法并列互补优势：方法简单，结构信息直接、真实，不需转换劣势：半破损（微破损），成本较高、工时较长。②判定竖向抗压承载力以及复合地基承载力是否满足设计要求。

第三章检测依据及标准

⑴揭阳市建筑设计院提供的设计图纸；

⑵《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）用于现场检测参考

《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014)：用于现场检测及报告编写

《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2012)：用于现场检测及报告编写

《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS 03:2007）用于现场检测参考

第四章试验检测方法

1搅拌桩钻芯试验

1.1取芯检测法

1.2取芯检测法是一种直观准确的搅拌桩施工质量的检测方法。该法不爱深度限制，可根据芯直接检验桩的连续性、均匀性、密实度、桩长、端承条件等，也要可以桩芯制成试块进行强度测试，还可以通过对桩芯、相应位置原状土以及水泥

采用X荧光定量分析法分别进行化学成分分析而测定水泥土中水泥含量，必要时可采用扫描电镜等物相分析方法研究水泥土的微观结构、水化水解程度。

1.3选择检测桩的原则

取芯钻探检测桩的数量，应根据总的成桩数量、检测目的及其他检测需要等具体情况确定，一般不宜小于总桩数的0.5%，且不少于3根。检测桩的选择既要有一定的代表性，又同时满足针对性检测的需要，原则如下：

①对于正常施工的桩，应按同一等级水泥土及原材料、配合比和生产工艺基本一致的条件，有代表性地分别进行随即选择;

②对在施工中出现异常或存在某些质量问题的桩，可根据情况取芯检验桩的质量和影响程度;

③对经轻便动力触探或其他检测方法推测身局部可能存在缺陷的桩可通过取芯进一步验证其缺陷部位或程度，以确定处理措施;

④对室内水泥土试场力学试验结果有怀疑时，可取芯样进行抗压强度试验，以相互验证。取芯检测应在成桩28d以后进行。

1.4主要设备

取芯检测所用的钻机、钻具及芯样加工、试验等主要设备的技术性能将直接影响到检测效果。因此，取芯检测所用的设备、机具均应满足水泥土桩检测目的的需要。

1.5钻芯设备

①钻机：应具有稳固、运转平稳、操作灵活及移动方便的特点，并应有循环冷却系统。目前工程中使用较多的地质勘探岩石钻机基本能满足水泥土桩芯样钻探要求;

②钻头：宜采用金刚石或人造金刚石江薄壁钻头。在钻进中为使钻头与水泥土面均匀接触，受力均匀、钻进平稳、保证取芯质量，钻头胎体不得有裂缝、缺边、少角、倾斜或变形。钻头直径应根据检测目的的确定，一般常用A108mm。

③钻具：保证芯样采取率和完整性，以及桩身局部含泥或夹泥处不致于被循环水冲洗掉，应采用双管单动钻具。所用钻杆必须平直无弯曲，钻杆接头加工要满足国家统一质量标准。

1.6芯样加工设备

对采取的芯样进行加工，可按下表选用设备和仪器。

芯样加工试验设备

1.7 取芯钻探及技术要求

1.7.1取芯前应具备的资料

（1）桩的类型、几何尺寸、水泥土强度等级；

（2）成桩日期，桩顶、底标高，喷浆（灰）量等成桩参数及质量善;

（3）施工中存在的质量问题及处理记录；

（4）桩端持力层岩性牲；

（5）检测目的和要求。

1.8取芯工艺及技术要求

取芯钻探应满足水泥土桩质量检测目的和要求，应根据不同的检测目的采用合理的钻探方法和钻进工艺，并应满足下列要求：

（1）桩位确定：由于搅拌桩取芯钻探是在桩截面内有限的面积上进行，因此除在钻探趾必须保证钻孔良好的垂直度外，检测桩中心位置（孔位）确定的准确与否是岩芯钻探成功与否的关键环节。实践证明，多数的钻探偏出桩外而导致检测失败，都是由于桩中心位置确定不准而造成。

（2）芯样取出后，应及时用清水洗净，稍凉干后在每段芯样上标注桩号、回次、段数、长度及钻进起止深度，按顺序整齐放入芯样盒内，以便长期保存核

验。对特殊有鉴证性的部位，必要时可拍摄照片。

1.9钻孔回填

取芯钻探检测是一种半破损检测方法，为保证桩的原有工作性能，对钻取芯样后留下的钻孔应进行填补。填补钻孔材料可采用水泥浆，必须灌满。

1.9.1芯样抗压强度试验与强度计算

（1）芯样加工技术要求

（2）芯样试件的高度和直径之比应在0.95~1.05的范围内。

（3）锯切后的芯样，当不满足平整度和垂直度要求时，宜采用磨平机磨平或用水泥砂浆（或水泥净浆）材料补平；水泥砂浆（或水泥净浆）补平厚度不宜大于5mm。

（4）芯样试件在试验前应对其几何尺寸和外面质量进行检测。当芯样尺寸或质量不符合下表时，不得用作抗压强度试件。

抗压强度试验岩芯试样质量要求

注：d为芯样试件的平均直径。

（1）抗压强度试验

（2）试样试件的抗压强度试验应按现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》的规定进行；

（3）艺校试件应在自然干燥状态下进行抗压试验，芯样试件制作完毕可立即进行抗压强度试验：当结构工作条件比较潮湿，需要确定潮湿状态下混凝土的强度时，芯样试件宜在200C+50C的清水中浸泡40~48h，从水中取出后立即进行试验。（4）强度计算：

换算值计算： fc cu=α (4F)/(πd2) fc cu—芯样试件混凝土强度换算值，

MPa； F—芯样试件抗压试验测得的最大压力，N； d—芯样试件的平均直径，mm；α—不同的高径比芯样试件混凝土换算强度的修正系数

②换算值修正: 〈CECS 03：88〉：高径比修正〈JGJ106—2003〉：避免高径比修正，要求不小于0.95 d 或不大于1.05 d

③不能做抗压试验的芯样：①高度：小于0.95 倍平均直径，大于1.05 倍平均直径②与平均直径偏差大于2 mm ③垂直度：大于2°④不平整度：100 mm 内超过0.1 mm ⑤有裂缝和较大缺陷。

1.9.2试桩施工工艺要求：

试桩施工中，严格控制机头的钻进速度(1.8m/min)及提升速度(0.9m/min)，通过正搅拌头的正、反转实现变径，注意保证反转时成扩大支盘的质量（采用停留喷浆30秒和取得的降低提升与钻井速度的方法），用电子秤或电子自动记录仪来记录每米水泥的渗入量（要求自动记录总喷浆量及平均喷浆量）。

通过揭示（主要检验桩的垂直度和整齐度、桩体裂缝、缺损和漏桩、桩体强度和均匀性。）成桩效果来确定最终的施工工艺参数。

对深层搅拌水泥土桩成型工艺的确定试验（主径500、长12m）

2 复合地基静载荷试验

2.1试验仪表（百分表、压力表或压力传感器）在安装之前应进行标定和检查。

2.2试坑底边最小宽度不小于3倍压板宽度，坑壁距压板边缘距离最小宽度不小于1倍压板宽度。有地下水时，坑壁四周应挖排水坑和抽水坑，及时抽排。雨天试验时，试坑地面四周亦应挖排水坑，防止雨水流入试坑。亦应防止试坑被阳光曝晒或刮风引起表土水分蒸发，因为桩周土层被水浸泡使含水量增加，或者被阳光曝晒面使含水量降低，均会引起土层强度的虚降或虚增，使复合地基的承载力试验结果发生虚假的缩小或偏大现象。

2.3预计安装压板部位应预留10-20cm厚度保护层待安装压板时再挖除并仔细整平，再铺设厚1-2cm的中粗砂，然后安置或浇注压板。支撑基准梁的基准桩应距压板边缘1倍压板宽度以上，并确保其试验期间的稳定性。

2.4试验反力应按预期破坏荷载的（1.1-1.2）倍估计。试验能力达不到时，可适当降低但不能低于设计要求承载力（承载力标准值）的2倍。

2.5加荷等级可分为8-12级。第1级加荷应计人设备自重。荷载施加后的头1h 内在第5、10、15、30、60min各测记1次沉降量，以后每隔30min测记一次。当连续2h内，沉降量均小于0.1mm/h时，则认为沉降已达稳定标准，可施加下一级荷载。

2.6终止试验的标准：

①达到了破坏荷载（沉降急骤，土被挤出或压板周围出现的裂缝）；

②未达破坏，但累计沉降量已大于压板宽度或直径的6%；

③当受试验设备能力限制达不到上述标准时，总加载量已为设计要求的2倍以上。

有些多桩复合地基静载荷试验因受反力限制，有时可能难以达到上述标准，

此时根据具体情况和经验研究确定。

2.7当需要进行加弹观测时，可按加荷等级的2倍进行卸荷，每级卸荷观测1h，全部荷载卸除后连续观测3h。

2.8试验方法与原理

复合地基载荷试验用于测定承压板下应力主要影响范围内复合土层的承载力和变形参数。复合地基载荷试验承压板应具有足够刚度。单桩复合地基载荷试验的承压板可用圆形或方形，面积为一根桩承担的处理面积；多桩复合地基载荷试验的承压板可用方形或矩形，其尺寸按实际桩数所承担的处理面积确定。桩的中心（或形心）应与承压板中心保持一致，并与荷载作用点相重合。

承压板底面标高应与桩顶设计标高相适应。承压板底面下宜铺设粗砂或中砂垫层，垫层厚度取５０～１５０ｍｍ，桩身强度高时宜取大值。试验标高处的试坑长度和宽度，应不小于承压板尺寸的３倍。基准梁的支点应设在试坑之外。

试验前应采取措施，防止试验场地地基土含水量变化或地基土扰动。以免影响试验结果。

加载等级可分为８～１２级。最大加载压力不应小于设计要求压力值的２倍。

每加一级荷载前后均应各读记承压板沉降量一次，以后每半个小时读记一次。当一小时内沉降量小于０．１ｍｍ时，即可加下一级荷载。

2.8.1当出现下列现象之一时可终止试验：

１沉降急剧增大，土被挤出或承压板周围出现明显的隆起；

２承压板的累计沉降量已大于其宽度或直径的６％；

３当达不到极限荷载，而最大加载压力已大于设计要求压力值的２倍。

卸载级数可为加载级数的一半，等量进行，每卸一级，间隔半小时，读记回弹量，待卸完全部荷载后间隔三小时读记总回弹量。

2.8.2复合地基承载力特征值的确定：

１当压力—沉降曲线上极限荷载能确定，而其值不小于对应比例界限的２倍时，可取比例界限；当其值小于对应比例界限的２倍时，可取极限荷载的一半；

２当压力—沉降曲线是平缓的光滑曲线时，可按相对变形值确定；

１）对砂石桩、振冲桩复合地基或强夯置换墩：当以粘性土为主的地基，可取ｓ／ｂ或ｓ／ｄ等于０．０１５所对应的压力（ｓ为载荷试验承压板的沉降量；ｂ

和ｄ分别为承压板宽度和直径，当其值大于２ｍ时，按２ｍ计算）；当以粉土或砂土为主的地基，可取ｓ／ｂ或ｓ／ｄ等于０．０１所对应的压力。

２）对土挤密桩、石灰桩或柱锤冲扩桩复合地基，可取ｓ／ｂ或ｓ／ｄ等于０．０１２所对应的压力。对灰土挤密桩复合地基，可取ｓ／ｂ或ｓ／ｄ等于０．００８所对应的压力。

３）对水泥粉煤灰碎石桩或夯实水泥土桩复合地基，当以卵石、圆砾、密实粗中砂为主的地基，可取ｓ／ｂ或ｓ／ｄ等于０．００８所对应的压力；当以粘性土、粉土为主的地基，可取ｓ／ｂ或ｓ／ｄ等于０．０１所对应的压力。

４）对水泥土搅拌桩或旋喷桩复合地基，可取ｓ／ｂ或ｓ／ｄ等于０．００６所对应的压力。

５）对有经验的地区，也可按当地经验确定相对变形值。

按相对变形值确定的承载力特征值不应大于最大加载压力的一半。

试验点的数量不应少于３点，当满足其极差不超过平均值的３０％时，可取其平均值为复合地基承载力特征值。

2.8.3单桩复合地基承载力检测

（1）试验仪器

JCQ503D/E自动静荷载试验仪及配套装置。

所用主机及传感器均在检定周期内。

（2）试验设备

a.承压板

采用方形钢制承压板，压板下铺级配砂石褥垫层。

b.反力装置

由电动油泵、千斤顶及其上的反力梁组成反力系统。反力装置为地锚。

（3）加荷方式

a.每级荷载

最大荷载值为设计特征值的2倍，荷载分级为最大荷载的1/8。

b.测读方法

每级加荷后，0、30……30min各测读一次，达到相对稳定标准后，即施加下一级荷载。

c.稳定标准

沉降增量Δs＜0.1mm／hour。

d.终止加荷条件

当出现规范规定的情况之一时，终止加荷：

1、沉降急剧增大，土被挤出或承压板周围出现明显的隆起；

2、承压板的累计沉降量已大于其宽度或直径的6%；

3、当达不到极限荷载，而最大加载压力已大于设计要求压力值的2倍

e.卸荷

分4级等量卸荷，每卸一级，间隔半小时，读记回弹量，待卸完全部荷载后间隔三小时读记总回弹量。

试验仪器设备布置示意见图1：

3单桩竖向抗压静载试验

3.1试验设备

3.1.1反力装置

根据试桩要求的最大试验荷载和现场条件，试桩的反力装置可采用堆生平台或锚桩两种方式。作为堆生可选用钢锭、混凝土预制块等，或采用工地常用的砂子、碎石装入聚乙烯编织装（袋生300~400N），用人工整齐码放在由型钢拼组而成的加荷平台上，作为反力装置。堆重应为估算的最大加荷量的1.2倍。加荷平

台的两端应搁置在稳定的支座（如枕木垛）上。支座的最内边和被试验桩的净距离不应小于2.0m。

3.2加载与量测设备

（1）加载装置

对桩顶施加花卉装置宜选用油压千斤顶，其额定的加载量应大于估算试桩加荷量的1.2。

（2）承压板

被试验桩顶应铺垫1~2cm薄层细砂以达到找平的目的，然后在桩顶与油压千斤顶之间放置一块圆形的承压钢垫板，其直径与被试验桩的直径一致，厚度不小于25mm。

（3）量测装置

荷载与沉降量的测仪表应符合计量精度要求，荷载大小可用放置于千斤顶的应力环、压力传感器直接测定，也可采用连接于千斤顶的压力表测定油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载。试桩沉降一般采用百分表或电子位移计测量，一般可安放2~3个位移测试仪表，沉降测定平面离桩顶距离不应小于0.5倍桩径。固定和支承百分表的夹具和基准梁在构造上应确保不受气温影响而发生竖向变位。固定基准梁的基准桩与试桩或加荷台支座的净距离不应小于2.0m。

3.3试验要求

（1）试桩场地应有工程地质勘察资料（包括土工试验）;

（2）休置时间：试桩或者工程桩打设后应休置28d后再进行单桩静力载荷试验。

（3）试验方法：采用慢速维持荷载法。

具体作法：按一定要求将荷载分级加到试桩上，每级荷载维持不变直到桩顶下沉量增量达到某一规定的相对稳定标准，然后再继续加下一级荷载。当达到规定的终止试验条件时，便停止加荷，再分级卸荷直至零载，该法试验周期较长，其试验要点如下：

①荷载分级：每级荷载值为预估极限荷载的1/10~1/12，第一级可按2倍分级荷载加荷；

②测读桩沉降量的间隔时间：每级加载后第5、10、15（min)时各测读一次，

以后每隔3min测读一次；

相对稳定标准：每1h的沉降增量不超过0.1mm，并连续出现两次（由1.5h 内连续3次观测值计算），则认为已达到相对稳定，可加下一级荷载；

④终止加载条件：当出现下列情况之一，即可终止加载；

1）当荷载一沉降（Q-S）曲线上有可判定极限承载力的陡降段，且桩顶总沉降量超过40mm；

2）某级荷载作用下，桩的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；

3）已达到锚桩最大抗拔力或压重平台的最大重量时。

4）卸载与卸载沉降观测：每级卸载值为加载企的2倍。每级卸载后隔15min 测读一次残余沉降，读两次后，隔30min再读一次，即可卸下一级荷载。全部卸载后，隔3-4h再测读一次。

3.4单桩竖向抗压承载力检测

（1）试验仪器

JCQ503D自动静荷载试验仪及配套装置。

所用主机及传感器均在检定周期内。

（2）试验设备

a、反力形式：

由电动油泵、千斤顶及其上的反力梁组成反力系统。反力装置为地锚。

b、沉降观测：

应在先进千斤顶两边对称安装2个位移传感器。

c、每级荷载

试验最大加荷值为设计特征值的2倍，荷载分级为最大荷载的1/10。

d、测读方法

每级加荷后，0、5、10、15、15、15min各测读一次，累计1小时后每30min 测读一次，达到相对稳定标准后，即施加下一级荷载。

e、稳定标准：沉降增量Δs＜0.1mm／hour，并且连续出现两次。

f、终止加荷条件

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。（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。

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。

g、卸荷

每级卸载值为每级加载值的2倍。每级卸载后隔15、15、30min测读一次，即可卸下一级荷载，全部卸载后，隔3-4小时再读一次。

试验仪器设备布置示意见图2：

六、试验计划进度

前期准备工作已达到试验要求，检测人员和仪器设备立即进场，单桩竖向抗压静荷载试验和复合地基载荷试验进度计划1-2天/根。

七、安全计划

严格遵照行业标准进行现场安全教育，工作人员必须配戴安全帽方可进入试验场地，吊装范围内设置安全警告标牌和防护绳，现场检测人员在试验过程中对于试验现场24小时巡视观察，确保试验正常进行。