中华人民共和国行业标准 建筑基桩检测技术规范 JGJ 106-2003 2
6．1．4 为设计提供依据的试验桩宜加载至桩顶出现较大水平位移或桩身结构破坏；对工程桩抽样检测，可按设计要求的水平位移允许值控制加载。
6．2 设备仪器及其安装
6．2．1 水平推力加载装置宜采用油压千斤顶，加载能力不得小于最大试验荷载的1.2倍。
6．2．2 水平推力的反力可由相邻桩提供；当专门设置反力结构时，其承载能力和刚度应大于试验桩的1.2倍。
6．2．3 荷载测量及其仪器的技术要求应符合本规范第4．2．3条的规定；水平力作用点宜与实际工程的桩基承台底面标高一致；千斤顶和试验桩接触处应安置球形支座，千斤顶作用力应水平通过桩身轴线；千斤顶与试桩的接触处宜适当补强。
6．2．4 桩的水平位移测量及其仪器的技术要求应符合本规范第4．2．4条的有关规定。在水平力作用平面的受检桩两侧应对称安装两个位移计；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。
6．2．5 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。
6．2．6 测量桩身应力或应变时，各测试断面的测量传感器应沿受力方向对称布置在远离中性轴的受拉和受压主筋上；埋设传感器的纵剖面与受力方向之间的夹角不得大于10°。在地面下10倍桩径(桩宽)的主要受力部分应加密测试断面，断面间距不宜超过1倍桩径；超过此深度，测试断面间距可适当加大。桩身内埋设传感器应按本规范附录A执行。
6．3 现场检测
6．3．1 加载方法宜根据工程桩实际受力特性选用单向多循环加载法或本规范第4章规定的慢速维持荷载法，也可按设计要求采用其他加载方法。需要测量桩身应力或应变的试桩宜采用维持荷载法。
6．3．2 试验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于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本规范第4．3．4条和4．3．6条有关规定执行。
6．3．3 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。
6．3．4 检测数据可按本规范附录C附表C．0．2的格式记录。
6．3．5 测量桩身应力或应变时，测试数据的测读宜与水平位移测量同步。
6．4 检测数据的分析与判定
6．4．1 检测数据应按下列要求整理：
6．4．2 对埋设有应力或应变测量传感器的试验应绘制下列曲线，并列表给出相应的数据：
6．4．3 单桩的水平临界荷载可按下列方法综合确定：
6．4．4 单桩的水平极限承载力可按下列方法综合确定：
6．4．5 单桩水平极限承载力和水平临界荷载统计值的确定应符合本规范第4．4．3条的规定。
6．4．6 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平承载力特征值。
2 当桩受长期水平荷载作用且桩不允许开裂时，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。
6．4．7 除本规范第6．4．6条规定外，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。
6．4．8 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 第6．4．1条要求绘制的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、内力计算方法和第6．4．2条要求绘制的曲线及其对应的数据表。
7 钻 芯 法
7．1 适用范围
7．1．1 本方法适用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性，判定或鉴别桩端持力层岩土性状。
7．2 设 备
7．2．1 钻取芯样宜采用液压操纵的钻机。钻机设备参数应符合以下规定：
1 额定最高转速不低于790r／min。
2 转速调节范围不少于4档。
3 额定配用压力不低于1.5MPa。
7．2．2 钻机应配备单动双管钻具以及相应的孔口管、扩孔器、卡簧、扶正稳定器和可捞取松软渣样的钻具。钻杆应顺直，直径宜为50mm。
7．2．3 钻头应根据混凝土设计强度等级选用合适粒度、浓度、胎体硬度的金刚石钻头，且外径不宜小于1OOmm。钻头胎体不得有肉眼可见的裂纹、缺边、少角、倾斜及喇叭口变形。
7．2．4 水泵的排水量应为50～160L／min，泵压应为1.0～2.OMPa。
7．2．5 锯切芯样试件用的锯切机应具有冷却系统和牢固夹紧芯样的装置，配套使用的金刚石圆锯片应有足够刚度。
7．2．6 芯样试件端面的补平器和磨平机应满足芯样制作的要求。
7．3 现场操作
7．3．1 每根受检桩的钻芯孔数和钻孔位置宜符合下列规定：
1 桩径小于1.2m的桩钻1孔，桩径为1.2～1.6m的桩钻2孔，桩径大于1.6m的桩钻3孔。
2 当钻芯孔为一个时，宜在距桩中心10～15cm的位置开孔；当钻芯孔为两个或两个以上时，开孔位置宜在距桩中心0.15～0.25D内均匀对称布置。
3 对桩端持力层的钻探，每根受检桩不应少于一孔，且钻探深度应满足设计要求。
7．3．2 钻机设备安装必须周正、稳固、底座水平。钻机立轴中心、天轮中心(天车前沿切点)与孔口中心必须在同一铅垂线上。应确保钻机在钻芯过程中不发生倾斜、移位，钻芯孔垂直度偏差不大于0.5％。
7．3．3 当桩顶面与钻机底座的距离较大时，应安装孔口管，孔口管应垂直且牢固。
7．3．4 钻进过程中，钻孔内循环水流不得中断，应根据回水含砂量及颜色调整钻进速度。
7．3．5 提钻卸取芯样时，应拧卸钻头和扩孔器，严禁敲打卸芯。
7．3．6 每回次进尺宜控制在1.5m内；钻至桩底时，宜采取适宜的钻芯方法和工艺钻取沉渣并测定沉渣厚度，并采用适宜的方法对桩端持力层岩土性状进行鉴别。
7．3．7 钻取的芯样应由上而下按回次顺序放进芯样箱中，芯样侧面上应清晰标明回次数、块号、本回次总块数，并应按本规范附录D附表D．0．1-1的格式及时记录钻进情况和钻进异常情况，对芯样质量进行初步描述。
7．3．8 钻芯过程中，应按本规范附录D附表D．0．1-2的格式对芯样混凝土、桩底沉渣以及桩端持力层详细编录。
7．3．9 钻芯结束后，应对芯样和标有工程名称、桩号、钻芯孔号、芯样试件采取位置、桩长、孔深、检测单位名称的标示牌的全貌进行拍照。
7．3．10 当单桩质量评价满足设计要求时，应采用0.5～1.0MPa压力，从钻芯孔孔底往上用水泥浆回灌封闭；否则应封存钻芯孔，留待处理。
7．4 芯样试件截取与加工
7．4．1 截取混凝土抗压芯样试件应符合下列规定：
1 当桩长为10～30m时，每孔截取3组芯样；当桩长小于10m时，可取2组，当桩长大于30m时，不少于4组。
2 上部芯样位置距桩顶设计标高不宜大于1倍桩径或1m，下部芯样位置距桩底不宜大于1倍桩径或1m，中间芯样宜等间距截取。
3 缺陷位置能取样时，应截取一组芯样进行混凝土抗压试验。
4 当同一基桩的钻芯孔数大于一个，其中一孔在某深度存在缺陷时，应在其他孔的该深度处截取芯样进行混凝土抗压试验。
7．4．2 当桩端持力层为中、微风化岩层且岩芯可制作成试件时，应在接近桩底部位截取一组岩石芯样；遇分层岩性时宜在各层取样。
7．4．3 每组芯样应制作三个芯样抗压试件。芯样试件应按本规范附录E进行加工和测量。
7．5 芯样试件抗压强度试验
7．5．1 芯样试件制作完毕可立即进行抗压强度试验。
7．5．2 混凝土芯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》GB／T 50081-2002的有关规定执行。
7．5．3 抗压强度试验后，当发现芯样试件平均直径小于2倍试件内混凝土粗骨料最大粒径，且强度值异常时，该试件的强度值不得参与统计平均。
7．5．4 混凝土芯样试件抗压强度应按下列公式计算：
7．5．5 桩底岩芯单轴抗压强度试验可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002附录J执行。
7．6 检测数据的分析与判定
7．6．1 混凝土芯样试件抗压强度代表值应按一组三块试件强度值的平均值确定。同一受检桩同一深度部位有两组或两组以上混凝土芯样试件抗压强度代表值时，取其平均值为该桩该深度处混凝土芯样试件抗压强度代表值。
7．6．2 受检桩中不同深度位置的混凝土芯样试件抗压强度代表值中的最小值为该桩混凝土芯样试件抗压强度代表值。
7．6．3 桩端持力层性状应根据芯样特征、岩石芯样单轴抗压强度试验、动力触探或标准贯入试验结果，综合判定桩端持力层岩土性状。
7．6．4 桩身完整性类别应结合钻芯孔数、现场混凝土芯样特征、芯样单轴抗压强度试验结果，按本规范表3．5．1的规定和表7．6．4的特征进行综合判定。
7．6．5 成桩质量评价应按单桩进行。当出现下列情况之一时，应判定该受检桩不满足设计要求：
1 桩身完整性类别为Ⅳ类的桩。
2 受检桩混凝土芯样试件抗压强度代表值小于混凝土设计强度等级的桩。
3 桩长、桩底沉渣厚度不满足设计或规范要求的桩。
4 桩端持力层岩土性状(强度)或厚度未达到设计或规范要求的桩。
7．6．6 钻芯孔偏出桩外时，仅对钻取芯样部分进行评价。
7．6．7 检测报告除应包括本规范第3．5．5条内容外，还应包括：
1 钻芯设备情况；
2 检测桩数、钻孔数量，架空、混凝土芯进尺、岩芯进尺、总进尺，混凝土试件组数、岩石试件组数、动力触探或标准贯入试验结果；
3 按本规范附录D附表D．0．1-3的格式编制每孔的柱状图；
4 芯样单轴抗压强度试验结果；
5 芯样彩色照片；
6 异常情况说明。
8 低应变法
8．1 适用范围
8．1．1 本方法适用于检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置。
8．1．2 本方法的有效检测桩长范围应通过现场试验确定。
8．2 仪器设备
8．2．1 检测仪器的主要技术性能指标应符合现行行业标准《基桩动测仪》JG／T 3055的有关规定，且应具有信号显示、储存和处理分析功能。
8．2．2 瞬态激振设备应包括能激发宽脉冲和窄脉冲的力锤和锤垫；力锤可装有力传感器；稳态激振设备应包括激振力可调、扫频范围为10～2000Hz的电磁式稳态激振器。
8．3 现场检测
8．3．1 受检桩应符合下列规定：
1 桩身强度应符合本规范第3．2．6条第1款的规定。
2 桩头的材质、强度、截面尺寸应与桩身基本等同。
3 桩顶面应平整、密实，并与桩轴线基本垂直。
8．3．2 测试参数设定应符合下列规定：
1 时域信号记录的时间段长度应在2L/c时刻后延续不少于5ms；幅频信号分析的频率范围上限不应小于2000Hz。
2 设定桩长应为桩顶测点至桩底的施工桩长，设定桩身截面积应为施工截面积。
3 桩身波速可根据本地区同类型桩的测试值初步设定。
4 采样时间间隔或采样频率应根据桩长、桩身波速和频域分辨率合理选择；时域信号采样点数不宜少于1024点。
5 传感器的设定值应按计量检定结果设定。
8．3．3 测量传感器安装和激振操作应符合下列规定：
1 传感器安装应与桩顶面垂直；用耦合剂粘结时，应具有足够的粘结强度。
2 实心桩的激振点位置应选择在桩中心，测量传感器安装位置宜为距桩中心2/3半径处；空心桩的激振点与测量传感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成的夹角宜为90°，激振点和测量传感器安装位置宜为桩壁厚的1/2处。
3 激振点与测量传感器安装位置应避开钢筋笼的主筋影响。
4 激振方向应沿桩轴线方向。
5 瞬态激振应通过现场敲击试验，选择合适重量的激振力锤和锤垫，宜用宽脉冲获取桩底或桩身下部缺陷反射信号，宜用窄脉冲获取桩身上部缺陷反射信号。
6 稳态激振应在每一个设定频率下获得稳定响应信号，并应根据桩径、桩长及桩周土约束情况调整激振力大小。
8．3．4 信号采集和筛选应符合下列规定：
1 根据桩径大小，桩心对称布置2～4个检测点；每个检测点记录的有效信号数不宜少于3个。
2 检查判断实测信号是否反映桩身完整性特征。
3 不同检测点及多次实测时域信号一致性较差，应分析原因，增加检测点数量。
4 信号不应失真和产生零漂，信号幅值不应超过测量系统的量程。
8．4 检测数据的分析与判定
8．4．1 桩身波速平均值的确定应符合下列规定：
1 当桩长已知、桩底反射信号明确时，在地质条件、设计桩型、成桩工艺相同的基桩中，选取不少于5根Ⅰ类桩的桩身波速值按下式计算其平均值：
2 当无法按上款确定时，波速平均值可根据本地区相同桩型及成桩工艺的其他桩基工程的实测值，结合桩身混凝土的骨料品种和强度等级综合确定。
8．4．2 桩身缺陷位置应按下列公式计算：
8．4．3 桩身完整性类别应结合缺陷出现的深度、测试信号衰减特性以及设计桩型、成桩工艺、地质条件、施工情况，按本规范表3．5．1的规定和表8．4．3所列实测时域或幅频信号特征进行综合分析判定。
8．4．4 对于混凝土灌注桩，采用时域信号分析时应区分桩身截面渐变后恢复至原桩径并在该阻抗突变处的一次反射，或扩径突变处的二次反射，结合成桩工艺和地质条件综合分析判定受检桩的完整性类别。必要时，可采用实测曲线拟合法辅助判定桩身完整性或借助实测导纳值、动刚度的相对高低辅助判定桩身完整性。
8．4．5 对于嵌岩桩，桩底时域反射信号为单一反射波且与锤击脉冲信号同向时，应采取其他方法核验桩端嵌岩情况。
8．4．6 出现下列情况之一，桩身完整性判定宜结合其他检测方法进行：
1 实测信号复杂，无规律，无法对其进行准确评价。
2 桩身截面渐变或多变，且变化幅度较大的混凝土灌注桩。
8．4．7 低应变检测报告应给出桩身完整性检测的实测信号曲线。
8．4．8 检测报告除应包括本规范第3．5．5条内容外，还应包括下列内容：
1 桩身波速取值；
2 桩身完整性描述、缺陷的位置及桩身完整性类别；
3 时域信号时段所对应的桩身长度标尺、指数或线性放大的范围及倍数；或幅频信号曲线分析的频率范围、桩底或桩身缺陷对应的相邻谐振峰间的频差。
9 高应变法
9．1 适用范围
9．1．1 本方法适用于检测基桩的竖向抗压承载力和桩身完整性；监测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比，为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。
9．1．2 进行灌注桩的竖向抗压承载力检测时，应具有现场实测经验和本地区相近条件下的可靠对比验证资料。
9．1．3 对于大直径扩底桩和Q-s曲线具有缓变型特征的大直径灌注桩，不宜采用本方法进行竖向抗压承载力检测。
9．2 仪器设备
9．2．1 检测仪器的主要技术性能指标不应低于现行行业标准《基桩动测仪》JG／T 3055中表1规定的2级标准，且应具有保存、显示实测力与速度信号和信号处理与分析的功能。
9．2．2 锤击设备宜具有稳固的导向装置；打桩机械或类似的装置(导杆式柴油锤除外)都可作为锤击设备。
9．2．3 高应变检测用重锤应材质均匀、形状对称、锤底平整，高径(宽)比不得小于1，并采用铸铁或铸钢制作。当采取自由落锤安装加速度传感器的方式实测锤击力时，重锤应整体铸造，且高径(宽)比应在1.0～1.5范围内。
9．2．4 进行高应变承载力检测时，锤的重量应大于预估单桩极限承载力的1.0％～1.5％，混凝土桩的桩径大干600mm或桩长大干30m时取高值。
9．2．5 桩的贯入度可采用精密水准仪等仪器测定。
9．3 现场检测
9．3．1 检测前的准备工作应符合下列规定：
1 预制桩承载力的时间效应应通过复打确定。
2 桩顶面应平整，桩顶高度应满足锤击装置的要求，桩锤重心应与桩顶对中，锤击装置架立应垂直。
3 对不能承受锤击的桩头应加固处理，混凝土。桩的桩头处理按本规范附录B执行。
4 传感器的安装应符合本规范附录F的规定。
5 桩头顶部应设置桩垫，桩垫可采用10～30mm厚的木板或胶合板等材料。
9．3．2 参数设定和计算应符合下列规定：
1 采样时间间隔宜为50～200μs，信号采样点数不宜少于1024点。
2 传感器的设定值应按计量检定结果设定。
3 自由落锤安装加速度传感器测力时，力的设定值由加速度传感器设定值与重锤质量的乘积确定。
4 测点处的桩截面尺寸应按实际测量确定，波速、质量密度和弹性模量应按实际情况设定。
5 测点以下桩长和截面积可采用设计文件或施工记录提供的数据作为设定值。
6 桩身材料质量密度应按表9．3．2取值。
7 桩身波速可结合本地经验或按同场地同类型已检桩的平均波速初步设定，现场检测完成后应按第9．4．3条调整。
8 桩身材料弹性模量应按下式计算：
9．3．3 现场检测应符合下列要求：
1 交流供电的测试系统应良好接地；检测时测试系统应处于正常状态。
2 采用自由落锤为锤击设备时，应重锤低击，最大锤击落距不宜大于2.5m。
3 试验目的为确定预制桩打桩过程中的桩身应力、沉桩设备匹配能力和选择桩长时，应按本规范附录G执行。
4 检测时应及时检查采集数据的质量；每根受检桩记录的有效锤击信号应根据桩顶最大动位移、贯入度以及桩身最大拉、压应力和缺陷程度及其发展情况综合确定。
5 发现测试波形紊乱，应分析原因；桩身有明显缺陷或缺陷程度加剧，应停止检测。
9．3．4 承载力检测时宜实测桩的贯入度，单击贯入度宜在2～6mm之间。
9．4 检测数据的分析与判定
9．4．1 检测承载力时选取锤击信号，宜取锤击能量较大的击次。
9．4．2 当出现下列情况之一时，高应变锤击信号不得作为承载力分析计算的依据：
1 传感器安装处混凝土开裂或出现严重塑性变形使力曲线最终未归零；
2 严重锤击偏心，两侧力信号幅值相差超过1倍；
3 触变效应的影响，预制桩在多次锤击下承载力下降；
4 四通道测试数据不全。
9．4．3 桩身波速可根据下行波波形起升沿的起点到上行波下降沿的起点之间的时差与已知桩长值确定(图9．4．3)；桩底反射信号不明显时，可根据桩长、混凝土波速的合理取值范围以及邻近桩的桩身波速值综合确定。
9．4．4 当测点处原设定波速随调整后的桩身波速改变时，桩身材料弹性模量和锤击力信号幅值的调整应符合下列规定：
1 桩身材料弹性模量应按本规范式(9．3．2)重新计算。
2 当采用应变式传感器测力时，应同时对原实测力值校正。
9．4．5 高应变实测的力和速度信号第一峰起始比例失调时，不得进行比例调整。
9．4．6 承载力分析计算前，应结合地质条件、设计参数，对实测波形特征进行定性检查：
1 实测曲线特征反映出的桩承载性状。
2 观察桩身缺陷程度和位置，连续锤击时缺陷的扩大或逐步闭合情况。
9．4．7 以下四种情况应采用静载法进一步验证：
1 桩身存在缺陷，无法判定桩的竖向承载力。
2 桩身缺陷对水平承载力有影响。
3 单击贯入度大，桩底同向反射强烈且反射峰较宽，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。
4 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；也可采用钻芯法核验。
9．4．8 采用凯司法判定桩承载力，应符合下列规定：
1 只限于中、小直径桩。
2 桩身材质、截面应基本均匀。
3 阻尼系数Jc宜根据同条件下静载试验结果校核，或应在已取得相近条件下可靠对比资料后，采用实测曲线拟合法确定Jc值，拟合计算的桩数不应少于检测总桩数的30％，且不应少于3根。
4 在同一场地、地质条件相近和桩型及其截面积相同情况下，Jc值的极差不宜大于平均值的30％。
9．4．9 凯司法判定单桩承载力可按下列公式计算：
9．4．10 采用实测曲线拟合法判定桩承载力，应符合下列规定：
1 所采用的力学模型应明确合理，桩和土的力学模型应能分别反映桩和土的实际力学性状，模型参数的取值范围应能限定。
2 拟合分析选用的参数应在岩土工程的合理范围内。
3 曲线拟合时间段长度在t1＋2L/c时刻后延续时间不应小于20ms；对于柴油锤打桩信号，在t1＋2L/c时刻后延续时间不应小于30ms。
4 各单元所选用的土的最大弹性位移值不应超过相应桩单元的最大计算位移值。
5 拟合完成时，土阻力响应区段的计算曲线与实测曲线应吻合，其他区段的曲线应基本吻合。
6 贯入度的计算值应与实测值接近。
9．4．11 本方法对单桩承载力的统计和单桩竖向抗压承载力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，取其平均值为单桩承载力统计值。
2 当极差超过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 单位工程同一条件下的单桩竖向抗压承载力特征值及。应按本方法得到的单桩承载力统计值的一半取值。
9．4．12 桩身完整性判定可采用以下方法进行：
1 采用实测曲线拟合法判定时，拟合所选用的桩土参数应符合本规范第9．4．10条第1～2款的规定；根据桩的成桩工艺，拟合时可采用桩身阻抗拟合或桩身裂隙(包括混凝土预制桩的接桩缝隙)拟合。
2 对于等截面桩，可按表9．4．12并结合经验判定；桩身完整性系数β和桩身缺陷位置x应分别按下列公式计算：