自平衡---樁基檢測(cè)方案

1、 瑞城家居裝飾廣場(chǎng)·金翠名園10#樓 人工挖孔樁檢測(cè)方案安慶市建筑工程測(cè)試中心2013年08月30日工 程 名 稱：瑞城家居裝飾廣場(chǎng)·金翠名園10#樓 委 托 單 位：岳西縣瑞城房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司建 設(shè) 單 位：岳西縣瑞城房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司勘 察 單 位：安慶地質(zhì)勘察公司設(shè) 計(jì) 單 位：安徽南巽建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司監(jiān) 理 單 位：安徽省南巽項(xiàng)目管理投資有限公司 施 工 單 位：中國(guó)海外工程有限責(zé)任公司編寫(xiě)：審核：批準(zhǔn)：檢測(cè)單位地址：元山東路99號(hào)安慶市職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)1號(hào)實(shí)訓(xùn)樓一樓郵 政 編 碼：246003電 話第 9 頁(yè) 共 9 頁(yè) 1 前言

2、 瑞城家居裝飾廣場(chǎng)·金翠名園10#樓 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為人工挖孔擴(kuò)底混凝土灌注樁，總樁數(shù)38根，樁徑8001000mm，樁長(zhǎng)約6米。為確保建筑物安全，需對(duì)基樁承載力和樁身完整性檢測(cè)，為此，我中心編制以下檢測(cè)方案。2 單樁豎向抗壓承載力試驗(yàn)本工程單樁豎向抗壓承載力試驗(yàn)采用自平衡法深層平板載荷試驗(yàn)方法，試驗(yàn)樁均為工程樁。試驗(yàn)依據(jù)為樁承載力自平衡法深層平板載荷測(cè)試技術(shù)規(guī)程(DB34/T648-2006)。2.1 試驗(yàn)數(shù)量抽檢3根，試驗(yàn)樁均為工程樁。2.2 試驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證設(shè)計(jì)使用的持力層樁端阻力特征值的可靠性，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果，依據(jù)規(guī)范對(duì)樁端豎向極限承載力和樁側(cè)阻力等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。2.3 試驗(yàn)原理該方法

3、是在樁端持力層或樁身指定檢測(cè)的工程部位預(yù)先埋設(shè)加荷裝置(荷載箱)，試驗(yàn)待樁身混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)到足夠強(qiáng)度(滿足設(shè)計(jì)要求)、樁土體系滿足一定休止期(根據(jù)該工程的土層實(shí)際情況，休止期應(yīng)不少于15天)后進(jìn)行，利用荷載箱上端的樁側(cè)阻力和下端的樁端阻力進(jìn)行互為反力的載荷試驗(yàn)(試驗(yàn)裝置見(jiàn)圖1)，以此得到樁側(cè)阻力樁身位移、樁端阻力樁端位移變化曲線。根據(jù)測(cè)試結(jié)果依據(jù)規(guī)范對(duì)樁端豎向極限承載力和樁側(cè)阻力等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。圖1：自平衡法深層平板載荷試驗(yàn)系統(tǒng)示意圖2.4 試樁選定由于試驗(yàn)用的預(yù)埋荷載箱直徑為800mm，所以應(yīng)選取樁身直徑不小于900mm的工程樁作為受檢樁，具體樁位由建設(shè)單位、監(jiān)理單位及設(shè)計(jì)單位根據(jù)工程樁在建筑

4、物各工程部位的重要性和現(xiàn)場(chǎng)的可操作性進(jìn)行選擇。2.5 試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)前期準(zhǔn)備2.5.1 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求由于試驗(yàn)設(shè)備要進(jìn)行汽車吊裝，所以應(yīng)修好通往試驗(yàn)樁的路，保證汽車能駛近試驗(yàn)樁，并清平試樁周圍的場(chǎng)地；試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)必須有380V動(dòng)力三相電源和220V照明電源。2.5.2 試樁施工按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行樁的成孔施工，成孔進(jìn)入指定持力層前，應(yīng)預(yù)留300mm厚度的第四層強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，待地質(zhì)勘察部門驗(yàn)收合格后，再挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，樁端擴(kuò)孔至設(shè)計(jì)要求+200mm，平整樁端持力層，保證持力層的水平、完整和原始狀態(tài)，清除地下水和巖石碎渣后，立即用與樁身混凝土強(qiáng)度相同的細(xì)石混凝土找平(厚度80mm)，找平層底部應(yīng)預(yù)先放置1層直徑為8

5、00mm的圓形鋼筋網(wǎng)片，配筋850。找平層澆注完畢后拍打密實(shí)，確保水平平整(尤其是正中間900mm范圍內(nèi))。2.5.3 鋼筋籠制作按照設(shè)計(jì)圖紙要求制作，鋼筋籠下端主筋面必須在同一水平面上。每個(gè)試驗(yàn)樁需準(zhǔn)備20或22的螺紋鋼一組,每組二根，長(zhǎng)度為該試樁的孔深+500mm，備用鋼筋必須處于鉛直狀態(tài)。 2.5.4 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安裝試驗(yàn)樁成孔驗(yàn)收、樁底用與樁身混凝土強(qiáng)度相同的細(xì)石混凝土找平后，立即進(jìn)行載荷箱的安裝。安裝前需清平試驗(yàn)樁周圍的場(chǎng)地，保證汽車吊機(jī)能駛近試驗(yàn)樁(載荷箱及附件自重約10kN)。按照現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)工程師的要求進(jìn)行焊接(或螺紋連接)、拼裝、吊裝，管件連接部位應(yīng)牢固，并應(yīng)保證防水性能，防止混

6、凝土流入管內(nèi)影響試驗(yàn)。將焊接好的位移棒和位移管固定在鋼筋籠內(nèi)側(cè)，鋼筋籠與載荷箱分別吊入樁孔內(nèi)。在載荷箱應(yīng)放置于樁底中心處，鋼筋籠、護(hù)管處于垂直狀態(tài)。然后澆灌樁身混凝土(為節(jié)約工期，建議多留一組試塊，以便適當(dāng)提前進(jìn)行載荷試驗(yàn))，待混凝土頂面超出載荷箱1000mm后，人工振搗密實(shí)。樁身混凝土澆灌至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上500mm處。澆注樁身混凝土?xí)r應(yīng)注意保護(hù)載荷試驗(yàn)裝置和高壓油管。樁基施工單位在試樁混凝土齡期1520天后進(jìn)行一組試塊的抗壓試驗(yàn)，并將試驗(yàn)結(jié)果及時(shí)通知設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位、監(jiān)理公司和我站，樁身混凝土達(dá)到試驗(yàn)強(qiáng)度后即可進(jìn)行載荷試驗(yàn)。2.6 試驗(yàn)實(shí)施細(xì)則試驗(yàn)采用慢速維持荷載法，逐級(jí)加載，每級(jí)荷載達(dá)

7、到相對(duì)穩(wěn)定后方可加下一級(jí)荷載，直至加載結(jié)束，然后分級(jí)卸載到零。2.6.1 最大試驗(yàn)荷載設(shè)計(jì)圖紙要求持力層樁端阻力特征值應(yīng)不小于4500kPa。本次深層載荷試驗(yàn)采用面積為0.5m2的圓形剛性載荷板，為確保工程樁的樁端基巖不被破壞，試驗(yàn)均按最大荷載為4500kPa×2×0.5 m2=4500kN進(jìn)行，當(dāng)能確保樁端土不會(huì)被破壞時(shí)(加載后最大下位移量可控制在40mm以內(nèi))，可再加0.51級(jí)荷載（47254950kN）。2.6.2 加載分級(jí)每級(jí)加載量為預(yù)估最大加載量的1/101/15，第一級(jí)可按照2倍分級(jí)荷載加載，見(jiàn)表1。表1 分級(jí)加載方式匯總表加載分級(jí)123456789荷載(kN)

8、900135018002250270031503600405045002.6.3 位移觀察每級(jí)加載后在第1h內(nèi)應(yīng)在5、15、30、45、60min時(shí)測(cè)讀位移表，以后每隔30min測(cè)讀一次。當(dāng)上、下位移每一小時(shí)內(nèi)不超過(guò)0.1mm，并連續(xù)出現(xiàn)兩次(由1.5h內(nèi)連續(xù)三次觀察值計(jì)算)時(shí)，認(rèn)為已達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定，可加下一級(jí)荷載。2.6.4 終止加載條件已達(dá)到預(yù)定最大試驗(yàn)荷載值(4500kN)，當(dāng)能確保樁端土不被破壞時(shí)(加載后最大下沉量可控制在40mm以內(nèi)時(shí))，可再加0.51級(jí)荷載(4725kN4950kN)；某級(jí)荷載作用下，樁的(上或下)位移量接近前一級(jí)荷載作用下位移量的2倍，且有不能穩(wěn)定的趨勢(shì)； 樁端累計(jì)

9、下沉量接近40mm(最大下沉量控制在40mm以內(nèi))。2.6.5 卸載與回彈觀察每級(jí)卸載后，隔15min測(cè)讀一次殘余位移，測(cè)讀兩次后，隔30min再讀一次，即可卸下一級(jí)荷載。全部卸載后，隔2h再讀一次。2.6.6 確保工程樁的樁土體系不被破壞的辦法使用江蘇省徐州市建筑工程研究所研制的JCQ-503A型多通道全自動(dòng)基樁靜載測(cè)試儀器配合電子位移計(jì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控試驗(yàn)，隨時(shí)觀察樁土系統(tǒng)的受力狀態(tài)，確保體系不被破壞。2.7 試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理、分析與預(yù)期成果2.7.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理根據(jù)試驗(yàn)記錄進(jìn)行資料整理并且繪制各試驗(yàn)樁的Q-s上、Q-s下、 s上-lgQ、s下-lgQ、s上-lgt、s下-lgt曲線。2.7.2

10、 樁側(cè)極限阻力(kN)的確定QSK(QW)/式中：Q為最大試驗(yàn)荷載值；W為樁身自重；為樁側(cè)抗拔-抗壓阻力比，可取0.71。2.7.3 持力層樁端阻力特征值(kPa)的確定qpa(Q/A)式中：A為承壓板面積，直徑為800mm時(shí)為0.5m2。2.7.4 樁端極限阻力(kN)的推算QPKp×qpa×Ap×2式中：Ap為樁底擴(kuò)大端面積；p為大直徑樁端阻尺寸效應(yīng)系數(shù)，按表2中相關(guān)規(guī)定取值：表2 樁端尺寸效應(yīng)系數(shù)取值土類別粘性土、粉土砂土、碎石類土p注：表中D為樁底擴(kuò)大端直徑。2.7.5 單樁豎向極限承載力(kN)推算QUQSKQPK2.7.6 單樁豎向承載力特征值(kN)

11、推算QUA=QU/22.7.7 檢測(cè)報(bào)告按照國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(JGJ 106-2003)和建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50007-2011)中有關(guān)規(guī)定編寫(xiě)承載力自平衡深層載荷試驗(yàn)報(bào)告。其內(nèi)容包括：前言；樁基設(shè)計(jì)與施工概況；工程地質(zhì)概況；檢測(cè)設(shè)備及儀表介紹；承載力自平衡深層載荷試驗(yàn)樁位平面示意圖；試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析；試驗(yàn)結(jié)果一覽表；承載力自平衡深層載荷試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)匯總表；Q-s、s-lgt和s-lgQ曲線；計(jì)算被試驗(yàn)樁的樁端持力層阻力特征值，判定設(shè)計(jì)使用的持力層樁端阻力特征值的可靠性結(jié)論。推算試驗(yàn)樁的單樁豎向抗壓承載力。2.8 載荷試驗(yàn)后對(duì)試驗(yàn)樁的補(bǔ)強(qiáng)處理工程樁在進(jìn)行承載力自平衡深層載

12、荷試驗(yàn)后，試驗(yàn)將會(huì)使樁端載荷箱(直徑800mm圓形)部位與持力層之間形成一個(gè)小的縫隙，為了充填該縫隙，可采取如下辦法處理：利用位移棒護(hù)管，直接用高強(qiáng)度水泥凈漿對(duì)試樁樁底進(jìn)行注漿補(bǔ)強(qiáng)處理，對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)生的縫隙充實(shí)。將試驗(yàn)樁的樁端直徑適當(dāng)放大(設(shè)計(jì)樁端直徑+200mm)，以抵消試驗(yàn)部位對(duì)樁端阻力的影響。3 樁身完整性檢測(cè)對(duì)本工程樁身完整性采用低應(yīng)變法進(jìn)行檢測(cè)。3.1 檢測(cè)數(shù)量根據(jù)建筑建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(JGJ 106-2003) 第3.3.4條：“柱下三樁或三樁以下的承臺(tái)抽檢樁數(shù)不得少于1根”的規(guī)定，本工程人工挖孔樁的樁身完整性低應(yīng)變法檢測(cè)數(shù)量為全數(shù)檢測(cè)。3.2 檢測(cè)時(shí)間采用應(yīng)力波反射法進(jìn)行檢測(cè)分析

13、。根據(jù)建筑建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(JGJ 106-2003) 第3.2.6條的規(guī)定：“當(dāng)采用低應(yīng)變法或聲波透射法檢測(cè)時(shí)，受檢樁混凝土強(qiáng)度至少達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%，且不小于15Mpa。”方可進(jìn)行檢測(cè)。3.3 檢測(cè)及分析原理在樁頂部位進(jìn)行豎向激振，彈性波沿著樁身向下傳播。當(dāng)樁身存在明顯的波阻抗差異界面(如樁底、斷樁、縮徑、擴(kuò)徑或夾泥、混凝土松散等部位)時(shí)，將產(chǎn)生反射波。經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，即可識(shí)別來(lái)自樁身不同部位的反射信息，根據(jù)不同歷時(shí)和輔以頻譜分析，可計(jì)算樁身彈性波傳播速度，評(píng)定混凝土均勻性，判定基樁的完整性及缺陷和位置(檢測(cè)系統(tǒng)示意圖見(jiàn)圖4)。圖4：低應(yīng)變檢測(cè)系統(tǒng)示意圖3.4 檢測(cè)前期準(zhǔn)備每根擬

14、進(jìn)行低應(yīng)變法檢測(cè)的基樁，應(yīng)鑿去浮漿，露出新鮮混凝土，平整樁頭，并注意排水，以保證被測(cè)樁不浸沒(méi)在水中。3.5 檢測(cè)實(shí)施細(xì)則3.5.1 低應(yīng)變法檢測(cè)最佳激振方式選取根據(jù)以往基樁低應(yīng)變檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，選用尼龍頭力棒激振，用高靈敏加速度傳感器接收效果較好。3.5.2 低應(yīng)變法檢測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量保證辦法為保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，本次檢測(cè)將對(duì)每根樁至少選取兩個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，一般每點(diǎn)測(cè)試四條曲線，并保證有較好的重現(xiàn)性。出現(xiàn)異常波形時(shí)，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)研究分析，排除影響測(cè)試的不良因素后重復(fù)測(cè)試。3.5.3 低應(yīng)變法檢測(cè)數(shù)據(jù)分析找出樁底反射，計(jì)算樁底反射時(shí)間tr，計(jì)算單樁混凝土波速Vp=2L/tr和本次測(cè)試平均混凝土波速Vpm。對(duì)于缺陷樁，找出缺陷反射點(diǎn)，計(jì)算反射時(shí)間tr，計(jì)算缺陷位置L=Vpmtr/2。根據(jù)缺陷反射波的相位特征判斷缺陷性質(zhì)。反射波波形規(guī)則，波列清晰，樁底反射明顯，樁身平均波速較高的樁為完整性好的單樁；反射波到達(dá)時(shí)間小于樁底反射波到達(dá)時(shí)間，且波幅較大，出現(xiàn)多次反射，難以觀察到樁底反射的樁，為樁身斷裂