試樁錨樁法檢測專項方案

哈爾濱站改造工程地下城市通廊試驗樁檢測（錨樁法）方案編制：劉同占復核：高鵬中鐵二十二局集團哈爾濱鐵路建設集團有限責任企業(yè)二O一六年三月表A.0.1施工組織設計（方案）報審表工程項目名稱：哈爾濱站改造工程施工協(xié)議段：編號：致黑龍江省中鐵建設監(jiān)理有限責任企業(yè)哈爾濱站改造工程項目監(jiān)理部（項目監(jiān)理機構(gòu)）：我單位已編制完成哈爾濱站改造工程地下城市通廊試驗樁檢測（錨樁法）方案，并經(jīng)我單位技術(shù)責任人審查同意，請給予審查。附：地下城市通廊試驗樁檢測（錨樁法）方案施工單位（章）：項目責任人：日期：年月日專業(yè)監(jiān)理工程師意見：專業(yè)監(jiān)理工程師：日期：年月日項目監(jiān)理機構(gòu)意見：項目監(jiān)理機構(gòu)（章）：總監(jiān)理工程師：日期：年月日建設單位意見（需要時）：建設單位（章）：責任人：日期：年月日目錄TOC\o"1-3"\h\u6305一、工程概況 327313二、檢測目標 36972三、檢測依據(jù) 36043四、檢測數(shù)量 3127831.靜荷載試驗（錨樁法） 4185102.樁身完整性檢測（聲波透射法） 423050五、場地地層情況 422391六、單樁豎向抗壓靜載荷試驗技術(shù)要求 5296331.試驗方法 571412.試驗樁位置 5154563.試驗裝置 582994.試驗荷載 6131255.加荷觀察 6203486.卸荷觀察 719087.檢測數(shù)據(jù)整理 7227568.錨、試樁設計 8232989.基準樁 92572七、聲波透射法檢測樁身完整性技術(shù)要求 10211681.檢測原理 10219352.檢測數(shù)量 10233923.檢測時間 11281414.檢測方法 1172575.聲測管安裝施工要求 1511279 1511311.靜載荷試驗 1570542.完整性檢測 1644663.儀器照片 1627149九、質(zhì)量確保 17114761.人員配置 17195612.質(zhì)量確保體系 1832943.質(zhì)量管理方法 1910512十、試驗進度及資料提交 19190001.試驗進度 1967102.匯報提交 204550十一、雙方配合事項 20119491．甲方配合事項 20242292．乙方責任 2018015十二、安全文明生產(chǎn) 21177221．安全生產(chǎn)制度 2140322．危險源辨識及控制方法 21一、工程概況哈爾濱站改造工程在哈爾濱市南崗區(qū)，在哈爾濱火車站原址上進行改擴建，地下城市通廊由城市通廊、出站通道、出站樓梯、設備及辦公用房組成。城市通廊基坑深13.45m，寬105.74.m，長280.8m，采取兩級放坡開挖，放坡處坡率1：1。下層采取800mm直徑，間距1000mm鉆孔樁圍護+錨索+截水帷幕。本工程關(guān)鍵工程量土方271456m3、基坑支護鉆孔灌注樁1217根、基礎(chǔ)鉆孔灌注樁377根，三軸水泥攪拌樁2867根、錨索431道等。結(jié)合站場倒改方案，本工程基坑工程分為兩期實施。一期工程為北側(cè)城市通廊基坑，關(guān)鍵工程量土方105000m3、基坑支護鉆孔灌注樁568根、基礎(chǔ)鉆孔灌注樁176根，三軸水泥攪拌樁1091根、錨索156道等；二期工程南側(cè)城市通廊基坑，關(guān)鍵工程量土方166456m3、基坑支護鉆孔灌注樁649根、基礎(chǔ)鉆孔灌注樁201根，三軸水泥攪拌樁1776根、錨索275道等。二、檢測目標因為樁基礎(chǔ)參數(shù)設計及工程樁施工需要，依據(jù)設計及規(guī)范要求，需要對該四根試樁進行單樁豎向抗壓、抗拔極限承載力靜載荷試驗，確定單樁豎向抗壓、抗拔極限承載力標準值。判定樁身混凝土質(zhì)量，包含縮頸、裂紋、斷裂、空洞、夾泥等缺點。三、檢測依據(jù)（1）《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-）；（2）《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-）；（3）“哈爾濱站改造工程城市通廊”項目基礎(chǔ)樁設計資料；（4）本工程勘察匯報；（5）甲方、設計對試驗要求。四、檢測數(shù)量1.靜荷載試驗（錨樁法）設計指定3根試驗樁。2.樁身完整性檢測（聲波透射法）對15根樁（3根試樁和12根錨樁）進行檢測。五、場地地質(zhì)概況(1)第①2層雜填土廣泛分布于整個場區(qū)，層位普遍較厚。(2)第②23層粉質(zhì)黏土關(guān)鍵為黃褐色，分布較有規(guī)律，呈層狀分布，層位較厚，關(guān)鍵以硬塑及可塑為主，含氧化鐵、錳，性質(zhì)很好。局部含②21及②22軟可塑～軟塑狀態(tài)粉質(zhì)黏土夾層。(3)第③53層黃褐色粉砂，分布較有規(guī)律，呈層狀分布，砂質(zhì)較均勻，含少許黏性土，呈中密狀態(tài)。部分地段上覆稍密狀態(tài)③52層黃褐色粉砂，局部地段揭露密實狀態(tài)③54層黃褐色粉砂。(4)第③64層黃褐色細砂，分布較有規(guī)律，呈層狀分布，砂質(zhì)較均勻，含少許黏性土，呈密實狀態(tài)。部分地段上覆中密狀態(tài)③63層黃褐色細砂，偶見稍密狀態(tài)③62層細砂。(5)第③74層黃褐色中砂，分布較有規(guī)律，呈層狀分布，砂質(zhì)較均勻，分布較為穩(wěn)定，呈密實狀態(tài)，性質(zhì)很好。(6)第④13層粉質(zhì)黏土關(guān)鍵為灰褐色，呈薄層條帶狀分布，局部地段缺失，關(guān)鍵以可塑為主，性質(zhì)很好。局部為④11及④12軟可塑～軟塑狀態(tài)粉質(zhì)黏土層。(7)第④64層灰黃色、灰褐色細砂，呈層狀分布，局部地段缺失，含較多粉質(zhì)黏土和粉砂透鏡體，粉質(zhì)黏土呈軟可塑狀態(tài)，呈條帶狀和透鏡體交互分布。(8)第④74層灰黃色、灰褐色中砂，呈層狀分布，含較多粉質(zhì)黏土和粉細砂夾層，多呈透鏡體狀分布，為無（有）柱雨棚樁端持力層。(9)第④75層灰褐色中砂，呈層狀分布，在土性和層厚上改變較大，含較多粉質(zhì)黏土和粉細砂，多呈薄層條帶狀分布，含少許粗礫砂夾層，多呈透鏡體狀，為站房樁端持力層。(10)第④76層灰褐色中砂，呈層狀分布，在土性和層厚上改變較大，含較多粉質(zhì)黏土和粉細砂，多呈薄層條帶狀及透鏡體分布，含少許粗礫砂夾層，多呈透鏡體狀，為站房樁端持力層。(11)第④96層灰色礫砂，呈薄層狀分布，上伏于基巖層上部。(12)第⑤11層灰綠色全風化泥巖層面分布較穩(wěn)定，出露高程較為平穩(wěn)，分布均勻，性質(zhì)穩(wěn)定，為該場地穩(wěn)定地層，局部地段揭露第⑤21層全風化砂巖。甲方提供二、三區(qū)灌注樁參數(shù)提議值以下：地層序號地層名稱樁極限側(cè)阻力標準值（qsik）kPa樁極限端阻力標準值（qsik）kPa水下鉆(沖)孔樁干作業(yè)鉆孔水下鉆(沖)孔樁干作業(yè)鉆孔④粉砂巖8010012001600⑤中砂巖1601801600⑥中砂巖18020018002200六、單樁豎向抗壓靜載荷試驗技術(shù)要求1.試驗方法用垂直靜載荷抗壓試驗、低應變動測發(fā)，分別作試驗檢測，靜載荷試前優(yōu)異行低應變檢測。。2.試驗樁位置設計指定位置3根試驗樁（詳見試樁設計圖）。3.試驗裝置（1）試驗采取錨樁反力裝置(圖1)。圖1單樁豎向抗壓靜載荷試驗錨樁反力裝置圖四根錨樁和反力梁連接。使用2臺10000kN千斤頂，配合高壓油泵施加反力，載荷試驗儀經(jīng)過安裝在千斤頂上壓力傳感器和安裝在樁頭上位移傳感器控制加荷量，自動統(tǒng)計沉降位移。加載補載均自動完成。（2）2臺千斤頂加載時應并聯(lián)同時工作，且應符合下列要求：1、采取千斤頂型號、規(guī)格應相同；2、千斤頂協(xié)力中心應和樁軸線重合。（3）加載反力裝置提供反力大于最大加載量1.2倍。（4）試樁和錨樁距離大于3倍樁徑，基準梁采取9米長工字鋼。（5）荷載測量采取并聯(lián)于千斤頂油路壓力傳感器測定油壓，依據(jù)千斤頂率定曲線換算荷載，傳感器測量誤差不應大于1%；沉降測量宜采取調(diào)頻位移傳感器，測量誤差小于0.1%，分辨力優(yōu)于或等于0.01mm。4.試驗荷載依據(jù)設計要求，試驗最大加載量14000kN。5.加荷觀察(1)加載分級：采取逐層等量加載，加載級差取最大試驗荷載1/15，其中第一級荷載為分級荷載2倍。(2)每級荷載施加后按第5、10、15、30、45、60min測讀樁頂沉降量，以后每隔30min測讀一次。(3)相對穩(wěn)定標準：每小時樁頂沉降不超出0.1mm，并連續(xù)出現(xiàn)兩次（從分級荷載施加后第30min開始，按1.5h連續(xù)三次每30min沉降觀察值計算）,當樁頂沉降速率達成相對穩(wěn)定標按時，進行下一級荷載。(4)單樁抗壓靜載荷試驗過程中出現(xiàn)下列情況之一時，即可終止加載：=1\*GB3①某級荷載作用下，樁沉降量為前一級荷載作用下沉降量5倍（當樁頂沉降能相對穩(wěn)定且總沉降量小于40mm時，宜加載至樁頂總沉降量超出40mm）；=2\*GB3②某級荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量2倍，且經(jīng)過二十四小時還未達成相對穩(wěn)定標準；=3\*GB3③已達成設計要求最大加載量；④當荷載-沉降曲線呈緩變形時，可加載至樁頂總沉降量60～80mm；⑤發(fā)生不可測異常情況。6.卸荷觀察卸載時應分級進行，每級卸載量取加載時分級荷載2倍，逐層等量卸載，讀記回彈量。7.檢測數(shù)據(jù)整理(1)確定單樁豎向抗壓承載力時，應繪制豎向荷載-沉降（Q-S）、沉降-時間對數(shù)（S-lgt）曲線，需要時也可繪制其它輔助分析所需曲線。(2)單樁豎向抗壓極限承載力可按下列方法綜合分析確定：=1\*GB3①依據(jù)沉降隨荷載改變特征確定：對于陡降型Q-S曲線，取其發(fā)生顯著陡降起始點對應荷載值；=2\*GB3②依據(jù)沉降隨時間改變特征確定：取S-lgt曲線尾部出現(xiàn)顯著向下彎曲前一級荷載值；=3\*GB3③出現(xiàn)五.5.=2\*GB3②款情況時，取前一級荷載值；=4\*GB3④對于緩變型Q-S曲線可依據(jù)沉降量確定，宜取S＝40mm對應荷載值；當樁長大于40m時，宜考慮樁身彈性壓縮量；對直徑大于或等于8mmm樁，可取S=0.05D（D為樁端直徑）對應荷載值。=5\*GB3⑤當按上述四款判定樁豎向抗壓承載力未達成極限時，樁豎向抗壓極限承載力應取最大試驗荷載值。(3)單樁豎向抗壓極限承載力統(tǒng)計值確實定應符合下列要求：=1\*GB3①參與統(tǒng)計試樁結(jié)果，當滿足其極差不超出平均值30%時，取其平均值為單樁豎向抗壓極限承載力。=2\*GB3②當極差超出平均值30%時，應分析極差過大原因，結(jié)合工程具體情況綜合確定，必需時可增加試樁數(shù)量。=3\*GB3③工程樁抽檢數(shù)量少于3根時，應取低值。(4)單位工程同一條件下單樁豎向抗壓承載力特征值應按單樁豎向抗壓極限承載力統(tǒng)計值二分之一取值。8.錨、試樁設計（1）試驗樁設計及樁頭處理試驗樁按設計圖進行設計，見圖2。圖2試驗樁設計圖試驗樁樁頭處理示意圖見圖3。在樁頭外箍同直徑鋼質(zhì)套筒(約6mm厚，高度1～1.5D,D為樁直徑)，樁頂以下根據(jù)10cm、30cm、30cm間距設置三層Φ12雙向拉筋網(wǎng)。樁頂鑿除浮漿后用水泥砂漿抹平(不露出主筋)。圖3試樁樁頭處理示意圖（2）錨樁位置根據(jù)試樁設計圖中錨樁位置打入反力錨樁（詳見），錨樁和試驗樁樁頂在同一標高，錨樁主筋露出樁頂約1000mm，便于反力梁安裝焊接。錨、試樁位置示意圖見圖4。圖4錨、試樁位置示意圖（3）錨樁設計為滿足試驗需要，錨樁需含有以下條件：a.樁長大于試驗樁樁長（按25m）；b.錨樁側(cè)摩阻力能夠提供足夠試驗反力（大于最大加載量1.2倍）；c.主筋應通長配筋，主筋數(shù)量應確?？估ψ銐颍ù笥谧畲蠹虞d量1.2倍）；d.埋設聲測管（同試驗樁要求）。9.基準樁基準樁用于固定基準梁，確?；鶞柿悍€(wěn)定。試樁和基準樁之間中心距離應大于等于3D且大于2.0m，基準樁和試驗樁位置見圖5。基準樁打入土中，為一長方形承臺，深度大于2.0m，截面1200mm×800mm，采取C20素混凝土。基準樁樁頂標高高于試驗樁樁頂標高50cm。圖5基準樁和試驗樁位置圖七、聲波透射法檢測樁身完整性技術(shù)要求1.檢測原理圖5聲波透射法測試原理圖2.檢測數(shù)量3.檢測時間4.檢測方法（1）聲測管安裝圖6聲測管埋設平面位置及編號圖（2）檢測前準備檢測前應沖洗聲測管，以確保換能器在全程范圍內(nèi)升降順暢，同時預防聲測管中渾濁水加大聲波衰減和延長時間，給聲波檢測結(jié)果帶來誤差。（3）現(xiàn)場檢測（4）數(shù)據(jù)分析①樁身混凝土缺點聲速判據(jù)式中：νD——聲速臨界值（km/s）;——正?；炷谅曀倨骄?km/s);σν——正?；炷谅曀贅藴什睿沪蚷——第i個測點聲速值(km/s)n——測點數(shù)。當實測混凝土聲速值低于聲速臨界值時應將其作為可疑缺點區(qū)。式中：νi——第i個測點聲速值（km/s）νD——聲速臨界值(km/s)當檢測剖面n個測點聲速普遍低且離散性很小時，宜采取聲速低限值判據(jù)。聲速低限值由同條件混凝土試件做強度和速度對比試驗，結(jié)合地域經(jīng)驗確定。聲速低限值相對應混凝土強度不宜低于0.9R（R為混凝土設計強度），若試件為鉆孔芯樣，則不宜低于0.85R。當實測混凝土聲速值低于聲速臨界值時應將其作為可疑缺點區(qū)。式中：νi——第i個測點聲速值（km/s）;νL——聲速低限值(km/s);②樁身混凝土缺點波幅判據(jù)實際中多是依據(jù)實測經(jīng)驗將波幅值二分之一定為臨界值。用波幅平均值減6dB作為波幅臨界值，當實測波幅低于波幅臨界值時，應將其作為可疑缺點區(qū)。式中：AＤ——波幅臨界值（dB）；Am——波幅平均值（dB）；Ai——第i個測點相對波幅值（dB）。聲波波形能直觀反應某測點砼是否有缺點。若樁基砼是均質(zhì)，聲波波形有兩頭小、中間大、同頻率等特征；若聲波經(jīng)過缺點，聲波波形就會顯著改變，當缺點尤其嚴重時表現(xiàn)在波形上為聲幅很低、首波不易確定，頻率變小且同一波形中有不一樣頻率成份，比較輕易直接判定。

aa）正常波形b）畸變波形圖7聲波透射法測試波形③樁身混凝土缺點PSD值判據(jù)PSD法是基于缺點處聲時改變引發(fā)聲時深度曲線斜率顯著增大，而聲時差大小又和缺點程度親密相關(guān)，所以二者之積對缺點反應愈加顯著，即采取斜率法作為輔助異常判據(jù)，當PSD值在某測點周圍改變顯著時，應將其作為可疑缺點區(qū)。式中：ti——第i個測點聲時值（μs）;ti-1——第i－１個測點聲時值(μs);zi——第i個測點深度(m);zi-1——第i－l個測點深度（m）。表1樁身完整性判定分類表類別曲線特征完整性描述Ⅰ各檢測剖面聲學參數(shù)均無異常，無聲速低于低限值異常。樁身完整Ⅱ某一檢測剖面部分測點聲學參數(shù)出現(xiàn)異常，無聲速低于低限值異常。樁身有輕微缺點，不會影響樁身結(jié)構(gòu)承載力正常發(fā)揮Ⅲ某一檢測剖面連續(xù)多個測點聲學參數(shù)出現(xiàn)異常；兩個或兩個以上檢測剖面在同一深度測點聲學參數(shù)出現(xiàn)異常；局部混凝土聲速出現(xiàn)低于低限值異常。樁身有顯著缺點，對樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響Ⅳ某一檢測剖面連續(xù)多個測點聲學參數(shù)出現(xiàn)異常；兩個或兩個以上檢測剖面在同一深度測點聲學參數(shù)出現(xiàn)異常；樁身混凝土聲速出現(xiàn)普遍低于低限值異?；驘o法檢