試樁錨樁法檢測(cè)專項(xiàng)方案

哈爾濱站改造工程地下城市通廊試驗(yàn)樁檢測(cè)（錨樁法）方案編制：劉同占復(fù)核：高鵬中鐵二十二局集團(tuán)哈爾濱鐵路建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任企業(yè)二O一六年三月表A.0.1施工組織設(shè)計(jì)（方案）報(bào)審表工程項(xiàng)目名稱：哈爾濱站改造工程施工協(xié)議段：編號(hào)：致黑龍江省中鐵建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任企業(yè)哈爾濱站改造工程項(xiàng)目監(jiān)理部（項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)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(yàn)樁檢測(cè)（錨樁法）方案，并經(jīng)我單位技術(shù)責(zé)任人審查同意，請(qǐng)給予審查。附：地下城市通廊試驗(yàn)樁檢測(cè)（錨樁法）方案施工單位（章）：項(xiàng)目責(zé)任人：日期：年月日專業(yè)監(jiān)理工程師意見(jiàn)：專業(yè)監(jiān)理工程師：日期：年月日項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)意見(jiàn)：項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)（章）：總監(jiān)理工程師：日期：年月日建設(shè)單位意見(jiàn)（需要時(shí)）：建設(shè)單位（章）：責(zé)任人：日期：年月日目錄TOC\o"1-3"\h\u6305一、工程概況 327313二、檢測(cè)目標(biāo) 36972三、檢測(cè)依據(jù) 36043四、檢測(cè)數(shù)量 3127831.靜荷載試驗(yàn)（錨樁法） 4185102.樁身完整性檢測(cè)（聲波透射法） 423050五、場(chǎng)地地層情況 422391六、單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)技術(shù)要求 5296331.試驗(yàn)方法 571412.試驗(yàn)樁位置 5154563.試驗(yàn)裝置 582994.試驗(yàn)荷載 6131255.加荷觀察 6203486.卸荷觀察 719087.檢測(cè)數(shù)據(jù)整理 7227568.錨、試樁設(shè)計(jì) 8232989.基準(zhǔn)樁 92572七、聲波透射法檢測(cè)樁身完整性技術(shù)要求 10211681.檢測(cè)原理 10219352.檢測(cè)數(shù)量 10233923.檢測(cè)時(shí)間 11281414.檢測(cè)方法 1172575.聲測(cè)管安裝施工要求 1511279 1511311.靜載荷試驗(yàn) 1570542.完整性檢測(cè) 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(yàn)進(jìn)度及資料提交 19190001.試驗(yàn)進(jìn)度 1967102.匯報(bào)提交 204550十一、雙方配合事項(xiàng) 20119491．甲方配合事項(xiàng) 20242292．乙方責(zé)任 2018015十二、安全文明生產(chǎn) 21177221．安全生產(chǎn)制度 2140322．危險(xiǎn)源辨識(shí)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(jìn)行改擴(kuò)建，地下城市通廊由城市通廊、出站通道、出站樓梯、設(shè)備及辦公用房組成。城市通廊基坑深13.45m，寬105.74.m，長(zhǎng)280.8m，采取兩級(jí)放坡開(kāi)挖，放坡處坡率1：1。下層采取800mm直徑，間距1000mm鉆孔樁圍護(hù)+錨索+截水帷幕。本工程關(guān)鍵工程量土方271456m3、基坑支護(hù)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(chǎng)倒改方案，本工程基坑工程分為兩期實(shí)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(hù)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(hù)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(cè)目標(biāo)因?yàn)闃痘A(chǔ)參數(shù)設(shè)計(jì)及工程樁施工需要，依據(jù)設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，需要對(duì)該四根試樁進(jìn)行單樁豎向抗壓、抗拔極限承載力靜載荷試驗(yàn)，確定單樁豎向抗壓、抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)。三、檢測(cè)依據(jù)（1）《建筑基樁檢測(cè)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(xiàng)目基礎(chǔ)樁設(shè)計(jì)資料；（4）本工程勘察匯報(bào)；（5）甲方、設(shè)計(jì)對(duì)試驗(yàn)要求。四、檢測(cè)數(shù)量1.靜荷載試驗(yàn)（錨樁法）設(shè)計(jì)指定3根試驗(yàn)樁。2.樁身完整性檢測(cè)（聲波透射法）對(duì)15根樁（3根試樁和12根錨樁）進(jìn)行檢測(cè)。五、場(chǎng)地地質(zhì)概況(1)第①2層雜填土廣泛分布于整個(gè)場(chǎng)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(shí)狀態(tài)③54層黃褐色粉砂。(4)第③64層黃褐色細(xì)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(shí)狀態(tài)。部分地段上覆中密狀態(tài)③63層黃褐色細(xì)砂，偶見(jiàn)稍密狀態(tài)③62層細(xì)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(shí)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(xì)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(xì)砂夾層，多呈透鏡體狀分布，為無(wú)（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(xì)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(xì)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(fēng)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(chǎng)地穩(wěn)定地層，局部地段揭露第⑤21層全風(fēng)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(hào)地層名稱樁極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值（qsik）kPa樁極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)技術(shù)要求1.試驗(yàn)方法用垂直靜載荷抗壓試驗(yàn)、低應(yīng)變動(dòng)測(cè)發(fā)，分別作試驗(yàn)檢測(cè)，靜載荷試前優(yōu)異行低應(yīng)變檢測(cè)。。2.試驗(yàn)樁位置設(shè)計(jì)指定位置3根試驗(yàn)樁（詳見(jiàn)試樁設(shè)計(jì)圖）。3.試驗(yàn)裝置（1）試驗(yàn)采取錨樁反力裝置(圖1)。圖1單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)錨樁反力裝置圖四根錨樁和反力梁連接。使用2臺(tái)10000kN千斤頂，配合高壓油泵施加反力，載荷試驗(yàn)儀經(jīng)過(guò)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(dòng)統(tǒng)計(jì)沉降位移。加載補(bǔ)載均自動(dòng)完成。（2）2臺(tái)千斤頂加載時(shí)應(yīng)并聯(lián)同時(shí)工作，且應(yīng)符合下列要求：1、采取千斤頂型號(hào)、規(guī)格應(yīng)相同；2、千斤頂協(xié)力中心應(yīng)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(zhǔn)梁采取9米長(zhǎng)工字鋼。（5）荷載測(cè)量采取并聯(lián)于千斤頂油路壓力傳感器測(cè)定油壓，依據(jù)千斤頂率定曲線換算荷載，傳感器測(cè)量誤差不應(yīng)大于1%；沉降測(cè)量宜采取調(diào)頻位移傳感器，測(cè)量誤差小于0.1%，分辨力優(yōu)于或等于0.01mm。4.試驗(yàn)荷載依據(jù)設(shè)計(jì)要求，試驗(yàn)最大加載量14000kN。5.加荷觀察(1)加載分級(jí)：采取逐層等量加載，加載級(jí)差取最大試驗(yàn)荷載1/15，其中第一級(jí)荷載為分級(jí)荷載2倍。(2)每級(jí)荷載施加后按第5、10、15、30、45、60min測(cè)讀樁頂沉降量，以后每隔30min測(cè)讀一次。(3)相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：每小時(shí)樁頂沉降不超出0.1mm，并連續(xù)出現(xiàn)兩次（從分級(jí)荷載施加后第30min開(kāi)始，按1.5h連續(xù)三次每30min沉降觀察值計(jì)算）,當(dāng)樁頂沉降速率達(dá)成相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)按時(shí)，進(jìn)行下一級(jí)荷載。(4)單樁抗壓靜載荷試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，即可終止加載：=1\*GB3①某級(jí)荷載作用下，樁沉降量為前一級(jí)荷載作用下沉降量5倍（當(dāng)樁頂沉降能相對(duì)穩(wěn)定且總沉降量小于40mm時(shí)，宜加載至樁頂總沉降量超出40mm）；=2\*GB3②某級(jí)荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級(jí)荷載作用下沉降量2倍，且經(jīng)過(guò)二十四小時(shí)還未達(dá)成相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)；=3\*GB3③已達(dá)成設(shè)計(jì)要求最大加載量；④當(dāng)荷載-沉降曲線呈緩變形時(shí)，可加載至樁頂總沉降量60～80mm；⑤發(fā)生不可測(cè)異常情況。6.卸荷觀察卸載時(shí)應(yīng)分級(jí)進(jìn)行，每級(jí)卸載量取加載時(shí)分級(jí)荷載2倍，逐層等量卸載，讀記回彈量。7.檢測(cè)數(shù)據(jù)整理(1)確定單樁豎向抗壓承載力時(shí)，應(yīng)繪制豎向荷載-沉降（Q-S）、沉降-時(shí)間對(duì)數(shù)（S-lgt）曲線，需要時(shí)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(duì)于陡降型Q-S曲線，取其發(fā)生顯著陡降起始點(diǎn)對(duì)應(yīng)荷載值；=2\*GB3②依據(jù)沉降隨時(shí)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(jí)荷載值；=3\*GB3③出現(xiàn)五.5.=2\*GB3②款情況時(shí)，取前一級(jí)荷載值；=4\*GB3④對(duì)于緩變型Q-S曲線可依據(jù)沉降量確定，宜取S＝40mm對(duì)應(yīng)荷載值；當(dāng)樁長(zhǎng)大于40m時(shí)，宜考慮樁身彈性壓縮量；對(duì)直徑大于或等于8mmm樁，可取S=0.05D（D為樁端直徑）對(duì)應(yīng)荷載值。=5\*GB3⑤當(dāng)按上述四款判定樁豎向抗壓承載力未達(dá)成極限時(shí)，樁豎向抗壓極限承載力應(yīng)取最大試驗(yàn)荷載值。(3)單樁豎向抗壓極限承載力統(tǒng)計(jì)值確實(shí)定應(yīng)符合下列要求：=1\*GB3①參與統(tǒng)計(jì)試樁結(jié)果，當(dāng)滿足其極差不超出平均值30%時(shí)，取其平均值為單樁豎向抗壓極限承載力。=2\*GB3②當(dāng)極差超出平均值30%時(shí)，應(yīng)分析極差過(guò)大原因，結(jié)合工程具體情況綜合確定，必需時(shí)可增加試樁數(shù)量。=3\*GB3③工程樁抽檢數(shù)量少于3根時(shí)，應(yīng)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(yīng)按單樁豎向抗壓極限承載力統(tǒng)計(jì)值二分之一取值。8.錨、試樁設(shè)計(jì)（1）試驗(yàn)樁設(shè)計(jì)及樁頭處理試驗(yàn)樁按設(shè)計(jì)圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，見(jiàn)圖2。圖2試驗(yàn)樁設(shè)計(jì)圖試驗(yàn)樁樁頭處理示意圖見(jiàn)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(shè)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(shè)計(jì)圖中錨樁位置打入反力錨樁（詳見(jiàn)），錨樁和試驗(yàn)樁樁頂在同一標(biāo)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(jiàn)圖4。圖4錨、試樁位置示意圖（3）錨樁設(shè)計(jì)為滿足試驗(yàn)需要，錨樁需含有以下條件：a.樁長(zhǎng)大于試驗(yàn)樁樁長(zhǎng)（按25m）；b.錨樁側(cè)摩阻力能夠提供足夠試驗(yàn)反力（大于最大加載量1.2倍）；c.主筋應(yīng)通長(zhǎng)配筋，主筋數(shù)量應(yīng)確?？估ψ銐颍ù笥谧畲蠹虞d量1.2倍）；d.埋設(shè)聲測(cè)管（同試驗(yàn)樁要求）。9.基準(zhǔn)樁基準(zhǔn)樁用于固定基準(zhǔn)梁，確保基準(zhǔn)梁穩(wěn)定。試樁和基準(zhǔn)樁之間中心距離應(yīng)大于等于3D且大于2.0m，基準(zhǔn)樁和試驗(yàn)樁位置見(jiàn)圖5?；鶞?zhǔn)樁打入土中，為一長(zhǎng)方形承臺(tái)，深度大于2.0m，截面1200mm×800mm，采取C20素混凝土?；鶞?zhǔn)樁樁頂標(biāo)高高于試驗(yàn)樁樁頂標(biāo)高50cm。圖5基準(zhǔn)樁和試驗(yàn)樁位置圖七、聲波透射法檢測(cè)樁身完整性技術(shù)要求1.檢測(cè)原理圖5聲波透射法測(cè)試原理圖2.檢測(cè)數(shù)量3.檢測(cè)時(shí)間4.檢測(cè)方法（1）聲測(cè)管安裝圖6聲測(cè)管埋設(shè)平面位置及編號(hào)圖（2）檢測(cè)前準(zhǔn)備檢測(cè)前應(yīng)沖洗聲測(cè)管，以確保換能器在全程范圍內(nèi)升降順暢，同時(shí)預(yù)防聲測(cè)管中渾濁水加大聲波衰減和延長(zhǎng)時(shí)間，給聲波檢測(cè)結(jié)果帶來(lái)誤差。（3）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)（4）數(shù)據(jù)分析①樁身混凝土缺點(diǎn)聲速判據(jù)式中：νD——聲速臨界值（km/s）;——正常混凝土聲速平均值(km/s);σν——正?；炷谅曀贅?biāo)準(zhǔn)差；νi——第i個(gè)測(cè)點(diǎn)聲速值(km/s)n——測(cè)點(diǎn)數(shù)。當(dāng)實(shí)測(cè)混凝土聲速值低于聲速臨界值時(shí)應(yīng)將其作為可疑缺點(diǎn)區(qū)。式中：νi——第i個(gè)測(cè)點(diǎn)聲速值（km/s）νD——聲速臨界值(km/s)當(dāng)檢測(cè)剖面n個(gè)測(cè)點(diǎn)聲速普遍低且離散性很小時(shí)，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(qiáng)度和速度對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)合地域經(jīng)驗(yàn)確定。聲速低限值相對(duì)應(yīng)混凝土強(qiáng)度不宜低于0.9R（R為混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度），若試件為鉆孔芯樣，則不宜低于0.85R。當(dāng)實(shí)測(cè)混凝土聲速值低于聲速臨界值時(shí)應(yīng)將其作為可疑缺點(diǎn)區(qū)。式中：νi——第i個(gè)測(cè)點(diǎn)聲速值（km/s）;νL——聲速低限值(km/s);②樁身混凝土缺點(diǎn)波幅判據(jù)實(shí)際中多是依據(jù)實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn)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(dāng)實(shí)測(cè)波幅低于波幅臨界值時(shí)，應(yīng)將其作為可疑缺點(diǎn)區(qū)。式中：AＤ——波幅臨界值（dB）；Am——波幅平均值（dB）；Ai——第i個(gè)測(cè)點(diǎn)相對(duì)波幅值（dB）。聲波波形能直觀反應(yīng)某測(cè)點(diǎn)砼是否有缺點(diǎn)。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(guò)缺點(diǎn)，聲波波形就會(huì)顯著改變，當(dāng)缺點(diǎn)尤其嚴(yán)重時(shí)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(cè)試波形③樁身混凝土缺點(diǎn)PSD值判據(jù)PSD法是基于缺點(diǎn)處聲時(shí)改變引發(fā)聲時(shí)深度曲線斜率顯著增大，而聲時(shí)差大小又和缺點(diǎn)程度親密相關(guān)，所以二者之積對(duì)缺點(diǎn)反應(yīng)愈加顯著，即采取斜率法作為輔助異常判據(jù)，當(dāng)PSD值在某測(cè)點(diǎn)周圍改變顯著時(shí)，應(yīng)將其作為可疑缺點(diǎn)區(qū)。式中：ti——第i個(gè)測(cè)點(diǎn)聲時(shí)值（μs）;ti-1——第i－１個(gè)測(cè)點(diǎn)聲時(shí)值(μs);zi——第i個(gè)測(cè)點(diǎn)深度(m);zi-1——第i－l個(gè)測(cè)點(diǎn)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(cè)剖面聲學(xué)參數(shù)均無(wú)異常，無(wú)聲速低于低限值異常。樁身完整Ⅱ某一檢測(cè)剖面部分測(cè)點(diǎn)聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常，無(wú)聲速低于低限值異常。樁身有輕微缺點(diǎn)，不會(huì)影響樁身結(jié)構(gòu)承載力正常發(fā)揮Ⅲ某一檢測(cè)剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常；兩個(gè)或兩個(gè)以上檢測(cè)剖面在同一深度測(cè)點(diǎn)聲學(xué)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(diǎn)，對(duì)樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響Ⅳ某一檢測(cè)剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常；兩個(gè)或兩個(gè)以上檢測(cè)剖面在同一深度測(cè)點(diǎn)聲學(xué)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(wú)法檢