基樁自平衡法試驗方案

PAGE基樁自平衡法試驗方案2016年5月一、概述1、概況1.1工程概況擬建濟青高鐵青島機場站設(shè)計起訖里程為DK288+400.00～DK290+250.00。車站中心里程DK289+280.201。車站總長1850m，由北至南分別為北側(cè)咽喉區(qū)、北側(cè)風(fēng)機房、下穿航站樓隧道段、下穿航站樓對柱段、下穿高架橋段、下穿GTC段、標(biāo)準(zhǔn)段、下穿遠(yuǎn)期停車樓段、南側(cè)咽喉區(qū)。其中北側(cè)咽喉區(qū)、下穿航站樓隧道段、南側(cè)咽喉區(qū)為跨度不同的地下一層拱形結(jié)構(gòu)；下穿高架橋段為地下一層三連拱結(jié)構(gòu)；北側(cè)環(huán)控機房、下穿航站樓對柱段、下穿GTC段、標(biāo)準(zhǔn)段、下穿遠(yuǎn)期停車樓段為地下二層箱型框架結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)寬度14.62～39.2m，埋深約20.31m，站房兩側(cè)接明挖施工的高鐵隧道。根據(jù)勘察單位提供的場地巖土工程勘察報告，場地樁長范圍內(nèi)主要地層分布參見下表1?表1:Z1樁基設(shè)計參數(shù)一覽表層號巖土名稱樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsik(kPa)樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpk(kPa)④67細(xì)砂46-64900～1200④31粉質(zhì)粘土50-55900～1000?14、?24全風(fēng)化泥巖、泥質(zhì)砂巖80-1001000?13、?23強風(fēng)化泥巖、泥質(zhì)砂巖120-1601500-2000?12、?22弱風(fēng)化泥巖、泥質(zhì)砂巖擬建軌道交通結(jié)建工程車站處于大沽河西岸、膠州市東北11公里處，位于周王莊村附近，場地處現(xiàn)為低層民房。在機場建設(shè)時統(tǒng)一考慮拆遷問題。車站與高鐵站并行，北側(cè)規(guī)劃有同期建設(shè)的機場航站樓與機場高架橋，車站大部分段落位于同期建設(shè)的規(guī)劃機場GTC綜合樓下及遠(yuǎn)期停車樓下，明挖法施工。地鐵站長度為339m，設(shè)一島兩側(cè)三個站臺，其中與高鐵地下車站共墻段長339m，該段結(jié)構(gòu)總寬87.35m（局部為98.35m），車站為地下兩層三柱四跨（局部四柱五跨）框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)寬度為44.75m，埋深17.0m。與高鐵合建處總寬98.35m，高鐵基坑深約20.81m。標(biāo)準(zhǔn)段覆土1.2m，與GTC重合段覆土0.8m。車站北側(cè)接明挖施工的地鐵8號線區(qū)間，南側(cè)接明挖施工的地鐵8號線、市域快線區(qū)間。根據(jù)勘察單位提供的場地巖土工程勘察報告，場地樁長范圍內(nèi)主要地層分布參見下表2?表2:Z2樁基設(shè)計參數(shù)一覽表地層層號巖土名稱泥漿護(hù)壁鉆孔樁極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值樁極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsia(kPa)qpa(kPa)①1素填土20⑦粉質(zhì)黏土60?1全風(fēng)化泥巖90?2全風(fēng)化砂巖90?1強風(fēng)化泥巖160?2強風(fēng)化砂巖160?1中風(fēng)化泥巖2202000?2中風(fēng)化砂巖22025001.2試驗?zāi)康?）提供試驗的單樁豎向抗拔極限承載力；2）提供試樁在各級荷載作用下的采集數(shù)據(jù)的匯總表；3）提供相關(guān)曲線及試樁分析報告。1.3試驗依據(jù)1）《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）2）《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2014）3）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）4)設(shè)計圖紙及巖土報告5）《基樁靜載試驗自平衡法》(JT/T738-2009)表5六根樁自平衡擬投入試驗儀器設(shè)備匯總表序號設(shè)備名稱型號單位數(shù)量備注1電子位移傳感器WY-50只5可重復(fù)使用2油壓傳感器2YBZ2-80只1可重復(fù)使用3全自動位移采集儀RSM-JCIII(B)臺1可重復(fù)使用4鋼筋計GJ-16只05鋼筋計讀數(shù)儀FY-CTY203套0可重復(fù)使用備注：根據(jù)現(xiàn)場實際情況配置相應(yīng)設(shè)備為了確保自平衡樁基檢測結(jié)果可靠準(zhǔn)確，根據(jù)相關(guān)檢測規(guī)范的技術(shù)要求，荷載箱在安裝時必須按照既定的規(guī)定操作，部分工作需施工方配合。荷載箱安裝前施工方需準(zhǔn)備設(shè)備及材料：20噸以上吊車、電焊機、位移管計護(hù)管、混凝土、鋼筋等；安裝流程：荷載箱及相關(guān)附件運抵現(xiàn)場——荷載箱預(yù)澆注混凝土——荷載箱與鋼筋籠焊接——油管及位移檢測管線布置——下鋼筋籠——樁頭管線保護(hù)。2、組合式荷載箱安裝過程：2.1荷載箱及相關(guān)附件運抵現(xiàn)場a)卸車時應(yīng)輕搬輕放，防止磕碰，碰壞管線；b)按照裝箱單清點貨物，防止丟失；c)荷載箱及附件存放時需要防雨防塵。2.2組合式荷載箱上下導(dǎo)流體預(yù)澆混凝土a)將組合式荷載箱導(dǎo)流體朝上，放置在平整地面上，放置時保護(hù)好位移管線；b)將混凝土灌入導(dǎo)流體內(nèi)，然后用振動棒充分搗實，混凝土強度不低于樁身混凝土強度；c)灌注完成10小時內(nèi)，不得移動荷載箱；d)待一面導(dǎo)流體內(nèi)混凝土凝固后，用吊車翻轉(zhuǎn)，澆筑另一面導(dǎo)流體。組合式荷載箱灌注混凝土示意圖2.3組合式荷載箱與鋼筋籠焊接將灌注好的荷載箱用吊車側(cè)吊，將吊起后的荷載箱與鋼筋籠進(jìn)行焊接；焊接方法為：a)組合式荷載箱箍筋焊接：在荷載箱的上下面各焊接一個箍筋，箍筋外徑應(yīng)和鋼筋籠內(nèi)徑一致。a組合式荷載箱箍筋焊接示意圖a組合式荷載箱箍筋焊接示意照片b)組合式荷載箱與上下鋼筋籠對接：荷載箱上下鋼筋籠主筋分別與上下面的箍筋焊接，焊接時鋼筋籠與荷載箱必須保證垂直，偏心度控制在5度之內(nèi)。b組合式荷載箱與上下鋼筋籠對接示意圖b組合式荷載箱與上下鋼筋籠對接示意照片c)焊接上下喇叭筋：喇叭筋的一端與荷載箱導(dǎo)管孔邊緣焊接，另一端與其對應(yīng)的鋼筋籠焊接。喇叭筋應(yīng)保證與荷載箱平面夾角大于60°。數(shù)量不小于鋼筋籠主筋數(shù)，間距小于混凝土導(dǎo)管的口徑。c焊接上、下喇叭筋示意圖c焊接上、下喇叭筋示意照片d)布置位移管線及油管：1)位移拉索：根據(jù)荷載箱的安裝深度，配套位移拉索的長度。上下位移拉索分別固定在荷載箱的上下方鋼上，呈90度布置，分別用于測量樁體上下位移。2)位移桿：采用內(nèi)桿外套護(hù)管的方式，根據(jù)孔深設(shè)計長度，順著鋼筋籠連接至地面，采用絲扣連接。呈90度布置，分別用于測量樁體上下位移。3)油管：預(yù)先盤好在荷載箱處，待下鋼筋籠時連續(xù)盤開，綁扎至地面。所用油管為高壓軟管，油管兩端接頭為24°錐M14x1.5?d布置位移管線及油管示意圖d布置位移管線及油管示意照片e)鋼筋籠盤筋加密：為提高荷載箱上下面的抗壓強度，在荷載箱上下各2米范圍內(nèi)，對鋼筋籠橫向箍筋進(jìn)行加密處理，使其間距小于10cm?e鋼筋籠盤筋加密示意圖e鋼筋籠盤筋加密示意照片2.4下放鋼筋籠及灌注樁身混凝土a)下放鋼筋籠：下籠過程中，需要對位移管線和油管進(jìn)行綁扎，位移管線每隔0.5米用扎絲綁扎，油管每隔1米用扎絲綁扎。當(dāng)樁頂標(biāo)高低于地面時，樁頂?shù)降孛嫘璺胖煤喴卒摻罨\，用于引導(dǎo)保護(hù)管線。為保證荷載箱與鋼筋籠連接強度及吊裝，試樁鋼筋籠必須要有足夠的強度，建議試樁下部的鋼筋籠主筋數(shù)翻倍。b)灌注轉(zhuǎn)身混凝土：檢測樁混凝土標(biāo)高按設(shè)計要求，導(dǎo)管通過荷載箱到達(dá)樁端澆搗混凝土，當(dāng)混凝土接近荷載箱時，拔導(dǎo)管速度應(yīng)放慢，當(dāng)荷載箱上部混凝土高度大于2.5m時導(dǎo)管底端方可拔過荷載箱，澆混凝土至設(shè)計樁頂；荷載箱下部混凝土坍落度宜大于200mm，便于混凝土在荷載箱處上翻。2.5樁頭管線保護(hù)鋼筋籠下放完畢要現(xiàn)場開始檢測有差不多半個月以上的休止期，需要在樁頭做好警示標(biāo)記，保護(hù)油管及鋼管封頭（用鋼板焊，防止水泥漿漏入），保證管線不受破壞。樁頭警示標(biāo)記樁頭警示標(biāo)記

3、檢測步驟為了確保自平衡樁基檢測結(jié)果可靠準(zhǔn)確，根據(jù)相關(guān)檢測規(guī)范的技術(shù)要求，荷載箱在檢測時必須按照方案要求操作，部分工作需施工方配合。安裝流程：前期準(zhǔn)備——搭設(shè)基準(zhǔn)梁、基準(zhǔn)樁——搭設(shè)帳篷——準(zhǔn)備電源——開始檢測——檢測結(jié)束——荷載箱斷開面注漿3.1前期準(zhǔn)備a)成樁28天后方可開始檢測。b)檢測前需將場地整理平整，樁頭修整完畢。c)檢測方需準(zhǔn)備一套完整的檢測設(shè)備。d)施工方所需準(zhǔn)備的設(shè)備及材料：20噸吊車、電焊機、配電箱、搭帳篷、值班板房及基準(zhǔn)梁所需的材料。3.2搭設(shè)基準(zhǔn)梁、基準(zhǔn)樁依據(jù)自平衡樁基檢測規(guī)范，基準(zhǔn)梁一端與基準(zhǔn)樁鉸接，另一端與基準(zhǔn)樁焊接?；鶞?zhǔn)梁長度應(yīng)不小于試樁樁徑的6倍，以樁中心為中心，每邊各3倍樁徑，搭設(shè)在試樁的正上方；基準(zhǔn)梁基準(zhǔn)梁基準(zhǔn)樁試樁基準(zhǔn)樁焊接支座鉸接支座≥6倍樁徑≥3倍樁徑≥3倍樁徑D基準(zhǔn)梁搭建示意圖3.3搭設(shè)帳篷測試時，為盡量減少溫度、雨水、風(fēng)等外部因素的影響，須搭設(shè)防風(fēng)蓬架，確保測試設(shè)備﹑基準(zhǔn)梁﹑基準(zhǔn)樁﹑儀表及管線檢測時不受外界環(huán)境的影響。防風(fēng)帳篷檢測現(xiàn)場3.4準(zhǔn)備電源檢測階段，確保數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及油壓泵的正常使用，現(xiàn)場需配備一只電壓穩(wěn)定不間斷三相四線制配電箱。配電箱帶漏電保護(hù)，有380V?220V兩種電源，容量不小于10千瓦。3.5試驗加載程序現(xiàn)場檢測期間，加載流程及時間應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。檢測用儀器設(shè)備應(yīng)在檢定或校準(zhǔn)周期的有效期內(nèi)，檢測前應(yīng)對儀器設(shè)備檢查調(diào)試。檢測所使用的儀器儀表及設(shè)備應(yīng)具備檢測工作所必須的防塵、防潮、防震等功能，并能在－10oC～40oC溫度范圍內(nèi)正常工作。測壓傳感器或壓力表精度均應(yīng)優(yōu)于或等于0.4級，量程不應(yīng)小于60MPa，壓力表、油泵、油管在最大加載時的壓力不應(yīng)超過規(guī)定工作壓力的80%。位移傳感器宜采用電子百分表或電子千分表，測量誤差不得大于0.1%FS，分辨力優(yōu)于或等于0.01mm?檢測設(shè)備連接示意圖(位移桿)3.5.1加卸載3.5.1.1加載應(yīng)分級進(jìn)行。每級加載量為頂估最大加載量的1/10～1/15?3.5.1.2卸載也應(yīng)分級進(jìn)行。每級卸載量為2～3個加載級的荷載值。3.5.1.3加卸載應(yīng)均勻連續(xù)，每級荷載在維持過程中的變化幅度不得超過分級荷載的I0%?3.5.2位移觀測和穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)3.5.2.1位移觀測采用慢速維持荷載法。每級加(卸)載后第1h內(nèi)應(yīng)在第5min?10min?15min?30min?45min?60min測讀位移，以后每隔30min測讀一次，達(dá)到相對穩(wěn)定后方可加(卸)下一級荷載。卸載到零后應(yīng)至少觀測2h，測讀時間間隔同加載。5.3.2.2穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)每級加(卸)載的向上、向下位移量在下列時間內(nèi)均不大于0.1mm:終止加載條件：（1）某級荷載作用下，位移量大于或等于前一級荷載作用下位移量的5倍。但位移能相對穩(wěn)定且上、下位移量均小于40mm時，宜加載至位移量超過40mm?（2）某級荷載作用下，位移量大于前一級荷載作用下位移量的2倍，且經(jīng)24h尚未達(dá)到相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。（3）已達(dá)到最大極限加載值。（4）當(dāng)荷載—位移曲線呈緩變型時，可加載至位移量60mm～80mm；在特殊情況下，根據(jù)具體要求，可加載至累計位移量超過80mm?(5)單樁豎向抗拔極限承載力的確定實測得到荷載箱上段樁的極限承載力Q和荷載箱下段樁的極限承載力Q，按照《基樁靜載試驗自平衡法》JT/T738--2009中的承載力計算公式得到單樁豎向抗壓極限承載力：Pu=+Q公式（1）單樁豎向抗拔極限承載力：Uu=公式（2）式中：Pu：試樁單樁豎向抗壓極限承載力（kN）；Uu：試樁的單樁豎向抗拔極限承載力（kN）；Q：試樁上段樁的豎向抗拔極限承載力（kN）；Q：試樁下段樁的加載極限值（kN）；W：試樁荷載箱上部樁自重；：試樁上部樁土修正系數(shù)，粘性土、粉土取0.8，砂土取0.7，巖石取1，若上部有不同類型的土層，取加權(quán)平均值。加載分級荷載箱對應(yīng)荷載(kN)卸載分級Z1Z2Z1/Z2（0）00(1)（2）50008600(2)（3）750012900（4）1000017200(3)（5）1250021500（6）1500025800(4)（7）1750030100（8）2000034400(5)（9）2250038700（10）2500043000加載表3.7檢測結(jié)束檢測結(jié)束后，保存好記錄數(shù)據(jù)。將檢測設(shè)備、加測設(shè)備等擦拭干凈，裝箱放好。

二、主要人員及進(jìn)度安排1、主要人員安排序號姓名職稱在本項目中的職務(wù)1孫月彬試驗員樁基檢測2施工單位安排若干現(xiàn)場人員，輔助安裝，定位，確保荷載箱正常工作2、進(jìn)度安排計劃一根樁進(jìn)度安排如下：(1)接到中標(biāo)通知書后，完成荷載箱設(shè)計生產(chǎn)，根據(jù)施工單位鉆孔進(jìn)度進(jìn)場安裝。(2)荷載箱導(dǎo)流體預(yù)澆筑混凝土，1天。(3)荷載箱與鋼筋籠焊接及管線布置，1～2天。(4)鋼筋計與鋼筋籠焊接及纜線整理，1天。(5)成樁后混凝土強度達(dá)到70%測試，見試件報告。(6)每次現(xiàn)場測試2天。(7)現(xiàn)場測試3天后提供初步報告。(8)15天提供最終報告。施工方檢測方備注設(shè)備生產(chǎn)提前準(zhǔn)備導(dǎo)流體中所需混凝土，制作鋼筋籠，及時確定成孔周期負(fù)責(zé)提供方案，荷載箱生產(chǎn)和運輸安裝階段施工方提供荷載箱預(yù)澆筑用的混凝土，最低強度為樁身同標(biāo)號。在檢測方指導(dǎo)下，由施工方安排人員進(jìn)行灌注，并用振動棒攪拌均勻密實灌注分2次進(jìn)行，每次需2方混凝土，混凝土由施工單位提供。施工方負(fù)責(zé)鋼筋籠的制作，并負(fù)責(zé)將荷載箱焊接于鋼筋籠上檢測方負(fù)責(zé)提供現(xiàn)場指導(dǎo)施工方負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)將鋼筋計焊接于鋼筋籠上，并協(xié)助整理鋼筋計纜線施工方負(fù)責(zé)制作并實施荷載箱處混凝土導(dǎo)管導(dǎo)向裝置，即喇叭筋。檢測方負(fù)責(zé)提供現(xiàn)場指導(dǎo)喇叭筋數(shù)目最好與主筋同，粗細(xì)可看具體情況，長度為1.5米，荷載箱上下均需焊接喇叭筋施工方提供人員參與安裝位移管。每套荷載箱布置4根，從荷載箱處到地面檢測方負(fù)責(zé)提供現(xiàn)場指導(dǎo)可利用下位移桿外護(hù)管做荷載箱斷開面處的注漿管。預(yù)埋設(shè)備進(jìn)場之前，施工方負(fù)責(zé)將電源（220V?380V）直接通到需要安裝的位置，并配備吊機、電焊機、混凝土攪拌裝置等輔助裝置。檢測方負(fù)責(zé)提供符合樁長度的加壓油管、荷載箱、鋼筋計等預(yù)埋設(shè)備，指導(dǎo)施工人員進(jìn)行安裝和焊接，管線固定等配合工作。樁頂?shù)娇卓诜胖煤喴卒摻罨\，由施工方負(fù)責(zé)現(xiàn)場制作并實施檢測方負(fù)責(zé)提供現(xiàn)場指導(dǎo)和負(fù)責(zé)提供現(xiàn)場保護(hù)標(biāo)識檢測階段檢測設(shè)備進(jìn)場之前，施工方負(fù)責(zé)完成檢測現(xiàn)場的三通一平，試驗場地平整，甲方將電源（220V?380V）直接通到需要安裝和檢測的位置，