江宁金鹰800mm试成槽检测方案

1、南京江宁金鹰凤凰港项目基坑工程 地下连续墙（800mm）原位试成槽检测方案 南京南大工程检测有限公司二一二年三月十五日南京南大工程检测有限公司 江宁金鹰凤凰港项目基坑工程地下连续墙（800mm）试成槽检测方案目 录1、工程概况12、试验依据13、检测目的2 3.1地下连续墙试验段成槽质量检测目的2 3.2地下连续墙试验段混凝土质量检测目的24、地下连续墙试验槽段设计技术要求25、试验方法2 5.1地下连续墙槽段槽宽、垂直度检测2 5.1.1技术方法概述2 5.1.2检测仪器设备及主要特点4 5.1.3检测前的准备工作及施工单位配合4 5.1.4地下连续墙试验段成槽质量检测时间安排4 5.1.5

2、资料分析处理55.2成槽结束后槽底沉渣厚度检测6 5.2.1技术方法概述6 5.2.2现场检测6 5.2.3资料分析处理75.3地下连续墙试验段混凝土质量检测（声波透射法）7 5.3.1技术方法概述7 5.3.2地下连续墙混凝土质量检测设计要求8 5.3.3检测仪器设备及主要特点8 5.3.4声测管的埋设8 5.3.5现场检测前的准备工作9 5.3.6现场检测10 5.3.7资料分析处理11 6、提交报告内容14 6.1地下连续墙试验段成槽质量报告内容14 6.2地下连续墙试验段混凝土质量报告内容148、投入本工程的检测仪器159、投入本工程的技术人员16南京南大工程检测有限公司 江宁金鹰凤凰

3、港项目基坑工程地下连续墙（800mm）试成槽检测方案1、工程概况本工程由商业裙房（地上5层，高27.6米）、酒店（地上21层，高98.59/118.89米）、两栋住宅（地上26层，高104.80米）三部分组成；整体设置3层地下室。基地东侧紧邻地铁一号南沿线百家湖地铁站，站房投影线范围上盖裙房建筑与地铁站合建。基坑面积约为33424.9m2，周长约为791.2米，地下室基础底板面结构相对标高-16.7米，根据现阶段的主体结构设计资料，裙楼底板厚度600/800mm，主塔楼底板厚度1800mm，考虑基底设置200mm厚素砼垫层。各区域具体开挖深度及分布见图1。表1 各分区开挖信息表区域底板面相对标

4、高底板厚度(mm)基底相对标高挖深(m)裙楼区-16.700600/800-17.30/-17.5017.017.2主塔楼区-16.7001800-18.50018.2表2 地下连续墙试验段槽段形式及尺寸一览表 本工程基坑面积大、开挖深度深，东侧紧邻地铁一号南沿线百家湖地铁站，且地铁站房上盖建筑与地铁站合建，北侧和西侧道路下埋有大量市政管线，周边环境保护要求较高，须对地下连续墙进行严格地监测。2、试验依据（1）钻孔灌注桩、地下连续墙成槽检测技术规范(DB29-112-2004)；（2）江苏省规范基桩质量检测工作实施导则；（3）建筑基桩检测技术规范(JGJ1062003)；（4）建筑地基基础工程

5、施工质量验收规范(GB502022002)；（5）土工试验规程(SL2371999)；（6）其他国家相关规范及本工程设计文件；（7）江宁金鹰凤凰港项目地下连续墙设计综合说明（一）；3、检测目的3.1地下连续墙试验段成槽质量检测目的根据华东建筑设计有限公司提供的江宁金鹰凤凰港项目地下连续墙设计综合说明（一）：地下连续墙正式施工前需进行试成槽试验，通过试成槽试验确定一整套地下连续墙的施工参数，以指导后续地下连续墙的施工。地下连续墙试验槽段成槽至设计标高结束后48小时内对槽段宽度、槽壁垂直度和槽底沉渣厚度的静置检测，达到以下目的：（1）槽宽随时间变化的规律；（2）槽的垂直度随时间变化规律；（3）槽壁

6、稳定性随时间变化状况；（4）槽底沉渣厚度随时间变化规律；（5）提出成槽结束后至混凝土灌注开始的控制时间。3.2地下连续墙试验段混凝土质量（声波透射法）检测目的 在地下连续墙施工前，根据槽段尺寸的大小预埋一定数量的声测管，作为换能器的通道。通过超声波检测仪测试记录不同测试剖面的超声波动特征，经过处理分析判别测区内混凝土的强度和内部存在缺陷的性质、大小及空间位置。4、地下连续墙试验槽段设计技术要求（1）槽长误差±50mm，槽段沿竖向相邻槽段偏移不大于50mm；（2）槽宽不小于0.8m，误差不大于±10mm，墙面突出：100mm，突出部分应凿平，凿平后墙面高差应50 mm；（3）

7、墙顶中心线允许偏差±10mm；（4）地下连续墙槽段垂直度满足1/300；（5）墙顶标高误差±30mm；（6）槽底沉渣厚度应小于100mm（浇灌混凝土前）；5、试验方法5.1地下连续墙槽段槽宽、垂直度检测5.1.1技术方法概述方法原理：测量槽宽、垂直度的原理如（图1（b）所示。检测仪产生一定频率的电脉冲并同时打开计时门，电脉冲经放大后由发射换能器转换为声波并射入钻孔内的泥浆中向孔壁方向传播，当声波穿过泥浆到达孔壁后，由于泥浆的声阻抗远小于土层（或岩石）介质的声阻抗，声波几乎从孔壁产生全反射，反射经过泥浆传播后被接收换能器接收，检测仪在接收到第一个声波信号后计时门关闭并记录下声

8、波从发射到接收所经过的时间，该时间就是声波在孔内泥浆中的传播时间t（简称声时）。图1槽段垂直度仪a)测量仪器 b)测量原理 c)测量结果图测量探头上共布置四组换能器（一发、一收为一组），四组探头成正交十字探测槽孔两个方向的槽壁剖面。以一个剖面上的两组探头测量为例(如图一（b）)，探头下到孔内某高程测点，测量探头两方向相反的换能器至孔壁的距离为l1、l2，测得声波在路径l1、l2上的往返传播时间分别为t1、t2，假如泥浆的声波速度为c（c可通过实测得到），那么有l1=(ct1)/2、l2=(ct2)/2，槽段在该断面测点的槽宽即 为D=l1+ l 2+d，其中d为两方向相反换能器的反射（接收）面

9、之间的距离。同样方法可测得槽段在该断面另一方向测点剖面的槽段宽度。仪器的提升结构将声波探头从槽口下降至槽底（或从槽底提升至槽口），仪器在下降（或提升）过程中，采用连续发射和连续接收，记录仪（或计算机）记录下不同高程的测点声时值并计算断面槽宽。当测量探头完成一次下降（或提升）过程，记录仪（或计算机）即可绘出测量槽的槽壁剖面图（如图1（c）。当槽宽、垂直度检测仪提升机构在提升探头的过程中保持吊点不变且钢丝绳及电缆垂直，那么通过所测的槽孔壁剖面图可以得到槽孔的垂直度。主要特点：通过检测地下连续墙的槽宽、垂直度、槽壁稳定性和槽底沉淤等指标,用以核对所选设备、工艺方法是否符合技术要求。5.1.2 检测仪

10、器设备及主要特点本次试验采用日本KODEN株式会社生产的DM604超声波仪对槽宽、垂直度检测。仪器由主机、声波探头（由发射和接收换能器组成）、记录仪（或由计算机组成的数据采集系统）、提升机构等组成，如图1(a)。5.1.3 检测前的准备工作及施工单位配合（1）施工单位填写报检表，监理单位签字，提交给现场检测人员。（2）施工单位提供工程相关施工资料。（3）施工过程中施工单位测定挖掘速度、泥浆比重、及泥浆粘度、含砂率、及记录泥浆类型等。（4）成槽至设计深度后，施工单位清槽，测定不同深度（上、中、下）的泥浆比重、粘度、含砂率达到设计要求或规范要求后，为检测单位成槽质量检测做好准备。（5）随检测单位按

11、照各时间检测节点根据试成槽变化情况，测定不同深度的泥浆比重、粘度、含砂率。5.1.4地下连续墙试验段成槽质量检测时间安排 （1）地下连续墙正式施工之前进行3幅原位地下连续墙试成槽试验，以研究和确定地下连续墙成槽工艺和施工参数。 （2）在成槽过程中，在第一抓、第二抓、第三抓分别开挖设计槽底标高（-34.4m）时，分别检测一次槽宽、槽壁垂直度。共计3次。 （3）地下连续墙成槽至设计标高清底结束之后，需进行槽壁静置试验，槽壁静置试验时间为地下连续墙成槽至设计标高清底结束之后48小时内，检测项目为槽宽、槽壁垂直度、槽底沉渣厚度。在此时间段内，第012小时，每3小时检测1次,每次3个断面；第1248小时

12、，每6小时检测1次，每次3个断面。5.1.5资料分析处理1).槽宽、垂直度计算超声波法测量槽宽、垂直度主要通过两种方法对测量结果进行判断。一种是直接利用测量所得到的槽宽剖面图判断槽宽的大小和垂直度结果：由于剖面图上一般都是刻度尺寸，槽宽的大致尺寸可以直接读出；垂直度可以图上量取某位置深度H的偏移量E，然后以偏移量E与深度值H之比的值乘以100%，即得到地下连续墙在深度H处的垂直度K。该方法比较生简便、快速，但得到的结果比较粗糙。另一种方法是利用测量得到的声学参数值，通过计算得到槽深度上每一测点的槽宽度、垂直度的具体值，该方法的优点是比较精确。a、 槽宽计算关于槽宽的计算方法是基于声波探头处于槽

13、轴的中心点位置上。但在实际测量中，探头大多数情况下是偏离槽轴中心的，此时测量的槽宽剖面测点并未通过槽的宽度方向，因此需要通过一定的计算方法求得实际槽宽值。如图2所示，假设已测得槽孔某位置深度上探头中心与四个方向槽壁的距离l 1、l 2、l 3、l 4值，O为槽孔中心点，O/点为探头中心点。 图2 槽宽计算当 l 1l 2，l 3l 4时D1= D2=D=D1+D2式中：l1探头换能器方向至槽壁的水平距离；l2探头换能器方向至槽壁的水平距离；l 3探头换能器方向至槽壁的水平距离；l 4探头换能器方向至槽壁的水平距离；D1、D2槽宽(半)；图3槽壁垂直度计算D地下连续墙宽度。当l 2l 1、l 4

14、l 3或其它情况时，同以上方法一样可以求得槽宽。只要在计算机进行数据处理时，在程序中对l 1、l 2、l 3、l 4的大小加以判别，采用相应的公式就可以求得地下连续墙宽度D。b、垂直度的计算计算方法如右图3所示，图中O为探头中心点，Oo为第一测点槽轴中心点，On为测点槽轴中心点。设第一个测点时声波探头中心相对于槽轴中心点的偏离坐标为Xo、Yo，第n个测点时声波探头中心相对于槽轴中心点的偏离坐标为Xn、Yn，那么：Xo= l 1o-( l 1o+ l 2o)/2Yo= l 3o-( l 3o+ l 4o)/2Xn= l 1n-( l 1n+ l 2n)/2Yn= l 3n-( l 3n+ l 4

15、n)/2式中：l 1o、l 2o、l 3o、l 4o第一个测点时，探头中心沿水平方向至槽壁的四个方向的测距值；l 1n、l 2n、l 3n、l 4n第n个测点时，探头中心沿水平方向至槽壁的四个方向的测距值。其某位置的第n个测点时的偏心距为En，有： E n=那么在第n个测点时的垂直度K n为：Kn=式中：H n为第n个测点的孔深值。5.2成槽结束后槽底沉渣厚度检测5.2.1技术方法概述方法原理：根据不同介质的导电性差异，如水、泥浆和沉渣颗粒具有不同的导电性能，通过测量介质的电阻值变化判断沉渣厚度。直接测量介质的视电阻率,根据所测介质的视电阻率变化曲线确定沉渣厚度。主要特点：电阻率法是检测成槽沉

16、渣厚度的最精确和直观的方法。5.2.2现场检测测量首先利用绞车将带有特制微电级系的探头在距槽底一定高度使其自由下落，在重力作用下，插至槽底，然后绞车慢慢提升电缆，通过自动记录仪记录探头自槽底沉渣到泥浆的电阻率变化曲线。通过分析该曲线的变化特征，测量出槽底沉渣厚度。5.2.3资料分析处理根据所测介质的视电阻率变化曲线确定沉渣厚度。视电阻率 式中：S介质视电阻率，·m；K装置系数；VMN极电压，V；I供电电流，A。 测量时将探头放至槽底，通过绞盘将探头匀速慢慢地往上提，记录仪记录下孔底不同深度的介质电阻率值，并在记录纸上绘出电阻率变化曲线。其厚度可由记录纸上的深度坐标确定。5.3地下连续

17、墙试验段混凝土质量检测（声波透射法）5.3.1技术方法概述（1）声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理是：由超声脉冲发射源在混凝土内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波的波动特征；当混凝土内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射能量明显降低；当混凝土内存在松散、蜂窝、孔洞等缺陷时，将产生波的散射和绕射；根据波的初至到达时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变程度等特性，可以获得测区范围内混凝土的声学参数。测试记录不同测试剖面对测和斜测的超声波动特征，经过处理分析就能判别测区内混凝土的参考强度和内部存在缺陷的性质、大小及

18、空间位置。在地下连续墙施工前，根据槽段尺寸的大小预埋一定数量的声测管，作为换能器的通道。测试时每两根声测管为一组，通过水的耦合，超声脉冲信号从一根声测管中的换能器发射出去，在另一根声测管中的换能器接收信号，声波检测仪测定有关参数并采集记录储存。换能器由桩底同时从下往上依次检测，遍及各个截面。（2）声波透射法测地下连续墙混凝土质量显著特点：检测全面、细致，现场操作简便，迅速，不受槽段尺寸的限制，一般也不受场地限制。5.3.2地下连续墙混凝土质量检测（声波透射法）设计要求（1） 江宁金鹰凤凰港项目地下连续墙设计综合说明（一）：地下连续墙正式施工前需进行试成槽试验，试验段每个槽段需进行超声波检测地下

19、连续墙混凝土质量。（2） 采用声波透射检测时，单幅槽段设置4根声测管，待满足检测要求后进行多个断面的声波透射检测。（3）其他检测要求参见建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2003）。5.3.3检测仪器设备及主要特点本次检测选用武汉岩海公司生产的超声波检测仪(RS-ST01D)，所选仪器均通过技术鉴定，并具有产品合格证书和计量检定证书。 （1）声波发射与接收换能器应符合下列要求：圆柱状径向振动，沿径向无指向性；外径小于声测管内径，有效工作面轴向长度不大于150mm；水密性满足1MPa水压不渗水。（2）声波检测仪满足下列要求：具有实时显示和记录接收信号的时程曲线以及频率测量或频谱分析功能；声时测

20、量分辨力优于或等于0.5S,声波幅值测量相对误差小于5，系统频带宽度为1200kHz，系统最大动态范围不小于100dB。声波发射脉冲宜为阶跃或矩形脉冲，电压幅值不宜小于500V。声波检测仪应采用具有自动记录功能的仪器。5.3.4声测管埋设桩基施工单位必须高度重视和严格声测管埋设工作，确保声测管埋设一次合格，杜绝声测管堵塞现象。保证声测管从顶到底畅通，且声测管埋设至槽底（委托方负责声测管的购买和埋设）。（1）材质与埋设声测管应采用金属管，内径不宜小于50mm，管壁厚不应小于2.5mm。声测管应下端封闭，上端加盖，管内无异物；声测管采用绑扎方式与钢筋笼连接牢固（不得焊接）；声测管连接应积极采用外加

21、套筒焊接方式进行，杜绝连接处断裂和堵管现象；连接处应光滑过渡，不漏水；管口应高出桩顶100mm以上，且各声测管管口高度应一致。（2）保证声测管在成槽后相互平行。平面布置采用波浪形，如图4所示。每幅地墙检测剖面：1-2、1-3、1-4、2-3、2-4、3-4，共6个剖面。 图4 声测管示意布置图5.3.5 现场检测前准备工作 （1）施工单位填写报检表，监理单位签字，提交给现场检测人员。 （2）施工单位提供工程相关参数和资料。 （3）施工单位对报检的地下连续墙必须做好准备工作，并达到以下要求：调查、收集待检工程及受检地下连续墙的相关技术资料和施工记录。包括：地下连续墙的类型、尺寸、标高、施工工艺、

22、地质状况、设计参数、地下连续墙身混凝土参数、施工过程及异常情况记录等信息。检查测试系统的工作状况，采用标定法确定仪器系统延迟时间，计算声测管及耦合水层声时修正值；将伸出槽顶的声测管切割到同一标高，测量管口标高，作为计算各测点高程的基准；将各声测管内注满清水，封口待检；在放置换能器前，检查声测管畅通情况，以免换能器卡住或换能器电缆被拉断，造成损失；准确测量槽顶面相应声测管之间外壁净距离，作为相应的两声测管间管距精确至1mm；测试时径向换能器宜配置扶正器，保证换能器在管中居中，又保护换能器在上下提升中不致与管壁碰撞，损坏换能器。槽身强度应达到混凝土设计强度的70或混凝土龄期不少于15天。5.3.6

23、 现场检测现场检测过程一般分两个步骤进行，首先是采用平测法对全槽各个检测剖面进行普查，找出声学参数异常测点。然后，对声学参数异常的测点采用加密测试，必要时采用斜测或扇形扫测等细测方法进一步检测，这样一方面可以验证普查结果，另一方面可以进一步确定异常部位的范围，为槽身完整性类别的判定提供可靠依据。 （1）将发射与接收声波换能器通过深度标志分别置于两根声测管中同一高度的测点处。 （2）设置好仪器参数，进行检测。 （3）发射与接收声波换能器应以相同标高或保持固定高差同步升降，测点间距不宜大于250mm。 （4）实时显示和记录接收信号的时程曲线，读取声时、首波峰值和周期值，宜同时显示频谱曲线及主频值。

24、 （5）将多根声测管以两根为一个检测剖面进行全组合，分别对所有检测剖面完成检测。 （6）在槽身质量可疑的测点周围，应加密测点，或采用斜测、扇形扫测进行复测，进一步确定桩身缺陷的位置和范围。 （7）在同一槽的各检测剖面的检测过程中，声波发射电压和仪器设置参数应保持不变。 （8）当声测管出现堵管情况时，按以下规定执行：埋有三根声测管，当某一根声测管桩底堵管采用斜测法时，两个换能器中点连线的水平夹角不应大于40o。埋有四根声测管，当对角线上两根声测管堵管采用斜测法时，两个换能器中点连线的水平夹角不应大于40o，可采用斜测法检测。其它情况下，在所堵声测管附近钻芯，检测槽身混凝土完整性，并用钻芯孔作为通

25、道进行声波透射法检测，此时应注意钻芯孔垂直度变化使发射和接收换能器间距变化对检测信号的影响。5.3.7 资料分析处理（1）声学参数的计算和波形记录各测点的声时、声速v、波幅及主频f应根据现场检测数据，按下列各式计算，并绘制声速深度(v-z)曲线和波幅深度(z)曲线，需要时可绘制辅助的主频深度(f-z)曲线： 式中 第i测点声时()； 第i测点声时测量值()； 仪器系统延迟时间()； 声测管及耦合水层声时修正值()； 每检测剖面相应两声测管的外壁间净距离(mm)； 第i测点声速(km/s)； 第i测点波幅值(dB)； 第i测点信号首波峰值(v)； 零分贝信号幅值(v)； 第i测点信号主频值(kH

26、z),也可由信号频谱的主频求得； 第i测点信号周期()。（2）判定依据 槽身混凝土缺陷应根据下列方法综合判定：声速低限值判据当实测混凝土声速值低于声速临界值时应将其视为可疑缺陷区。式中 第i个测点声速值(km/s)； 声速临界值(km/s)。 声速临界值采用正常混凝土声速平均值与2倍声速标准差之差，即：式中 正常混凝土声速平均值(km/s)； 正常混凝土声速标准差； 第i个测点声速值(km/s)； n测点数。当检测剖面n个测点的声速值普遍偏低且离散性很小时，宜采用声速低限值判据。即实测混凝土声速值低于声速低限值时，可直接判定为异常。式中 第i个测点声速值(km/s)； 声速低限值(km/s)。

27、声速低限值应由预留同条件混凝土试件的抗压强度与声速对比试验结果，结合本地区实际经验确定。波幅判据波幅异常时的临界值判据应按下列公式计算：式中 波幅平均值(dB)； n检测剖面测点数。当式上述成立时，波幅可判定为异常。PSD判据当采用斜率法的PSD值作为辅助异常点判据时，PSD值应按下列公式计算：式中 第i测点声时()； 第i-1测点声时()； 第i测点深度(m)； 第i-1测点深度(m)；根据PSD值在某深度处的突变，结合波幅变化情况，进行异常点判定。当采用信号主频值作为辅助异常点判据时，主频深度曲线上主频值明显降低可判定为异常。（3） 槽身完整性类别应结合桩身混凝土各声学参数临界值、PSD判

28、据、混凝土声速低限值以及槽身可疑点加密测试(包括斜测或扇形扫测)后确定的缺陷范围按表3的特征进行综合判定。类 别特 征I各检测剖面的声学参数均无异常，无声速低于低限值异常。II某一检测剖面个别测点的声学参数出现异常，无声速低于低限值异常。III某一检测剖面连续多个测点的声学参数出现异常；两个或两个以上检测剖面在同一深度测点的声学参数出现异常；局部混凝土声速出现低于低限值异常IV某一检测剖面连续多个测点的声学参数出现明显异常；两个或两个以上检测剖面在同一深度测点的声学参数出现明显异常；墙体混凝土声速出现普遍低于低限值异常或无法检测首波或声波接收信号严重畸变。 表3 地下连续墙墙体混凝土完整性判定6. 提交报告内容6.1地下连续墙试验段成槽质量报告内容（1）委托方名称，工程名称，建设单位、设计单位、监理单位、施工单位；（2）地质概况，设计与施工概况，受检槽相关参数；（3）检测技术及方法，检测依据、数量、日期、仪器设备；（4）检测结果汇总表，检测结论，相关曲线；（5）检测、报告编写、审核、授权签字(批准)人员签字，加盖检测单位检测专用章和计量认证CMA章。（6）检测结论中必须含有：槽宽随时间变化规律结论及槽宽不满足设计要求的静