自平衡法试桩检测方案房建工程桩

PAGEPAGE21资质证号：苏建检字第A025B号计量认证号：2009101237R地基基础工程检测方案工程名称：××××××××××××委托单位：××××××××××××工程地点：××××××××××××检测方法：静载（自平衡法）、超声波透射法、低应变法南京东大自平衡桩基检测有限公司目录HYPERLINK\l"_Toc306208599"1概述3HYPERLINK\l"_Toc306208600"1.1工程概况3HYPERLINK\l"_Toc306208601"1.2试验目的3HYPERLINK\l"_Toc306208602"1.3试验依据3HYPERLINK\l"_Toc306208603"2地质情况4HYPERLINK\l"_Toc306208604"2.1地层描述及物理性能参数4HYPERLINK\l"_Toc306208605"2.2柱状图4HYPERLINK\l"_Toc306208606"3检测方法4HYPERLINK\l"_Toc306208607"3.1静载（自平衡法）4HYPERLINK\l"_Toc306208608"3.1.1方法特点4HYPERLINK\l"_Toc306208609"3.1.2检测原理5HYPERLINK\l"_Toc306208610"3.1.3检测桩施工要求5HYPERLINK\l"_Toc306208611"3.1.4检测前期室内工作安排6HYPERLINK\l"_Toc306208612"3.1.5测试规程7HYPERLINK\l"_Toc306208613"3.1.6测试步骤、架基准梁7HYPERLINK\l"_Toc306208614"3.1.6检测数据的分析、整理8HYPERLINK\l"_Toc306208615"3.1.7试桩图8HYPERLINK\l"_Toc306208616"3.2桩身完整性检测10HYPERLINK\l"_Toc306208617"3.2.1声波透射法10HYPERLINK\l"_Toc306208618"3.2.2低应变法10HYPERLINK\l"_Toc306208619"4质量保证体系11HYPERLINK\l"_Toc306208620"4.1人员质保体系11HYPERLINK\l"_Toc306208621"4.2设备质保体系12HYPERLINK\l"_Toc306208622"5进度安排及报告提供的内容12HYPERLINK\l"_Toc306208623"5.1进度安排12HYPERLINK\l"_Toc306208624"5.2报告提供内容12HYPERLINK\l"_Toc306208625"6工程桩静载试验后的压浆措施12HYPERLINK\l"_Toc306208626"附表一14HYPERLINK\l"_Toc306208627"工程实例（部分）14××试桩工程基桩检测方案编制：审核：1概述1.1工程概况工程情况简介××××××××××××。为了保证施工的顺利进行和结构的安全可靠，提供桩基础设计和施工实施科学的依据，根据国家规范和设计院有关文件，采用静载（自平衡法）、声波透射法、低应变法对该工程进行检测。检测项目包括：×××××××。静载基桩参数表表1.1编组试桩位置桩身直径(mm))桩长(m)桩底标高(m)桩顶标高(m)设计要求最大加载载值（kN）参考钻孔备注桩身完整性检测参数表表1.2项目名称数量桩身直径(mm))桩长(m)备注1.2试验目的验证×××××××的单桩极限承载力；获得分级加载与卸载条件下对应的荷载—变形曲线，测定桩基沉降；检测钻孔灌注桩的桩身完整性。1.3试验依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）《桩承载力自平衡测试技术规程》（DGJ32/TJ77-2009）《南京地区建筑地基基桩设计规范》（DGJ32/J12-2005）设计院试验要求及相关图纸工程地质报告2地质情况2.1地层描述及物理性能参数各个土层的参数值2.2柱状图柱状图或剖面图3检测方法3.1静载（自平衡法）3.1.1方法特点自平衡法是东南大学教授龚维明博士的专利技术。该法是将一种特制的加载设备—荷载箱，与钢筋笼相接，埋入桩的指定位置，由高压油泵向荷载箱充油而加载。荷载箱上部桩身的摩擦力与下部桩身的摩擦力及端阻力相平衡来维持加载。如图1所示。根据向上Q-s、s-lgt和s-lgQ等曲线确定桩承载力。与传统的静载试验方法（堆载法和锚桩法）相比，自平衡法具有三大特点：1、省时：土体稳定即可测试，一般15天左右（与土的种类有关），而不必等到28天。并且几根桩可同时测试，这就大大节省了试验时间；2、省力：没有“堆载”，也不要笨重的反力架，试验十分简单、方便、安全；3、综合试验费用低：试桩完全按工程桩制作，不需到达地面，对有地下室的结构，与常规方法相比，缩短了长度，且试验后经压浆处理，仍可使用，这就降低了试验的综合费用。由于这些独特的优点，自平衡法目前已在全国27个省市和越南、印尼的400多个工程中应用。2000年获江苏省科技进步一等奖，2002年被建设部和科技部列为重大科技项目，在全国推广。3.1.2检测原理自平衡测桩法是在桩身平衡点位置安设荷载箱，沿垂直方向加载，即可同时测得荷载箱上、下部各自承载力。图3.1.2桩承载力自平衡试验示意图自平衡测桩法的主要装置是一种经特别设计可用于加载的荷载箱。它主要由活塞、顶盖、底盖及箱壁四部分组成。顶、底盖的外径略小于桩的外径，在顶、底盖上布置位移棒。将荷载箱与钢筋笼焊接成一体放入桩体后，即可浇捣混凝土成桩。试验时，在地面上通过油泵加压，随着压力增加，荷载箱将同时向上、向下发生变位，促使桩侧阻力及桩端阻力的发挥，见图3.2。由于加载装置简单，多根桩可同时进行测试。东南大学土木工程学院开发了测桩软件，可同时对多根桩测试数据进行处理。3.1.3检测桩施工要求检测桩除严格满足建筑桩基技术规范以及设计院要求外，由于自平衡测桩法的需要，自平衡检测桩施工时应注意以下几点：绑扎和焊接钢筋笼，由施工单位负责，测试单位配合，位移管（声测管）连接用套筒围焊，确保护管不渗泥浆，与钢筋笼绑扎成整体。荷载箱应立放在场地上，钢筋笼所有主筋与荷载箱外缘围焊，并确保钢筋笼与荷载箱起吊时不会脱离，保证钢筋笼与荷载箱在同一水平线上，再点焊喇叭筋，喇叭筋上端与主筋，下端与内圆边缘点焊，保证荷载箱水平度小于5‰。工程桩混凝土标高以图纸为依据，导管通过荷载箱到达桩端浇捣混凝土，当混凝土接近荷载箱时，拔导管速度应放慢，当荷载箱上部混凝土大于2.5m时导管底端方可拔过荷载箱，浇混凝土至设计桩顶；荷载箱下部混凝土坍落度宜大于200mm，便于混凝土在荷载箱处上翻。埋完荷载箱，保护油管，声测管管封头（用钢板焊，防止水泥浆漏入）。灌注混凝土时，要求制作一定量的混凝土试块，待测试时作混凝土强度试验。检测期间应保证不间断供电（380V、220V两种电源），检测桩周围10米内不得有较大的振动。布置平衡梁（基准梁），暂定为5m。为尽量减少检测桩时外部因素的影响，须搭设防风蓬架（保护罩），确保测试时仪表不受外界环境的影响。应力计的绑扎要求。3.1.4检测前期室内工作安排3.1.4.1理论分析计算由设计单位提供桩基设计承载力要求。检测单位根据地勘资料进行桩基极限承载力分析。检测单位按自平衡法检测桩理论进行计算，确定平衡点及试验荷载值。根据2.1和2.2计算承载力及荷载箱位置3.1.4.2仪器、设备测试元件的鉴定及标定加载系统（电动油泵、高压油管、荷载箱等）加载前由省计量部门进行系统标定后，由生产厂家进行系统试压，以确保试验荷载的准确性。测试仪器的标定所有设备（电子表、压力表、应变计）由法定计量标准站在实验室进行调试、标定。3.1.5测试规程加卸载分级：每级加载值为预估极限承载力的1/10。按10级9次加载，第一次按两倍荷载分级加载。位移量测：每级加载完毕后在5、15、30、45、60min各测读一次;累计1h后每隔30min测读一次。稳定标准：每级加载作用下1h内位移量小于0.1mm。抗压终止加载条件及加载极限取值1）某级荷载的的位移量大于或等于前一级荷载位移量的5倍，加载即可终止。取此终止时荷载小一级的荷载为加载极限值。2）某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24小时尚未达到相对稳定标准。3）已达到设计要求的最大加载量。4）当荷载-沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量60-80mm；在特殊情况下，可根据具体要求加载至桩顶累计沉降量超过80mm。卸载1）卸载分5级，每级卸载量为3倍荷载分级。卸载的观测方法与加载相同。2）卸载到零后，维持3h，在第1h每15min测读一次，以后每隔30min测读一次。3.1.6测试步骤、架基准梁基准桩入土深度不小于1.0m，基准梁的跨度不小于桩直径的6倍，本工程为0.8m×6＝4.8m。基准梁用于固定位移传感器。切开位移管封口。安装位移杆托盘和位移传感器。接线。把位移传感器接到数据采集仪上。打开数据采集仪，预热半小时，并逐点调试。连接高压油泵，试加压。按测试规程（1.3）正式加载、卸载测试。清理场地。3.1.6检测数据的分析、整理3.1.6.1单桩抗压极限承载力判断标准（1）单桩竖向抗压极限承载力判断标准根据《桩承载力自平衡测试技术规程》（DGJ32/TJ77-2009），极限抗压承载力为：Qu=+Qux式中，Qu：单桩竖向抗压极限承载力；Qus：荷载箱上部桩的实测加载值；Qux：荷载箱下段桩的实测加载值；W：荷载箱上部桩有效自重；：荷载箱上部桩侧阻力修正系数。3.1.6.2数据分析整理内容绘制Q－s曲线、s-lgt曲线、s-lgQ曲线和等效转换的Q－s曲线，并提供相应的数据表格。提供加载、卸载曲线及实测数据表。3.1.7试桩图图3.1.7试桩图及荷载箱位置3.2桩身完整性检测3.2.1声波透射法3.2.1.1声测管的埋设声测管内径宜为50～60mm，.声测管下端封闭，上端加盖，管口高出桩顶100mm以上，且各声测管管口高度一致，成桩后各声测管要相互平行。声测管沿钢筋笼内侧对称形状布置3根（试桩布置4根，管口引至地面）。3.2.1.2所用仪器及检测原理3.2.2低应变法3.2.2.1桩头处理对于进行低应变检测的桩，将桩头凿至设计标高，且露出密实砼面，平整桩头。3.2.2.2低应变反射波法检测原理嵌入岩(土)中的桩相当于阻尼介质中的一维弹性杆，当桩头受到纵向激振时，产生的应力波沿桩身向下传播，如果桩身存在波阻抗差异界面(如断裂、离析、缩径、夹泥和扩径等)应力波将发生反射。通过安装在桩头的传感器记录反射波的波形、相位、振幅、频率及波的到达时间等特征推断桩结构完整性。桩身混凝土的波速VP，桩身缺陷的深度L’分别按下列公式计算：式中：L——桩身长度；tr——桩底反射波的到达时间；t，r——桩身缺陷部位反射波的到达时间；Vpm——同一工地内桩身纵波速的平均值。3.2.2.3检测方法将高灵敏度加速度传感器用胶粘材料耦合在桩顶上，用手锤或力棒在桩顶敲击，以产生低应变压缩波，桩底及桩身缺陷处的反射波被PIT桩身完整性检测仪接收后从屏幕上显示出来。每桩应在不同位置重复测试，采3～4个数据，以分析桩身不同位置的缺陷。将数据传到计算机内经分析计算可得每棵桩的完整性。3.2.2.4检检测成果每根桩的实测曲线线每根桩的平均波速速每根桩的桩身结构构完整性，缺缺陷的程度、位位置等。4质量保证体系4.1人员质保体体系试验项目组人员组组成表4.1姓名性别职务职称从事专业所在单位本项目中职务龚维明男教授岩土工程南京东大自平衡桩桩基检测有限限公司项目总负责薛国亚男副教授岩土工程南京东大自平衡桩桩基检测有限限公司质量负责戴国亮男副教授岩土工程南京东大自平衡桩桩基检测有限限公司现场技术负责4.2设备质保体体系投入本项目检测的的仪器设备一一览表表4.2序号设备名称型号单位数量1荷载箱HZX2200套32高压油泵OVM台23电子位移传感器WDL只204位移应变采集仪dy-20x台45电子传感线dy米1006电缆线dy米2007笔记本电脑日立、IBM台28非金属超声检测分分析仪NM_4A型台19低应变检测分析仪仪W1616型台15进度安排及报告提提供的内容5.1进度安排1）下钢筋笼，浇筑桩桩身混凝土；；2）试桩15天后进行试桩桩的超声波检检测和静载试试验；3）每次测试结束3天天内提供初步报告。4）工程桩的检测。检测全部完成7天天内提供正式式报告进度根据实际工程程进展调整。5.2报告提供内容各工程桩的实测数据据及根据实测测数据绘制的的加载、卸载载相关曲线；；根据实测数据和相相关曲线确定定的各检测桩竖向抗抗压极限承载载力；提供所检桩的桩身身完整性曲线线及数据。6工程桩静载试验后后的压浆措施施目前国内大多数工工程均采用工工程桩进行自自平衡法静载载试验，详见见附后的业绩绩。运用自平平衡法进行测测试后，只是是荷载箱自身身打开，桩身身并不受拉，不不影响桩身质质量。采取合合适的压浆措措施处理后，工工程桩依然可可正常使用。由于测试后荷载箱箱打开，为确保保测试后桩的的承载力不受受影响，必须须对荷载箱进进行压浆处理理，具体如下下：1）通过下位移管对对荷载箱进行行压水清洗，一一管中压入清清水，待另一一管中流出的的污水变成清清水时，开始始对荷载箱进进行压浆；2）压入的水泥浆水水灰比为0.5～0.6，并掺入一一定量微膨胀胀剂（配合比比根据实验确确定），确保保浆体强度达达到C45，无收缩。3）压浆量以从一根根声测管压入入另一根声测测管冒出新鲜鲜水泥浆为准准。然后封闭闭管头采用压压力注浆，压压力＞2.0MPPa，压浆水泥泥量约0.2～0.5t（以压浆压压力、压浆量量双重控制）。附表一工程实例（部分）类型序号工程名称桩径/桩长(m)单桩最大吨位（tt)备注房屋工程1南京鼓楼绿地广场场紫锋大厦(华东建筑设计研究究院有限公司司)2.0/28760089层/450m2江苏电网调度中心心(华东建筑设计研究究院有限公司司)2.3/45530035层/253mm3空中华西村1.0/80180072层/328m4江阴海澜创新大厦厦1.0/82260055层/250m5福州世茂茶亭国际际中心(华东建筑设计研究究院有限公司司)1.5/453870270m6广西南宁地王商会会