钻孔灌注桩检测方案

GREEPARKPETROCHEMICALCOMPANYAMMONIAUREAFERTILIZERPROJECT桩基工程检测方案及价格中国水电八局基础工程分局1目录一、工程概括二、检测工作目的、工作量及执行原则三、成孔质量检测办法四、静载荷实验办法五、高应变动检测办法六、低应动力检测办法七、桩头解决及有关事项八、检测进度计划九、质量确保和安全方法附录：检测费报价清单检测仪器设备报价清单报价阐明

一、工程概况GREEPARKPETROCHEMICALCOMPANYAMMONIAUREAFERTILIZERPROJECT基础均采用钻孔灌注桩，本次拟检测部分桩基工程概况以下：桩号ZH-1：桩径450mm，桩长10m，设计单桩承载力特性值：750KN；桩号ZH-2：桩径450mm，桩长15m，设计单桩承载力特性值：750KN；桩号ZH-3：桩径450mm，桩长20m，设计单桩承载力特性值：750KN；桩的总根数为150根。桩身混凝土强度等级为C35，桩身混凝土浇筑前，孔底沉渣厚度不应不不大于50mm。二、检测目的、工作量及执行原则1.检测目的1.1成孔质量检测：检测钻孔灌注桩孔径、孔深、垂直度及沉渣厚度与否满足规范规定。1.2低应变动力检测：检测桩身完整性，判断桩身的缺点程度及位置并鉴定桩身完整性类别。1.3高应变动力检测：鉴定钻孔灌注桩单桩竖向抗压极限承载力与否满足设计规定；检测桩身缺点及其位置，鉴定桩身完整性类别。1.4工程桩静载荷实验：拟定单桩竖向抗压极限承载力，鉴定竖向抗压承载力与否满足设计规定；拟定单桩竖向抗拔极限承载力，鉴定竖向抗拔承载力与否满足设计规定；拟定单桩水平临界和极限承载力，鉴定水平承载力与否满足设计规定。2.工作量根据有关检测规定，并参考国内《建筑桩基检测技术规范》JGJ106-有关内容拟定检测桩型与桩数，具体检测工作量以下：桩号ZH-1：成孔质量检测10孔，静载荷实验7组（单桩竖向抗压静载实验3组，单桩竖向抗拔实验2组，单桩水安静载实验2组），高应变动力检测10根，低应变动力检测10根；桩号ZH-2：成孔质量检测6孔，静载荷实验7组（单桩竖向抗压静载实验3组，单桩竖向抗拔实验2组，单桩水安静载实验2组），高应变动力检测6根，低应变动力检测6根；桩号ZH-3：成孔质量检测5孔，静载荷实验7组（单桩竖向抗压静载实验3组，单桩竖向抗拔实验2组，单桩水安静载实验2组），高应变动力检测5根，低应变动力检测5根；总计：成孔质量检测21孔，静载荷实验21组，高应变动力检测21根，低应变动力检测21根。3.检测遵照的规范和设计文献3.1有关BritishStandardCodes和设计文献：BS8004CodeofPracticeforFoundationsBSEN1536Executionofspecialgeotechnicalworks–BoredPilesBS8110Structuraluseofconcrete.BS5328ConcreteBS5328-1:1997Guidetospecifyingconcrete.BS5328-2:1997Methodsforspecifyingconcretemixes.BS5328-3:1990Specificationfortheprocedurestobeusedinproducingandtransportingconcrete.BS5328-4:1990Specificationfortheprocedurestobeusedinsampling,testingandassessingcomplianceofconcrete.BSEN1992-1Designofconcretestructures–Generalrules&rulesforbuildings.

TechnicalSpecificationsForPileIntegrityTesting&HighStrainDynamicPileTestingOnR.C.BoredCastInSituPiles，GreenparkPetrochemicalCo.,August18,TechnicalSpecificationsForBoredCastInSituVerticalPiles,GreenparkPetrochemicalCo.,August18,AmmoniaUreaFertilizerProject，GreeparkPetrochemicalCompany(桩基平面布置图，无资料？)。3.2国内技术原则（参考）：=1\*GB3①《建筑地基基础设计规范》GB50007-200；=2\*GB3②《建筑桩基技术规范》JGJ94-；=3\*GB3③《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-/J256-；三、成孔质量检测办法基桩成孔质量检测采用的仪器设备重要为JJC-1D灌注桩孔径检测系统，其配套设备涉及JJC-1D微机检测仪、JJY-2型（或JJY-5型）井径仪、JC-1B型电动绞车和井口滑轮、JNC-1沉渣测定仪、JJM-1高精度测斜仪等。（1）孔径仪工作原理现场测试前，首先将“现场刻度器”套在孔径仪四根测量腿上进行现场校正，然后进行现场测量。收紧孔径仪的测量腿，套上开腿盒并下放到井孔中，开动绞车，下放孔径仪直至孔底；将四根测量腿打开，使测量腿端部完全贴住孔壁，上提孔径仪，孔径变化时测量腿张开的角度就随之变化，由凸轮相连的活动杆就会随着升降，从而变化了电路中的电阻值，电参数的变化与孔径的关系在事先的标定中已建立，随着孔口电缆的持续提高，由自动统计仪统计不同深度的孔径值，得出一条持续的孔径曲线，显示出孔径在整个钻孔深度范畴内的持续变化。其测试精度在±15mm以内，且测试不受孔内介质条件限制。（2）沉渣测定仪工作原理运用绞车将带有特制微电极系的探头在距孔底一定调度处使其自由下落，在重力的作用下，插入孔底原状土层中；然后开动绞车慢慢提高探头，通过自动统计仪统计探头由原状土到孔底沉渣再到孔内循环液的视电阻率变化曲线，通过分析曲线变化牲，测量出孔底沉渣厚度。（3）测斜仪工作原理孔斜仪中的顶角批示器，安装在一种转轴倾斜时，悬锤线在方框上的电阻丝上滑动，，由于与电阻丝接触的位置不同而产生不同的电阻值，反映顶角大小，拟定对应孔段的垂直度。四、静载荷实验办法4.1单桩竖向抗压静载实验单桩竖向抗压静载荷实验是在桩顶向实验桩逐级施加荷载，观察并统计其沉降量，直至试桩破坏或达成设计规定的终止荷载，绘制Q〜s与s〜lgt曲线，然后对曲线形态进行分析，拟定出单桩竖向抗压极限承载力。加载的计量装置在实验前应通过国家指定的计量单位进行标定。试桩桩顶沉降量用4只50mm量程的百分表量测，百分表通过磁性表座固定在基准梁上，百分表的触针座落在固定于桩侧的沉降观察装置上，桩在某级荷载作用下于栽个时刻所产生的沉降量可通过4只百分表测得。试桩加载采用慢速维持荷载法，逐级加载。每级荷载下试桩沉降量达成相对稳定原则后，再加下一级荷载，直到终止荷载，然后分级卸荷回零。锚桩的上拔量用两只30mm量程的百分表量测，用磁性表座固定于基准梁上，百分表接触点支承于固定在锚桩侧面的观察装置上。（1）加载分级共分10级进行加载，每级加载量为规定的最大实验荷载的1/10~1/15，第一级按2倍分级荷载加载。（2）沉降观察按照《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-）第4.3.6款的有关规定，试桩桩顶的沉降观察在每级加载后按第5.10.15min各测读一次，后来每隔15min测读一次，累计1h后每隔30分钟测读一次。（3）沉降相对稳定原则每小时的沉降不超出0.1mm，并持续出现两次，认为已达成相对原则，可加下一级荷载。（4）终止加载条件当出现下列状况之一时，即可终止加载：①在某级荷载作用下，桩顶沉降量为前一级荷载作用下沉降量的5倍；②当Q-s曲线上明显有可鉴定极限承载力的陡降段，且桩顶总沉降量超出40mm时；③在某级荷载作用下，桩顶沉降量为前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24小时的桩顶沉降尚未达成相对稳定时；④当Q-s曲线呈缓变形时，且桩顶总沉降量超出60mm时；⑤加载已达设计规定值。（5）卸载实验过程中，当试桩出现前述终止加载条件中的任意一状况时便可终止加载，并对其进行卸载。同加载过程同样，卸载也分级进行，每级卸载值为加载分级值两倍，每级荷载维持1小时，按第15、15、30min测读桩的回弹量后即可进行下一级卸载。最后一级卸载后维持3小时，测读时间为第15、15mini，后来每隔30min测读一次，即可结束该试桩的静力载荷实验。（6）实验资料整顿①编制桩顶竖向荷载Q（kN）与对应的桩顶沉降量s（mm）一览表。②绘制Q-s曲线图、s-lgt曲线图。（7）单桩竖向抗压极限承载力的拟定①Q-s曲线转折点法：以Q-s曲线上明显陡降点所对应的荷载作为单桩竖向抗压极限承载力；②s-lgt曲线法：以s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载作为单桩竖向杭压极限承载力。③对于出现终止加载条件③的桩，取前一级荷载值。④对于出现终止加载条件④的桩，取总沉降量为40mm时荷载值。⑤对于出现终止加载条件⑤时的桩，取终止荷载值。单桩竖向抗压极限承载力按以上办法的鉴定成果最后综合拟定。（8）单桩竖向抗压极限承载力统计值的拟定按照《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-）第4.4.3款规定，参加统计的实验桩（即实验桩的单桩竖向抗压极限承载力）当满足其极差不超出平均值的30%时，可取其平均值作为该工程单桩竖向抗压极限承载力的统计值。对桩数为3根或3根下列的柱下承台，或实验桩抽检数量少于3根时，应取低值。4.2单桩竖向抗拔静载实验单桩竖向抗拔静载荷实验是在桩顶向实验桩逐级施加上拔荷载，观察并统计其上拔量，直至达成终止条件，绘制上拔荷载U与桩顶上拔量δ之间的关系曲线（U-δ）和δ与时间t之间的曲线（δ-lgt曲线），然后对曲线形态进行分析，拟定出单桩竖向抗拔极限承载力。试桩加载采用慢速维持荷载法，逐级加载。每级荷载下试桩上拔量达成相对稳定原则后，再加下一级荷载，直到终止荷载，然后分级卸荷回零。试桩上拔变形普通采用50mm的百分表测量，布置办法与单桩竖向抗压实验相似。（1）准备工作在单桩竖向抗拔静载检测前，应做好下列工作：1、在待测灌注桩中心插入3φ28钢筋（Ⅱ级钢，扎在一起，插入管口深度约1.50m，外露钢筋约1.50m左右），浇注C40混凝土，捣实。待混凝土达成100%强度，即可开始检测。2、由于桩基施工完毕与静载检测之间的时间间隔不适宜少于下表中规定的时间。土的类别间隔时间（天）砂土7粉土10黏性土非饱和15饱和25（2）仪器设备本次实验采用地面提供反力，用200T油压千斤顶加压，机械压力表测定压力，量程为50mm的百分表测定上拔量。实验所用的仪器、仪表均经计量检定部门检定合格，并在使用期内。（3）检测技术要点共分10级进行加载，每级加载量为规定的最大实验荷载的1/10~1/15，第一级按2倍分级荷载加载。每级加载后，隔5、10、15、15、15min各测读一次桩顶沉降量，后来每隔30min测读一次。试桩上拔量相对稳定原则：每一小时内的桩顶上拔量不超出0.1mm，并持续两次（从分级荷载施加后第30min开始，按1.5h持续三次每30min的沉降观察值计算），当桩顶上拔速率达成相对稳定原则时，可施加下一级荷载。4、出现下列状况之一时，可终止加载实验：（1）某级荷载作用下，桩顶上拔量为前一级上拔荷载作用下的上拔量的5倍；（2）按桩顶上拔量控制，当累计桩顶上拔量超出100mm；（3）按钢筋抗拉强度控制，桩顶上拔荷载达成钢筋强度原则值的0.9倍；（4）总加载量已达成原定最大实验荷载。5、卸载与卸载沉降观察：每级卸载值为每级加载值的2倍。每级卸载后隔15、15、30min各测读一次残存上拔量，即可卸下一级荷载，全部卸载后，读数时间不少于1小时。（4）单桩竖向极限承载力可按下列办法综合分析拟定：①根据上拔量随荷载变化的特性拟定：对于陡变型Q～s曲线取Q～s曲线发生明显陡升的起始点对应的荷载值②根据上拔量随时间变化的特性值拟定：宜取s～Lgt曲线斜率明显变陡或曲线尾部明显弯曲的前一级荷载值。③当在某级荷载作用下抗拔钢筋断裂时，取其前一级荷载值。④当受检桩在最大上拔力荷载作用下，未出现上述三种状况时，单桩抗拔极限承载力取不不大于或等于最大实验荷载值。⑤单桩抗拔承载力特性值取单桩抗拔极限承载力的二分之一。（5）单桩竖向抗拔极限承载力统计值的拟定按照《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-）第4.4.3款规定，参加统计的实验桩（即实验桩的单桩竖向抗拔极限承载力）当满足其极差不超出平均值的30%时，可取其平均值作为该工程单桩竖向抗压极限承载力的统计值。对桩数为3根或3根下列的柱下承台，或实验桩抽检数量少于3根时，应取低值。4.3单桩水安静载实验1、检测办法及仪器设备（1）本次实验用3根桩提供反力，用BZ型超高压油泵供油。荷载大小由安装在油路上的压力传感器通过RS-JYB型桩基静载荷测试分析系统自动控制。（2）该工程基桩静载荷实验采用单向多循环加载法进行实验，应符合下列规定：单向多循环加载法的分级荷载不应不大于预估水平极限承载力或最大实验荷载的1/10，每级荷载施加后，恒载4min后可测读水平位移，然后卸载至零，停2min测读残存水平位移，至此完毕一种加卸载循环。如此循环5次，完毕一级荷载的位移观察。实验不得中间停止。2、水平位移观察水平位移观察采用两支量程为50mm，精度为0.01mm的位移传感器，通过RS-JYB系统对施加水平力的加荷点平面处的水平位移自动测量。3、实验加卸载分级共分10级进行加载，每级加载量为规定的最大实验荷载的1/10~1/15，第一级按2倍分级荷载加载。4、终止加载条件当出现下列状况之一时，可终止加载：1）桩身断裂;2)水平位移超出30～40mm（软土取40mm）；3）水平位移达成设计规定的水平位移允许值。5、单桩的水平临界荷载可按下列办法综合拟定：①取单向多循环加载法时的H-t-Y0曲线出现拐点的前一级水平荷载值。②取H-ΔY0/ΔH曲线或lgH-lgY0曲线上第一拐点对应的水平荷载值。6、单桩的水平极限承载力可根据下列办法综合拟定：①取单向多循环加载法时的H-t-Y0曲线产生明显陡降的起始点对应的水平荷载值。②取H-ΔY0/ΔH曲线或lgH-lgY0曲线上第二拐点对应的水平荷载值。③取桩身折断或受拉钢筋屈服时的前一级水平荷载值。7、单桩水平极限承载力和水平临界荷载统计值的拟定按照《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-）第4.4.3款规定，参加统计的实验桩（即实验桩的单桩竖向抗拔极限承载力）当满足其极差不超出平均值的30%时，可取其平均值作为该工程单桩竖向抗压极限承载力的统计值。对桩数为3根或3根下列的柱下承台，或实验桩抽检数量少于3根时，应取低值。五、高应变动力检测办法5.1动测原理高应变法检测的基本原理是将桩当作一维弹性杆件，运用重锤自由下落垂直撞击桩顶，使桩周土体系进入充足的非弹性工作阶段，桩和桩周土之间出现瞬时的剪切破坏模式，从而相称充足地激发桩周土对桩的全部阻力，通过采集桩顶附近有代表性的桩身截面的轴向应变和桩身运动加速度的时程曲线进行分析计算，获得该截面的轴向平均内力F(ｔ)和轴向平均速度V(ｔ)。由于检测所施加的锤击力是一种相对较短暂的脉冲力，桩顶受到锤的冲击后，冲击能量是以波动形式传至桩底（这种波动可用一维波动方程来描述）。通过安装在桩顶附近桩身两侧传感器的检测，经仪器统计放大、滤波和计算机软件分析解决，能够观察到应力波在桩身中的传输过程。因此，能够运用一维波动方程对桩身阻抗和土阻力进行分析和计算，推算桩周土阻力分布（涉及静阻力和动阻力）和土的其它力学参数；在充足的撞击力作用下，就能获得岩土对桩的极限阻力。然后运用实测时域波形曲线采用CAPWAP法分析计算单桩极限承载力。CAPWAP法的基本思路是从实测的力波或速度波曲线中任选一条，并参考地质资料，设定一组桩身阻抗、土阻力及其它桩土参数，将土阻力分派到桩周和桩端，进行对应的波动计算，求出另一条曲线，使计算波形和实测波形拟合，若两者不吻合，则重新调节参数，重复迭代计算，直到两者吻合程度满意为止，最后求得单桩竖向极限承载力。在一定条件下，根据上述分析计算的成果完毕模拟的静力计算，推断对应的静力载荷实验下的P～S曲线。实测曲线拟正当的基本原理与计算环节是：1、从实验实测的曲线中选用合理的实测信号，拟定波速平均值；2、根据工程地质勘察报告和施工统计，假定桩和土的力学模型及其模型参数；3、运用实测的速度（或力、上行波、下行波）曲线作为输入的边界条件，通过波动方程数学求解，反算桩顶的力（或速度、下行波、上行波）曲线；4、如果计算的曲线与实测的曲线不吻合，阐明假设的模型及参数不合理，将有针对性地调节桩土模型及参数再行计算，直至计算曲线与实测曲线的吻合程度良好，从而求得单桩竖向极限承载力。5.2实验办法5.2.1锤击装置及激发方式锤重应不不大于预估单桩极限承载力的1%。采用自由落锤，尽量重锤低击。检测时宜实测每一锤击力作用下桩的贯入度，为使桩周土产生塑性变形，单击贯入度宜为2〜6mm。检测时用吊车将锤吊起，用脱钩器使锤自由式下落，冲击桩顶，用安装在桩下两侧的两对应变计和加速度计拾取桩在冲击力的作用下的反映信号，用RSM-PDT动测仪统计分析。5.2.2传感器安装在桩顶下桩侧表面分别对称安装加速度传感器和应变式力传感器两对，直接测量桩身测点处的响应和应变，并将应变换算成冲击力。按规范规定，传感器分别对称安装在距桩顶2D的桩侧表面处（D为桩的直径），应变传感器的中心和加速度传感器中心应位于同一水平线上，两者之间的水平距离不适宜不不大于8cm。从成桩到开始实验时间歇时间普通应控制在28天。考虑工期等因素时，可在桩身强度到设计规定的前提下（通过混凝土试块抗压强度实验成果及低应变动测成果鉴定），根据土层因素适宜调节间歇时间。六、低应变动力检测办法6.1动测原理在桩身顶部进行竖向激振，弹性波沿着桩身向下传输，当桩身存在明显波阴差阻异的界面（如桩身面的变化、桩端等部位）时，在该处的将发生反射波，经接受大、滤波和数据解决，可识别来自桩身不同部位的反射信号，以判断桩身完整性并据此计算桩身波速。6.2测试办法在桩顶放置加速传感器，接受锤过程中产生的加速信号，通过信号接受解决系统放大A/D转换，变成数字信号付给微机，信号通过计算机解决后来，判断每根桩的桩身完整性（涉及失陷类型和失陷位置）。传感器采用的是加速传感器，粘结时采用高浓度黄油，粘结层可能薄。传感器安装点在距桩的中心约2/3半径处，安装时应与桩顶面垂直。桩身完整性按表2鉴定：桩身完整性表鉴定一览表类别时域信号特证幅频信号特证桩身完整性分析原则Ⅰ2L/C时刻前无失陷反射波，有桩底反射波桩底谐峰排列基本等间距，期相邻频差⊿∮≈c/2L桩身完整Ⅱ2L/C时刻出现轻微反射波，有桩底反射波。桩底谐峰排列基本等间距，期相邻频差⊿∮≈c/2L，轻微失陷产生的谐振峰与桩底谐振之间的频差⊿∮≈c/2L。桩身有轻微失陷，不会影响桩身构造承载力的正常发挥Ⅲ有明显失陷反射波，其它特性介于Ⅱ类和Ⅳ类之间桩身有轻微失陷，对桩身构造承载力有影响，与否需要加固解决由设计院根据工程地质条件及状况决定。Ⅳ2L/C时刻前出现严重失陷反射波或周边性反射波，无桩底反射波，无桩底反射波：或因桩身浅部的频大幅减波动，无桩底反射波失陷谐峰排列基本间距，其相邻频差⊿∮≈c/2L无桩底谐振峰，无桩底谐振峰。桩身存在严重失陷，必须进行解决6.3仪器设备检测仪器采用美国PDL公司生产的P.I.T桩身完整性动侧仪。七、桩头解决及有关事项对做静载实验的桩头甲方应进行加固解决，加固解决办法以下：距桩项1倍桩径范畴内，用厚度为4mm的钢套筒侧限。为了确保检测时锤击力的正常传递，获得合格的信号，检测前必须对未满足超灌规定的桩头进行加固解决(桩基浇筑时已超灌留置扩头的桩除外)，具体规定是：1、根据工程基桩的施工状况，为了确保工程进度及检测时吊装运输设备能进入场地内靠近桩边吊装检测，除了检测场地内通路、通电外，对于要进行高应变法检测的基桩规定进行小范畴（平面直径3m左右）开挖（单桩开挖）至桩头出露，方便于对未满足超灌规定的桩头进行接长加固。2、考虑到为了避免检测时重锤冲撞桩头造成原桩头的破损，同时也为了确保检测时锤击力的正常传递，对所挖出进行高应变法检测的基桩，规定对其桩头进行接长加固(桩基浇筑时已超灌留置扩头的桩除外)。对于桩未满足超灌规定或桩顶未有超灌扩头的桩头接长加固段施工技术规定：（1）检测桩原桩头顶面若不够平整，或存在浮浆、软弱层或破碎层时，必须先予以凿掉整平。（2）在清理合格的桩顶上加做接长加固段，接长加固段普通规定不不大于1.6d(d为桩身直径)以上。接长加固段其顶面应水平、平整，顶面中轴线与原桩身中轴线应重叠，接长加固段应与原桩身垂直。（3）原桩身主筋应全部直通至接长加固段顶部混凝土保护层之下（保护层厚度必须满足设计图纸规定），各主筋应在同一高度（水平）上。（4）接长加固段范畴内设立箍筋ф8@100与主筋点焊，桩顶部范畴设立3层钢筋网片，间距100mm,网片规格ф12@100与主筋焊接。（5）接长加固段混凝土强度等级规定不低于原设计强度等级。3、为了便于检测时测试传感器的安装以及开展测试工作符合规范规定，在进行检测时，规定试桩基坑内不得有水。甲方应负责静载荷实验及高、低应变动力检测桩头（测点试坑）的解决工作，为检测提供必要的工作条件，涉及现场检测所需的照明电力，确保设备进出场脑吊装等所需的道路畅通条件。八、检测进度计划基桩施工混凝土强度达成设计和规范规定时检测，根据委托方安排的工作次序和施工进度进行。成孔质量检测、静载荷实验、基桩高应变法检测、基桩桩身完整性低应法检测，计划于接委托方告知之日起，两天内进场检测（含检测前准备工作），检测工作前告知委托单位和监理单位现场见证，现场每单项检测工作结束后，在委托方提供检测分析所需的有关资料的前提下，两天内向委托方提供检测中间成果报告。全部项目现场检测结束后，室内资料整顿、编写报告等预计需要10个工作日，送审、印制预计5个工作日，15天时间内向委托方提交正式检测成果报告。九、质量确保和安全方法（一）质量确保在检测工作过程中严格执行公司的质量方针和质量目的，树立质量第一的意识。严格按照有关的规程规范有关规定进行操作。贯彻质量责任制，实施检测工作全过程的防止和控制方法，严格审核监督，确保检测数据精确可靠，检测工作科学、公正、有效。（二）检测安全目的及安全方法检测服务安全目的是：无人身死亡事故；无人身群伤事故；无重大火灾事故；无设备重大损坏事故。为达成上述安全目的，项目组设现场兼职安全负责人，并严格执行下列安全方法：1、坚持“安全第一，防止为主”的方针，明确各级检测人员安全职责，项目负责人为本检测项目安全第一负责人，对安全生产负直接责任。2、在检测设备吊装运输和安装过程中，现场检测安全负责人或指定的安全负责人必须到场进行安全指导和检查，并负责整个吊运、安装过程的