基桩自平衡法试验方案

PAGE基桩自平衡法试验方案2016年5月一、概述1、概况1.1工程概况拟建济青高铁青岛机场站设计起讫里程为DK288+400.00～DK290+250.00。车站中心里程DK289+280.201。车站总长1850m，由北至南分别为北侧咽喉区、北侧风机房、下穿航站楼隧道段、下穿航站楼对柱段、下穿高架桥段、下穿GTC段、标准段、下穿远期停车楼段、南侧咽喉区。其中北侧咽喉区、下穿航站楼隧道段、南侧咽喉区为跨度不同的地下一层拱形结构；下穿高架桥段为地下一层三连拱结构；北侧环控机房、下穿航站楼对柱段、下穿GTC段、标准段、下穿远期停车楼段为地下二层箱型框架结构。结构宽度14.62～39.2m，埋深约20.31m，站房两侧接明挖施工的高铁隧道。根据勘察单位提供的场地岩土工程勘察报告，场地桩长范围内主要地层分布参见下表1｡表1:Z1桩基设计参数一览表层号岩土名称桩的极限侧阻力标准值qsik(kPa)桩的极限端阻力标准值qpk(kPa)④67细砂46-64900～1200④31粉质粘土50-55900～1000⑬14、⑬24全风化泥岩、泥质砂岩80-1001000⑬13、⑬23强风化泥岩、泥质砂岩120-1601500-2000⑬12、⑬22弱风化泥岩、泥质砂岩拟建轨道交通结建工程车站处于大沽河西岸、胶州市东北11公里处，位于周王庄村附近，场地处现为低层民房。在机场建设时统一考虑拆迁问题。车站与高铁站并行，北侧规划有同期建设的机场航站楼与机场高架桥，车站大部分段落位于同期建设的规划机场GTC综合楼下及远期停车楼下，明挖法施工。地铁站长度为339m，设一岛两侧三个站台，其中与高铁地下车站共墙段长339m，该段结构总宽87.35m（局部为98.35m），车站为地下两层三柱四跨（局部四柱五跨）框架结构，结构宽度为44.75m，埋深17.0m。与高铁合建处总宽98.35m，高铁基坑深约20.81m。标准段覆土1.2m，与GTC重合段覆土0.8m。车站北侧接明挖施工的地铁8号线区间，南侧接明挖施工的地铁8号线、市域快线区间。根据勘察单位提供的场地岩土工程勘察报告，场地桩长范围内主要地层分布参见下表2｡表2:Z2桩基设计参数一览表地层层号岩土名称泥浆护壁钻孔桩极限侧阻力标准值桩极限端阻力标准值qsia(kPa)qpa(kPa)①1素填土20⑦粉质黏土60⑮1全风化泥岩90⑮2全风化砂岩90⑯1强风化泥岩160⑯2强风化砂岩160⑰1中风化泥岩2202000⑰2中风化砂岩22025001.2试验目的1）提供试验的单桩竖向抗拔极限承载力；2）提供试桩在各级荷载作用下的采集数据的汇总表；3）提供相关曲线及试桩分析报告。1.3试验依据1）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）2）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）3）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）4)设计图纸及岩土报告5）《基桩静载试验自平衡法》(JT/T738-2009)表5六根桩自平衡拟投入试验仪器设备汇总表序号设备名称型号单位数量备注1电子位移传感器WY-50只5可重复使用2油压传感器2YBZ2-80只1可重复使用3全自动位移采集仪RSM-JCIII(B)台1可重复使用4钢筋计GJ-16只05钢筋计读数仪FY-CTY203套0可重复使用备注：根据现场实际情况配置相应设备为了确保自平衡桩基检测结果可靠准确，根据相关检测规范的技术要求，荷载箱在安装时必须按照既定的规定操作，部分工作需施工方配合。荷载箱安装前施工方需准备设备及材料：20吨以上吊车、电焊机、位移管计护管、混凝土、钢筋等；安装流程：荷载箱及相关附件运抵现场——荷载箱预浇注混凝土——荷载箱与钢筋笼焊接——油管及位移检测管线布置——下钢筋笼——桩头管线保护。2、组合式荷载箱安装过程：2.1荷载箱及相关附件运抵现场a)卸车时应轻搬轻放，防止磕碰，碰坏管线；b)按照装箱单清点货物，防止丢失；c)荷载箱及附件存放时需要防雨防尘。2.2组合式荷载箱上下导流体预浇混凝土a)将组合式荷载箱导流体朝上，放置在平整地面上，放置时保护好位移管线；b)将混凝土灌入导流体内，然后用振动棒充分捣实，混凝土强度不低于桩身混凝土强度；c)灌注完成10小时内，不得移动荷载箱；d)待一面导流体内混凝土凝固后，用吊车翻转，浇筑另一面导流体。组合式荷载箱灌注混凝土示意图2.3组合式荷载箱与钢筋笼焊接将灌注好的荷载箱用吊车侧吊，将吊起后的荷载箱与钢筋笼进行焊接；焊接方法为：a)组合式荷载箱箍筋焊接：在荷载箱的上下面各焊接一个箍筋，箍筋外径应和钢筋笼内径一致。a组合式荷载箱箍筋焊接示意图a组合式荷载箱箍筋焊接示意照片b)组合式荷载箱与上下钢筋笼对接：荷载箱上下钢筋笼主筋分别与上下面的箍筋焊接，焊接时钢筋笼与荷载箱必须保证垂直，偏心度控制在5度之内。b组合式荷载箱与上下钢筋笼对接示意图b组合式荷载箱与上下钢筋笼对接示意照片c)焊接上下喇叭筋：喇叭筋的一端与荷载箱导管孔边缘焊接，另一端与其对应的钢筋笼焊接。喇叭筋应保证与荷载箱平面夹角大于60°。数量不小于钢筋笼主筋数，间距小于混凝土导管的口径。c焊接上、下喇叭筋示意图c焊接上、下喇叭筋示意照片d)布置位移管线及油管：1)位移拉索：根据荷载箱的安装深度，配套位移拉索的长度。上下位移拉索分别固定在荷载箱的上下方钢上，呈90度布置，分别用于测量桩体上下位移。2)位移杆：采用内杆外套护管的方式，根据孔深设计长度，顺着钢筋笼连接至地面，采用丝扣连接。呈90度布置，分别用于测量桩体上下位移。3)油管：预先盘好在荷载箱处，待下钢筋笼时连续盘开，绑扎至地面。所用油管为高压软管，油管两端接头为24°锥M14x1.5｡d布置位移管线及油管示意图d布置位移管线及油管示意照片e)钢筋笼盘筋加密：为提高荷载箱上下面的抗压强度，在荷载箱上下各2米范围内，对钢筋笼横向箍筋进行加密处理，使其间距小于10cm｡e钢筋笼盘筋加密示意图e钢筋笼盘筋加密示意照片2.4下放钢筋笼及灌注桩身混凝土a)下放钢筋笼：下笼过程中，需要对位移管线和油管进行绑扎，位移管线每隔0.5米用扎丝绑扎，油管每隔1米用扎丝绑扎。当桩顶标高低于地面时，桩顶到地面需放置简易钢筋笼，用于引导保护管线。为保证荷载箱与钢筋笼连接强度及吊装，试桩钢筋笼必须要有足够的强度，建议试桩下部的钢筋笼主筋数翻倍。b)灌注转身混凝土：检测桩混凝土标高按设计要求，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高度大于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。2.5桩头管线保护钢筋笼下放完毕要现场开始检测有差不多半个月以上的休止期，需要在桩头做好警示标记，保护油管及钢管封头（用钢板焊，防止水泥浆漏入），保证管线不受破坏。桩头警示标记桩头警示标记

3、检测步骤为了确保自平衡桩基检测结果可靠准确，根据相关检测规范的技术要求，荷载箱在检测时必须按照方案要求操作，部分工作需施工方配合。安装流程：前期准备——搭设基准梁、基准桩——搭设帐篷——准备电源——开始检测——检测结束——荷载箱断开面注浆3.1前期准备a)成桩28天后方可开始检测。b)检测前需将场地整理平整，桩头修整完毕。c)检测方需准备一套完整的检测设备。d)施工方所需准备的设备及材料：20吨吊车、电焊机、配电箱、搭帐篷、值班板房及基准梁所需的材料。3.2搭设基准梁、基准桩依据自平衡桩基检测规范，基准梁一端与基准桩铰接，另一端与基准桩焊接。基准梁长度应不小于试桩桩径的6倍，以桩中心为中心，每边各3倍桩径，搭设在试桩的正上方；基准梁基准梁基准桩试桩基准桩焊接支座铰接支座≥6倍桩径≥3倍桩径≥3倍桩径D基准梁搭建示意图3.3搭设帐篷测试时，为尽量减少温度、雨水、风等外部因素的影响，须搭设防风蓬架，确保测试设备﹑基准梁﹑基准桩﹑仪表及管线检测时不受外界环境的影响。防风帐篷检测现场3.4准备电源检测阶段，确保数据采集系统及油压泵的正常使用，现场需配备一只电压稳定不间断三相四线制配电箱。配电箱带漏电保护，有380V､220V两种电源，容量不小于10千瓦。3.5试验加载程序现场检测期间，加载流程及时间应符合相关规范的规定。检测用仪器设备应在检定或校准周期的有效期内，检测前应对仪器设备检查调试。检测所使用的仪器仪表及设备应具备检测工作所必须的防尘、防潮、防震等功能，并能在－10oC～40oC温度范围内正常工作。测压传感器或压力表精度均应优于或等于0.4级，量程不应小于60MPa，压力表、油泵、油管在最大加载时的压力不应超过规定工作压力的80%。位移传感器宜采用电子百分表或电子千分表，测量误差不得大于0.1%FS，分辨力优于或等于0.01mm｡检测设备连接示意图(位移杆)3.5.1加卸载3.5.1.1加载应分级进行。每级加载量为顶估最大加载量的1/10～1/15｡3.5.1.2卸载也应分级进行。每级卸载量为2～3个加载级的荷载值。3.5.1.3加卸载应均匀连续，每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的I0%｡3.5.2位移观测和稳定标准3.5.2.1位移观测采用慢速维持荷载法。每级加(卸)载后第1h内应在第5min､10min､15min､30min､45min､60min测读位移，以后每隔30min测读一次，达到相对稳定后方可加(卸)下一级荷载。卸载到零后应至少观测2h，测读时间间隔同加载。5.3.2.2稳定标准每级加(卸)载的向上、向下位移量在下列时间内均不大于0.1mm:终止加载条件：（1）某级荷载作用下，位移量大于或等于前一级荷载作用下位移量的5倍。但位移能相对稳定且上、下位移量均小于40mm时，宜加载至位移量超过40mm｡（2）某级荷载作用下，位移量大于前一级荷载作用下位移量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准。（3）已达到最大极限加载值。（4）当荷载—位移曲线呈缓变型时，可加载至位移量60mm～80mm；在特殊情况下，根据具体要求，可加载至累计位移量超过80mm｡(5)单桩竖向抗拔极限承载力的确定实测得到荷载箱上段桩的极限承载力Q和荷载箱下段桩的极限承载力Q，按照《基桩静载试验自平衡法》JT/T738--2009中的承载力计算公式得到单桩竖向抗压极限承载力：Pu=+Q公式（1）单桩竖向抗拔极限承载力：Uu=公式（2）式中：Pu：试桩单桩竖向抗压极限承载力（kN）；Uu：试桩的单桩竖向抗拔极限承载力（kN）；Q：试桩上段桩的竖向抗拔极限承载力（kN）；Q：试桩下段桩的加载极限值（kN）；W：试桩荷载箱上部桩自重；：试桩上部桩土修正系数，粘性土、粉土取0.8，砂土取0.7，岩石取1，若上部有不同类型的土层，取加权平均值。加载分级荷载箱对应荷载(kN)卸载分级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加载表3.7检测结束检测结束后，保存好记录数据。将检测设备、加测设备等擦拭干净，装箱放好。

二、主要人员及进度安排1、主要人员安排序号姓名职称在本项目中的职务1孙月彬试验员桩基检测2施工单位安排若干现场人员，辅助安装，定位，确保荷载箱正常工作2、进度安排计划一根桩进度安排如下：(1)接到中标通知书后，完成荷载箱设计生产，根据施工单位钻孔进度进场安装。(2)荷载箱导流体预浇筑混凝土，1天。(3)荷载箱与钢筋笼焊接及管线布置，1～2天。(4)钢筋计与钢筋笼焊接及缆线整理，1天。(5)成桩后混凝土强度达到70%测试，见试件报告。(6)每次现场测试2天。(7)现场测试3天后提供初步报告。(8)15天提供最终报告。施工方检测方备注设备生产提前准备导流体中所需混凝土，制作钢筋笼，及时确定成孔周期负责提供方案，荷载箱生产和运输安装阶段施工方提供荷载箱预浇筑用的混凝土，最低强度为桩身同标号。在检测方指导下，由施工方安排人员进行灌注，并用振动棒搅拌均匀密实灌注分2次进行，每次需2方混凝土，混凝土由施工单位提供。施工方负责钢筋笼的制作，并负责将荷载箱焊接于钢筋笼上检测方负责提供现场指导施工方负责负责将钢筋计焊接于钢筋笼上，并协助整理钢筋计缆线施工方负责制作并实施荷载箱处混凝土导管导向装置，即喇叭筋。检测方负责提供现场指导喇叭筋数目最好与主筋同，粗细可看具体情况，长度为1.5米，荷载箱上下均需焊接喇叭筋施工方提供人员参与安装位移管。每套荷载箱布置4根，从荷载箱处到地面检测方负责提供现场指导可利用下位移杆外护管做荷载箱断开面处的注浆管。预埋设备进场之前，施工方负责将电源（220V､380V）直接通到需要安装的位置，并配备吊机、电焊机、混凝土搅拌装置等辅助装置。检测方负责提供符合桩长度的加压油管、荷载箱、钢筋计等预埋设备，指导施工人员进行安装和焊接，管线固定等配合工作。桩顶到孔口放置简易钢筋笼，由施工方负责现场制作并实施检测方负责提供现场指导和负责提供现场保护标识检测阶段检测设备进场之前，施工方负责完成检测现场的三通一平，试验场地平整，甲方将电源（220V､380V）直接通到需要安装和检测的位置，