HM2锚桩法静载荷试验方案.docx

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HM2锚桩法静载荷试验方案

虹梅南路—金海路通道（虹梅南路段）新建工程

HM—2标静载荷试验测试方案

编制人：

徐金涛

审核人：

华志

审定人：

俊峰

中国建筑第八工程局有限公司

虹梅南路高架工程HM-2标项目部

一、编制说明

本方案编制容为利用工程桩采用锚桩法进行静载荷试验确定桩基承载力参数且对桩基施工工艺进行验证。

二、编制依据

《公路桥涵地基与基础设计规》JTJD63－2007

《地基基础设计规》上海市工程建设标准DGJ08-11-2010

《虹梅南路-金海路通道（虹梅南路段）新建工程2标－桥梁工程岩土工程勘察报告》（上海市城市建设设计研究总院，2013年05月）；

《公路桥涵施工技术规》JTG/TF50-2011

《公路工程基桩动测技术规程》JTG/TF81-01-2004

《建筑基桩检测技术规》JGJ106-2003

《建筑桩基技术规》JGJ94-94

交通部、上海市建交委、上海公路投资公司及现场指挥部、监理单位的有关文件要求等。

三、工程概况

3.1总体概况

本工程为HM-2标，工程起点为莘朱路南，终点为兴梅路，长约1.39km。

高架桥主线K1+225.44～K2+616.8，长1391.3m；地面道路K1+～K2+600，长1420m。

施工容包括主线高架的上、下部结构、匝道和防撞墙等桥面附属施工，以及拟建高架及匝道下方的现状虹梅南路排水管道及道路改建施工。

本工程桩基采用的是摩擦桩，匝道桥梁桩基采用Ф800mm钻孔灌注桩，主线高架采用Ф1000mm钻孔灌注桩，共465根

3.2桩基设计参数

根据上海市工程建设规《地基基础设计规》（DGJ08-11-2010），结合各地基土层的分布发育规律、埋藏深度、静力触探Ps值及物理力学性质指标及其工程地质特征，经综合分析后，确定各地质分区土层的桩基设计参数见下表。

桩基设计参数推荐值表

土层名称

层底标高

（m）

静探Ps

平均值

（Mpa）

桩侧极限摩阻力

标准值fs（kPa）

桩端极限端阻力

标准值fp（kPa）

预制桩

灌注桩

预制桩

灌注桩

②1褐黄色粉质粘土

2.91～0.62

0.83

15

15

②2灰黄色粉质粘土

2.80～-0.38

0.53

15

15

②3灰黄～灰色砂质粉土

1.22～-5.48

2.11

15（<6m）

15（<6m）

30（>6m）

25（>6m）

③灰色淤泥质粉质粘土夹粉土

-1.34～-4.77

0.42

15（<6m）

15（<6m）

20（>6m）

15（>6m）

④1灰色淤泥质粘土

-7.37～-13.68

0.52

20

15

350

150

④2灰色砂质粉土

-9.80～-16.97

3.01

35

30

1500

800

⑤1-2褐灰色粉质粘土

-11.97～-26.54

1.16

45

35

800

350

⑤2灰色砂质粉土夹粉土

-14.39～-24.23

4.35

50

40

2500

900

⑤3-1灰色粉质粘土

-19.17～-46.10

1.14

55

45

1200

500

⑤3-2灰色粉质粘土夹粉土

-31.37～-57.79

2.34

60

50

1500

600

⑤3t灰色砂质粉土夹粘土

-32.04～-58.20

4.74

60

50

3000

1000

⑥暗绿～草黄色粉质粘土

-22.30～-28.39

2.53

65

50

1800

800

⑦1-1灰绿～草黄色砂质粉土

-25.05～-35.63

6.57

75

60

4000

1300

⑦1-2草黄～灰黄色粉砂

-31.12～-46.21

9.61

90

70

5000

1600

⑦1t草黄色粉质粘土夹砂质粉土

-34.84～-43.28

2.81

70

55

⑦2灰黄～灰色粉砂

-50.81～-72.51

15.83

110

75

7500

2200

⑧1灰色粘土

-67.51

2.40

60

50

1300

850

⑧2灰色砂质粉土与粉质粘土互层

-58.10～-70.31

4.43

（5.88）

65（75）

55（60）

2600（3000）

1100（1300）

⑨1青灰色粉砂

未钻穿

20.88

120

90

9000

2700

注：

1）表中fs、fp除2即为对应的特征值；

2）本表参数适用于桩径不大于0.85m，当桩径大于0.85m时应根据有关规折减；

3）当桩基持力层下有软弱下卧层时，且桩端下持力层厚度较小时，桩端极限端阻力标准值应考虑下卧层的影响。

4）表中括号数据适用如下：

⑧2灰色砂质粉土与粉质粘土互层适用于工程地质深切割Ⅱ-2区。

3.3测试桩位选取与其地勘结果

根据业主要求，本工程试桩均采用工程桩试桩，本标段计划在主线的29号墩做检测试验，该承台平面为多边形，布置7根直径1000mm的钻孔灌注桩，承台中间一排三根，两侧各一排2根，计划中心桩29#-4作为试桩，其中29#-1、29#-2、29#-6、29#-7作为锚桩。

29##位于主线，设备进出方便，适合进行试桩。

根据本标段的地勘报告，在29#墩位处进行地质钻孔

勘探点基本要素一览表

孔号

勘探孔性质

孔口标高（m）

孔深

（m）

地下水位

埋深

（m）

孔位坐标

X

Y

QZ117

取土（兼标贯）孔

65.20

4.61

1.20

-12363.10

-4429.00

QJ119

静力触探孔

75.00

4.19

-

-12407.80

-4387.20

QJ120

静力触探孔

65.00

4.67

-

-12448.90

-4376.70

工程地质剖面图见附图所示。

根据本次勘察资料，场地地基土在100.00m深度围均为第四系松散沉积物，大部分位于古河道切割区；局部位于正常沉积区。

全线主要由饱和粘性土及粉性土、砂土组成。

按地基土地质时代、成因类型、分布发育规律及工程地质特征，可将其划分为12个工程地质层。

根据工程地质性质，各主要工程地质层又划分为若干个地质亚层，由上至下依次发育的土层为：

①1填土、①2浜填土、②1褐黄色粉质粘土、②2灰黄色粉质粘土、3灰黄～灰色砂质粉土、③灰色淤泥质粉质粘土、④1灰色淤泥质粘土、④2灰色砂质粉土、1-1褐灰色粘土、⑤1-2褐灰色粉质粘土、⑤2灰色砂质粉土、⑤3-1灰色粉质粘土、⑤3-2灰色粉质粘土夹粉土、⑤3t灰色砂质粉土夹粘土、⑥暗绿~草黄色粉质粘土、⑦1-1灰绿~草黄色砂质粉土、⑦1-2草黄~灰黄色粉砂、⑦1t草黄色粉质粘土夹砂质粉土、⑦2灰黄~灰色粉砂、⑧1灰色粘土、⑧2灰色砂质粉土与粉质粘土互层、⑨1青灰色粉砂。

上述土层②、③、④、⑤层为全新世Q4沉积物，⑥、⑦、⑧、⑨层土为上更新世Q3沉积物。

四、锚桩法静载荷试验措施

4.1桩基施工技术措施

试桩墩位29#4桩基由于涉及锚桩抗拔和中心桩位抗压，桩基钢筋笼等需设计重新出图。

施工工艺采用正循环钻孔灌注桩施工，详见《GPS钻机钻孔灌注桩施工方案》

施工要点：

（1）桩顶中心与设计位置的误差不得大于50mm，桩身的垂直度允许最大偏差不得大于1/200。

（2）护壁泥浆原料应根据地质条件、钻机性能等，按最易坍孔的土层进行泥浆的配比试验，宜使用不分散、低固相、高粘度且对海水无凝絮作用的PHP泥浆或其他可靠的优质泥浆。

正常钻进过程中，要严格控制泥浆的比重、粘度、含砂率、PH值和泥皮厚度等指标，使其满足规要求并尽可能提高指标值。

（3）钻孔达到设计高程后，应检查孔深和孔径，符合规要求方可进行清孔。

清孔工艺建议采用气举反循环法，清孔时必须保持孔水头，防止坍孔，不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。

孔吊入钢筋笼后应进行二次清孔，经检查孔泥浆指标和孔底沉淀厚度达到设计和规要求后，方可浇注桩身混凝土。

（4）钢筋笼可采用分段加工，吊放时接长，钢筋笼主筋的接长宜采用可靠的机械连接或焊接，接头位置应满足规要求。

每根桩的钢筋笼接长次数不应超过3次。

（5）钢筋笼安放时应采取有效的定位和下放措施，确保钢筋笼准确定位和防止对孔壁的影响。

钢筋笼就位后应做可靠的固定，避免在灌注混凝土时钢筋笼上浮。

（6）在钻孔灌注桩清孔过程完成后，应采取措施对钢护筒壁附着的泥浆等进行清理（例如：

在钻杆上安装完整断面钢刷并利用钻杆旋转清扫）。

清理完成后，应迅速下放钢筋笼，随后浇筑桩身混凝土，浇筑应一次完成不得间断。

（7）相邻两根桩不得同时成孔或浇筑混凝土，以免扰动孔壁，发生串孔、断桩事故。

（8）施工前应进行水下混凝土强度和塌落度等试验，确保满足规要求，同时还应满足测试单位对塌落度的要求。

在施工中应严格控制混凝土的指标，保证混凝土的浇注质量。

混凝土粗骨料最大粒径宜不超过2cm。

4.2静载荷试验准备工作

为配合试验，保证试验的正常进行，需在试验开始前进行超声波检测、试验平台布置和桩帽施工。

1.超声波检测

桩基养护期满后，先对桩基进行超声波检测，桩基检测满足Ⅰ类桩后方能进行试桩。

2.桩帽制作要求

桩帽制作及锚桩接筋见下图所示，具体要求如下（①图中地表指试验时桩露出的地表，不是场地地表，即为了安装量测设备，试桩处向下再挖出200mm；②锚桩示意图中未含结长钢筋）：

（1）要求试桩高出地表500mm，制作桩帽时，应先凿除桩顶浮浆，接长钢筋，采用C40混凝土并加早强剂进行制作桩帽，为了保证两次浇筑搭接面处的混凝土质量，浇接前必须做好接浆措施，并要求接高部分与原桩轴线同心；

（2）制作桩帽时，桩顶700mm围铺设4～5层钢筋网片，间距150mm左右，配筋为φ8＠80，桩顶钢筋网片保护层为50mm，并在桩头设置一个钢筒；

（3）为了安装量测传感器，在桩顶下430mm处对称埋设四块钢板，钢板大小约为250×100×6mm，可通过在钢筒上对称焊接四根钢筋，并把四块钢板焊在钢筋上，详见桩帽制作图；

（4）处理后的试桩桩顶要求平整；

（5）接桩时钢筋的接头焊缝必须连续饱满；

（6）为了量测锚桩的上拔量，在每根锚桩侧两个方向上桩顶边缘处各插一根φ25mm、长1000mm的钢筋，插入桩顶深度400mm，作为变形量测传感器的支座。

4.69

4.3静载荷试验

试验场地及道路平整，确保试验设备能顺利进场就位；提供试验所需380V、220V不间断的电源；正常情况下96小时完成野外试验工作；

4.3.1试验要求

（1）试验时间要求：

间歇时间应满足桩身混凝土养护所需要的时间及桩周土体强度恢复所需要的时间，一般在成桩后28天。

（2）试验现场要求“三通一平”，提供工程地质资料。

（3）在试桩期间，试桩设备及量测仪表等应有遮挡设施，严禁日光直射基准梁。

试桩区域不受冲击、振动等影响。

（4）试桩用的量测仪表的精度必须满足试验要求，由法定计量单位进率定。

（5）试桩在成孔后混凝土灌注前必须进行孔径、孔深、沉渣厚度及垂直度检测，没有代表性的桩不应作为试桩。

（6）试桩桩帽制作时凿除浮浆后需对桩身质量进行检测，试验开始前须采用超声波法进行桩身完整性检测。

（7）试桩、锚桩桩顶高出工地自然地面50cm。

钢筋配置、制作及混凝土强度均按设计图纸要求。

（8）试验时需现场配合提供试验用钢筋。

（9）试桩的桩顶要求平整，试桩的倾斜度不应大于1%，且试桩应进行成孔质量检测，检测结果应满足设计要求。

（10）试桩前应提供给