地连墙施工过程检测方案.docx
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地连墙施工过程检测方案
地连墙施工过程检测方案
根据设计图纸及相关规范要求,本工程基坑围护施工过程需要对原材、施工过程半成品及施工成品进行检测。
通过对连续墙的槽深、槽径、垂直度、槽底沉渣的检测,判定连续墙的成槽质量;对地下连续墙墙身进行超声波检测或钻孔取芯,判定地下连续墙墙身混凝土质量;对钻孔灌注桩孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣厚度检测,判定钻孔灌注桩成孔质量;对钻孔灌注桩低应变动测,判定桩身质量;对围护工程中的三轴水泥搅拌桩、SMW工法桩、高压旋喷桩、树根桩、MJS工法旋喷桩、RJP工法旋喷桩采用钻孔取芯检测,判定施工质量。
具体见下表。
序号
检测项目
检测内容
1
地下连续墙
a、槽深、槽径
b、槽壁垂直度;
c、槽内泥浆的含砂率;
d、槽底沉渣厚度检测;
e、墙身混凝土超声波检测;
f、墙身混凝土钻孔取芯强度检测
2
TRD搅拌墙
a、钻取桩芯强度检测;
4
三轴水泥搅拌桩
5
SMW工法桩
6
高压旋喷桩
8
树根桩:
9
MJS工法旋喷桩
10
RJP工法旋喷桩
7
钻孔灌注桩
孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣厚度检测、桩身混凝土质量低应变动测
5.11.1成槽质量检测试验
(1)仪器设备:
本次成槽质量检测采用的仪器设备为全自动数字成孔质量检测仪器。
检测系统由便携式地面数字采集记录仪、数字综合探管(集孔径探管、孔斜探管、电阻率探管三位一体化)、脉冲传动式孔口滑轮、无级变速电动绞车、计算机、打印机及数据处理软件组成。
本系统可由计算机控制一次性自动采集槽径、垂直度、沉渣和槽深数据,并可分析成槽质量及槽壁稳定性。
(2)工作原理:
①、槽径测量:
槽径测量采用数字综合探管的孔径探管进行量测。
测量时探管的4条测量壁带动连杆作上下移动,连杆上端接一电工软铁,软铁在差动传感器线圈内移动,所产生的电信号经转变即为相应测量腿张开的距离大小。
在探管内供设置四个差动位移传感器,分别对应于四个测量腿,当被测孔径大小变化时,四条测量腿将相应的扩张和收缩,从而带动四个软铁在其差动传感器线圈内来回移动,所产生的电信号经合成转变数字信号后,再传输到地面接收仪器即可得槽径的大小。
②、垂直度测量:
连续墙要求所测角度都很小(一般小于2°),主要是测微角度,因此要求所测的精度很高。
为实现连续测量顶角,必须采用无触点测量方法。
桩孔垂直度测量的主要工作原理是采用一个感应式差动位移传感器,并在传感器线圈内放置一个重力摆锤(铁芯),摆锤与摆柄相连,摆柄上端固定在两端镶有滚珠的轴承上。
当摆锤在感应器线圈内来回摆动时,可产生一个正负电压,用相敏检波的方法,即可测出电压的大小和正负,即代表摆锤的摆距和方向。
在探管内放置两个互相垂直的顶角位移传感器,分别测量两个摆锤在互为垂直方向上的摆距x、y,进行矢量合成即可得顶角。
③、沉渣测量:
沉渣是槽底沉积颗粒物质,它的电阻率与泥浆、水等物质的电阻率不同,通过测量槽底电阻率的变化,就可测出沉渣的厚度。
在探管下端安装2个电极,当电极埋入沉渣中时,通电即可测出此时周围物质的电阻率;当探管提升出沉渣进入泥浆时,又可测出此时泥浆的电阻率,从电阻率变化曲线上可定出沉渣厚度。
④、槽深测量:
槽深度通过安装在井口滑轮上的光电脉冲发生器进行量测。
根据绕在孔口滑轮上的电缆线每走一米,滑轮转动二圈,装在滑轮上的光电脉冲发生器随着滑轮一起转动,并产生深度脉冲信号通过电缆传送到记录仪作深度显示记录。
(3)检测数量:
地下连续墙全数槽段。
(4)成果资料:
1)孔径分析
①根据每个槽段的实测数据统计计算槽径最大值、最小值和平均值。
②统计同一工程所有检测槽段的槽径最大值、最小值和平均值的变化范围。
③判定槽径偏差是否在允许范围内。
2)根据每个槽段的实测数据判定槽深偏差是否在允许范围内。
3)根据每个槽段的实测数据判定垂直度是否在允许范围内。
4)根据每个槽段的实测数据判定沉渣厚度是否在允许范围内。
各项技术指标的允许偏差表。
项目名称
允许偏差
备注
槽径
±2cm
“-”值指个别断面,“+”值指平均断面,“D”为桩的设计直径
垂直度
≤1/400
槽深
-0
+300mm
“-”值指个别断面
“+”值指平均断面
沉渣厚度
≤100mm
5.11.2钻孔灌注桩成孔检测
(1)检测目的
①、试成孔成孔质量检测目的
核对地质资料,检验所选设备、机具,选择合理的施工工艺和参数,监测孔壁稳定性。
②、工程桩成孔质量检测目的
检测灌注桩—次清后孔径、孔深、垂直度及沉渣厚度是否满足设计及相关规范要求。
(2)技术依据
《地基基础设计规范》(DGJ08-11-2010)
《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014)
《钻孔灌注桩施工规程》(DG/TJ08-202-2007)
(3)检测方法
接触式仪器组合法
(4)检测设备
上海昌吉地质仪器有限公司生产的JJC-1B型灌注桩成孔检测系统。
(5)检测数量:
钻孔灌注桩全数
(6)检测实施
A、准备工作
收集委托方和设计方的检测要求、岩土工程勘察资料、桩位平面布置图等设计资料及相关的成孔工艺资料,了解施工工艺和施工进度安排计划。
B、现场检测
现场检测孔深、孔径检测、垂直度检测、一清后沉渣厚度检测、孔壁稳定性监测参数。
试成孔宜跟踪监测12小时,在12小时内等间隔检测不少于4次,比较数次实测孔径、孔深、沉渣厚度的变化,评价孔壁稳定性。
C、检测注意事项
当孔内有障碍物导致探管不能下放到孔底进行正常测试时,应通知施工单位进行扫孔,扫孔完毕后再进行测试。
当孔内有障碍物导致测量数据(一般指孔径数据)出现异常时,应通知施工单位查明原因,采取适当的补救措施,必要时进行扫孔和重测。
测试结果出现异常(如发生严重的坍塌现象等),影响施工正常进行时,马上通知有关单位采取适当的补救措施。
当检测仪器设备发生意外故障时,应停止测试,查明故障原因,待修复后重新测试,或换用同类仪器进行测试。
D、检测报告
检测速报:
试成孔检测速报在现场检测完毕90min内提交,报告内容包括受检孔每次检测的孔径、孔深、垂直度、沉渣厚度实测值及孔径检测曲线;
试桩、工程桩成孔质量检测速报在现场检测完毕90min内提交,报告内容包括受检桩孔径、孔深、垂直度、一次清孔后沉渣厚度实测值,受检桩孔径检测曲线及检测结果判定。
E、正式检测报告:
试成孔检测全部结束后10个工作日内提交正式检测报告,检测报告包含受检孔每次检测的孔径、孔深、垂直度、沉渣厚度实测值,孔径检测曲线;孔壁稳定性分析结果。
试桩、工程桩成孔质量检测报告在单体工程全部检测完毕后10个工作日内提交,报告内容包括受检桩孔径、孔深、垂直度、一次清孔后沉渣厚度实测值,受检桩孔径检测曲线及检测结果合格判定。
5.11.3钻孔取芯检测
参照上海市工程建设规范《基坑工程技术规范》(DG/TJ08-61-2010)及上海市工程建设规范《建筑基桩检测技术规程》(DGJ08-218-2003)进行。
取芯设备采用GJ-200-4型履带钻机(百米钻机)。
图5.11.3-1GJ-200-4型履带钻机
(1)钻孔取芯检测要求:
钻孔定位应根据每根桩的钻芯孔数确定,当钻芯孔数为一个孔时,宜在距桩中心100-150mm的位置开孔,当钻芯孔为两个或两个以上孔时,开孔位置宜在距中心1/4—1/6桩径处均匀对称布置;对桩底持力层的钻探,每桩应不少于一孔,且钻探深度应满足设计要求。
混凝土抗压芯样试件应按以下规定截取:
当桩长不大于30m时,每孔截取3组芯样;当桩长大于30m时,每孔截取芯样不少于4组。
上部芯样位置距桩顶、下部芯样位置距桩底均不大于1倍桩径,中间芯样宜采用等间距截取,芯样试件端面应采用专用的补平器和磨平机补平或磨平;当缺陷位置能取样试验时,必须截取一组芯样进行混凝土抗压试验。
如果同一根桩的钻芯孔数大于一个,其中一孔在某深度存在缺陷,则必须在其他孔的该深度处取样进行混凝土抗压试验。
每组芯样应制作三个芯样抗压试件,芯样试件加工要求应按现行国家标准《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(CECS03:
2007)有关条文执行。
芯样试件加工完成后,应按现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)中的有关规定对圆柱体试块进行抗压试验。
试验时若发现芯样试件平均直径小于2倍试件内混凝土粗骨料最大粒径,且强度值异常时,则该试件的强度值无效,不参与统计计算。
芯样试件应在20±5℃的清水中浸泡40-48h,从水中取出后进行抗压试验。
第一次取芯不合格应加倍取芯。
钻取桩芯得到的试块强度宜乘以1.2~1.3的系数。
如有必要时可在取芯时补充进行标准贯入试验以建立标准贯入与钻取芯样试件抗压强度的对应关系。
钻孔取芯完成后的空隙应及时注浆填充。
芯样抗压试件完成后,应按现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》GBJ81中立方体抗压强度试验的有关规定进行抗压试验。
(2)检测原理:
混凝土芯样试件抗压强度应按下列公式计算:
ƒcu=4F/πd2
式中ƒcu---混凝土芯样试件抗压强度(MPa),精确至0.1MPa;
F---芯样试件抗压试验测得的破坏荷载(N);
d---芯样试件的平均直径(mm)。
取一组三块芯样试件强度值的平均值为该组混凝土芯样试件抗压强度代表值;同一受检桩同一深度有多组混凝土芯样试件抗压强度代表值时,取其平均值为该桩该深度的混凝土芯样试件抗压强度代表值。
被检桩中不同深度位置的各组混凝土芯样,其试件抗压强度代表值中最小值为该桩混凝土芯样试件抗压强度代表值。
桩身完整性分类表
类别
缺陷特征
特征
Ⅰ
无缺陷
混凝土芯样连续完整、表面光滑、胶结好、骨料分布均匀、呈长柱状、断口吻合,仅见少量小气孔;
Ⅱ
轻度缺陷
混凝土芯样连续完整、胶结较好、骨料分布不均匀、呈柱状、断口基本吻合,局部见峰窝、麻面、沟槽;
Ⅲ
明显缺陷
混凝土芯样局部胶结较差、骨料分布不均匀、多呈短柱状或块状,局部峰窝、麻面、沟槽连续;
Ⅳ
严重缺陷
混凝土芯样胶结差、夹泥或分层,松散,严重离析,桩长、桩底沉渣明显不满足设计或规范要求。
(3)检测数量:
如地墙墙身混凝土质量超声波检测不合格,钻芯取样数量为地下连续墙全数槽段的5%;
检测数量为高压旋喷桩每种类型(深度)的1%且不少于3根;
检测数量为树根桩取芯数量与位置由设计现场随机确定;
检测数量为MJS工法旋喷桩每种类型(深度)的2%且不少于3根;
检测数量为RJP工法旋喷桩每种类型(深度)的2%且不少于3根。
(4)成果资料:
1)检测实际桩长;
2)确定桩身混凝土强度;
3)确定桩身质量缺陷的类型及程度,评定出所测每根桩的桩身质量等级。
5.11.4地墙超声波墙身质量检测
(1)检测目的
检测地墙墙身混凝土质量。
(2)技术依据
《地基基础设计规范》(DGJ08-11-2010)
《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014)
《地下连续墙施工规程》(DG/TJ08-2073-2010)
(3)检测数量:
检测数量为全部槽段的10%。
(4)检测原理
由超声脉冲发射源在砼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在砼内传播过程中表现的波动特征;当砼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;当砼内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时,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砼的密实度参数。
测试记录不同侧面、不同高度上的超声波动特征,经过处理分析就能判别测区内砼的参考强度和内部存在缺陷的性质、大小及空间位置。
(5)检测方法
在地下连续墙施工前,根据地下连续墙直径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声测管接收信号,超声仪测定有关参数并采集记录储存。
换能器由地下连续墙底同时往上依次检测,遍及各个截面。
1)超声波检测管的制作与安装
①声测管材料:
宜采用钢(铁)管、钢质波纹管,钢(铁)管宜用直接连接,不宜焊接,以保证管内畅通。
②声测管内径宜为45~55mm。
③声测管安装:
声测管应下到地下连续墙底,下端封闭、上端加盖、管内无异物;声测管连接处应光滑过渡,管口应高出地下连续墙顶100mm以上,且各声测管管口高度宜一致。
应采用适宜的方法,固定声测管,使之成地下连续墙后相互平行。
(如焊接、绑扎在钢筋笼内侧,每隔5米用三角架固定,每管固定点不少于三个。
)声测管埋设由施工单位负责,检测单位给予技术指导。
③地下连续墙单个槽段中声测管埋设数量不少于4根,埋管管距不宜大于1.5m,呈之字形排布,编组方法参见下图:
④检测开始时间应符合以下规定:
受检地下连续墙混凝土强度应达到设计强度的70%,且不小于15MPa。
2)现场检测
①资料收集:
收集工程概况、工程地质资料、基础设计资料、施工原始记录(成孔及灌注记录等)和地下连续墙位布置图。
图5.11.4-1声测管布置图
②现场测试:
在测试时将各地下连续墙声测管口封盖打开,并在管内注满清水。
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声测管接收信号,超声仪测定有关参数并采集记录储存。
换能器由地下连续墙底同时往上依次检测,遍及各个截面。
3)资料分析及质量评判
①地下连续墙缺陷:
以声速临界值、波幅临界值以及PSD判据进行综合判定。
②地下连续墙墙身均匀性按声速离散系数Cv分为A、B、C、D四级。
见下表。
表5.11.4-1声速离散系数级表
砼匀质等级
A
B
C
D
Cv(%)
5≤Cv<5
5≤Cv<10
10≤Cv<15
Cv≥15
③根据工程地下连续墙身混凝土的均匀性,是否存在缺陷及缺陷的严重程度,将地下连续墙身的完整性按四级划分:
Ⅰ类:
完整。
Ⅱ类:
有轻微缺陷,不会影响墙身结构承载力的正常发挥。
Ⅲ类:
墙身有明显缺陷,对墙身结构承载力有影响。
Ⅳ类:
墙身存在严重缺陷。
5.11.5钻孔灌注桩低应变检测
(1)检测目的
检测桩身缺陷及其位置,判定桩身完整性类别。
(2)技术依据
《地基基础设计规范》(DGJ08-11-2010)
《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014)
《钻孔灌注桩施工规程》(DG/TJ08-202-2007)
(3)检测数量:
检测数量为围护桩总数的10%且不少于10根。
(3)检测方法
弹性波反射法
①、动测系统
本次测试采用美国PDI公司的最新型P.I.T低应变桩基动测仪或武汉岩海公司生产的基桩动测仪,测试方法为弹性波反射法,分析软件采用PDI公司推荐的PT和PITPLOT。
图5.11.5-1弹性波反射法检测示意图
(4)检测设备
采用武汉岩海公司生产的0.5kg标准手锤、自制0.5kg尼龙手锤或自制5kg尼龙力棒进行锤击,优质黄油或牙膏作为耦合剂,RS-1616k(S)基桩动测仪数据采集,W1616软件进行模拟分析。
(5)检测实施
①、准备工作
②、资料收集
收集委托方和设计方的检测要求、岩土工程勘察资料、桩位平面布置图等设计资料及相关的成孔工艺资料,了解施工工艺和施工进度安排计划。
③、休止期确认
进行现场调查,确认混凝土养护龄期是否达到检测要求,钻孔灌注桩应保证混凝土强度达到设计强度的70%以上,且不得低于15MPa。
一般情况休止期控制在3周左右为宜。
④、抽样方式
根据设计要求随机、均匀、有代表性。
⑤、现场检测
A、钻孔灌注桩应凿去桩上部疏松的混凝土并截桩处理至设计标高,形成平整、密实、水平的检测面,检测点和激振点应用便携式砂轮机磨平。
激振点位置宜选择在桩中心,传感器位置宜为距桩中心2/3半径处;每根桩测点不得少于2点并均匀分布。
B、应通过对比试验选择不同重量和材质的特制手锤(或激振器)进行轴向激振,原则上用低频脉冲波获取桩身下部缺陷的反射信号;用高频脉冲波获取桩身上部缺陷的反射信号。
如对大直径钻孔灌注桩的深部缺陷应采用尼龙或橡胶型大锤或力棒。
C、传感器安装时,应确保安装平面与桩的中心轴线垂直;使用具有足够粘结强度的耦合剂(如黄油、牙膏等)粘结,应确保检测过程中传感器不产生滑动和信号线抖动,严禁手持传感器进行检测。
D、同一测点多次采集的实测波形应有良好的一致性,现场初步判断实测信号是否反映桩身完整性特征,将有效采集信号存储记录后,测试下一根桩。
⑥、检测注意事项
A、检测过程中发现信号采集仪电池电量不足时,应停止检测,现场进行充电,待电池电量充满后再检测。
B、检测过程中如不同检测点及多次实测时域信号一致性较差,应分析原因,特别应注意检测点和敲击点的平整度,传感器与桩面的平面接触或点接触将导致对实测信号一致性产生显著影响。
在原因不明的情况下应增加检测点数量。
C、雨天或桩面潮湿,一般不宜检测,耦合剂在潮湿桩面无法将传感器良好地粘贴在桩面上,以致造成检测信号失真。
D、检测过程中出现疑似Ⅲ、Ⅳ类桩曲线时,应及时上报本公司部门技术主管及公司技术负责人,由其共同确定后出面与委托方联系对可疑桩进行进一步检测确认,如浅部缺陷可进行直接开挖观察,深部缺陷则需要辅助高应变、静载荷或取芯等方法综合判定。
⑦、桩身质量完整性的判定
根据反射波的时域特性和频域特性分析结果,结合桩身完整性分类原则,按桩身完整性判定表进行综合分析判定。
表5.11.5-1桩身完整性判定表
桩身完整性类别
缺陷程度
分类原则
Ⅰ
无缺陷
2L/C时刻前无缺陷反射波,桩底反射明显;波形规则、波列清晰、完整桩之间波形特征相似,幅频曲线正常;
Ⅱ
轻度缺陷
2L/C时刻前有轻度缺陷反射波,桩底反射明显;桩底反射波受轻度缺陷反射波的干涉,反射波的规律不如完整桩;
Ⅲ
明显缺陷
2L/C时刻前有明显缺陷反射波,桩底反射不明显或无桩底反射幅频曲线有明显峰~谷状多次起伏;
Ⅳ
严重缺陷
2L/C时刻前缺陷反射强烈,且有二次或多次重复反射;无桩底反射;幅频曲线有十分深凹的峰~谷状多次起伏。
对无桩底反射且2L/C时刻前无缺陷反射波(或有轻度缺陷反射波)的桩,桩身完整性类别划分应在分析无桩底反射波原因的基础上进行综合判定。
⑧、检测报告
A、检测速报:
现场检测完毕后2个工作日内提交,报告内容包括本次检测区域、检测桩数、受检桩完整性类别判定及Ⅲ、Ⅳ类桩实测曲线图。
B、正式检测报告:
单体工程全部检测完毕后10个工作日内提交,报告内容包括受检桩桩号、实测曲线图及完整性类别判定。
5.11.6检测工期安排
(1)地下连续墙成槽、钻孔灌注桩成孔质量检测试验:
请提前2~4小时通知,检测工程师到达现场后,当天完成委托方所要求检测任务。
(2)钻孔取芯检测:
请提前1~2天通知,检测工程师到达现场后,配合现场施工,在建设方规定的时间内完成检测工作,不因检测方的原因而影响工程施工进度。
(3)桩身低应变动测及墙身超声波检测:
请提前1~2天通知,检测工程师到达现场后,配合现场施工,在建设方规定的时间内完成检测工作,不因检测方的原因而影响工程施工进度。
5.11.7质量保证技术措施及安全施工组织措施
(1)质量保证技术措施
1)严格执行建设部和市建委全面质量管理的规定。
2)严格执行有关规范、规程、标准及规定。
3)切实抓好检测过程的质量管理,执行事先指导、中间检查、成果校审制度。
4)严格按照检测工序管理控制,确保各工序质量和工作量,执行各工序质量验收反馈制度,以保证检测第一性资料和数据的真实可靠。
5)组织富有经验的工程技术人员和技术工人承担本工程检测工作。
6)施工前对施工人员进行技术交底,明确技术和质量要求。
(2)安全施工组织措施
1)由主任工程师、工程负责人、安全员等组成施工领导小组,负责施工、技术指导、计划的实施、指挥和协调工作。
2)进入施工现场必须正确戴好安全帽;尽量避免在雨天安装操作设备,在试验时如有异常情况应立即停止试验,并进行检查,排除异常后方可继续进行试验;
3)严格执行机械设备操作规程,搞好安全教育和安全检查。
4)安全用电,检查电源是否与所需用电相符,检查电缆、电线是否漏电、短路、破皮,发现问题及时检修更换。
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