石楼镇清怡工程桩基检测方案.docx
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石楼镇清怡工程桩基检测方案
石楼镇清怡工程
桩
基
检
测
方
案
说
明
建设单位:
石楼镇征地拆迁管理办公室
编制单位:
河南华盛建设集团有限公司
编制日期:
2013年6月1日
目录
一、工程概况2
二、检测依据3
三、检测项目、方法及数量3
四、检测技术方案10
4.1低应变检测11
4.2单桩竖向抗压静载试验检测12
4.3高应变检测12
4.4单桩抗拔静载试验检测13
五、检测单位15
六、质量保证措施15
七、安全保证措施16
八、参与单位签章17
九、检测数据及资料管理17
十、附件18
一、工程概况
建设单位:
广州市番禺区石楼镇征地拆迁管理办公室
监理单位:
广东建发工程管理有限公司
设计单位:
广州市番禺城市建筑设计院有限公司
勘察单位:
广州市番禺城市建筑设计院勘察有限公司
施工单位:
河南华盛建设集团有限公司
拟建工程位于广州市番禺区石楼镇珠江路与石清路汇交处,地下室一层,1至3号楼10层,5至8号楼17层,4号楼公建5层,垃圾集站一层,总建筑面积约4.5万平方米。
设计使用年限为五十年,建筑抗震设防类别:
抗震设防烈度:
7度,设计基本地震加速度值:
0.10g,设计地震分组:
第一组,场地类别:
Ⅱ类,抗振等级:
三级,建筑物安全等级为二级,基础类型采用HPC高强预应力桩基础,设计等级为乙级。
本工程采用预应力高强混凝土管桩,选自GB13476-2009《先张法预应力混凝土管桩》,本工程中桩选用PHC-AB400(95)、PHC-A400(95)、PHC-AB500(125)型管桩,采用标准十字桩尖。
地下室管桩共根(PHC-AB400(95)型管桩根,PHC-AB400(95)型管桩根;PHC-AB500(125)型管桩根);1至3号楼管桩共根(PHC-AB400(95)型管桩根,PHC-AB500(125)型管桩根);6至8号楼管桩共根(PHC-AB400(95)型管桩根,PHC-AB500(125)型管桩根);4号楼公建管桩共45根(PHC-AB400(95)型管桩16根,PHC-AB500(125)型管桩共29根);垃圾收集站管桩共PHC-AB400(95)型管桩4根。
Ф400桩单桩坚向承载力特征值为1300KN,单桩抗拔向承载力特征值为250KN,Ф500桩单桩坚向承载力特征值为1900KN,单桩抗拔向承载力特征值为400KN。
地下室、1至3号楼、6至8号楼¢400采用静压桩机施工,其他工程桩均采用锤击桩机施工,按设计要求采用HD50锤。
二、检测依据
根据施工图纸设计要求按照《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008的有关规定,结合相关规范,对我司承建的地下室、1至3号楼、6至8号楼、4号楼公建和垃圾收集站的桩基进行检测,确保工程质量。
三、检测项目、方法及数量
根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003规定、施工图纸设计要求,及管桩基础的分布、特征,对预制管桩进行低应变、高应变、单桩竖向抗压静载、单桩抗拔静载四项现场施打检测试验。
1、低应变法检测
抽检数量不少于总桩数的20%,且不少于10根,三桩或三桩以下的承台,每个承台下的桩抽检数量不少于1根。
确定检测根数或下:
地下室、1至3号楼及6至8号楼低应变检测桩数量为243根,4号楼公建低应变检测桩数量为21根。
低应变检测桩编号见下表:
清怡居低应变检测数量表
楼号
布桩根数(根)
承台数量(个)
低应变
检测数量(根)
检测桩编号
地下室、1至3号楼及6至8
¢400:
210
¢500:
507
236
每个承台各测1根(236根),另有2个四桩承台各多测1根(共2根),一个五桩承台、一个八桩承台各多测1根(共2根),三个六桩承台各多测1根(3根),共236+2+2+3=243
¢400A型:
477、475、417、415、157、153、53、11、1、9、23、25、27、29、30、33、379、382、385、445、444、361、212、604
400AB型:
56、4、5、7、35、76、78、223、86、217、192、283、141、176、299、305、271、342、247、383、541、553、555、519、561、564、507、574、577、490、585、588、612、708、704、701、702、622、624、686、628、681、676、672、670、638、666、642、648、650
¢500AB型:
21、19、15、14、12、51、601、50、47、45、43、41、40、38、73、72、60、68、65、64、62、60、58、150、156、160、164、166、163、149、143、172、133、180、129、182、124、190、120、200、196、116、112、111、205、211、106、102、100、93、90、201、204、214、235、232、228、220、81、378、367、370、363、357、241、245、366、254、348、355、262、264、337、335、272、277、280、287、328、327、296、321、307、301、313、318、412、409、406、404、402、400、397、393、391、388、441、440、435、432、429、426、423、420、418、473、469、466、464、460、488、455、452、448、447、536、534、532、528、548、547、542、527、523、557、529、513、510、565、568、569、573、500、497、582、584、600、597、496、481、590、596、480、594、606、713、710、680、611、617、616、619、699、696、626、630、693、689、632、637、673、663、645、661、660、647、658、655、654
4号楼公建
¢400:
16
¢500:
29
45
21
¢400AB型:
1、2、3、6、8、15、18、33、40。
¢500AB型:
4、10、13、20、22、25、28、30、35、36、41
45。
2、单桩坚向抗压静载试验
根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003规定,静荷载试验数量为同一条件下不少于3根,且不少于总桩数的1℅,当工程桩总数在50根以内时,不应少于2根。
故地下室、1至3号楼、6至8号楼静载桩数量10根(4根Ø400,6根Ø500),4号楼公建静载桩数量2根(1根Ø400,1根Ø500)。
单桩坚向抗压静载检测桩编号见下表:
清怡居竖向抗压静载检测数量表
楼号
布桩根数(根)
承台数量(个)
单桩坚向抗压静载检测数量(根)
检测桩编号
地下室、1至3号楼及6至8楼
¢400:
210
¢500:
507
232
¢400:
4(其中1300KN的3根,750KN的1根)
¢500:
6根
¢400A型:
158(设计特征值为1300KN)
¢400AB型:
88、707、688(88、707设计特征值为1300KN,6887设计特征值为750KN)
¢500AB型:
126、167、364、488、525、560(设计特征值为1900KN)
4号楼公建
¢400:
16
¢500:
29
21
¢400AB型:
1根
¢500AB型:
1根
¢400AB型:
16(设计特征值为1300KN)
¢500AB型:
29(设计特征值为1900KN)
3、高应变法检测
垃圾收集站高应变检测数量4根Ø400,检测数量达到100%。
清怡居高应变检测数量表
楼号
布桩根数(根)
承台数量(个)
高应变检测数量(根)
检测桩编号
垃圾收集站
¢400:
4
4
¢400:
4
¢400AB型:
1、2、3、4
4、单桩抗拔静载试验
地下室单桩抗拔承载力检测数量共3根,1根Ø400,2根Ø500。
地下室单桩抗拔静载试验检测数量表
楼号
布桩根数(根)
承台数量(个)
单桩抗拔静载检测数量(根)
检测桩编号
地下室
¢400:
68(抗拔24根)
¢500:
127(抗拔125根)
85
¢400:
1
¢500:
2
¢400AB:
8(设计特征值为250KN)
¢500AB型:
424、450(设计特征值为400KN)
四、参与单位签章
施工单位:
河南华盛建设集团有限公司
建设单位:
石楼镇征地拆迁管理办公室
监理单位:
广东建发工程管理有限公司
设计单位:
广州市番禺城市建筑设计院有限公司
勘察单位:
广州市番禺城市建筑设计院勘察有限公司
四、检测技术方案
4.1低应变检测
4.1.1检测目的
本方法适用于检测混凝土桩的桩身完整性,判定桩身缺陷的程度及位置,并为其它方法的进一步检测提供依据。
4.1.2检测依据及数量规定
本工程检测数量是根据施工图纸设计要求规定的按照《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003执行要求对桩基进行低应变检测。
4.1.3检测仪器设备及现场准备
地下室、1至3号楼及6至8号楼由一条后浇带分成两个施工区域,为了赶施工进度,低应变检测分两次完成,后浇带北面施工区域开挖完成后立即进行低应变检测,待后浇带南面施工区域开挖完成再进行第二次低应变检测,祥见低应变检测分区图;4号楼公建承台开挖后再进行低应变检测,一次完成。
受检桩桩头必须相对高于桩周土(送桩),桩面打扫干净,若桩头没有法兰盘,必须在桩顶面打磨出三个平整点。
检测使用的仪器为美国PDI公司生产的P.I.T桩身完整性测试仪(V型,SN#2197C),基桩反射波法测试处理系统示意图见图1。
图1基桩反射波法测试处理系统示意图
4.1.4基本原理
基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是:
通过在桩顶施加激振信号产生应力波,该应力波沿桩身传播过程中,遇到波阻抗变化界面(如蜂窝、离析、缩径、夹泥、断裂等桩身缺陷)和桩底面时,将产生反射波,通过分析反射波的到时、幅值和波形特征,就能判断桩的完整性。
假设桩为一维线性弹性杆,其长度为L,横截面积为A,弹性模量为E,质量密度为ρ,弹性波速为C(C2=E/ρ),广义波阻抗为Z=ACρ,土阻力为R,推导可得桩的一维波动方程:
假设桩身中某处波阻抗发生变化,当应力波Vi从介质Ⅰ(波阻抗为Z1)进入介质Ⅱ(波阻抗为Z2)时,将产生反射波Vr和透射波Vt。
它们与波阻抗的关系如下:
Vr=Vi·(Z1-Z2)/(Z1+Z2)
Vt=2Vi·Z1/(Z1+Z2)
根据桩身缺陷反射波的幅值定性确定桩身缺陷的严重程度;根据反射波的到时tx由下式确定桩身缺陷位置:
Lx=C·tx/2
4.1.5评判标准
检测按照广东省标准《基桩反射波法检测规程》(DBJ15-27-2000)中的有关规定进行。
根据实测波形特征对桩身结构完整性分类的一般依据见表1。
桩身结构完整性分类表表1
类别
桩身结构完整性定义
波形特征
Ⅰ
桩身结构完整。
无缺陷反射波、或有扩颈反射波,有明确(正常)的桩底反射信号,波速正常。
Ⅱ
桩身存在轻微缺陷,但桩身结构完整性基本不影响桩的正常使用。
缺陷反射波幅值小,有明确(正常)的桩底反射信号,波速正常。
Ⅲ
桩身存在明显缺陷,应采用其它方法进一步抽检确定其可用性。
1、缺陷反射波幅值较大、桩底反射不明显。
2、嵌岩桩桩反射波与入射波相位相同。
3、波速不正常。
Ⅳ
桩身存在严重缺陷或断桩。
1、缺陷反射波幅值大。
2、周期性缺陷反射波。
桩身存在缺陷的基桩,可能会影响正常使用功能,如可能影响竖向承载力、水平承载力、桩的耐久性或导致不均匀沉降等。
在正常情况下,Ⅰ、Ⅱ类桩桩身结构完整性可满足使用要求;Ⅲ类桩应采用其它方法进一步抽检,并根据实际工程情况确定是否可用;Ⅳ类桩应进行工程处理并进一步检测确定严重缺陷或断桩以下部位桩身质量是否正常。
4.2单桩竖向抗压静载试验
4.2.1检测目的
本方法适用于确定各种基桩的竖向极限承载力或对工程桩的承载力进行抽样检验及评价。
4.2.2检测前的准备工作
为了加快施工进度,单桩竖向抗压静载试验需进场二套静载检测设备,首先对地下室、1至3、6至8号楼进行检测,再进行4号楼公建进行检测。
受检桩桩头应为原桩头,且桩头距地面高程以±20cm范围内为宜。
对试验荷载较小的桩,若桩顶未破损可不另作处理。
对预应力管桩,顶部可填砼芯1至2米,可掺早强剂以缩短龄期。
4.2.3检测桩的龄期要求
预制桩在砂土中入土7天后;粉土不得少于10天;饱和软粘性土不得少于25天,才能进行试验。
4.2.4检测仪器
采用千斤顶加荷,荷载用与千斤顶相联的压力表或压力传感器测定油压,并换算出荷载。
试桩沉降采用百分表或电子位移计测量。
沉降观测平面可取桩(或桩帽)的顶面或侧面,当桩(或桩帽)侧面作为沉降观测平面时,观测面距桩(或桩帽)顶面不应小于0.5倍桩径。
4.2检测基本原理及方法
检测原理:
采用压重平台反力装置:
压重量不得少于预估最大试验荷载的1.2倍,压重应在试验开始前一次加上,并均匀稳固放置于平台上。
试验装置示意图见下图1。
图1试验装置示意图
本次试验依照广东省标准《建筑地基基础检测规范》(DBJ15-60-2008)中的有关“单桩竖向抗压静载试验”的规定进行。
试验要点如下:
1)最大试验荷载取设计承载力特征值的2倍。
加载应分级进行,采用逐级等量加载;分级荷载宜最大加载量或预估极限承载力的1/10,其中第一级荷载和第二级荷载可取分级荷载的2倍,以后每级荷载取为分级荷载。
2)每级加载后,第5、15、30、min时各测读一次,以后每隔15min读一次。
3)受检桩沉降相对收敛标准:
加载时每级荷载维持时间不应少于一小时,最后15min时间间隔的桩顶沉降增量小于相邻15min时间间隔的桩顶沉降增量。
4)当桩顶沉降速率达到相对收敛标准时,再施加下一级荷载。
5)卸载应分级进行,逐级等量卸载,每级卸载量取分级荷载的2倍,其中第一级可视情况取分级荷载的2~3倍。
卸载时,每级荷载维持15min,按第5、15min测读桩顶沉降量。
卸载至零后,应测读桩顶沉残余沉降量,维持时间为2h,测读时间为第5、15、30min,以后每隔30min测读一次。
6)出现下列现象之一时,可终止加载试验:
(1)某级荷载作用下,桩的沉降量为前一级荷载作用下沉降量的5倍(陡降型),且累计总沉降量s>40mm;
(2)某级荷载作用下,桩顶沉降大于前一级荷载作用下沉量的2倍,且经24h尚未达到相对稳定标准。
(3)当达不到极限荷载,已达到最大试验荷载,桩顶沉降速率达到相对稳定(收敛)标准。
(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超过80mm。
7)单桩竖向极限承载力应按下列方法确定:
(1)根据沉降随荷载变化的特征确定:
对于陡降型Q-s曲线,取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值。
(2)根据沉降随时间变化的特征确定:
取s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。
(3)当出现6条第二款的情况,取前一级荷载值。
(4)对于缓型Q-s曲线可根据沉降量确定,宜取s=40mm所对应的荷载值,当桩长大于40m时,宜考虑桩身的弹性压缩量;对于直径≥800mm的桩,可取s=0.05D(D为桩身直径)对应的荷载。
当桩长大于25m时,宜考虑桩身弹性压缩量,但竖向抗压极限承载力对应的总沉降量不得大于80mm。
(5)当按上述四款判定桩的竖向抗压承载力款达到极限时,桩的竖向抗压极限承载力应取最大试验荷载值。
4.3高应变检测
3.1高应变动力试桩的目的
检测土的承载力和桩身的质量。
还可进行打桩监测,确定桩锤效率、桩身应力等。
3.2高应变动力试桩的原理和作法介绍
用重锤(柴油锤或自由落锤)锤击桩顶,使桩产生一定的永久贯入度。
重锤引起的冲击力在桩头附近造成应力,应力以波的形式往桩底方向传播,冲击应力波过处引起该处桩的速度和位移,从而激发起土阻力。
土阻力也以波的形式在桩身内往上及往下传播。
冲击应力波和土阻力波在传播过程中如果遇到阻抗(ρcA)变化,就会在界面(如桩顶、桩底、桩身截面积的变化处等)处发生透射和反射。
试桩过程所激发起的土阻力由与速度相关的动阻力和与位移相关的静阻力组成,而静阻力正是我们所希望得到的土承载力;而应力波传播过程中出现的反射和透射则可以告知人们桩身质量的完整性情况。
作法是,在管桩桩头附近的某一截面上对称安装应变传感器和加速度传感器各一对,用以得到此截面的力和速度变化曲线。
由于冲击应力波和土阻力波均经过此截面,因而这两条力和速度变化曲线中含有土阻力和桩身质量情况的信息。
设定桩的模型,通过应力波理论进行分析,便可得出土的参数,从而把动阻力、静阻力分离开来,得到土的承载力并模拟出静力作用下的荷载~沉降曲线;分析力、速度曲线的变化情况,并在曲线反映存在缺陷的地方相应程度地调整桩的模型,这样,桩的模型就反映了桩身的质量情况,通过计算可得到桩身质量情况的定量值。
这些分析计算过程都是通过计算机程序以人机对话的方式,不断地进行叠代、修正,以达最佳的结果。
3.3高应变动力试桩的适应性讨论
就管桩来说,一般情况下,高应变动力试桩对土承载力检测是适应的。
理由如下:
①此试桩方法用几十kN的重锤进行锤击,可使桩产生2.5~10mm的位移,因而能充分调动土的承载能力;②此试桩法理论严密、可靠,有较长的工程实践经验,国际上有三十年的发展历史,我国也有近十年的时间。
美国1989年颁布了ASTM标准,我国1997年颁布了行业标淮。
③为了得到土承载力,在进行分析时,准确设定桩身模型是极重要的一环,而相对于灌注桩来说,管桩桩身情况简单、明了,因而其结果要准确、可靠得多。
高应变动力试桩法也有不适应的情况:
①薄持力层下有软弱夹层的情况不宜应用,因为此法动力作用明显(力持续时间为0.01s),在快速的加载速度下,薄持力层来不及充分变形,可能能够承受较高的荷载,而在静荷载或长期力作用下,却承受不了较高的荷载;②桩身存在严重缺陷或断桩的情况下,无法准确给出土承载力,因为此时土阻力波无法顺利传递到桩顶传感器处,力、速度曲线中没有足够的土阻力信息,因此无法得出土承载力。
③管桩的坚向裂缝无法检测。
4.4单桩抗拔静载试验
4.1检测目的
本次试验主要对单桩的竖向抗拔承载力是否满足设计要求。
4.2检测数量规定
根据规范要求,单桩竖向抗压承载力检测数量不应少于抗拔桩总数的1%,且不少于3根,及委托方的要求:
φ400管桩进行抗压静载试验极限荷载为250kN,φ500管桩进行抗压静载试验极限荷载为400kN。
4.3检测前的准备工作
在单桩静载检测前,应做好以下几项:
1、委托方应联系设计方、监理方及施工方等方面,根据工程情况及施工情
况确定试验桩位。
2、在抗拔试验前宜用低应变法检测桩的完整性;对有接头的预制桩,应验
算接头强度
3、在待测PHC桩中心插入3φ28钢筋(Ⅱ级钢,扎在一起,插入管口深度
图3PHC桩抗拔示意图
约2.00m,外露钢筋约1.50m左右),浇注C30混凝土,捣实。
待混凝土达到100%强度,即可开始检测。
4、由于桩基施工完成与静载检测之间的时间间隔不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
4.5检测设备
本次试验采用地面提供反力,用上海千斤厂生产的油压千斤顶加压,机械压力表测定压力,量程为50mm的百分表测定上拔量。
试验所用的仪器、仪表均经计量检定部门检定合格,并在有效期内。
试验装置示意图如图3所示。
4.6检测技术要点
本次试验,单桩最大试验荷载为设计值的2倍,采用慢速维持荷载法。
试验要点如下:
1、共分10级进行加载,每级加载量为要求的最大试验荷载的1/10,第一
级按2倍分级荷载加载。
2、每级加载后,隔5、10、15、15、15min各测读一次桩顶沉降量,以后每
隔30min测读一次。
3、试桩上拔量相对稳定标准:
每一小时内的桩顶上拔量不超过0.1mm,并
连续两次(从分级荷载施加后第30min开始,按1.5h连续三次每30min的沉降观测值计算),当桩顶上拔速率达到相对稳定标准时,可施加下一级荷载。
4、出现下列情况之一时,可终止加载试验:
(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过100mm;
(3)按钢筋抗拉强度控制,桩顶上拔荷载达到钢筋强度标准值的0.9倍;
(4)总加载量已达到原定最大试验荷载。
5、卸载与卸载沉降观测:
每级卸载值为每级加载值的2倍。
每级卸载后隔15、15、30min各测读一次残余上拔量,即可卸下一级荷载,全部卸载后,读数时间不少于1小时。
6、单桩竖向极限承载力可按下列方法综合分析确定:
(1)根据上拔量随荷载变化的特征确定:
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征值确定:
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,未出现上述三种情况时,单桩抗拔极限承载力取大于或等于最大试验荷载值。
(5)单桩抗拔承载力特征值取单桩抗拔极限承载力的一半。
六、质量保证措施
试验严格按照规范进行,原始记录真实可靠不得随意涂改。
现场检测人员必须持有省建设厅硕发的《桩基检测上岗证》。
严禁检测人向施工单位提不合理要求。
七、安全保证措施
1、按照国家安全生产方针政策、法律、法规,对我公司的生产现场进行安全现状评价,对不安全的隐患进行限时整改。
公司成立了以经理为组长的安全隐患排查小组。
具体制度落实情况如下:
(1)各班组不断完善安全生产规章制度,建立健全安全生产的各项规章制度,并根据安全工作的发展形式,不断完善充实。
建立健全定期检查和日常防范相结合的安全管理制度。
对涉及安全的各项工作,都要做到有章可循,违章必究,不留盲点,不出漏洞。
(2)进一步建立安全工作领导责任制和追究责任制。
由经理负责,将安全工作列入各班组的目标考核内容,并进行严格考核;严格执行责任追究制度,对造成重大安全事故的,要严肃追究有关领导及直接责任人的责任。
(3)在检测前,明确各自的职责。
将安全工作作为对班组考核的一项重要内容,实行一票否决制度。
落实“谁主管,谁负责”的原则,做到职责明确,责任到人。
2、组织相关人员进行检测前的安全检查。
对检测设备设施、机械设备旋转部位、供电系统、进行全面的安全、消防检查。
对查出的安全隐患责令立即整改并对整改的结果进行监督。
不能立即整改的必须马上制定出防护措施,限期整改、定人负责。
通过检查,我们及时发现了安全工作所存在的问题和不足,比如安全警示标识不明显。
对检查中发现的问题,我们高度重视,一抓到底,绝大部分漏洞和隐患都得到了及时有效的治理。
3、公司增加
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