铁四局检测方案1

中铁四局设计研究院办公楼扩建工程自平衡法深层平板载荷试验及低应变反射波法检测方案安徽省建筑工程质量第二监督检测站2013年05月26日1一、工程概况由中铁四局集团有限公司设计研究院投资建设的中铁四局设计研究院办公楼扩建工程，位于合肥市宿松路与望江路交口，本工程由中铁四局集团有限公司设计研究院设计。设计采用人工挖孔灌注桩基础，总桩数24根，桩径800-1000mm，设计桩身混凝土强度C25，桩端持力层为粘土，桩端阻力特征值：qpa=900kPa。为确保建筑物安全，需对基桩承载力及完整性进行检测，为此，我站编制以下检测方案。二、方案依据本次试验依据如下：1、国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106－2003）；2、国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；3、地方标准《桩承载力自平衡法深层平板载荷测试技术规程》(DB34/T648-2006)。4、委托方提供的资料、设计图纸等三、检测方法及数量1、桩身完整性抽样检测：按总桩数100%采用低应变法检测。实际检测24根。2、单桩承载力抽样检测：按每栋楼总桩数按总桩数1%，但不少于3根采用自平衡法深层平板载荷试验检测。本工程因总桩数少于50根，实际检测2根。四、试验、检测所需技术资料1、该工程场地的岩土工程勘察报告；2、基础设计平面图、桩位平面图；3、工程桩设计大样图、各型桩设计技术参数；4、受检桩的详细施工（成孔、验孔、灌注）记录；5、明确技术要求。五、自平衡法深层平板载荷试验准备及实施细则5.1试验目的用于工程桩的验收检测，验证施工时持力层桩端阻力特征值的可靠性，并根据测试结果，依据规范对桩端竖向极限承载力和桩侧阻力等进行综合评价。5.2试验原理该方法是在桩端持力层或桩身指定检测的工程部位预先埋设加荷装置(荷载箱)，试验待桩身混凝土养护达到足够强度(满足设计要求)、桩～土体系满足一定休止期(根据该工程的土层实际情况，休止期应不少于15天)后进行，利用荷载箱上端的桩侧阻力和下端的桩端阻力进行互为反力的载荷试验(试验装置见图1)，以此得到桩侧阻力～桩身位移、桩端阻力～桩端位移变化曲线（根据现场实际，本次试验只验证桩端阻力）。根据测试结果依据规范对桩端竖向极限承载力和桩侧阻力等进行综合评价。2图1：自平衡法深层平板载荷试验系统示意图35.3试桩选定根据设计要求及业主、监理单位要求选定桩位。5.4试验现场前期准备5.4.1现场环境要求由于试验设备要进行汽车吊装，所以应修好通往试验桩的路，保证汽车能驶近试验桩，并清平试桩周围的场地；试验现场必须有380V动力三相电源和220V照明电源。5.4.2试桩施工按照设计图纸进行桩的成孔施工，成孔进入指定持力层前，应预留300mm厚度持力层土层，待地质勘察部门验收合格后，再挖至设计标高，桩端扩孔至设计要求+200mm，平整桩端持力层，保证持力层的水平、完整和原始状态，清除地下水和岩石碎渣后，立即用与桩身混凝土强度相同的细石混凝土找平(厚度80mm)，找平层底部应预先放置1层直径为Ф800mm的圆形钢筋网片，配筋Ф8@50。找平层浇注完毕后拍打密实，确保水平平整(尤其是正中间Ф900mm范围内)。5.4.3现场设备安装试验桩成孔验收、桩底用与桩身混凝土强度相同的细石混凝土找平后，立即进行载荷箱的安装。安装前需清平试验桩周围的场地，保证汽车吊机能驶近试验桩(载荷箱及附件自重约10kN)。按照现场测试技术工程师的要求进行焊接(或螺纹连接)、拼装、吊装，管件连接部位应牢固，并应保证防水性能，防止混凝土流入管内影响试验。在载荷箱应放置于桩底中心处，钢筋笼、护管处于垂直状态。然后浇灌桩身混凝土(为节约工期，建议多留一组试块，以便适当提前进行载荷试验)，待混凝土顶面超出载荷箱1000mm后，人工振捣密实。桩身混凝土浇灌至设计桩顶标高以上500mm处。浇注桩身混凝土时应注意保护载荷试验装置和高压油管。桩基施工单位在试桩混凝土龄期15～20天后进行一组试块的抗压试验，并将试验结果及时通知设计单位、建设单位、监理公司和我站，桩身混凝土达到试验强度后即可进行载荷试验。5.5试验实施细则试验采用慢速维持荷载法，逐级加载，每级荷载达到相对稳定后方可加下一级荷载，直至加载结束，然后分级卸载到零。5.5.1最大试验荷载设计图纸要求持力层桩端阻力特征值应不小于900kPa。本次深层载荷试验采用面积为0.385m2的圆形刚性载荷板，为确保工程桩的桩端基岩不被破坏，试验均按最大荷载为900kPa×2×0.385m2=693kN进行，实际按700kN控制。当能确保桩端土不会被破坏时(加载后最大下位移量可控制在40mm以内)，可再加0.5～1级荷载。45.5.2加载分级每级加载量为预估最大加载量的1/10，第一级可按照2倍分级荷载加载，见表1。表1分级加载方式汇总表加载分级123456789荷载(kN)1402102803504204905606307005.5.3位移观察每级加载后在第1h内应在5、15、30、45、60min时测读位移表，以后每隔30min测读一次。当上、下位移每一小时内不超过0.1mm，并连续出现两次(由1.5h内连续三次观察值计算)时，认为已达到相对稳定，可加下一级荷载。5.5.4终止加载条件已达到预定最大试验荷载值；某级荷载作用下，桩的(上或下)位移量接近前一级荷载作用下位移量的2倍，且有不能稳定的趋势；桩端累计下沉量接近40mm(最大下沉量控制在40mm以内)。5.5.5卸载与回弹观察每级卸载后，隔15min测读一次残余位移，测读两次后，隔30min再读一次，即可卸下一级荷载。全部卸载后，隔2h再读一次。5.6试验数据整理、分析与预期成果5.6.1试验数据整理根据试验记录进行资料整理并且绘制各试验桩的Q-s下、s下-lgt曲线。5.6.2桩侧极限阻力(kN)的确定QSK≥(Q－W)/γ式中：Q为最大试验荷载值；W为桩身自重；γ为桩侧抗拔-抗压阻力比，可取0.7~1。5.6.3持力层桩端阻力特征值(kPa)的确定qpa≥0.5×(Q/A)式中：A为承压板面积，直径为800mm时为0.5m2。5.6.4桩端极限阻力(kN)的推算QPK≥ψp×qpa×Ap×2式中：Ap为桩底扩大端面积；ψp为大直径桩端阻尺寸效应系数，按表2中相关规定取值：5表2桩端尺寸效应系数取值土类别粘性土、粉土砂土、碎石类土ψp418.0D318.0D注：表中D为桩底扩大端直径。5.6.5单桩竖向极限承载力(kN)推算QU≥QSK＋QPK5.6.6单桩竖向承载力特征值(kN)推算QUA=QU/25.7、检测设备本次试验采用的设备如下：1）专业定制的荷载箱2）徐州建筑工程研究所研制的JCQ－503B型全自动基桩静载仪3）测力用北京威斯特中航科技技术公司生产的CYB－10S型压力传感器1只4）位移测量用精度达0.01mm，量程为50mm的MFX－50型容栅式数显百分表5）位移测量基准梁：7000mm×60mm方钢2根；6）超高压油泵站：德州巨力液压机具厂生产的DBS－0.8－73型电动超高压油泵站，工作压力73MPa。六、低应变法检测1、检测目的与原理本次试验的目的：验证工程桩的完整性是否满足设计要求。在桩顶部位进行竖向激振，弹性波沿着桩身向下传播。当桩身存在明显的波阻抗差异界面(如桩底、断桩、缩径、扩径或夹泥、混凝土松散等部位)时，将产生反射波。经过计算机数据处理，即可识别来自桩身不同部位的反射信息，根据不同历时和辅以频谱分析，可计算桩身弹性波传播速度，评定混凝土均匀性，判定基桩的完整性及缺陷和位置(检测系统示意图见图3)。图3：低应变检测系统示意图62、检测前期准备按照《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003的要求，低应变桩身完整性检测将采用反射波法测定，对每根拟进行检测的桩，应凿去浮浆，露出新鲜混凝土，平整桩头，并注意排水，以保证被测桩不浸没在水中；低应变检测待成桩后强度达设计强度75%（即成桩后约10天）可开始进行。3、检测技术要点1）低应变法检测最佳激振方式选取：根据以往基桩低应变检测经验，选用尼龙头力棒激振，用高灵敏加速度传感器接收效果较好；2）低应变法检测数据质量保证办法：为保证测试数据的准确性，本次检测将对每根桩至少选取二个点进行测试，一般每点测试四条曲线，并保证有较好的重现性。出现异常波形时，应在现场即时研究分析，排除影响测试的不良因素后重复测试；3）低应变法检测数据分析：找出桩底反射，计算桩底反射时间tr，计算单桩混凝土波速Vp=2L/tr和本次测试平均混凝土波速Vpm。对于缺陷桩，找出缺陷反射点，计算反射时间tr’，计算缺陷位置L’=Vpm×tr’/2。根据缺陷反射波的相位特征判断缺陷性质；反射波波形规则，波列清晰，桩底反射明显，桩身平均波速较高的桩为完整性好的单桩；反射波到达时间小于桩底反射波到达时间，且波幅较大，出现多次反射，难以观察到桩底反射的桩，为桩身断裂或桩身混凝土严重离析桩；当有多处缺陷时，有多个相互干涉的反射波组，形成复杂波列，此时应仔细甄别，结合工程地质资料和施工记录综合分析。4、检测设备本次测试采用的仪器设备为武汉中岩科技有限公司研制的RSM-PRT(T)型基桩检测仪(编号：2012070500)，使用的传感器是朗斯测试技术有限公司生产的LC0104C型内装IC压电加速度传感器(编号：v793)。七、检测周期及出具报告时间1、自平衡法深层平板载荷试验约1天/点；2、低应变法桩身完整性检测在所有基桩桩头平整完毕、一次性进场检测条件下，两天内检测完毕；3、现场检测完毕后在资料齐全的情况下3天内出具初步结果，7天内提供正式检测报告。八、质量保证措施质量标准：严格按设计要求、经批准的的检测方案及基桩检测技术规范，真实反映试验的实际情况，确保工程质量合格。71、检测过程的质量保证1）对建设单位提供产品的控制：对建设单位提供的本工程的桩位图、桩详图、试验要求等资料，与现场情况相验证，确定其是否正确、可靠、齐全、适用，并检查其签署是否齐全，标识是否准确。2）、静载荷试验过程的控制；3）在试验进行之前，由设备管理员对仪器、仪表的工作状态，进行检验；4）安装仪器设备：采用压力表对力进行监测；采用4块位移传感器对桩顶竖向位移进行测试。仪器设备安装完毕，现场检测员对其进行检查；5）试验加载和观测：试验加载和观测严格按照有关规范规程进行；6）现场检测人员的控制：现场施工中，检测人员持证上岗。2、检测仪器设备的质量保证我公司已通过CMA计量认证，在试验仪器设备的管理方面取得了进一步深化。仪器仪表的定期标定、检定、校验工作均符合计量认证要求，从而保证了仪器采集数据的准确性。另外仪器仪表有专人管理、维护，使用管理制度严格，保证了仪器仪表的正常工作，也保证了检测工作的质量。1)仪器设备的管理：对仪器设备公司设立有专门的仪器存放室，有专人保管，每台仪器均建有仪器档案。有严格的仪器使用登记制度，未经仪器保管人及主任工程师的同意，严禁任何人私自动用仪器；2)仪器仪表的标定：按规定对桩基检测仪器、传感器进行期间核查。在试验开始之前，由设备管理员和现场检测员进行全面的检查和调试，确保仪器各项指标符合规范要求；3)仪器仪表的标志：仪器设备按期检定或校验，并根据检定结果分别贴上合格、准用、停用三种标志。3、检测人员的质量保证：参与工程人员均具有市建委颁发的个人资格证书，且工程经验丰富；各岗位人员均有各自的岗位职责。4、桩基检测成果报告的质量保证：在成果报告的质量方面完全符合所遵循的规范、规程和标准。5、违约承诺：如果经权威仲裁机构认定，确实因我方的原因导致了检测质量问题的发生,我方愿承担合同中规定的有关处罚结果。九、安全文明措施为了建成文明施工工地，维护我公司良好的形象，体现员工的积极上进的精神面貌，建立文明施工保证体系，实行文明施工岗位责任制，日常工作由兼职人员负责，在施工中，严格按照国家、省市文明施工规定进行，确保文明施工达标，项目部根据工程情况，制定下列管理措施：81、施工现场内的各种机械设备，临时设施不随意摆放；2、加强施工