自平衡检测方案.docx
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自平衡检测方案
济南西部会展中心(展览中心部分)工程
自平衡桩基施工方法
编制人:
审核人:
审批人:
中国建筑第八工程局有限公司
2016年月日
1.1编制依据1
1.2执行标准1
1.3试验桩选桩原则1
1.4检测压力2
1.5检测要点3
1.6仪器设备3
1.7试桩要求3
1.8荷载箱位置4
1.9试验加/卸载方法5
1.10试验后注浆.6
1.1编制依据
编制依据见下表1.1
表1.1编制依据汇总表
序号
文件归类
具体文件名称
备注
1
设计图纸
济南西部会展项目基坑工程设计
2
测量定位
业主提供的有关测量基准定位点及相关测量资料
3
勘察报告
济南西部会展项目工程岩土工程勘察报告(详勘)
1.2执行标准
方案所执行的标准见下表1.2
表1.2执行标准一览表
序号
规范、标准名称
编号
1
《混凝土结构工程施工及验收规范》
GB50204-2015
2
《建筑桩基技术规范》
JGJ94-2008
4
《混凝土强度检验评定标准》
GB/T50107-2010
5
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-2013
9
《混凝土结构试验方法标准》
GB50152-2012
10
《建设工程施工现场供用电安全规范》
GB50194-2014
11
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》
GB50202-2013
12
《建筑工程施工质量统一验收规范》
GB50300-2013
13
《基桩静载试验自平衡法》
JT/T738-2009
1.3试验桩选桩原则
本工程桩基分为8个检测区段,不同类型桩现场静载试装数量为本类型桩数的1%,且大于等于3根;本工程直径800mm及以上的桩基采用自平衡试桩,800mm以下的桩基采用静载法,具体抽检数量见下表1.3。
表1.3桩身承载力检测抽检数量
序号
桩型
数量
抽检数量=数量X1%且不少于3颗
备注
1
Za
410+14
5
2
Zb
339
4
3
Zc
364+4
4
4
Zd
313
4
5
Ze
1395
14
6
Z1
189
3
7
Z2
190
3
1.4检测压力自平衡测桩法是在桩身平衡点位置安设荷载箱,沿垂直方向加载,即可同时测得荷载箱上、下部各自承载力。
荷载箱的位置一般在桩身下部1/3处,具体位置还需要根据第三方检测单位计算结果确定。
自平衡测桩法的主要装置是一种经特别设计可用于加载的荷载箱。
它主要由活塞、顶盖、底盖及箱壁四部分组成。
顶、底盖的外径略小于桩的外径,在顶、底盖上布置位移棒。
将荷载箱与钢筋笼焊接成一体放入桩体后,即可浇捣混凝土成桩。
试验时,在地面上通过油泵加压,随着压力增加,荷载箱将同时向上、向下发生变位,促使桩侧阻力及桩端阻力的发挥。
由于加载装置简单,多根桩可同时进行测试(图1.4)。
图1.4桩承载力自平衡试验示意图
1.5检测要点
自平衡试桩法相对于传统试桩法(堆载法和锚桩法)具有以下几个特点:
1)省时:
土体稳定即可测试,一般15天左右,并可多根桩同时测试,大大节省测试时间。
2)省力:
没有堆载,也不要笨重的反力架,检测十分简单、方便、安全、无污染。
3)不受场地条件限制:
每桩只需一台高压油泵、一台数据采集仪,检测设备体积小、重量轻,任何场地(基坑、山上、地下、水中)都可。
4)不受加载吨位限制:
目前最大加载值已超过十万千牛。
5)综合费用低:
试桩完全按工程桩制作,无需浇到地面,对有地下室的建筑基桩,试桩长度可大大缩短(就本工程而言,试桩长度比常规方法缩短了尽20米)。
1.6仪器设备
1)加载设备
(1)每根试桩采用一个环形荷载箱——专利产品,其加载值的率定曲线由计量部门标定。
(2)高压油泵:
最大加压值为60MPa,加压精度为每小格0.5MPa,其压力表亦由计量部门标定。
2)位移量测装置
(1)电子位移传感器
量程50mm(可调),每桩4只,通过磁性表座固定在基准钢梁上,2只用于量测桩身荷载箱处的向上位移,2只用于量测桩身荷载箱处的向下位移。
由计量部门标定;
(2)电脑及数据自动采集仪一套。
1.7试桩要求1)检测桩除严格满足建筑桩基技术规范以及设计院要求外,由于自平衡测桩法的需要,自平衡检测桩施工时应注意以下几点:
(1)绑扎和焊接钢筋笼,由施工单位负责,测试单位配合,位移管(注浆管)连接用套筒围焊,确保护管不渗泥浆,与钢筋笼绑扎成整体。
(2)荷载箱应立放在场地上,钢筋笼所有主筋与荷载箱外缘围焊,并确保钢筋笼与荷载箱起吊时不会脱离,保证钢筋笼与荷载箱在同一水平线上,再点焊喇叭筋,喇叭筋上端与主筋,下端与内圆边缘点焊,保证荷载箱水平度小于5‰(图1.7)。
(3)工程桩混凝土标高以图纸为依据,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以上0.8m;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。
(4)埋完荷载箱,保护油管及钢管封头(用钢板焊,防止水泥浆漏入)。
(5)灌注混凝土时,要求制作一定量的混凝土试块,待测试时作混凝土强度试验。
(6)检测期间应保证不间断供电(380V、220V两种电源),检测桩周围10米内不得有较大的振动。
(7)布置平衡梁(基准梁),采用I20A工字钢。
基准桩采用I20A工字桩打入土中不少于1m。
基准梁一端与基准桩铰接,另一端与基准桩焊接,基准梁长度由试桩影响区域确定。
1.8荷载箱位置
确定荷载箱位置,主要根据上部桩侧摩阻力(考虑修正系数)及自重之和与下部桩侧摩阻力及端阻力相等来计算。
以Za247#基桩为例,参照地勘101号孔进行估算,计算依据:
《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)表5.3.9及表5.4.6-2(抗拔桩承载力验算)、《基桩静载试验自平衡法》(JT
/T738-2009)。
荷载箱上部按抗拔桩计算,下部按抗压桩计算。
按设计图纸要求,计算有效桩长36.6m。
计算结果见下表:
土层
编号
土层
名称
Qik(kPa)
桩径900mm、桩长36.6m
层厚(m)
极限侧摩阻力(kN);
后注浆增强系数βsi
抗拔极限侧摩阻力(kN)
抗压极限侧摩阻力
(kN)
2
②粉质粘土
45
1.2
213.6;1.4
3
③粘土
45
2.0
356.1;1.4
4
④粘土
50
1.0
197.8;1.4
5
⑤粉质粘土
50
2.7
534.1;1.4
⑤-1粉土
40
0.5
79.1;1.4
6
⑥粉质粘土
50
1.8
356.1;1.4
7
⑦-1粘土
60
2.5
593.5;1.4
⑦粉质粘土
55
4.7
1095.8;1.5
⑦-2细砂
50
1.3
312.3;1.7
8
⑧-1粉质粘土
73
1.5
464.2;1.5
⑧粘土
80
2.0
633.0;1.4
⑧-1粉质粘土
73
1.5
464.2;1.5
⑧粘土
80
6.0
1899.1;1.4
9
⑨粉质粘土
70
3.6
1068.2;1.5
距桩顶30.6m处平衡点以上侧摩阻
力约6210kN
10
⑩辉长岩残积土
70
1.9
563.8;1.5
12
1○2-1强风化辉长
岩
170
2.4
2075.4;1.8
13
强风化辉长岩
(桩端持力层)
极限端阻3078kN(后注浆增强系数2.2)
计算结果表明,Za247#基桩荷载箱布置在距离桩端6.0m处较合理。
其余基桩荷载箱位置
均参照本方法进行,在此不再赘述,由第三方检测单位计算结果确定
1.9试验加/卸载方法
根据国内规范和相关设计要求,采用慢速载荷维持法进行加载。
加载:
加载应分级进行,每级加载为预估加载力的1/10,首级加载按分级加载值的两
倍加载。
卸载:
分5级卸载,每级卸载为加载级别的2倍。
加载数据记录:
每级加载后在第1h内观察第5、15、30、45、60min的位移值,以后每隔30min观察一次,以判断稳定状态。
稳定标准:
每级加载每一小时的向上、向下位移量均不大于0.1mm,并连续出现2次(从加载后30min开始,按1.5h连续三次每30min的位移量计算)。
卸载数据记录:
每级卸载后,按第15、30、60min记录一次残余沉降。
卸载至零后维持3h,观测残余变形。
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~80m;m在特殊情况下,根据具
体要求,可加载至累计位移量超过80mm。
1.10试验后注浆
试验后,利用补浆导管(也可以利用声测管)对荷载箱加载后桩体间隙进行补浆处理,并保证补浆部分的桩体强度不低于桩体设计参数。
具体要求如下:
1通过预埋的位移管(粗)进行压水清洗,一管中压入清水,待另一管中流出的污水变成清水时,开始对荷载箱处的缝隙进行压浆;
2压入的水泥浆采用P.O.42.5水泥,水灰比为0.6~0.5;
3补浆量以从一根位移管压入,另一根位移管冒出新鲜水泥浆为准,然后封闭管头采用
压力补浆,压力2-4MPa,持续1小时,压浆水泥量0.5~1.0(t以压浆压力、压浆量双重控制);
4压浆浆液,其强度应不低于桩身砼强度。
5注浆过程实施全程监督,并记录注浆量。