青岛海洋桩基检测方案.docx

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青岛海洋桩基检测方案

海洋石油工程（青岛）有限公司

滑道桩基检测方案

山东正元地球物理勘测有限公司

二○○五年八月

第一章单位简介及从事桩基检测工程史

第二章海洋石油工程（青岛）有限公司滑道桩基检测方案

第三章安全、质保措施及人员组织

第四章提交成果报告

附件：

营业执照

资质证书

入区检测备案证

第一章单位简介及从事桩基检测工程史

一、单位简介

1．概述

山东正元地球物理勘测有限公司位于济南，其前身是冶金工业部山东地球物理勘测院（山东地基基础检测研究所），成立于1958年。

1990年开始从事地基基础检测工作。

是一支具独立检测资质、拥有国际先进仪器设备、专门从事桩基静载、动测及岩土原位测试综合性技术服务的高科技专业队伍。

1994年获国家级动测资质证书，1999年获省级计量认证证书，2000年获省级公路交通检测资质证书。

由于出色的业绩，2000年获得山东省富民兴鲁劳动奖章，并多次获得国家及省部级荣誉称号。

2．技术力量

我公司人员素质高、仪器设备精良，是一支为工程建设服务的集科技开发、设计、施工、技术服务与咨询一体的高科技专业化队伍，系山东地球物理学会理事单位。

可以从事工程、环境、矿产等地球物理勘察、地质构造、地下目的物探测、水资源勘察、岩土工程勘察、大型工程选址、公路、隧道、机场等质量无损检测、地基动力特性测试、复合地基检测评价、高低应变桩基无损检测、桩基静载荷试验、环境地质勘察、地质灾害评估、地下管线测量与测漏等专业工作。

我单位现有各类高中级专业技术人员38人。

其中高级工程师8人、工程师22人、注册岩土工程师1人。

其中参加国家建筑工程监督检验测试中心考试获桩基检测资格证书的15人。

3．仪器设备

我单位拥有多种国际先进水平的仪器设备，主要有：

（1）美国产PDA打桩分析仪

（2）美国产PIT桩身完整性检测仪

（3）INV-303无损检测仪

（4）ZK-5机械阻抗法检测仪

（5）RS-1616KP智能测桩仪

（6）ZJ型静载试验设备（10套，最大加载吨位可达2600吨）

（7）NW-4超声仪、工业CT

（8）加拿大产EKKO-Ⅳ型地质雷达

（9）美国SIR-20型探地雷达

（10）瑞典RAMAC/GPR地质雷达

（11）美国StrataViewR24数字增强浅层地震仪

（12）WGMD-1型高密度电法仪

（13）GPS全球定位仪

（14）RS-JYB静载荷检测仪

（15）复合地基测试设备20套

（16）高应变检测重锤（1.5～7.5t）

（17）高精度质子磁力仪

（18）噪声自动记录仪

二、从事桩基检测工程史

十几年来，本单位在社会各界的大力支持下，足迹遍及大江南北、沿海内地。

先后完成交通、电力、石油、化工、冶金、交通、部队等工业民用建筑检测项目1600余项，以装备精良、测试可靠、服务周到赢得用户的广泛赞誉。

特别是近几年在电力、油田系统的检测，更是得到了客户的称赞。

现将所完成的工程桩基检测部分重点项目摘录如下：

序号

项目名称

工作

时间

工作量

成果质量

甲方及负责人

德州电厂三期

97.12

静载28组

桩身应力5棵

优良

山东电力咨询院经营科

菏泽电厂二期

97.12

孔隙水压力4孔

动刚度6棵

高应变64棵

优良

山东电力咨询院经营科

沾化电厂

2000.1

静载6组

水平静载3组

低应变13棵

高应变6棵

优良

山东鲁电基础工程有限公司

鲁能电力学校

2000.9

静载3组（2200吨），山东之最

优良

山东鲁电基础工程有限公司

胜利电厂二期工程

1998.10

静载21组

高应变210棵

低应变500棵

优良

胜利电厂二期项目部

兖州圣地热电厂

2002.3

静载5组

低应变8棵

优良

滕州建安总公司

济南黄台电厂

2001.1

高应变18棵

低应变180棵

优良

黄台电厂

500KV黄河北变电所工程

2001.3

静载6组

低就变20棵

优良

鲁能电力勘测院

东平县热电厂

2000.5

高应变50棵

低应变150棵

优良

东平县热电厂

东营华泰纸业有限公司

2000.10~2005.1

动刚度测试8组

静载荷70组

水平静载25组

高应变100棵

低应变1000棵

优良

华泰纸业公司

山东铝厂热电厂

2001.10

高应变6棵

低应变20棵

优良

山东铝业公司

胜利发电厂

1998.10

静载36组

高应变180棵

低应变600棵

优良

胜利发电厂

济宁运河电厂

2003.9

静载14组

高应变6棵

优良

山东电力工程咨询院

龙口滨港公司

2004.8

静载荷36棵

高应变48棵

低应变896棵

优良

龙口滨港公司

东营黄河大桥

2004.5

超声检测98棵

优良

山东交通工程总公司

青岛保税区建青公司

2003.10

高应变15棵

低应变80棵

优良

建青公司

青岛良邦贵石

2003.7

高应变10棵

低应变60棵

优良

青岛良邦贵石

青岛新韩金刚石

2003.5

高应变12棵

低应变80棵

优良

青岛新韩金刚石

石油大学青岛新校区

2003.1

静载荷15棵

高应变80棵

低应变1000棵

优良

石油大学青岛筹建委员会

齐鲁石化丁辛醇项目

2004.7

静载荷3棵

高应变8棵

低应变120棵

优良

齐鲁石化丁辛醇项目

青岛国际机场候机大厅候

2003.11

高应变16棵

优良

青岛建筑科学研究所

淄川石油设备总厂

2004.10

高应变10棵

低应变40棵

优良

淄川石油设备总厂

济南钢铁总厂大炼钢项目

2004.1

静载荷20棵

高应变80棵

低应变1000棵

优良

济南钢铁总厂大炼钢项目

东营原油库扩建

2004.2

静载荷15棵

低应变350棵

优良

胜利油田集输公司

胜利油田海3、5站

2004.2

高应变12棵

低应变80棵

优良

胜利油田集输公司

徐州观茂焦化厂

2004.5

静载荷3棵

低应变40棵

优良

徐州观茂焦化厂

威海华盛电厂扩建

2004.8

高应变8棵

低应变20棵

优良

威海华盛电厂基建办

中石化齐鲁石化分公司储油设施

2004.7

静载荷12棵

高应变60棵

低应变336棵

优良

中石化齐鲁石化分公司基建办

烟台大宇重工扩建

2004.4

静载荷3棵

低应变20棵

优良

烟台大宇重工

上海通用公司

2004.8

高应变22棵

低应变80棵

优良

上海通用公司烟台分公司

黄岛高合化工

1998.5

高应变50棵

低应变300棵

优良

黄岛高合化工

青岛颐中汽车

2000.8

高应变10棵

低应变100棵

优良

青岛颐中汽车

东营原油库纠偏

2004.5

1个库

优良

胜利油田集输公司

东营原油库充水预压试验

2004.9

2个库

优良

胜利油田集输公司

第二章海洋石油工程（青岛）有限公司

滑道桩基检测方案

一、工程情况摸底

海洋石油工程（青岛）有限公司滑道工程采用桩基加无梁大板结构，桩基采用冲孔灌注嵌岩桩，嵌岩1.5～4.5m。

桩径为1200mm，另有少量900mm和1300mm。

试桩桩径为1200mm，单桩极限承载力设计值为9620KN。

根据设计要求，加载至极限承载力设计值的1.2倍。

即最大加荷值为9620KN×1.2＝11544KN（取11600KN）。

根据设计图纸和规范要求，工程桩基施工前先进行2组试验桩静载荷试验，通过试验确定单桩极限承载力设计值，为设计提供依据。

工程桩施工完成后，选取部分基桩进行低应变法和超声波法桩身完整性检测，进行对比试验，如效果一致，拟可用低应变法检测工程桩完整性，另根据试验规范和设计要求，对工程桩抽3％进行钻孔取芯。

二、静载试验

本次静载荷试验采用压重平台反力方式（堆载法）。

该方法是直接用配重物加载，一组试验桩需配重11540kN×1.2=13852.8kN。

（即需要1400吨配重），并且每组试验桩需砌2个特大承重墙，试坑开挖及承重墙尺寸见附图1。

1、试坑开挖及承重墙制作

试坑开挖及承重墙安放尺寸见附图1。

以试桩为中心，每组试桩做二个承重墙，承重墙下回填级配碎石，碎石垫层承载力特征值按400kPa计算。

承重墙底座为钢混结构大板，尺寸8m×2m×0.5m，大板上放置承重地梁共同组成承重墙，承重墙尺寸为8m×1.2m×0.6m，基坑承重梁板平面图见附图2，配筋具体尺寸见附图3。

在试桩两侧，对称制作2个支撑墩，用砖砌制，尺寸为1.2m×0.6m，高度从桩顶标高起1.0m，放置见下图：

2、设备安装平台搭设及配重物堆放

桩顶上先放置20mm厚钢板，钢板上放置2个630t、2个500t千斤顶，分别对应各主梁，从桩顶到主梁顶部尺寸约为2.2m。

墙体上放置长8m，高30㎝的工字钢40根。

同工字钢共同组成压重平台，平台尺寸8m×8m。

配重物采用9m长成捆钢筋，每捆钢筋重约3吨，第一层垂直工字钢堆放，每次均十字交叉放置。

3、试验桩的桩头处理

将试验桩头凿至地面，将桩顶浮浆打掉，露出密实砼面，加固桩头，用3-5㎜厚钢板围裹，长度不少于0.6m，试桩主钢筋应略低于桩顶标高。

4、试验方法

试验执行《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106—2003），静载试验采用堆载反力方式，按单循环慢速维持载荷法进行。

为保证试验安全，当配重物堆载至9000kN时，即加第一级荷载，以后加荷和配重物堆放同时进行。

（1）、试验加载方式

试验采用慢速维持载荷法，每一级荷载下沉量达到稳定标准后再加下一级荷载，直至试验终止。

（2）、加、卸载和沉降观测

加载分级：

每级加载量为预估单桩极限承载力的1∕10，第一级加载量为预估单桩极限承载力的1∕5。

本次试验加荷值如下：

表2

加载分级

加荷值（kN）

2320

3480

4640

5800

6960

8120

9280

10440

11600

沉降观测：

每级加荷后第一个小时内第5、15、30、45、60min观测一次读数，然后每30min测读一次。

沉降稳定标准：

每小时不超过0.1mm，并连续出现两次（由1.5h内连续三次观测值计算），认为已达到相对稳定，可加下一级荷载。

终止加载条件：

当出现下列情况之一时，即可终止加载：

（1）、某级载荷作用下，桩的沉降量为前一级荷载作用下沉降量的5倍，且桩顶总沉降量超过40㎜。

（2）、某级荷载作用下，桩的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24小时尚未达到相对稳定；

（3）、已达到设计要求的最大加荷值。

3、卸载与卸载沉降观测：

每级卸载后隔15min测读一次残余沉降，读两次后，隔30min再测读一次，即可卸下一级荷载，全部卸载后，隔3～4h再测读一次。

卸载与卸配重物同步进行。

三、工程桩桩身完整性检测

根据设计或规范要求，对于工程桩桩身完整性检测可采用低应变法和超声波法，建议先对试桩中的锚桩进行低应变法和超声波法检测效果比对试验，如低应变法和超声波法效果一样，对工程桩只采用低应变法检测桩身完整性检测即可。

1.试验目的：

判定桩身完整性。

2.桩头处理

对于确定进行低应变检测的桩，将桩头凿至设计标高，且露出密实砼面，平整桩头。

3.低应变反射波法检测原理

嵌入岩（土）中的桩相当于阻尼介质中的一维弹性杆，当桩头受到纵向激振时，产生的应力波沿桩身向下传播，如果桩身存在波阻抗差异界面（如断裂、离析、缩径、夹泥和扩径等）应力波将发生反射。

通过安装在桩头的传感器记录反射波的波形、相位、振幅、频率及波的到达时间等特征推断桩结构完整性。

桩身混凝土的波速VP，桩身缺陷的深度L’分别按下列公式计算：

式中：

L——桩身长度；

tr——桩底反射波的到达时间；

t，r——桩身缺陷部位反射波的到达时间；

Vpm——同一工地内桩身纵波速的平均值。

4.检测方法

将高灵敏度加速度传感器用胶粘材料耦合在桩顶上，用手锤或力棒在桩顶敲击，以产生低应变压缩波，桩底及桩身缺陷处的反射波被PIT桩身完整性检测仪接收后从屏幕上显示出来。

每桩应在不同位置

重复测试，采3～4个数据，以分析桩身不同位置的缺陷。

将数据传到计算机内经分析计算可得每棵桩的完整性。

5.检测成果

（1）每棵桩的实测曲线；

（2）每棵桩的平均波速；

（3）每棵桩的桩身结构完整性，缺陷的程度、位置等。

四、钻芯法检测

1．检测目的：

检测灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度，判定或鉴别桩端持力层岩土性状。

2．测试场地需保证三通一平，以便于检测设备的现场吊装运输。

3．钻芯法检测要求

（1）钻芯取样采用液压钻机，基桩钻芯法检测可采用随机抽样的方法，结合设计要求、施工现场成桩记录进行抽检。

受检桩的混凝土龄期不得少于28天。

（2）钻芯法检测抽检数量不应少于总桩数的10%，且不少于10根。

为准确确定钻芯检测的桩头宜开挖裸露，应由经纬仪测出桩位中心，桩径小于1.2m的桩钻1孔，钻芯孔宜在距桩中心10~15㎝的位置开孔。

（3）检测桩钻孔孔深应钻至设计要求的深度，宜钻入桩端持力层3倍桩径且不应少于3米。

（4）当桩长为10~30m时，每孔截取3组芯样，上部芯样位置距桩顶设计标高不宜大于1倍桩径或1m，下部芯样位置距桩底不宜大于1倍桩径或1m,中间芯样宜等间距截取。

每组芯样应制作三个芯样抗压试件。

4．芯样结果描述

（1）检测桩身混凝土质量情况；

（2）桩底沉渣情况；

（3）桩端持力层的岩土性状和厚度情况；

（4）检测桩施工实际桩长情况。

五、超声波检测

声测管的埋设：

声测管内径宜为50～60mm，.声测管下端封闭，上端加盖，管口高出桩顶100mm以上，且各声测管管口高度一致，成桩后各声测管要相互平行，声测管沿桩截面外侧对称形状布置3根。

六、载荷试验承重墙沉降观测

1﹑工程情况摸底

根据《建筑地基基础施工与验收规范》GBJ-202以及工程需要，应对该工程进行沉降观测。

海洋石油工程（青岛）有限公司滑道工程沉降观测是在配重物加载的情况下，对承重墙进行沉降观测。

沉降观测的目的：

通过对观测点高精度的高程测量达到对墙体加载过程中有效的监测，达到随时掌握墙体沉降变化的有效控制。

2﹑高程基准及作业依据

本次沉降观测拟采用独立高程系统进行高程测量。

工作时主要执行或参考下列标准：

1）《建筑变形测量规程》JGJ/T8-97（简称《规程》）。

2）《城市测量规范》（CJJ8-99）（简称《规范》）。

3）参照《国家三﹑四等水准测量规范》GB12898-91（简称《水准规范》）。

3、人员及仪器设备的配备

有观测经验的工程师一名，记录员一名，测工俩名。

精密仪器设备运输车一部，拓普康DS05级水准仪AT-G2配合区格木质水准标尺一套。

4、点位布置

（1）、沉降观测参考基点：

在适当位置选择二个参考基点构成本次沉降观测工作的起算基准系统。

基准点选择在距观测对象30-50米的范围内，以基岩或坚实的土层为基础，也可选择在相对比较稳定的老建筑物基础上，顶部加铜质水准专用标志，能防腐蚀，便于长期使用保存。

基准点的稳定性：

基准点的稳定是沉降观测工作中最重要的因素。

（2）、沉降观测点：

根据规范规定，建筑物沉降观测点应选择在建筑物的四周和框架结构的承重部位，沉降缝、后浇带两侧。

结合本工程的特点，设4个沉降观测点，每个墙体两端各布置2点。

5、观测方法

（1）、观测点设置好后，空载进行第一次观测，第一次观测结果作为本工程的原始标高。

（2）、该承重墙每加载配重物两层（即120吨）观测1次，按此不间断观测，直至堆载配重物完成。

（3）观测期间，如出现不均匀沉降时，即墙体一测沉降过大时或沉降失控，将采取相应措施，具体如下：

●当砼承重梁一测沉降过大时停止堆载并随时进行沉降观测，待沉降稳定后再进行堆载，在堆载过程中随时进行观测，直至沉降均匀后再进行正常观测。

●当墙体一测沉降失控时立即停止堆载，调整配重物堆载方向，千斤顶加荷同时进行，以减轻砼承重梁荷载，使沉降逐渐均衡，随时进行观测，直至沉降均匀后再进行堆载。

●在堆载过程中严格控制承重墙地基承载力，并在加载至9000kN开始进行加载试验，以便减少墙体沉降，避免出现不均匀沉降。

●堆载配重物的重心尽量与桩中心保持一致。

6、施测方法

（1）、测前检查：

在作业前必须对水准仪和水准尺进行检验。

（2）、沉降观测点施测：

沉降观测点观测按四等水准双程观测。

观测的方法按《规程》3.3项的要求，并参照《水准规范》按布设的水准基准点所处的位置及墙体的具体位置沉降观测的线路可按附合或环线进行。

对每一承重墙的墙体两端作为沉降观测点，共选取四个沉降观测点。

七．2#、3#滑道试桩地基承载力的验算

（一）理论依据：

根据《重力式码头设计与施工规范》得出计算示意图：

应力扩散线与基床底部成450角。

B``=B`+2d2=B+2d1+2d2

（二）地基承载力的验算：

1.矩形基础（L``/B``≤10）

d1=0.5md2=1.0m

矩形基础地面的有效长度L``和宽度L``及有效面积Ae：

B``=B`+2d2=B+2（d1+d2）=2+2×1.5=5m

同理：

L``=L`+2d2=L+2（d1+d2）=8+2×1.5=11m

Ae=L``·B``=11×5=55m2

2.荷载

荷载构成（横梁上的工字钢的重量可以不计）：

总荷载G=钢筋重量+梁的重量×2+承载板的重量×2

梁的重量：

0.6×8×1.2×2.5=14.4吨

承载板的重量：

0.5×2×8×2.5=20吨

3.承载力的验算：

D区加固后的地基极限承载力特征值：

200KPa（设计要求）

基床单位面积上的荷载应满足：

f=G×10÷2÷Ae≤200KPa

1）加钢筋重量：

700吨

基床单位面积上的荷载

f=（700÷2+14+20）×10÷55=70KPa≤200KPa

满足设计要求。

2）加钢筋重量：

900吨

基床单位面积上的荷载

f=（900÷2+14+20）×10÷55=88KPa≤200KPa

满足设计要求。

3）加钢筋重量：

1400吨

基床单位面积上的荷载：

f=（1400÷2+14+20）×10÷55=133.5KPa≤200KPa

满足设计要求。

八、载荷试验所用使的仪器设备

表3

仪器名称

型号

是否鉴定

备注

静载荷检测仪

RS-JYB

已鉴定

（一套）

桩身完整性检测仪

PIT-V

已鉴定

（一套）

超声仪

NW-4

已鉴定

（一套）

水准仪

拓普康DS05

已鉴定

（一套）

工程钻机

XY-100

已鉴定

（一台）

千斤顶

QW-500

已鉴定

（四台）

第三章安全、质保措施及人员组织

一、安全措施

1．遵守现场作业的一切安全规章规程，进入现场施工要戴安全帽；

2．设备吊装要注意高空高压线路；

3．试验现场应设置警戒线，需有明显标志和安全绳栏，非试验人员未经许可不得入内；

4．试验过程中，应指定安全员。

在配重物堆卸过程中密切注意。

二、质保措施

1．整个试验过程应严格按规范、规程进行；

2．试验所需电器设备，应有良好的接地装置，低应变检测仪器均需预检合格。

各种传感器需有规定的检验合格证书和率定资料；

3．试验中发现异常应及时记录、汇报并妥善处理。

三、人员组织

山东正元地球物理勘测有限公司在长期的地基基础检测中，培养出一批具有丰富检测经验的工程技术人员，由他们组成试验小组，承担本试验任务，名单如下：

表4

姓名

职务

技术职称

分工

张善法

所长

高级工程师

总负责

李书华

总工程师

高级工程师

技术负责

徐万祥

工程师

项目负责

陈磊

工程师

安全员

赵华阳

工程师

动测负责

田嘉平

助理工程师

测试人员

第四章提交成果报告

本工程拟提供桩基试验综合报告，报告内容：

一、工程概况

二、工程地质概况

三、试验原理、方法及所用仪器设备

四、检测资料及成果分析与评价

五、结论与建议

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