1、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 11.2执行标准 11.3试验桩选桩原则 11.4检测压力 21.5检测要点 31.6仪器设备 31.7试桩要求 31.8荷载箱位置 41.9试验加/卸载方法 51.10试验后注浆 . 61.1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
2、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GB50204-20152建筑桩基技术规范JGJ94-20084混凝土强度检验评定标准GB/T 50107-20105建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-20139混凝土结构试验方法标准GB50152-201210建设工程施工现场供用电安全规范GB50194-201411建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-201312建筑工程施工质量统一验收规范GB50300-201313基桩静载试验自平衡法JT/T738-20091.3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
3、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1Za410+1452Zb33943Zc364+444Zd31345Ze1395146Z118937Z219031.4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
4、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
5、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
6、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
7、,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
8、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 (JGJ 94-2008)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
9、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 si抗拔极限侧 摩阻力( kN )抗压极限侧摩阻力(kN)2粉质粘土451.2213.6;1.43粘 土452.0356.1;1.44粘 土501.0197.8;1.45粉质粘土502.7534.1;1.4 -1 粉 土400.579.1; 1.46粉质粘土501.8356.1;1.47 -1 粘 土602.5593.5;1.4粉质粘土554.71095.8;1.5 -2 细 砂501.3312.3;1.78 -1 粉
10、质粘土731.5464.2;1.5粘 土802.0633.0;1.4 -1 粉质粘土731.5464.2;1.5粘 土806.01899.1;1.49粉质粘土703.61068.2;1.5距桩顶 30.6m处平衡点以上侧摩阻力约 6210kN10辉长岩残积土701.9563.8;1.51212-1 强风化辉长岩1702.42075.4;1.813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
11、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 0.1 mm,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
12、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 40 mm时,宜加载至位移量超过 40 mm。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 60mm80m;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 0.60.5;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 0.51.0(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。
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