某国际机场扩建配套交通中心工程检测方案.docx
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某国际机场扩建配套交通中心工程检测方案
某国际机场扩建配套交通中心工程
桩基检测
检
测
方
案
2011年12月19日
方案编写:
方案审核:
方案批准:
2011年12月19日
一、
工程概况
某国际机场扩建配套交通中心工程,采用钢筋混凝土钻孔灌注桩。
SZ1,桩径2200mm,有效桩长35m、37m、40m,单桩竖向抗拔极限承载力标准值为21356kN,并拔至破坏;SZ2,桩径2200mm(直桩),有效桩长38m,单桩竖向抗压极限承载力标准值为22636kN,并压至破坏。
抗压(拔)试桩须加护筒,护筒规格为5mm厚、直径2200mm、长度分别为23.66m和14.25m。
二、检测数量
1、单桩竖向抗压静载荷试验:
本项目检测数量为2根(38m2根)。
2、单桩竖向抗拔静载荷试验:
本项目检测数量为3根(35m、37m、40m各1根)。
3、桩身完整性检测:
(1)声波透射法:
本项目数量为5根(35m、37m、40m各1根,38m2根)。
(2)低应变反射波法:
本项目数量为5根(35m、37m、40m各1根,38m2根)。
三、单桩竖向抗压(拔)静载荷试验
(一)检测目的和要求
1、检测目的:
确定单桩竖向抗压(拔)极限承载力标准值。
2、检测要求:
加载至预估的最大单桩竖向抗压(拔)承载力值并压(拔)至破坏。
(二)检测所执行的规范规程
中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)
(三)试验仪器及设备
1、单桩竖向抗压静载荷试验压重平台反力装置;
2、单桩竖向抗拔静载荷试验千斤顶反力装置;
3、静载荷测试仪
(四)单桩竖向抗压静载试验场地条件
1、由于最大加载量过大,达到22636kN,现场搭建检测平台如图1-1所示,下挖100cm寸石回填压实,场地外围具备车道,载重50T的大型车辆(以吊车和板车为主)可进入试验桩区域;
2、在灌注桩施工过程中形成的泥浆坑,应在施工完毕全部清除干净,并回填碎石夯实;
3、试验桩周围50m范围内有220V、380V电源,电源负荷为5kw,现场需具有照明设施,以备夜间作业需要。
(五)抗压(拔)钻孔灌注桩桩头处理方法
1、抗压试验桩桩头处理
(1)抗压试桩须加护筒,护筒规格为5mm厚、直径2200mm、长度为23.66m。
2、抗拔试验桩桩头处理及支墩的桩头处理
(1)抗拔试桩须加护筒,护筒规格为5mm厚、直径2200mm、长度为14.25m。
钢筋露出桩顶500mm并调直。
(2)支墩桩头高出地面1350mm,剔除松散砼,然后抹平。
直径2200mm,桩长等同试验桩。
露出地面部分用厚度为5mm的钢板围裹,钢板进入地面200mm。
(3)支墩与抗拔桩距离示意图
桩长为35m、37m、40m的试桩:
(五)试验原理及方法
1、单桩竖向抗压静载荷试验
单桩竖向抗压静载荷试验采用压重平台反力装置,即由压重平台提供反力通过试桩钢梁及7台500T并联液压千斤顶对试桩进行竖向抗压荷载试验。
试验采用静载荷测试仪,采用压力传感器直接测定压力,试桩沉降量采用四块位移传感器记录。
基准梁采用钢质,长6米。
试验装置平面示意图如图2-1所示。
图2-1单桩竖向抗压静载荷试验装置示意图
试桩加载方法采用慢速维持荷载法。
荷载分级:
预估极限承载力值的1/10~1/15。
第一级可按两倍分级荷载加荷。
测读沉降时间:
每级荷载施加后按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量,以后每隔30min测读一次。
相对稳定标准:
每一小时内的桩顶沉降量不超过0.1mm,并连续出现两次(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)。
终止加荷条件:
(1)某级荷载作用下,桩顶的沉降量超过前一级荷载作用下桩顶沉降量的5倍时;
(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)已达设计要求的最大加载量。
(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量超过80mm。
出现上述情况之一时即可终止试验。
卸载与卸载沉降观测:
每级卸载值为每级加载值的2倍。
卸载时,每级荷载维持1h,按第15、30、60min测读桩顶沉降量后,即可卸下一级荷载,卸载至零后,测读桩顶残余沉降量,维持时间为3h,测读时间为第15、30min,以后每隔30min测读一次。
2、单桩竖向抗拔静载荷试验
单桩竖向抗拔静载试验,采用6台500T并联液压千斤顶的反力装置,即由千斤顶产生的力通过试桩大梁形成反力系统对试桩进行荷载试验。
试验装置如图2-2所示。
试验采用精密压力表直接测定压力,试桩上拔量采用机械百分表测读。
基准梁为钢质。
图2-2单桩竖向抗拔静载荷试验装置示意图
加载方法采用慢速维持荷载法。
荷载分级:
预估极限承载力值的1/10。
第一级可按两倍分级荷载加荷。
测读沉降时间:
每级荷载施加后按第5、15、30、45、60min各测读一次桩顶上拔量,以后每隔30min测读一次,每级荷载在维持荷载过程中的变化幅度不得超过分级荷载的±10%。
相对稳定标准:
每级荷载作用下每一小时内的上拔增量不超过0.1mm,并连续出现两次(从每级荷载施加后的第30min开始,由三次或三次以上每30min的上拔观测值计算)。
终止加载条件:
当出现下列情况之一时,即可终止加载:
(1)桩顶荷载为桩受拉钢筋总极限承载力的0.9倍时;
(2)某级荷载作用下,桩顶变形量为前一级荷载作用下的5倍;
(3)累计上拔量超过100mm。
四、桩身完整性检测
(一)声波透射法
1、检测依据
本方法按中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003执行。
2、检测前准备
声测管机头处焊缝满焊,钢管内壁不过焊,桩顶和桩底处声测管用钢板封堵满焊,保证声测管内部通畅。
声测管底部与钢筋笼底部对齐,声测管顶部高出钢筋笼矮钢筋40cm。
声测管焊接在钢筋笼内部,从桩头到桩底点焊稳定即可。
三根声测管在钢筋笼内部呈正三角形布置。
保证三根声测管间距一致相互平行。
提前三天注水。
下钢筋笼到钻孔中时注意吊装方法,保证钢筋笼垂直度,避免钢筋笼弯曲使声测管接头处开焊。
3、检测仪器设备
检测仪器设备采用北京智博联ZBL-U520非金属超声检测仪,包括双孔换能器、孔口深度滑轮,数据自动连续采集。
4、基本原理
超声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理是:
由超声脉冲发射源在砼内激发高频弹性脉冲波,并用高精度的接收系统记录该脉冲波在砼内传播过程中表现的波动特性;当砼内存在不连续或破损界面时,缺陷面形成波阻抗界面,波到达该界面时,产生波的透射和反射,使接收到的透射波能量明显降低;当砼内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时,将产生波的散射和绕射;根据波的初至到达时间和波的能量衰减特性、频率变化及波形畸变程度等特征,可以获得测区范围内砼的密实度参数。
测试记录不同侧面、不同高度上的超声波动特征,经过处理分析就能判别测区内部存在缺陷的性质、大小及空间位置。
在基桩施工前,根据桩直径的大小预埋一定数量的声测管,作为换能器的通道。
测试的每两根声测管为一组,通过水的耦合,超声脉冲信号从一根声测管中的换能器中发射出去,在另一根声测管中的换能器接收信号,超声仪测定有关参数并采集存储。
换能器由桩底同步往上提升,检测遍及整个截面,其现场工作简图见图3-1。
图3-1基桩超声波检测示意图
5、桩身完整性分类标准
类别
特征
Ⅰ
各检测剖面的声学参数均无异常,无声速低于低限值异常。
Ⅱ
某检测剖面个别测点的声学参数出现异常,无声速低于低限值异常。
Ⅲ
某一检测剖面连续多个测点的声学参数出现异常;两个或两个以上检测剖面在同一深度测点的声学参数出现异常;局部混凝土声速出现低于低限值异常。
Ⅳ
某一检测剖面连续多个测点的声学参数出现明显异常;两个或两个以上检测剖面在同一深度测点的声学参数出现明显异常;桩身混凝土声速出现普遍低于低限值异常或无法检测首波或声波接受信号严重畸变。
(二)低应变反射波法
本方法按照中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)中的有关规定进行。
试验仪器采用武汉岩海工程技术开发公司生产的RS1616K(P)基桩动测仪。
低应变反射波法的基本原理是:
利用锤击设备对桩顶施加一瞬态激振信号-弹性波,该弹性波沿桩身向下传播。
在传播过程中,当遇到介质突变的界面时,将会产生反射和透射,使弹性波发生变化,通过分析从桩顶接收到的沿桩身反射回来的信号,来判断桩身的完整性情况。
该方法的基本过程是用小力锤敲击桩顶,给桩顶一定的能量,使桩顶处产生向下传播的弹性波;安装在桩顶处的传感器(加速度计或速度计)将接收到的入射波、反射波记录到基桩检测仪上;通过分析检测仪上的记录信号得出桩身完整性情况。
其现场工作简图见图3-2。
图3-2低应变反射波法现场工作简图
五、工期
1、单桩静载荷试验在具备进场条件并接到委托单位的通知后,于规定时间将有关设备仪器运抵现场,并开始安装、调试及检测。
单桩竖向抗压静载试验1根5天,单桩竖向抗拔静载试验1根4天,(如遇到雨、雾、雪等天气影响,进场时间顺延,并需再次确认检测场地条件的变化情况。
)工期按照委托方要求完成。
2、低应变反射波法在静载荷试验之前进行。
3、声波透射法必须在打完桩15天后压力灌浆前进行。
六、资料提供
场外试桩全部检测完毕,三天内出具该工程正式检测报告。
七、委托单位应提供的资料
1、本场地的工程地质勘察报告。
2、本场地的试桩桩位示意图。
3、委托方提供380V和220V电源
4、各试桩的施工记录。
5、委托单位对测试的具体要求。
八、几种静载抗压试验检测方法的比较
(一)堆载法:
1、技术方面:
堆载法,是在地面上堆载足够的配重来提供加载反力,以实现对桩基的加载。
属传统试验方法,安全,可靠。
(二)锚桩法:
1、技术方面:
锚桩法,是以试验桩附近的辅助桩作为反力支撑,对桩基进行载荷试验,属传统试验方法,安全,可靠。
(三)自平衡法:
1、技术方面:
本方案未作描述,因为是场外试验,该工程试验环境很好,不是在边坡、水上做试验。
自平衡法,是在桩基内部,以自身的承载能力作为加载反力,实现自我加载的方法,是近几年新发展的一种试验技术。
自平衡法发展历史较短,技术成熟度较低。
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- 关 键 词:
- 国际机场 扩建 配套 交通 中心 工程 检测 方案