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榄核植物油储备库扩建优化工程及地磅土建工程
桩基检测方案

编制: ___________________
校核: ___________________
审核: ___________________

广州建设工程质量安全检测中心有限公司
二O一四年五月三十日

目 录

一．工程概况…………………………………….………3
二．编制依据…………………………………….……..3
三．检测方法及抽检测数量…………………….……..4
( 一) 冲孔灌注桩……………………….…….…..4
( 二) 水泥土搅拌桩.………………………….…..4
四．检测原理、 现场实施及技术要点………….………5
( 一) 低应变法 ………………………………..…..5
( 二) 高应变法 ……….…………………...……..7
( 三) 钻芯法( 水泥土搅拌桩) …………….…….10
( 四) 单桩竖向抗压静载试验( 水泥土搅拌桩) ..11
( 五) 平板载荷试验(复合地基)……………..…..13
五. 现场检测安全措施及文明作业……….…………..14
六．进度安排及成果提交 ………………………....….15

榄核植物油储备库扩建优化工程及地磅土建工程
桩基检测方案

一．工程概况
本工程位于广州市南沙区榄核镇上街, 占地面积约1200m2, 新建12个储油罐( 含基础) 、 100吨地磅基础一座、 加热间及排水沟围堰等配套设施; 罐体采用圆柱形钢结构, 高9.3米, 半径3.6米, 单个容积为370m3。12个罐体连成一组, 四周设围堰, 两侧设进出楼梯。罐体组与一期、 二期罐体组设置空中连廊。
储油罐基础采用冲孔混凝灌注桩, 桩径为800mm, 单桩承载力特征值为1200KN, 桩端持力层为中风化粉砂质泥岩, 桩长约20米, 混凝土强度为C30, 共60根。
管架基础与加热间采用水泥土搅拌桩, 桩径为500mm, 单桩竖向承载力特征值不低于100KN, 桩端进入2-2粉砂层土, 桩长14米, 混凝土强度为C25, 共约156根。
地磅基础采用冲孔混凝灌注桩, 桩径为800mm, 单桩承载力特征值为1200KN, 桩端支撑岩为强风化花岗岩, 桩长约15-18米, 混凝土强度为C25, 共10根。
根据国家现行有关规范、 规程及省市有关文件的规定, 结合本工程具体特点, 广州建设工程质量安全检测中心有限公司提出以下本工程桩基的检测方案。

二．编制依据
(1)．中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106- ;
(2)．广东省标准《建筑地基基础检测规范》( DBJ15-60- ) ;
(3)．穗建质[ ]574号”关于建筑工程地基基础检测工作的通知”;
(4)．委托单位提供的本工程有关桩基础设计及施工等文件资料。
三．检测方法及抽检数量
依据本项目有关桩基础的设计文件资料, 工程桩基础采用冲孔灌注桩和水泥土搅拌桩, 其中水泥土搅拌桩用于复合地基处理, 因此本项目检测应分以下两类:

( 一) 冲孔灌注桩检测
依据相关规范、 文件, 本工程冲孔灌注桩应进行两种检测: 一是桩身完整性检测, 一是基桩承载力检测。
1 桩身完整性检测
本工程冲孔灌注桩的桩径为800mm, 共70根。穗建质[ ]574号”关于建筑工程地基基础检测工作的通知”中规定的抽检规则为: 对于桩径＜1500mm的柱下桩和非柱下桩, 应采用钻芯法或声波透射法抽检, 抽检数量不少于相应桩总数的30%且不少于20根; 对未抽检到的其余桩, 宜采用低应变法或高应变法检测。
因此建议本工程桩身完整性检测采用低应变法和声波透射法( 或钻芯法) 相结合的方法, 其中声波透射法( 或钻芯法) 检测抽检数量建议为20根, 低应变法检测抽检数量建议为50根。

2 承载力检测
承载力检测可采用单桩竖向静载试验和高应变法, 本工程桩基础设计等级为丙级, 依据规范和文件规定, 考虑到工程的需要, 建议本项目的承载力检测采用高应变法。
穗建质[ ]574号”关于建筑工程地基基础检测工作的通知”中规定的抽检规则为: 当采用高应变法抽检时, 抽检数量不少于单位工程桩总数的5%且不少于5根, 因此建议高应变法检测抽检5根。

( 二) 水泥土搅拌桩检测
穗建质[ ]574号”关于建筑工程地基基础检测工作的通知”中规定采用水泥土搅拌桩处理的复合地基应进行两类三种检测: 一类是桩体施工质量检测即钻芯法和单桩竖向抗压载荷试验, 一类是复合地基平板载荷试验, 具体的建议抽检数量如下:
1 钻芯法
穗建质[ ]574号”关于建筑工程地基基础检测工作的通知”中规定: 抽检数量不少于总桩( 墩) 数的0.5%, 且总不得少于3根, 本工程水泥土搅拌桩约为156根, 因此建议钻芯法抽检数量为3根。

2 单桩竖向抗压载荷试验
穗建质[ ]574号”关于建筑工程地基基础检测工作的通知”中规定: 抽检数量不少于总桩( 墩) 数的0.5%, 且总不得少于3根, 本工程水泥土搅拌桩约为156根, 因此建议单桩竖向抗压载荷试验抽检数量为3根。

3 复合地基平板载荷试验
穗建质[ ]574号”关于建筑工程地基基础检测工作的通知”中规定: 抽检数量不应少于总桩( 墩) 数的0.5%, 且不得少于3点; 可选择多桩( 墩) 复合地基平板载荷试验或单桩( 墩) 复合地基平板载荷试验, 也可一部分试验点选择多桩( 墩) 复合地基平板载荷试验而另一部分试验点选择单桩( 墩) 复合地基平板载荷试验, 但试验点的总数不得低于总桩( 墩) 数的0.5%, 且不得少于3点。本工程水泥土搅拌桩约为156根, 因此建议复合地基平板载荷试验抽检数量为3点单桩。

最终的检测数量和具体桩位由建设、 监理和设计方共同确定并上报建设行政主管部门批准后实施。

四．检测原理、 现场实施及技术要点

( 一) 低应变法
1 检测目的
检测基桩的桩身完整性, 判定桩身缺陷的程度及位置。
2 基本原理
基桩低应变法检测桩身结构完整性的基本原理是: 经过在桩顶施加激振信号产生应力波, 该应力波沿桩身传播过程中, 遇到不连续界面( 如蜂窝、 夹泥、 断裂、 孔洞等缺陷) 和桩底面时, 将产生反射波, 检测分析反射波的到时、 幅值和波形特征, 就能判断桩的完整性。
3 检测仪器设备
检测仪器采用美国PDI公司生产的P.I.T桩基完整性检测仪或武汉岩海工程技术有限公司生产的基桩动测仪, 检测设备及现场联接见图4-1。
手锤击打
桩身完整性检测仪
信号输入
参数设定
数据处理
结果输出

桩
计算机
绘图仪

图4-1 基桩低应变法检测仪器设备现场连接示意图

4 检测前的准备工作
约14天砼龄期或至少达到设计强度的70%后开始检测, 通知进场检测前请做好以下工作:
1) 凿去桩头浮浆, 露出新鲜密实桩顶( 混凝土) 面, 使桩头保持平整;
2) 清除桩头碎石、 杂物、 泥浆和积水, 使桩头保持清洁、 干燥; 按下图4-1所示在桩顶( 桩中心算起半径2/3处和桩中心位置) 用砂轮机磨平3-5个约10cm2的测点, 以便安装传感器,特别注意测点处不能松动、 开裂, 要尽可能坚硬;

图4-1 基桩低应变测点分布图

3) 在检测之前, 桩顶承台不得绑扎钢筋, 并适当处理桩头伸出的钢筋笼, 使人能够自由出入;
4) 提供基桩平面布置图、 场地地质资料及检测桩的有关成桩资料等。

( 二) 高应变法

1. 检测目的
① 检测桩身结构完整性;
② 确定单桩竖向极限承载力及桩侧摩阻力和端承力分布情况。

2. 基本原理
高应变动力试桩的基本原理: 用重锤冲击桩顶, 使桩—土产生足够的相对位移, 以充分激发桩周土阻力和桩端支承力, 经过安装在桩顶以下桩身两侧的力和加速度传感器接收桩的应力波信号, 应用应力波理论分析处理力和速度时程曲线, 从而判定桩的承载力和评价桩身质量完整性。
假设桩为一维线弹性杆, 测点下桩长为Ｌ, 横截面积为Ａ, 桩材弹性模量为E, 桩材质量密度为ρ, 桩身内应力波传播速度( 俗称弹性波速) 为C( C 2 =E/ρ) , 广义波阻抗或桩身截面力学阻抗为Z = AρC; 其桩身应力应变关系可写为:
假设土阻力是由静阻力和动阻力两部分组成:
推导可得桩的一维波动方程:
分析方法采用Case法和实测曲线拟合法:
记冲击速度峰对应时间为t1,t2=t1+2L/C为桩底反射对应时间, 根据实测的力、 速度曲线F(t)、 V(t)推导可得case法判定桩的承载力的计算公式为:
对于等截面桩, 桩顶下第一个缺陷对应的完整性系数由下式计算:
其中:
Rx---缺陷点X以上的桩周土阻力;
缺陷位置可根据缺陷反射波的对应时间tx由下式确定:
实测曲线拟合法采用了较复杂的桩－土力学模型, 选择实测力或速度或上行波作为边界条件进行拟合, 拟合完成时计算曲线应与实测曲线基本吻合, 桩侧土摩阻力应与地质资料基本相符, 贯入度的计算值应与实测值基本吻合, 从而获得桩的竖向承载力和桩身完整性。

3. 检测设备
检测仪器: 采用美国PDI公司生产的PAL、 PAX型打桩分析仪和武汉岩海公司生产的RS-1616K( S) 基桩动测仪。
锤击设备: 根据工程桩的承载力不同将分别使用10t、 20t和38t、 的重锤。
检测仪器设备及现场连接见图1。
高应变打桩分析仪
参数设定
数据处理
信号输入
结果输出
重
锤

桩

A2
A1

F2
F1
波形绘制
打印结果

注: A1、 A2——加速度传感器 F1、 F2——力传感器
图1 高应变法动力试桩示意图
4. 检测时间
受检灌注桩混凝土强度至少达到设计强度的80%, 且不小于30Mpa, 约20天龄期。

5. 检测前准备工作

1) 场地要求
( 1) 被检测桩的桩号、 桩径、 砼强度、 实际桩长等设计及施工资料应提前作好标识;
( 2) 工地应准备好220V交流电源;
( 3) 按照检测方的要求准备好检测前的桩头处理工作;
( 4) 场地条件应能够进退场平板车及起重机的便道。被检测桩所在场地应能行走25吨以上汽车起重机, 要求起重机车尾到要检测桩距≤7m;
( 5) 若待检桩处于基坑中, 请对该基坑做可靠的支护处理确保检测人员能安全上下且起重设备在其周围合适范围内工作时不发生危险。

2) 桩头准备
桩头开挖处理需求说明如图1。将桩顶浮浆打掉至正常砼达面( 达到设计强度) , 保留原桩身钢筋。用高标号砼( C40以上) 驳接桩头, 有条件掺加早强剂以缩短龄期, 在新驳接桩头内布竖向钢筋、 环行箍筋和五层钢筋网, 规格结构、 尺寸如附图1所示。驳接面砼要够标号, 并要清洗干净。坑底浇捣标号C15、 厚度10厘米以上砼; 或整平压实坑底并上铺20cm厚砂层, 坑底不能有积水。

( 三) 钻芯法( 水泥土搅拌桩)
1 检测目的
目的是检验搅拌桩或旋喷桩施工记录桩长是否属实, 鉴定持力层土性, 评价桩身均匀性, 检验水泥土抗压强度等。

2 检测仪器设备
(1)钻机
本次钻芯法检测采用北京探矿机械厂生产的XY-1A型钻机, 使用双管单动金刚石钻具, 以合金钻头钻进。
(2)芯样切割机
采用江苏姜堰市曙光机电设备厂生产的DQ-1型芯样切割机。
(3)压力试验机
采用吉林省金力试验技术有限公司生产的YAW- 型压力试验机。
5 技术要求
⑴ 采用回转钻进方式。
⑵ 采用双管单动金刚石钻具, 将取样与钻进合二为一, 且保持试件的天然湿度。
⑶ 为保证取样质量, 回次进尺应不超过1.0米。
⑷ 钻孔口径不小于110mm, 以保证试块尺寸。
⑸ 钻孔的位置位于搅拌桩的径向D/4位置处, 持力层钻取3D。
⑹ 钻孔抽芯时, 桩龄期应为不小于28d。
⑺ 应在桩身有代表性部位采取芯样试件, 进行抗压强度测试。

3 钻芯成果整理
⑴ 提交试块的抗压强度值。
⑵ 根据试块抗压强度试验结果, 评判搅拌桩的桩身强度是否满足设计要求。
⑶ 判定持力层是否满足设计要求。

4 检测前准备工作
(1)道路条件: 满足2吨载重货车运输钻机设备进退场;
(2)负责受检桩头的出露和开挖, 以便钻芯检测孔的准确定位;
(3)若因基坑开挖而使钻机检测设备无法安置就位时, 负责安排塔吊等设备协助起吊就位。

( 四) 单桩竖向抗压静载试验( 水泥土搅拌桩)
1 检测目的
检测单桩的竖向抗压承载力。

2 检测方法
采用单桩竖向抗压承载力特征值的2倍为最大试验荷载, 快速维持荷载法, 即一般每隔一小时加一级荷载。
根据试验数据绘制的Q～s、 s～lgt曲线来确定单桩竖向抗压静载的极限承载力Qu , 当Qu³2倍承载力设计值时, 判定该受检桩满足设计要求。

3 试验设备、 工作内容及技术要求
( 1) 试验设备
采用组合钢梁和砂包或标准砼块( 重物) 组成的压重平台置于碎石垫层面上作为施荷反力系统时, 重物平台总重量大于预定最大试验荷载的20%以上, 荷重在试验前一次性加上平台。试验时, 由电动高压油泵给置于试桩面的油压千斤顶逐级加、 卸荷载。
( 2) 工作内容
提供试验设备、 仪器、 砂包或标准砼块(重物), 以及它们的运输和进退场; 现场试验平台的摆设、 吊机吊装及设备、 砼块的场内中转; 派出技术人员在现场测试、 记录; 资料整理、 报告编写及装订。
上述的检测工作内容不包括桩头开挖及处理、 场内重物运输及中转所需道路的铺设及平整。
( 3) 技术要求
①试验加载: 采用快速维持荷载法, 每级加载为预定最大试验荷载的1/10, 第一级按2倍荷载分别加载。
加载沉降观测: 每级荷载施加后维持1h,按第5min、 15min、 30min测读桩顶沉降量, 以后每隔15min测读一次, 测读时间累计为1h, 若最后15min时间间隔的桩顶沉降增量与相邻15min时间间隔的桩顶沉降增量相比未明显收敛时, 应延长维持荷载时间, 直至最后15min的沉降增量小于相邻15min 沉降增量为止。
②试验卸载: 卸载分五级进行, 每级卸载值为预定最大试验荷载的1/5。
卸载沉降观测: 每级卸载维持15min, 按第5min 、 15min测读桩顶沉降量后, 即可卸下一级荷载, 全部卸载后测读时间为第5、 15、 30min, 以后每隔30 min 测读一次, 维持时间为120min。
③沉降观测: 在桩顶位置安装2～4个WBD-30(或WBD-50)型百分表, 按规定时间测读桩顶在各级荷载作用下的沉降量, 百分表精度为0.01mm。试验所用的仪器、 仪表均经省计量部门作定期检验后统一发给计量认证合格证, 精度满足试验要求。
④试验成果整理
Ⅰ提供各级荷载及其对应沉降量汇总表, 绘制Q~s、 s~lgt曲线。
Ⅱ根据试验数据绘制的Q~s、 s~lgt曲线来确定单桩竖向极限承载力Qu, 当Qu³2倍承载力特征值时, 判定该受检桩满足设计要求。

4 检测前的准备工作
( 1) 道路处理: 满足试验设备(组合钢梁及重物)进场及场内中转的需要。
( 2) 桩头处理: 破桩头至试验标高。

( 五) 平板载荷试验(复合地基)
1检测目的
测定复合土层的承载力和变形参数, 从而确定复合地基承载力特征值。

2仪器设备
(1).承压板: 厚度为30mm的圆形压板。
(2).施荷设备: 由千斤顶及精密压力表组成。
(3).沉降测读设备: WBD-50型百分表2~4块及磁性表座和二根基准杆组成, 百分表读数精度为0.01mm。
(4)承荷刚性平台( 4m×6m) 由工字钢梁组合而成。

3技术要求
(1) 单桩复合地基载荷试验的承压板采用圆形, 承压板面积为一根桩所承担的处理面积。桩的中心应与承压板中心保持一致, 并与荷载作用点相重合。
(2) 承压板底面标高应与桩顶设计标高相适应, 承压板下宜铺设粗砂或中砂垫层, 垫层厚度取50～150mm。
(3) 总加载量不应小于设计要求值的两倍, 加载等级可分为8～12级; 现将加载分8级。
(4)每加一级荷载, 在加荷前后均应测读压板沉降量一次, 以后每半小时读记一次。当1h内沉降量小于0.1mm 时才可加下一级荷载。
(5)当出现下列现象之一时, 可终止试验:
Ⅰ.沉降急剧增大, 土被挤出或压板周围出现明显的隆起;
Ⅱ.承压板的累计沉降量已大于其直径的6%;
Ⅲ.当达不到极限荷载, 而最大加载压力已达到设计要求压力值的2倍。
(6)卸载观测: 卸荷级数为加载级数的一半, 等量进行, 每卸一级, 隔半小时, 读记回弹量。
(7)复合地基承载力特征值的确定:
Ⅰ.当压力—沉降曲线上极限荷载能确定, 而其值不小于对应比例界限的2倍时, 可取比例界限; 当其值小于对应比例界限的2倍时, 可取极限荷载的一半;
Ⅱ.当压力—沉降曲线是平缓的光滑曲线时, 可按相对变形值确定, 对水泥土搅拌桩复合地基, 可取s/d等于0.006所对应的压力。但按相对变形值确定的承载力特征值不应大于最大加载压力的一半。

4 检测前的准备工作
( 1) 道路处理: 满足试验设备(组合钢梁及重物)进场及场内中转的需要。
( 2) 桩头处理: 破桩头至试验标高, 桩周平整。

注: 以上各种检测前的准备工作由委托方负责安排, 我单位可提供技术指导。

五. 现场检测安全措施及文明作业
1、 检测设备进出场和移位时应注意道路周边情况, 发现不能安全通行时及时与各方沟通, 加固通道;
2、 检测工作时树好警戒范围标识, 疏散周围与检测工作无关的人员, 发现安全隐患( 特别是基坑周围工作) 时立即停止检测工作并及时排除;
3、 起重设备严格按其操作规程作业, 操作人员持证上岗;
4、 待检桩处于基坑中时, 督促建设方和施工方对该基坑做可靠的支护处理确保检测人员能安全上下且起重设备在其周围6m范围内工作时不发生危险, 若基坑没有进行相应支护处理且存在安全隐患时要及时停止检测并上报监理和建设方。
5、 待检桩周垫层不能承受检测设备时不能强行进行检测, 应及时与各方联络解决, 保障安全的同时确保检测数据的准确性;
6、 检测工作暂停期间安排好检测设备的放置;
7、 现场检测人员必须服从现场指挥, 工作时思想集中, 有安全生产意识。
8、 现场检测人员必须配戴安全帽, 不准赤脚或穿拖鞋工作。
9、 现场用电必须注意安全用电, 电箱、 电缆及现场照明符合规范要求。
10、 所有检测人员( 包括技术负责人、 检测人员、 工人) 必须遵守廉政纪律, 严禁敲诈勒索和接受红包等任何形式的馈赠; 必须严格遵守有关操作规程, 认真如实填写检测记录, 不得弄虚作假, 不准瞒报, 对违反规定的应追究责任。

六. 进度安排及成果提交
根据项目进度情况, 优先安排配合本项目现场检测, 按工程进展情况, 可安排多台套设备进场检测。在现场准备工作充分满足设备顺利运转的情况下, 低应变检测每台套设备每天可完成50根桩的检测; 高应变法检测每台套设备每天可完成10根桩的检测; 钻芯法检测每台套设备每天可能够钻取芯样约30m左右; 每天大约可完成2~10台套搅拌桩复合地基单桩竖向抗压载荷试验检测。现场检测工作完成后, 3个工作日内提供初步检测结果, 7个工作日内提供正式检测报告。

广州建设工程质量安全检测中心有限公司
5月30日

附图1
　 5层＠100φ12＠100双向钢筋网
将桩头浮浆凿除, 至桩身砼　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
密实部分方可浇注桩帽。
原桩身钢筋笼主筋伸至桩顶第一层钢筋网内
　　　　　　　用细砂或碎石　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　垫平坑底 H高度范围内环形箍筋φ12＠100

施工说明
1 本图尺寸均以毫米为单位, D为桩径。
2 桩帽高度H取值:
　桩径D≤600mm, H取1200mm; 桩径Ｄ>600mm, Ｈ取两倍直径; Ｈ最大取值１.5m。３、 试验时, 桩帽砼强度等级应比桩身砼提高1-2个等级, 且不得低于C40。
4、 浇注桩帽砼前, 必须要凿去桩头浮浆等松散部分至砼坚硬面, 应保证砼振捣密实, 且应留同条件砼试压件做试压用。应保证桩帽顶水平, 桩帽四周表面平整垂直, 并将桩轴心引标至桩帽顶面。若因桩头不符设计要求而击坏桩头, 不能接收到信号或信号很差, 不能计算测试结果, 应由委托方负责。
５、 若试桩工期很紧, 可在浇桩帽砼时加早强剂或提高砼强度等级, 但试验时其强度等级必须达到以上要求。坑底应采取措施( 垫砂石或浇筑混凝土) 整平且无积水。
６、 现场应提供220V交流电源至试桩位置。
7、 现场应平整吊机和平板车至试桩位置6米范围内所需便道及工作平台。
8、 待以上准备工作完毕, 即可通知本中心进场试验。
联系电话: [phone]
广州建设工程质量安全检测中心有限公司
批准

校对

基桩高应变动力试桩桩帽施工图(特征值10000kN以下)
图别
试施
审核

设计

图号
3
室主任

制图

日期
.3