鉆孔灌注樁檢測方案
2015-04-27
一、概述
一期2×600MW工程采用砼鉆孔灌注樁基礎。設計基樁約5000根，樁徑d=800mm，樁長約30m，樁端持力層為中風化泥質(zhì)粉砂巖。設計單樁豎向承載力特征值為3500kN，樁身混凝土強度等級為C 35 。為了檢驗工程基樁單樁豎向承載力和基樁的樁身質(zhì)量，受××(建設單位)委托，我公司承擔工程基樁的檢測任務。為確保檢測工作科學、公正、規(guī)范以及符合安全適用、數(shù)據(jù)準確的要求，特制定本檢測方案。
二、檢測工作內(nèi)容
1、按設計圖紙、規(guī)范要求及項目業(yè)主要求的比例對脫硫島工程約671根鉆孔灌注樁基進行低應變法檢測，確認基樁施工完整性。
2、按設計圖紙、規(guī)范要求及項目業(yè)主要求的比例對部分基樁進行高應變法檢測，進一步確認樁基施工的完整性和樁端承載力。
3、按設計圖紙、規(guī)范要求及項目業(yè)主要求的比例進行鉆芯取樣，對部分樁基進一步檢測，提出質(zhì)量問題范圍和影響程度。
三、檢測依據(jù)的規(guī)范標準
1、中華人民共和國行業(yè)標準JGJ 106-2003《建筑基樁檢測技術規(guī)范》。
2、中華人民共和國標準GB5020 -2002《建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》。
四、檢測方法及基本原理
?。ㄒ唬┗鶚秵螛敦Q向承載力檢測
基樁單樁豎向承載力檢測采用高應變法。具體實施按中華人民共和國行業(yè)標準JGJ 106-2003《建筑基樁檢測技術規(guī)范》有關規(guī)定進行?；鶚陡邞兎z測，是使用相當于樁的極限承載力的瞬態(tài)高能量沖擊荷載來檢驗樁土體系，揭示樁土體系在接近極限階段的實際工作性能。為了確保檢測時錘擊力的正常傳遞，獲得合格的信號，檢測前必須對未滿足超灌要求的樁頭進行加固處理(樁基澆筑時已超灌留置擴頭的樁除外)，具體要求是：
1、根據(jù)工程基樁的施工情況，為了確保工程進度及檢測時吊裝運輸設備能進入場地內(nèi)靠近樁邊吊裝檢測，除了檢測場地內(nèi)通路、通電外，對于要進行高應變法檢測的基樁要求進行小范圍（平面直徑3m左右）開挖（單樁開挖）至樁頭出露，以便于對未滿足超灌要求的樁頭進行接長加固。
2、考慮到為了防止檢測時重錘沖撞樁頭造成原樁頭的破損，同時也為了確保檢測時錘擊力的正常傳遞，對所挖出進行高應變法檢測的基樁，要求對其樁頭進行接長加固(樁基澆筑時已超灌留置擴頭的樁除外)。對于樁未滿足超灌要求或樁頂未有超灌擴頭的樁頭接長加固段施工技術要求：
?。?）檢測樁原樁頭頂面若不夠平整，或存在浮漿、軟弱層或破碎層時，必須先予以鑿掉整平。
（2）在清理合格的樁頂上加做接長加固段，接長加固段一般要求大于1.6d(d為樁身直徑)以上。接長加固段其頂面應水平、平整，頂面中軸線與原樁身中軸線應重合，接長加固段應與原樁身垂直。
?。?）原樁身主筋應全部直通至接長加固段頂部混凝土保護層之下（保護層厚度必須滿足設計圖紙要求），各主筋應在同一高度（水平）上。
?。?）接長加固段范圍內(nèi)設置箍筋ф8@100與主筋點焊，樁頂部范圍設置3層鋼筋網(wǎng)片，間距100mm,網(wǎng)片規(guī)格ф12@100與主筋焊接。
（5）接長加固段混凝土強度等級要求不低于原設計強度等級。
3、為了便于檢測時測試傳感器的安裝以及開展測試工作符合規(guī)范要求，在進行檢測時，要求試樁基坑內(nèi)不得有水，因此必需配有排水裝置或排水溝。
4、試驗結(jié)束后可將樁接長加固段破除至設計樁頂高程。
檢測時為避免可能出現(xiàn)偏心錘擊的影響，應在樁頂以下1.5倍左右樁徑處的樁身兩側(cè)分別對稱安裝兩只加速度傳感器和兩只應變傳感器。進行試驗實測時宜采用自由落錘錘擊樁頂，通過動測儀采集樁頂附近傳感器安裝處樁身截面的軸向應力和樁身運動加速度的時程曲線，以待室內(nèi)計算分析。
高應變法檢測的基本原理是將樁當作一維彈性桿件，利用重錘自由下落垂直撞擊樁頂，使樁周土體系進入充分的非彈性工作階段，樁和樁周土之間出現(xiàn)瞬時的剪切破壞模式，從而相當充分地激發(fā)樁周土對樁的全部阻力，通過采集樁頂附近有代表性的樁身截面的軸向應變和樁身運動加速度的時程曲線進行分析計算，獲得該截面的軸向平均內(nèi)力F(ｔ)和軸向平均速度V(ｔ)。
由于檢測所施加的錘擊力是一個相對較短暫的脈沖力，樁頂受到錘的沖擊后，沖擊能量是以波動形式傳至樁底（這種波動可用一維波動方程來描述）。通過安裝在樁頂附近樁身兩側(cè)傳感器的檢測，經(jīng)儀器記錄放大、濾波和計算機軟件分析處理，可以觀察到應力波在樁身中的傳播過程。因此，可以運用一維波動方程對樁身阻抗和土阻力進行分析和計算，推算樁周土阻力分布（包括靜阻力和動阻力）和土的其他力學參數(shù)；在充分的撞擊力作用下，就能獲得巖土對樁的極限阻力。然后利用實測時域波形曲線采用CAPWAP法分析計算單樁極限承載力。
CAPWAP法的基本思路是從實測的力波或速度波曲線中任選一條，并參考地質(zhì)資料，設定一組樁身阻抗、土阻力及其它樁土參數(shù)，將土阻力分配到樁周和樁端，進行相應的波動計算，求出另一條曲線，使計算波形和實測波形擬合，若兩者不吻合，則重新調(diào)整參數(shù)，反復迭代計算，直到兩者吻合程度滿意為止，最終求得單樁豎向極限承載力。在一定條件下，根據(jù)上述分析計算的結(jié)果完成模擬的靜力計算，推斷相應的靜力載荷試驗下的P～S曲線。
實測曲線擬合法的基本原理與計算步驟是：
1、從試驗實測的曲線中選取合理的實測信號，確定波速平均值；
2、根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告和施工記錄，假定樁和土的力學模型及其模型參數(shù)；
3、利用實測的速度（或力、上行波、下行波）曲線作為輸入的邊界條件，通過波動方程數(shù)學求解，反算樁頂?shù)牧Γɑ蛩俣取⑾滦胁?、上行波）曲線；
4、如果計算的曲線與實測的曲線不吻合，說明假設的模型及參數(shù)不合理，將有針對性地調(diào)整樁土模型及參數(shù)再行計算，直至計算曲線與實測曲線的吻合程度良好，從而求得單樁豎向極限承載力。
?。ǘ?基樁樁身完整性（低應變法）檢測
基樁樁身完整性檢測采用低應變反射波法。具體實施按中華人民共和國行業(yè)標準JGJ 106-2003《建筑基樁檢測技術規(guī)范》及JGJ/T 92-95《基樁低應變動力檢測規(guī)程》有關規(guī)定進行。在檢測前對所需檢測的基樁必須做好測前處理，鑿除樁頭浮漿至堅硬的混凝土層，清除浮渣及松動的混凝土，鑿平修平樁頭，所檢測的基樁樁頭必須平整。同時對儀器設備進行檢查，性能正常方可使用。檢測時將傳感器穩(wěn)固地安置在樁頭上，連接好儀器，用手錘或棒錘對樁頭進行豎向激振，并通過測試儀器采集記錄激振所產(chǎn)生的信號。每一根被檢測的單樁均應進行二次及以上重復測試。出現(xiàn)異常波形應在現(xiàn)場及時研究，排除影響測試的不良因素后再重復測試。重復測試的波形與原波形應具有相似性。
基樁低應變法檢測反射波法的基本原理是，在樁身頂部進行豎向激振，激振所產(chǎn)生的彈性波沿著樁身向下傳播，當樁身存在明顯波阻抗變異的界面時，如樁底、斷、裂樁和嚴重離析等部位，或樁身截面積變化，如縮徑、擴徑部位，將產(chǎn)生反射波。經(jīng)測試儀器接收放大、濾波和數(shù)據(jù)處理，可識別來自樁身不同部位的反射信息。依據(jù)檢測結(jié)果波列圖中的入射波和反射波的波形、相位、振幅、頻率及波的到達時間等特征進行分析，判定樁身的完整性。
?。ㄈ渡砘炷临|(zhì)量、樁底沉渣檢測
樁身混凝土質(zhì)量、樁底沉渣檢測采用鉆芯法。具體實施按中華人民共和國行業(yè)標準JGJ 106-2003《建筑基樁檢測技術規(guī)范》有關規(guī)定進行。根據(jù)基樁混凝土材料用骨料粒徑，采用液壓操縱鉆機于距檢測樁中心10cm～15cm處以φ110mm合金鉆頭開孔，鉆孔采用外徑91mm金鋼石鉆頭鉆進取芯。鉆取的芯樣按先后順序編號排放，并對所鉆取的芯樣長度、狀態(tài)、混凝土的膠結(jié)情況等進行詳細的記錄描述。
為了檢查樁底沉渣情況，鉆穿樁底后，應鉆入樁底基巖達到設計要求，并取芯樣，觀察記錄樁底沉渣。
每根鉆芯樁按規(guī)范取混凝土芯樣和樁底巖芯樣進行單軸抗壓強度試驗。
五、檢測結(jié)果的處理與判定
?。ㄒ唬?基樁高應變法檢測
基樁高應變法檢測結(jié)果報告內(nèi)容及資料整理與判定，依據(jù)中華人民共和國行業(yè)標準JGJ 106-2003《建筑基樁檢測技術規(guī)范》第9章進行整理。
?。ǘ?基樁樁身完整性檢測
基樁樁身完整性檢測的檢測報告及檢測數(shù)據(jù)的處理與判定，依據(jù)中華人民共和國行業(yè)標準JGJ 106-2003《建筑基樁檢測技術規(guī)范》第8章規(guī)定進行。
?。ㄈ?樁身混凝土鉆孔取芯檢測
根據(jù)現(xiàn)場鉆芯芯樣描述、芯樣取樣抗壓強度試驗結(jié)果，繪制柱狀圖，按中華人民共和國行業(yè)標準JGJ 106-2003《建筑基樁檢測技術規(guī)范》第7章規(guī)定提出檢測成果報告。
六、檢測儀器設備
?。ㄒ唬?基樁高應變法檢測儀器設備
1、RS-1616K（P）基樁動測儀或RSM-24FD浮點工程動測儀；
2、SY-2型加速度傳感器和應變傳感器；
3、筆記本電腦；
4、高應變法檢測專用重錘；
5、吊車。
?。ǘ?基樁樁身完整性檢測儀器設備
1、RSM-24FD浮點工程動測儀或RS-1616K（P）基樁動測儀；
2、速度傳感器或SY-1加速度傳感器；
3、筆記本電腦；
4、手式鐵錘或力棒。
?。ㄈ?樁身混凝土鉆芯儀器設備
1、150型鉆機及配套的鉆桿、鉆頭；
2、灌漿泵；
3、抽水機。
七、檢測工作進度計劃
基樁施工混凝土強度達到設計和規(guī)范要求時檢測，根據(jù)委托方安排的工作順序和施工進度進行。基樁高應變法檢測、樁身混凝土鉆芯法檢測、基樁樁身完整性低應法檢測，計劃于接委托方通知之日起，兩天內(nèi)進場檢測（含檢測前準備工作），檢測工作前通知委托單位和監(jiān)理單位現(xiàn)場見證，現(xiàn)場每單項檢測工作結(jié)束后，在委托方提供檢測分析所需的相關資料的前提下，兩天內(nèi)向委托方提供檢測中間結(jié)果報告。
全部項目現(xiàn)場檢測結(jié)束后，室內(nèi)資料整理、編寫報告等預計需要10個工作日，送審、印制預計5個工作日，15天時間內(nèi)向委托方提交正式檢測結(jié)果報告。
八、質(zhì)量保證和安全措施
?。ㄒ唬┵|(zhì)量保證
在檢測工作過程中嚴格執(zhí)行公司的質(zhì)量方針和質(zhì)量目標，樹立質(zhì)量第一的意識。嚴格按照相關的規(guī)程規(guī)范有關規(guī)定進行操作。落實質(zhì)量責任制，實行檢測工作全過程的預防和控制措施，嚴格審核監(jiān)督，確保檢測數(shù)據(jù)準確可靠，檢測工作科學、公正、有效。
（二）檢測安全目標及安全措施
檢測服務安全目標是：無人身死亡事故；無人身群傷事故；無重大火災事故；無設備重大損壞事故。為達到上述安全目標，項目組設現(xiàn)場兼職安全負責人，并嚴格執(zhí)行以下安全措施：
1、 堅持“安全第一，預防為主”的方針，明確各級檢測人員安全職責，項目負責人為本檢測項目安全第一責任人，對安全生產(chǎn)負直接責任。
2、 在檢測設備吊裝運輸和安裝過程中，現(xiàn)場檢測安全負責人或指定的安全負責人必須到場進行安全指導和檢查，并負責整個吊運、安裝過程的安全指揮，嚴格按照重物吊裝、運輸、安裝有關安全規(guī)定進行操作。
3、 在開展檢測工作以前，對現(xiàn)場檢測的技術人員及工人進行安全教育，明確安全職責。
4、 工作人員進入檢測場地必須戴安全帽，嚴禁穿拖鞋進檢測場工作。
5、 檢測現(xiàn)場設立警戒線和警示牌。嚴禁非檢測工作人員進入檢測場地內(nèi)。
九、 環(huán)境保護及文明施工
1、遵守現(xiàn)場安全文明生產(chǎn)各項管理制度，制定切實可行的安全文明檢測措施和紀律；接受業(yè)主安全保衛(wèi)部門的管理，并負責檢測區(qū)域的安全保衛(wèi)工作。
2、遵守國家和當?shù)卣嘘P主管部門施工場地交通、施工噪音以及安全生產(chǎn)等的管理規(guī)定。
3、嚴格遵守有關環(huán)境保護法律、法規(guī)、并按照環(huán)境監(jiān)察審核工作要求，加強檢測現(xiàn)場的環(huán)境管理，在施工過程中嚴格制定落實污水、廢水等污染環(huán)境的防治措施及生態(tài)保護措施。
4、做好檢測場地地下管線及溝道和鄰近建筑物、構(gòu)筑物的保護工作。
5、在檢測中應保持檢測場地的整潔、衛(wèi)生，符合施工現(xiàn)場環(huán)境衛(wèi)生管理的有關規(guī)定，交工清理現(xiàn)場應達到規(guī)定的要求（包括生產(chǎn)、生活臨時設施拆除和余土、垃圾清理外運等），做到工完場清。
6、遵守當?shù)卣姆?、法?guī)和業(yè)主的有關規(guī)定和制度，教育職工遵紀守法。
7、在開展檢測工作前，必須要首先了解和熟悉檢測現(xiàn)場及周圍地形、地貌、水文、地質(zhì)、交通、進場道路、施工水源、電源等情況，并仔細檢查現(xiàn)有的建筑物以及可作為儲存和施工用途的空間。
