橋梁樁基檢測方案

廣州市番禺區(qū)黃欖快速干（線西段）工程道路橋梁標(biāo)樁基檢測方案中鐵五局（集團）有限公司黃欖快速干線（西段）項目經(jīng)理部第4頁共13頁目錄一、工程概況 2二、檢測依據(jù) 2三、檢測項目、方法及數(shù)量 2（一）、鉆孔灌注樁 3（二）、預(yù)應(yīng)力砼管樁 3四、檢測技術(shù)方案 44.1低應(yīng)變檢測 44.2超聲波檢測 64.3鉆芯檢測 84.4單樁豎向抗壓靜載試驗 10五、檢測數(shù)據(jù)及資料管理 13六、附件 13廣州市番禺區(qū)黃欖快速干線（西段）工程道路橋梁標(biāo)橋梁樁基礎(chǔ)檢測方案一、工程概況廣州市番禺區(qū)黃欖快速干線（西段）工程位于廣州市的南部、番禺區(qū)中部，屬于珠江三角洲沖積平原，連接廣州市番禺區(qū)與佛山市順德區(qū)，總體呈東西走向，是“廣佛同城化”高快速路網(wǎng)的一條重要道路，設(shè)計上道路等級為城市快速路。我部為黃欖快速干線（西段）工程道路橋梁標(biāo)，即第五標(biāo)段，起訖里程K5+960～K7+571.525，標(biāo)段長度1.61Km。主要工程內(nèi)容為橋梁與路基，其中主線橋梁長度共604米，橋梁基礎(chǔ)設(shè)計類型分鉆孔灌注樁與預(yù)應(yīng)力砼管樁。根據(jù)施工圖第二冊及橋梁樁基變更設(shè)計通知單，橋梁樁基礎(chǔ)統(tǒng)計：鉆孔灌注樁164根，預(yù)應(yīng)力砼管樁136根?，F(xiàn)根據(jù)分部分項劃分中子單位工程統(tǒng)計如下：工程部位型號單位工程①單位工程②單位工程③大崗瀝大橋，k6+857梯道橋，K6+953.501梯道橋沖涌中橋規(guī)劃一路跨線橋，規(guī)劃一路GHB0+095.6小橋，K5+989人行天橋鉆孔灌注樁φ2m20φ1.8m51φ1.5m214φ1.3m13φ1.2m4121φ1.0m2預(yù)應(yīng)力砼管樁136合計11613648備注：上表中樁基數(shù)量按施工圖統(tǒng)計，并包括截止2011年3月31日二、檢測依據(jù)根據(jù)廣州市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站下發(fā)的《關(guān)于黃欖快速干線（西段）工程地基基礎(chǔ)檢測工作請示的復(fù)函》（穗建質(zhì)監(jiān)字[2010]63號）以及廣州市廣州工程建設(shè)監(jiān)理有限公司《監(jiān)理工程師通知單》（019號）的要求，按照廣州市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會發(fā)布《關(guān)于建筑工程地基基礎(chǔ)檢測工作的通知》（穗建質(zhì)[2010]574號）的規(guī)定，結(jié)合現(xiàn)有施工圖（含變更設(shè)計）及相關(guān)規(guī)范，對我部管段橋梁樁基礎(chǔ)檢測方案重新進行修訂，以指導(dǎo)今后試驗檢測工作的開展，確保工程質(zhì)量。三、檢測項目、方法及數(shù)量圖1基樁反射波法測試處理系統(tǒng)示意圖4.1.4基本原理基樁反射波法檢測樁身結(jié)構(gòu)完整性的基本原理是：通過在樁頂施加激振信號產(chǎn)生應(yīng)力波，該應(yīng)力波沿樁身傳播過程中，遇到波阻抗變化界面（如蜂窩、離析、縮徑、夾泥、斷裂等樁身缺陷）和樁底面時，將產(chǎn)生反射波，通過分析反射波的到時、幅值和波形特征，就能判斷樁的完整性。假設(shè)樁為一維線性彈性桿，其長度為L，橫截面積為A，彈性模量為E，質(zhì)量密度為ρ，彈性波速為C（C2=E/ρ），廣義波阻抗為Z=ACρ，土阻力為R，推導(dǎo)可得樁的一維波動方程：假設(shè)樁身中某處波阻抗發(fā)生變化，當(dāng)應(yīng)力波Vi從介質(zhì)Ⅰ(波阻抗為Z1)進入介質(zhì)Ⅱ（波阻抗為Z2）時，將產(chǎn)生反射波Vr和透射波Vt。它們與波阻抗的關(guān)系如下：Vr=Vi·(Z1-Z2)/(Z1+Z2)Vt=2Vi·Z1/(Z1+Z2)根據(jù)樁身缺陷反射波的幅值定性確定樁身缺陷的嚴(yán)重程度；根據(jù)反射波的到時tx由下式確定樁身缺陷位置：Lx=C·tx/24.1.5評判標(biāo)準(zhǔn)檢測按照廣東省標(biāo)準(zhǔn)《基樁反射波法檢測規(guī)程》（DBJ15-27-2000）中的有關(guān)規(guī)定進行。根據(jù)實測波形特征對樁身結(jié)構(gòu)完整性分類的一般依據(jù)見表1。樁身結(jié)構(gòu)完整性分類表表1類別樁身結(jié)構(gòu)完整性定義波形特征Ⅰ樁身結(jié)構(gòu)完整。無缺陷反射波、或有擴頸反射波，有明確（正常）的樁底反射信號，波速正常。Ⅱ樁身存在輕微缺陷，但樁身結(jié)構(gòu)完整性基本不影響樁的正常使用。缺陷反射波幅值小，有明確（正常）的樁底反射信號，波速正常。Ⅲ樁身存在明顯缺陷，應(yīng)采用其它方法進一步抽檢確定其可用性。缺陷反射波幅值較大、樁底反射不明顯。嵌巖樁樁反射波與入射波相位相同。波速不正常。Ⅳ樁身存在嚴(yán)重缺陷或斷樁。缺陷反射波幅值大。周期性缺陷反射波。樁身存在缺陷的基樁，可能會影響正常使用功能，如可能影響豎向承載力、水平承載力、樁的耐久性或?qū)е虏痪鶆虺两档取Ｔ谡Ｇ闆r下，Ⅰ、Ⅱ類樁樁身結(jié)構(gòu)完整性可滿足使用要求；Ⅲ類樁應(yīng)采用其它方法進一步抽檢，并根據(jù)實際工程情況確定是否可用；Ⅳ類樁應(yīng)進行工程處理并進一步檢測確定嚴(yán)重缺陷或斷樁以下部位樁身質(zhì)量是否正常。4.2超聲波檢測4.2.1檢測目的為了對混凝土灌注樁完整性進行檢測，判定樁身缺陷的程度并確定其位置，需對其進行超聲波透射法檢測。4.2.2檢測數(shù)量根據(jù)市政基礎(chǔ)設(shè)施《監(jiān)理工程師通知單》（編號：019）廣州市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站到本標(biāo)段檢查，要求我部樁基檢測方案按質(zhì)量監(jiān)督站復(fù)函（穗建質(zhì)監(jiān)字[2010]63號）意見重新制定。我部現(xiàn)按廣州市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站（穗建質(zhì)監(jiān)字[2010]63號）中要求的《關(guān)于建筑工程地基基礎(chǔ)檢測工作的通知》（文號：穗建質(zhì)[2010]574號）執(zhí)行。4.2.3檢測前的準(zhǔn)備工作1、安裝聲測管參考《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2003）、粵建科[2000]137號文及穗建筑[2001]395號文的規(guī)定，并結(jié)合本工程的具體特點，所有樁基均須埋設(shè)3Φ50（外徑）×2.5mm得鋼管，管的下端應(yīng)封閉、上端應(yīng)加蓋。聲測管應(yīng)沿樁截面外側(cè)呈對稱形狀布置。聲測管牢固綁扎（或焊接）在鋼筋籠內(nèi)側(cè)。管頂端宜高出現(xiàn)地面100mm2、檢測前應(yīng)準(zhǔn)備的資料檢測前應(yīng)具有下列資料：工程地質(zhì)資料、基礎(chǔ)設(shè)計資料、施工原始記錄（成孔及灌注記錄等）和基樁平面布置圖。3、混凝土強度要求受檢基樁混凝土強度至少達到設(shè)計強度的70%，且不小于15MPa。4.2.4檢測儀器檢測使用的儀器設(shè)備為武漢巖海公司生產(chǎn)的ST01D型智能數(shù)字聲波檢測儀（出廠編號為CS20070114）和φ32mm、40kHz雙孔式徑向換能器，本儀器經(jīng)華南國家計量測試中心檢定合格。經(jīng)空氣聲速測量校驗，本儀器的零聲時值為12.5。超聲波透射法檢測示意圖如圖2所示：圖2基樁超聲波透射法測試處理系統(tǒng)示意圖4.2.5檢測基本原理及方法超聲波透射法檢測砼結(jié)構(gòu)完整性的基本原理是：由超聲脈沖發(fā)射源在砼內(nèi)激發(fā)高頻彈性脈沖波，并用高精度的接收系統(tǒng)記錄該脈沖波在砼內(nèi)的傳播過程中表現(xiàn)的波動特性。當(dāng)砼內(nèi)存在不連續(xù)或破損界面時，缺陷面形成波阻抗界面，波到達該界面時，將產(chǎn)生波的透射和反射；當(dāng)砼內(nèi)存在松散、蜂窩、孔洞等嚴(yán)重膠結(jié)缺陷時，將產(chǎn)生波的散射、繞射和波速降低，因而使接收到的透射波能量降低、初至波到達時間延長、頻率發(fā)生變化及波形產(chǎn)生畸變。通過分析透射波的初至到達時間和波的能量衰減特性、頻率變化及波形畸變程度等特征，可以獲得測區(qū)范圍內(nèi)砼結(jié)構(gòu)完整性參數(shù)。測試記錄不同剖面、不同高度上的超聲透射波波動特征，經(jīng)過處理綜合分析就能判別樁身砼結(jié)構(gòu)的完整性，如可能存在的缺陷性質(zhì)、大小及空間位置。檢測方法：在檢測前，根據(jù)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定在樁內(nèi)預(yù)埋一定數(shù)量的聲測管，作為換能器的通道。測試時每兩根聲測管為一組，通過水耦合，超聲脈沖信號從一根聲測管中的換能器發(fā)射出去，在另一根聲測管中的換能器接收信號，超聲儀測定有關(guān)參數(shù)并采集記錄儲存。換能器由底部同時向上依次檢測，遍及各個截面。4.2.6樁身混凝土身完整性判定準(zhǔn)則根據(jù)混凝土各聲學(xué)參數(shù)臨界值、PSD判據(jù)、混凝土聲速低限值以及樁身質(zhì)量可疑點加密測試（包括斜測或扇形掃測）后確定的缺陷范圍，按表2的特征判定各剖面的類別，再根據(jù)同一樁各剖面的類別對工程樁的完整性進行綜合分類。將結(jié)構(gòu)完整性分為四類：樁身完整性判定表2類別樁身完整性定義聲學(xué)參數(shù)特征Ⅰ類樁身完整各檢測剖面的聲學(xué)參數(shù)均無異常，無聲速低于低限值異常Ⅱ類樁身有輕微缺陷，不會影響樁身結(jié)構(gòu)承載力的正常發(fā)揮某一檢測剖面?zhèn)€別測點的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常，無聲速低于低限值異常。Ⅲ類樁身有明顯缺陷，對樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響某一檢測剖面連續(xù)多個測點的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常；兩個或兩個以上檢測剖面在同一深度測點的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常；局部混凝土聲速出現(xiàn)低于低限值異常。Ⅳ類樁身存在嚴(yán)重缺陷某一檢測剖面連續(xù)多個測點的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常；兩個或兩個以上檢測剖面在同一深度測點的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)明顯異常；樁身混凝土聲速出現(xiàn)普遍低于低限值異常或無法檢測首波或聲速接收信號嚴(yán)重畸變。4.3鉆芯檢測4.3.1檢測目的本次鉆芯檢測的主要目的是檢測孔灌注樁樁身的完整性、混凝土強度、樁長、樁底沉渣厚度和判定持力層的巖土性狀。4.3.2檢測依據(jù)及數(shù)量規(guī)定本工程鉆芯法檢測主要根據(jù)市政基礎(chǔ)設(shè)施《監(jiān)理工程師通知單》（編號：019）廣州市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站到本標(biāo)段檢查，要求我部樁基檢測方案按質(zhì)量監(jiān)督站復(fù)函（穗建質(zhì)監(jiān)字[2010]63號）意見重新制定。我部現(xiàn)按廣州市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站（穗建質(zhì)監(jiān)字[2010]63號）中要求的《關(guān)于建筑工程地基基礎(chǔ)檢測工作的通知》（文號：穗建質(zhì)[2010]574號）執(zhí)行及委托方提供的圖紙等。根據(jù)規(guī)范及規(guī)定要求，鉆芯法檢測數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的的10%，且不得少于10根。樁徑小于1.2m樁鉆1孔，樁徑為1.2～1.6m的樁鉆2孔，樁徑大于1.6m樁鉆3孔。4.3.3儀器設(shè)備1、鉆孔抽芯采用北京探礦機械廠生產(chǎn)的XY—1A型高速油壓鉆機（額定最高轉(zhuǎn)速不低于790r/min），配以φ101雙管單動金剛石鉆具，鉆機最大轉(zhuǎn)速為1050轉(zhuǎn)/分。采用質(zhì)量與穩(wěn)定性好的油壓高轉(zhuǎn)速鉆機及單動雙管鉆具，一般要求采用外徑不小于101mm的金剛石鉆頭（重要工程按要求可用130mm口徑）。應(yīng)配備相應(yīng)的孔口管、擴孔器、卡簧、扶正穩(wěn)定器、及可撈取松軟渣樣的鉆具。鉆桿直徑宜為50mm。此外，宜選用泵壓1.0-2.0MPa、排水量為50-160L/min的水泵。2、芯樣試件的加工采用SKQ-Ⅱ型自動切石機、手動切割機和磨平機。3、芯樣試件抗壓強度試驗采用WHY-2000微機或WQY-300微機控制全自動壓力試驗機。抽芯檢測采用合理的鉆探方法和鉆進技術(shù)，并滿足如下要求：（1）根據(jù)委托方、設(shè)計方及現(xiàn)場情況確定孔位。（2）按要求安裝鉆機。（3）鉆進過程中隨時注意進尺速度、操作感覺、孔內(nèi)聲音及鉆具突然落下的起止深度，并及時記錄現(xiàn)場樁身混凝土的情況及樁底巖土情況。（4）回次進尺控制。當(dāng)混凝土質(zhì)量正常情況下，回次進尺不得超過巖芯管凈空長度，一般每回次不超過1.5m；當(dāng)混凝土質(zhì)量和完整性均較差，或鉆至重點檢測部位時，為避免芯樣機械破碎和磨耗，應(yīng)適當(dāng)控制回次進尺，一般每回次不超過0.8m，并采取相應(yīng)的措施保證芯樣采取率和芯樣完整性。當(dāng)鉆至距樁底0.5m時，應(yīng)終止本回次鉆進，并在下一回次鉆進中將樁底砼及樁底持力層（厚約0.5m）同時鉆取出來。取芯時，應(yīng)確定芯樣卡位后再提鉆，不要盲目提鉆，盡量避免芯樣脫落或殘留。芯樣脫落后應(yīng)及時撈取后再鉆進。（5）根據(jù)施工記錄或動測資料推測的樁身某深度范圍可能存在空洞等缺陷以及檢驗樁底沉渣厚度時，在鉆進接近該深度時，應(yīng)改用適當(dāng)?shù)你@探方法和工藝，降低鉆壓控制轉(zhuǎn)速和減少循環(huán)水量，限制回次進尺，必要時可采用無水鉆進。并隨時觀察鉆進速度和回水顏色等變化，以便準(zhǔn)確判斷其缺陷位置和程度。（6）芯樣取出后，應(yīng)及時用清水洗凈，稍涼干后在每回次芯樣上標(biāo)注回次編號、芯樣號、長度及鉆進深度。要按順序整齊擺放，以備保存、編錄和拍照。芯樣應(yīng)妥善保管，無關(guān)人員不得亂動或拿走芯樣。（7）芯樣描述砼芯樣描述的主要內(nèi)容應(yīng)包括：鉆進深度、芯樣顏色、連續(xù)性、完整性，膠結(jié)情況、表面光滑情況、斷口吻合程度、芯樣節(jié)長、混凝土骨料大小，級配和骨料分布狀況，氣孔、蜂窩、麻面、溝槽、離析、破碎、夾泥、松散等的情況，芯樣斷口及碎塊特征也應(yīng)詳細描述（以便判斷是由于成樁質(zhì)量原因造成，還是由于鉆探原因造成的損壞。），取樣編號及取樣深度。抽芯現(xiàn)場記錄要求：鉆探過程中，鉆探記錄員及檢測人員應(yīng)做好鉆孔抽芯檢測現(xiàn)場記錄表中規(guī)定內(nèi)容的記錄工作?，F(xiàn)場記錄人員應(yīng)對抽取的芯樣及時進行編錄及拍照。各項記錄工作應(yīng)真實、準(zhǔn)確，不許弄虛作假。施工結(jié)束后，現(xiàn)場獲取的所用資料經(jīng)驗收匯總后交資料室存檔。芯樣采集數(shù)量及采集位置樁長小于10m且樁身質(zhì)量較均勻時，每孔在上半部和下半部各取1組代表性芯樣；樁長為10～30m且樁身質(zhì)量較均勻時，每孔在上、中、下三部各取1組代表性芯樣；樁長大于30m且樁身質(zhì)量較均勻時，從上至下選取不少于4組代表性芯樣；當(dāng)樁身混凝土膠結(jié)不均勻時，可適當(dāng)增加芯樣采集數(shù)量。采取的砼芯樣須經(jīng)監(jiān)理等見證。缺陷部位（蜂窩麻面、溝槽、離析膠結(jié)差等）可進行取樣時，必須選取不少于1組代表性芯樣；當(dāng)某樁抽兩個或以上鉆孔，若其中一孔因缺陷嚴(yán)重不能取樣時，應(yīng)在其他孔相同深度進行取樣。孔回灌工作鉆孔抽芯檢測是一種半破損檢測方法，為保證樁的原有工作性能，對鉆取芯樣后留下的鉆孔應(yīng)進行填補。當(dāng)現(xiàn)場檢測員鑒定樁身連續(xù)完整且持力層中不存在軟弱夾層（無把握進行判斷則應(yīng)將情況告知項目負(fù)責(zé)人）后，即可要求施工人員進行鉆孔回灌工作?？捎靡话銟?biāo)號的水泥制作回灌用的水泥漿。（10)芯樣進行抗壓強度試驗和強度計算。4.4單樁豎向抗壓靜載試驗4.4.1本方法適用于確定各種基樁的豎向極限承載力或?qū)こ虡兜某休d力進行抽樣檢驗及評價。4.4.2受檢樁樁頭應(yīng)為原樁頭，且樁頭距地面高程以±20cm范圍內(nèi)為宜。對試驗荷載較小的樁，若樁頂未破損可不另作處理。對預(yù)應(yīng)力管樁，頂部可填砼芯1至2米，可摻早強劑以縮短齡期,對于鉆孔灌注樁,應(yīng)做試驗樁帽,我方提供樁帽圖。4.4.3預(yù)制樁在砂土中入土7天后；粉土不得少于10天；飽和軟粘性土不得少于25天。灌注樁應(yīng)在樁身混凝土達到設(shè)計強度后，才能進行試驗。4.4.4采用千斤頂加荷，荷載用與千斤頂相聯(lián)的壓力表或壓力傳感器測定油壓，并換算出荷載。試樁沉降采用百分表或電子位移計測量。沉降觀測平面可取樁（或樁帽）的頂面或側(cè)面，當(dāng)樁（或樁帽）側(cè)面作為沉降觀測平面時，觀測面距樁（或樁帽）頂面不應(yīng)小于0.5倍樁徑。4.5檢測基本原理及方法檢測原理：采用壓重平臺反力裝置：壓重量不得少于預(yù)估最大試驗荷載的1.2倍，壓重應(yīng)在試驗開始前一次加上，并均勻穩(wěn)固放置于平臺上。試驗裝置示意圖見下圖1。圖1試驗裝置示意圖本次試驗依照廣東省標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)檢測規(guī)范》（DBJ15-60-2008）中的有關(guān)“單樁豎向抗壓靜載試驗”的規(guī)定進行。試驗要點如下：1）最大試驗荷載取設(shè)計承載力特征值的2倍（2400kN）。加載應(yīng)分級進行，采用逐級等量加載；分級荷載宜最大加載量或預(yù)估極限承載力的1/10，其中第一級荷載和第二級荷載可取分級荷載的2倍，以后每級荷載取為分級荷載。2）每級加載后，第5、15、30、min時各測讀一次，以后每隔15min讀一次。3）受檢樁沉降相對收斂標(biāo)準(zhǔn)：加載時每級荷載維持時間不應(yīng)少于一小時，最后15min時間間隔的樁頂沉降增量小于相鄰15min時間間隔的樁頂沉降增量。4）當(dāng)樁頂沉降速率達到相對收斂標(biāo)準(zhǔn)時，再施加下一級荷載。5）卸載應(yīng)分級進行，逐級等量卸載，每級卸載量取分級荷載的2倍，其中第一級可視情況取分級荷載的2～3倍。卸載時，每級荷載維持15min，按第5、15min測讀樁頂沉降量。卸載至零后，應(yīng)測讀樁頂沉殘余沉降量，維持時間為2h，測讀時間為第5、15、30min，以后每隔30min測讀一次。6）出現(xiàn)下列現(xiàn)象之一時，可終止加載試驗：（1）某級荷載作用下，樁的沉降量為前一級荷載作用下沉降量的5倍（陡降型），且累計總沉降量s>40mm；（2）某級荷載作用下，樁頂沉降大于前一級荷載作用下沉量的2倍，且經(jīng)24h尚未達到相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。（3）當(dāng)達不到極限荷載，已達到最大試驗荷載，樁頂沉降速率達到相對