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(chǔ)。設(shè)計基樁約5000根，樁徑d=800mm，樁長約30m，樁端持力層為中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。設(shè)計單樁豎向承載力特征值為3500kN，樁身混凝土強(qiáng)度等級為C 35 。為了檢驗(yàn)工程基樁單樁豎向承載力和基樁的樁身質(zhì)量，受××(建設(shè)單位)委托，我公司承擔(dān)工程基樁的檢測任務(wù)。為確保檢測工作科學(xué)、公正、規(guī)范以及符合安全適用、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的要求，特制定本檢測方案。
二、檢測工作內(nèi)容
1、按設(shè)計圖紙、規(guī)范要求及項(xiàng)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(jìn)行低應(yīng)變法檢測，確認(rèn)基樁施工完整性。
2、按設(shè)計圖紙、規(guī)范要求及項(xiàng)目業(yè)主要求的比例對部分基樁進(jìn)行高應(yīng)變法檢測，進(jìn)一步確認(rèn)樁基施工的完整性和樁端承載力。
3、按設(shè)計圖紙、規(guī)范要求及項(xiàng)目業(yè)主要求的比例進(jìn)行鉆芯取樣，對部分樁基進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)
1、中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 106-2003《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》。
2、中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)GB5020 -2002《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》。
四、檢測方法及基本原理
（一）基樁單樁豎向承載力檢測
基樁單樁豎向承載力檢測采用高應(yīng)變法。具體實(shí)施按中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 106-2003《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定進(jìn)行?；鶚陡邞?yīng)變法檢測，是使用相當(dāng)于樁的極限承載力的瞬態(tài)高能量沖擊荷載來檢驗(yàn)樁土體系，揭示樁土體系在接近極限階段的實(shí)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(jìn)行加固處理(樁基澆筑時已超灌留置擴(kuò)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(jìn)度及檢測時吊裝運(yùn)輸設(shè)備能進(jìn)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(jìn)行高應(yīng)變法檢測的基樁要求進(jìn)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(jìn)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(jìn)行高應(yīng)變法檢測的基樁，要求對其樁頭進(jìn)行接長加固(樁基澆筑時已超灌留置擴(kuò)頭的樁除外)。對于樁未滿足超灌要求或樁頂未有超灌擴(kuò)頭的樁頭接長加固段施工技術(shù)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(yīng)水平、平整，頂面中軸線與原樁身中軸線應(yīng)重合，接長加固段應(yīng)與原樁身垂直。
?。?）原樁身主筋應(yīng)全部直通至接長加固段頂部混凝土保護(hù)層之下（保護(hù)層厚度必須滿足設(shè)計圖紙要求），各主筋應(yīng)在同一高度（水平）上。
?。?）接長加固段范圍內(nèi)設(shè)置箍筋ф8@100與主筋點(diǎn)焊，樁頂部范圍設(shè)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(qiáng)度等級要求不低于原設(shè)計強(qiáng)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(jìn)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(yàn)結(jié)束后可將樁接長加固段破除至設(shè)計樁頂高程。
檢測時為避免可能出現(xiàn)偏心錘擊的影響，應(yīng)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(yīng)變傳感器。進(jìn)行試驗(yàn)實(shí)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(yīng)力和樁身運(yùn)動加速度的時程曲線，以待室內(nèi)計算分析。
高應(yīng)變法檢測的基本原理是將樁當(dāng)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(jìn)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(dāng)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(yīng)變和樁身運(yùn)動加速度的時程曲線進(jìn)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(jī)軟件分析處理，可以觀察到應(yīng)力波在樁身中的傳播過程。因此，可以運(yùn)用一維波動方程對樁身阻抗和土阻力進(jìn)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(xué)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(shí)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(shí)測的力波或速度波曲線中任選一條，并參考地質(zhì)資料，設(shè)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(jìn)行相應(yīng)的波動計算，求出另一條曲線，使計算波形和實(shí)測波形擬合，若兩者不吻合，則重新調(diào)整參數(shù)，反復(fù)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(yīng)的靜力載荷試驗(yàn)下的P～S曲線。
實(shí)測曲線擬合法的基本原理與計算步驟是：
1、從試驗(yàn)實(shí)測的曲線中選取合理的實(shí)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(xué)模型及其模型參數(shù)；
3、利用實(shí)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(xué)求解，反算樁頂?shù)牧Γɑ蛩俣?、下行波、上行波）曲線；
4、如果計算的曲線與實(shí)測的曲線不吻合，說明假設(shè)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(shí)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(yīng)變法）檢測
基樁樁身完整性檢測采用低應(yīng)變反射波法。具體實(shí)施按中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 106-2003《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》及JGJ/T 92-95《基樁低應(yīng)變動力檢測規(guī)程》有關(guān)規(guī)定進(jìn)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(shè)備進(jìn)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(jìn)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(yīng)進(jìn)行二次及以上重復(fù)測試。出現(xiàn)異常波形應(yīng)在現(xiàn)場及時研究，排除影響測試的不良因素后再重復(fù)測試。重復(fù)測試的波形與原波形應(yīng)具有相似性。
基樁低應(yīng)變法檢測反射波法的基本原理是，在樁身頂部進(jìn)行豎向激振，激振所產(chǎn)生的彈性波沿著樁身向下傳播，當(dāng)樁身存在明顯波阻抗變異的界面時，如樁底、斷、裂樁和嚴(yán)重離析等部位，或樁身截面積變化，如縮徑、擴(kuò)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(dá)時間等特征進(jìn)行分析，判定樁身的完整性。
（三）樁身混凝土質(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(shí)施按中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 106-2003《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。根據(jù)基樁混凝土材料用骨料粒徑，采用液壓操縱鉆機(jī)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(jìn)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(jìn)行詳細(xì)的記錄描述。
為了檢查樁底沉渣情況，鉆穿樁底后，應(yīng)鉆入樁底基巖達(dá)到設(shè)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(jìn)行單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。
五、檢測結(jié)果的處理與判定
?。ㄒ唬?基樁高應(yīng)變法檢測
基樁高應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)JGJ 106-2003《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》第9章進(jìn)行整理。
（二） 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(biāo)準(zhǔn)JGJ 106-2003《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》第8章規(guī)定進(jìn)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(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果，繪制柱狀圖，按中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 106-2003《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》第7章規(guī)定提出檢測成果報告。
六、檢測儀器設(shè)備
?。ㄒ唬?基樁高應(yīng)變法檢測儀器設(shè)備
1、RS-1616K（P）基樁動測儀或RSM-24FD浮點(diǎn)工程動測儀；
2、SY-2型加速度傳感器和應(yīng)變傳感器；
3、筆記本電腦；
4、高應(yīng)變法檢測專用重錘；
5、吊車。
（二） 基樁樁身完整性檢測儀器設(shè)備
1、RSM-24FD浮點(diǎn)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(shè)備
1、150型鉆機(jī)及配套的鉆桿、鉆頭；
2、灌漿泵；
3、抽水機(jī)。
七、檢測工作進(jìn)度計劃
基樁施工混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)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(jìn)度進(jìn)行。基樁高應(yīng)變法檢測、樁身混凝土鉆芯法檢測、基樁樁身完整性低應(yīng)法檢測，計劃于接委托方通知之日起，兩天內(nèi)進(jìn)場檢測（含檢測前準(zhǔn)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(xiàng)檢測工作結(jié)束后，在委托方提供檢測分析所需的相關(guān)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(xiàng)目現(xiàn)場檢測結(jié)束后，室內(nèi)資料整理、編寫報告等預(yù)計需要10個工作日，送審、印制預(yù)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(yán)格執(zhí)行公司的質(zhì)量方針和質(zhì)量目標(biāo)，樹立質(zhì)量第一的意識。嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)程規(guī)范有關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作。落實(shí)質(zhì)量責(zé)任制，實(shí)行檢測工作全過程的預(yù)防和控制措施，嚴(yán)格審核監(jiān)督，確保檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，檢測工作科學(xué)、公正、有效。
?。ǘz測安全目標(biāo)及安全措施
檢測服務(wù)安全目標(biāo)是：無人身死亡事故；無人身群傷事故；無重大火災(zāi)事故；無設(shè)備重大損壞事故。為達(dá)到上述安全目標(biāo)，項(xiàng)目組設(shè)現(xiàn)場兼職安全負(fù)責(zé)人，并嚴(yán)格執(zhí)行以下安全措施：
1、 堅持“安全第一，預(yù)防為主”的方針，明確各級檢測人員安全職責(zé)，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為本檢測項(xiàng)目安全第一責(zé)任人，對安全生產(chǎn)負(fù)直接責(zé)任。
2、 在檢測設(shè)備吊裝運(yùn)輸和安裝過程中，現(xiàn)場檢測安全負(fù)責(zé)人或指定的安全負(fù)責(zé)人必須到場進(jìn)行安全指導(dǎo)和檢查，并負(fù)責(zé)整個吊運(yùn)、安裝過程的安全指揮，嚴(yán)格按照重物吊裝、運(yùn)輸、安裝有關(guān)安全規(guī)定進(jìn)行操作。
3、 在開展檢測工作以前，對現(xiàn)場檢測的技術(shù)人員及工人進(jìn)行安全教育，明確安全職責(zé)。
4、 工作人員進(jìn)入檢測場地必須戴安全帽，嚴(yán)禁穿拖鞋進(jìn)檢測場工作。
5、 檢測現(xiàn)場設(shè)立警戒線和警示牌。嚴(yán)禁非檢測工作人員進(jìn)入檢測場地內(nèi)。
九、 環(huán)境保護(hù)及文明施工
1、遵守現(xiàn)場安全文明生產(chǎn)各項(xiàng)管理制度，制定切實(shí)可行的安全文明檢測措施和紀(jì)律；接受業(yè)主安全保衛(wèi)部門的管理，并負(fù)責(zé)檢測區(qū)域的安全保衛(wèi)工作。
2、遵守國家和當(dāng)?shù)卣嘘P(guān)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(yán)格遵守有關(guān)環(huán)境保護(hù)法律、法規(guī)、并按照環(huán)境監(jiān)察審核工作要求，加強(qiáng)檢測現(xiàn)場的環(huán)境管理，在施工過程中嚴(yán)格制定落實(shí)污水、廢水等污染環(huán)境的防治措施及生態(tài)保護(hù)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(hù)工作。
5、在檢測中應(yīng)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(guān)規(guī)定，交工清理現(xiàn)場應(yīng)達(dá)到規(guī)定的要求（包括生產(chǎn)、生活臨時設(shè)施拆除和余土、垃圾清理外運(yùn)等），做到工完場清。
6、遵守當(dāng)?shù)卣姆?、法?guī)和業(yè)主的有關(guān)規(guī)定和制度，教育職工遵紀(jì)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(jìn)場道路、施工水源、電源等情況，并仔細(xì)檢查現(xiàn)有的建筑物以及可作為儲存和施工用途的空間。
