1、试桩锚桩法检测方案哈尔滨站改造工程地下城市通廊试验桩检测（锚桩法）方案 编制： 刘同占 复核： 高 鹏 中铁二十二局集团哈尔滨铁路建设集团有限责任公司二O一六年三月表 施工组织设计（方案）报审表工程项目名称：哈尔滨站改造工程 施工合同段： 编号：致 黑龙江省中铁建设监理有限责任公司 哈尔滨站改造工程项目监理部（项目监理机构）：我单位已编制完成 哈尔滨站改造 工程的地下城市通廊试验桩检测（锚桩法）方案，并经我单位技术负责人审查批准，请予以审查。 附：地下城市通廊试验桩检测（锚桩法）方案 施工单位（章）： 项目负责人： 日 期： 年 月 日 专业监理工程师意见： 专业监理工程师： 日 期： 年 月
2、 日项目监理机构意见： 项目监理机构（章）： 总监理工程师： 日 期： 年 月 日建设单位意见（需要时）： 建设单位（章）： 负责人： 日 期： 年 月 日一、工程概况哈尔滨站改造工程位于哈尔滨市南岗区，在哈尔滨火车站原址上进行改扩建，地下城市通廊由城市通廊、出站通道、出站楼梯、设备及办公用房组成。城市通廊基坑深，宽，长，采用两级放坡开挖，放坡处坡率1：1。下层采用800mm直径，间距1000mm钻孔桩围护+锚索+截水帷幕。本工程主要工程量土方271456m、基坑支护钻孔灌注桩1217根、基础钻孔灌注桩377根，三轴水泥搅拌桩2867根、锚索431道等。结合站场倒改方案，本工程基坑工程分为两期
3、实施。一期工程为北侧城市通廊基坑，主要工程量土方105000m、基坑支护钻孔灌注桩568根、基础钻孔灌注桩176根，三轴水泥搅拌桩1091根、锚索156道等；二期工程南侧城市通廊基坑，主要工程量土方166456m、基坑支护钻孔灌注桩649根、基础钻孔灌注桩201根，三轴水泥搅拌桩1776根、锚索275道等。二、检测目的由于桩基础参数设计及工程桩施工的需要，依据设计及规范要求，需要对该四根试桩进行单桩竖向抗压、抗拔极限承载力的静载荷试验，确定单桩竖向抗压、抗拔极限承载力标准值。鉴定桩身混凝土质量，包括缩颈、裂纹、断裂、空洞、夹泥等缺陷。三、检测依据（1）建筑基桩检测技术规范（JGJ106-200
4、3）；（2）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）；（3）“哈尔滨站改造工程城市通廊” 项目基础桩设计资料；（4）本工程勘察报告；（5）甲方、设计对试验的要求。四、检测数量1.静荷载试验（锚桩法）设计指定的3根试验桩。2.桩身完整性检测（声波透射法）对15根桩（3根试桩和12根锚桩）进行检测。五、场地地质概况(1) 第2层杂填土广泛分布于整个场区，层位普遍较厚。(2) 第23层粉质黏土主要为黄褐色，分布较有规律，呈层状分布，层位较厚，主要以硬塑及可塑为主，含氧化铁、锰，性质较好。局部含21及22软可塑软塑状态粉质黏土夹层。(3) 第53层黄褐色粉砂，分布较有规律，呈层状分布，砂质较均匀，含少
5、量黏性土，呈中密状态。部分地段上覆稍密状态的52层黄褐色粉砂，局部地段揭露密实状态的54层黄褐色粉砂。(4) 第64层黄褐色细砂，分布较有规律，呈层状分布，砂质较均匀，含少量黏性土，呈密实状态。部分地段上覆中密状态的63层黄褐色细砂，偶见稍密状态的62层细砂。(5) 第74层黄褐色中砂，分布较有规律，呈层状分布，砂质较均匀，分布较为稳定，呈密实状态，性质较好。(6) 第13层粉质黏土主要为灰褐色，呈薄层条带状分布，局部地段缺失，主要以可塑为主，性质较好。局部为11及12软可塑软塑状态粉质黏土层。(7) 第64层灰黄色、灰褐色细砂，呈层状分布，局部地段缺失，含较多粉质黏土和粉砂透镜体，粉质黏土呈
6、软可塑状态，呈条带状和透镜体交互分布。(8) 第74层灰黄色、灰褐色中砂，呈层状分布，含较多粉质黏土和粉细砂夹层，多呈透镜体状分布，为无（有）柱雨棚的桩端持力层。(9) 第75层灰褐色中砂，呈层状分布，在土性和层厚上变化较大，含较多粉质黏土和粉细砂，多呈薄层条带状分布，含少量粗砾砂夹层，多呈透镜体状，为站房的桩端持力层。(10) 第76层灰褐色中砂，呈层状分布，在土性和层厚上变化较大，含较多粉质黏土和粉细砂，多呈薄层条带状及透镜体分布，含少量粗砾砂夹层，多呈透镜体状，为站房的桩端持力层。(11) 第96层灰色砾砂，呈薄层状分布，上伏于基岩层上部。(12) 第11层灰绿色全风化泥岩层面分布较稳定
7、，出露高程较为平稳，分布均匀，性质稳定，为该场地稳定地层，局部地段揭露第21层全风化砂岩。甲方提供的二、三区灌注桩参数建议值如下：地层序号地层名称桩的极限侧阻力标准值（qsik）kPa桩的极限端阻力标准值（qsik）kPa水下钻(冲)孔桩干作业钻孔水下钻(冲)孔桩干作业钻孔粉砂岩8010012001600中砂岩16018016002000中砂岩18020018002200六、单桩竖向抗压静载荷试验技术要求1.试验方法用垂直静载荷抗压实验、低应变动测发，分别作试验检测，静载荷试前先进行低应变检测。2.试验桩位置设计指定位置的3根试验桩（详见试桩设计图）。3.试验装置（1） 试验采用锚桩反力装置(
8、如图1)。 图1 单桩竖向抗压静载荷试验锚桩反力装置图四根锚桩与反力梁连接。使用2台10000kN千斤顶，配合高压油泵施加反力，载荷试验仪通过安装在千斤顶上的压力传感器和安装在桩头上的位移传感器控制加荷量，自动记录沉降位移。加载补载均自动完成。（2） 2台千斤顶加载时应并联同步工作，且应符合下列规定： 1、采用的千斤顶型号、规格应相同； 2、千斤顶的合力中心应与桩轴线重合。（3）加载反力装置提供的反力不小于最大加载量的倍。（4）试桩与锚桩的距离不小于3倍桩径，基准梁采用9米长工字钢。（5）荷载测量采用并联于千斤顶油路的压力传感器测定油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载，传感器的测量误差不应大于1%
9、；沉降测量宜采用调频位移传感器，测量误差不大于%，分辨力优于或等于 。4.试验荷载根据设计要求，试验最大加载量14000kN。5.加荷观测(1) 加载分级：采用逐级等量加载，加载级差取最大试验荷载的1/15，其中第一级荷载为分级荷载的2倍。(2) 每级荷载施加后按第5、10、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次。(3) 相对稳定标准：每小时桩顶沉降不超过，并连续出现两次（从分级荷载施加后第30min开始，按连续三次每30min的沉降观测值计算）,当桩顶沉降速率达到相对稳定标准时，进行下一级荷载。(4) 单桩抗压静载荷试验过程中出现下列情况之一时，即可终止加载：
10、某级荷载作用下，桩沉降量为前一级荷载作用下沉降量的5倍（当桩顶沉降能相对稳定且总沉降量小于40mm时，宜加载至桩顶总沉降量超过40mm）；某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经过24小时尚未达到相对稳定标准；已达到设计要求的最大加载量； 当荷载-沉降曲线呈缓变形时，可加载至桩顶总沉降量6080mm； 发生不可测异常情况。6.卸荷观测卸载时应分级进行，每级卸载量取加载时分级荷载的2倍，逐级等量卸载，读记回弹量。7.检测数据的整理(1)确定单桩竖向抗压承载力时，应绘制竖向荷载-沉降（Q -S）、沉降-时间对数（S-lgt）曲线，需要时也可绘制其他辅助分析所需曲线。 (2)
11、单桩竖向抗压极限承载力可按下列方法综合分析确定：根据沉降随荷载变化的特征确定：对于陡降型Q-S曲线，取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值；根据沉降随时间变化的特征确定：取S-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值；出现五.5. 款情况时，取前一级荷载值；对于缓变型Q-S 曲 线可根据沉降量确定，宜取S40mm 对应的荷载值；当桩长大于40m 时，宜考虑桩身弹性压缩量；对直径大于或等于8mmm 的桩，可取S=（D为桩端直径）对应的荷载值。当按上述四款判定桩的竖向抗压承载力未达到极限时，桩的竖向抗压极限承载力应取最大试验荷载值。(3)单桩竖向抗压极限承载力统计值的确定应符合下列规定：参加统计
12、的试桩结果，当满足其极差不超过平均值的30%时，取其平均值为单桩竖向抗压极限承载力。当极差超过平均值的30%时，应分析极差过大的原因，结合工程具体情况综合确定，必要时可增加试桩数量。工程桩抽检数量少于3 根时，应取低值。(4) 单位工程同一条件下的单桩竖向抗压承载力特征值应按单桩竖向抗压极限承载力统计值的一半取值。8.锚、试桩设计（1）试验桩设计及桩头处理试验桩按设计图进行设计，见图2。图2 试验桩设计图试验桩的桩头处理示意图见图3。在桩头外箍同直径的钢质套筒(约6mm厚，高度1,D为桩直径)，桩顶以下按照10cm、30cm、30cm的间距设置三层12的双向拉筋网。桩顶凿除浮浆后用水泥砂浆抹平
13、(不露出主筋)。 图3试桩桩头处理示意图（2）锚桩位置 按照试桩设计图中锚桩位置打入反力锚桩（详见），锚桩与试验桩的桩顶位于同一标高，锚桩主筋露出桩顶约1000 mm，便于反力梁的安装焊接。锚、试桩位置示意图见图4。图4 锚、试桩位置示意图（3）锚桩设计为满足试验需要，锚桩需具备以下条件：a.桩长不小于试验桩桩长（按25m）；b.锚桩侧摩阻力能够提供足够的试验反力（不小于最大加载量的倍）；c.主筋应通长配筋，主筋数量应保证抗拉力足够（不小于最大加载量的倍）；d.埋设声测管（同试验桩要求）。9.基准桩基准桩用于固定基准梁，确保基准梁的稳定。试桩和基准桩之间的中心距离应大于等于3D 且不小于，基准
14、桩与试验桩位置见图5。基准桩打入土中，为一长方形承台，深度不小于，截面1200mm800mm，采用C20的素混凝土。基准桩桩顶标高高于试验桩桩顶标高50cm。 图5基准桩与试验桩位置图七、声波透射法检测桩身完整性技术要求1.检测原理混凝土灌注桩声波透射法检测的工作原理是：在被测桩内预埋若干根竖向相互平行的声测管作为检测通道，将超声脉冲发射换能器与接收换能器置于声测管中，管中注满清水作为耦合剂，由仪器的发射换能器发射超声脉冲，穿过待测的桩体混凝土，并经接收换能器被仪器所接收，判读出超声波穿过混凝土的声时、接收波首波的波幅以及接收波主频等参数。超声脉冲信号在混凝土的传播过程中因发生绕射、折射、多次
15、反射及不同的吸收衰减，使接收信号在混凝土中传播的时间、振动幅度、波形及主频等发生变化，这样接收信号就携带了有关传播介质（即被测桩身混凝土）的密实缺陷情况、完整程度等信息。由仪器的数据处理与判断分析软件对接收信号的各种声参量进行综合分析，即可对桩身混凝土的完整性进行检测，判断桩基缺陷的程度并确定其位置。 图5 声波透射法测试原理图2.检测数量3根试验桩。3.检测时间超声波透射法检测时，受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不小于15MPa。本工程考虑到砼在龄期14天后声波波速等性能参数已经趋于平缓，一般要求砼桩基的龄期大于14天。4.检测方法（1）声测管的安装本工程超声波透射检测声测管采用50mm金属管，每根桩埋设3根声测管，声测管牢固焊接在钢筋笼内侧，使之成桩后相互平行并埋设至桩底，管口高于桩顶面50cm，声测管下端封闭，上端加盖。声测管埋设平面位置及编号如图7所
