工程試樁方案

1、新建京滬高速鐵路土建工程JHTJ3標(biāo)段四工區(qū)大汶河特大橋工程試樁方案中國水電集團(tuán)京滬高速鐵路土建工程三標(biāo)段項目經(jīng)理部四工區(qū)二00八年三月二十四日目 錄一、工程概況1二、試驗?zāi)康?、要?三、試驗依據(jù)1四、試驗地點(diǎn)的選擇1五、試樁方案25.1、靜載荷試驗樁要求25.2、檢測儀器設(shè)備35.3、試驗設(shè)備安裝55.4、現(xiàn)場檢測65.5、試驗數(shù)據(jù)分析及檢測報告提交6六、基樁靜載荷試驗錨樁抗拔力計算7七、施工組織8八、施工安全保障措施：9九、現(xiàn)場文明施工管理措施10十、附靜載試驗圖片10一、工程概況大汶河特大橋位于山東省泰安市與寧陽縣交界處的大汶口鎮(zhèn)以東約1km處橋長21.14km，本橋中心里程DK488+

2、422.33，全橋長21148m?；A(chǔ)采用明挖和鉆孔樁基礎(chǔ)。依據(jù)鐵道第三設(shè)計院集團(tuán)有限公司下發(fā)的關(guān)于發(fā)送京滬高速鐵路橋梁工程試樁的函（三設(shè)橋梁函200840號）文件；本工區(qū)共有10根試驗樁。二、試驗?zāi)康摹⒁笤囼災(zāi)康模和ㄟ^鉆孔樁的單樁慢速維持荷載法試驗，驗證樁的承載力。試驗要求：滿足現(xiàn)行國家有關(guān)規(guī)范的要求、建設(shè)方和設(shè)計提出的要求。三、試驗依據(jù)1、鐵道第三設(shè)計院集團(tuán)有限公司下發(fā)的關(guān)于發(fā)送京滬高速鐵路橋梁工程試樁的函（三設(shè)橋梁函200840號）文件；2、鐵道第三勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司編制的北京至上海新建高速鐵路工程通用設(shè)計圖·北京至徐州段樁基檢測布置圖和工程試樁原則(京滬橋通-31)。3

3、、建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范（JGJ106-2003）；4、京滬高速鐵路工程質(zhì)量無損檢測實(shí)施細(xì)則；5、鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（TB10002.5-2005）；6、工程地質(zhì)勘察資料； 其它相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及關(guān)于檢測的具體要求。四、試驗地點(diǎn)的選擇依據(jù)鐵道第三設(shè)計院集團(tuán)有限公司下發(fā)的關(guān)于發(fā)送京滬高速鐵路橋梁工程試樁的函（三設(shè)橋梁函200840號）文件；本工區(qū)共有10根試驗樁。詳見表1表1序號墩號里程樁底高程（m）樁長（m）樁徑（m）基樁根數(shù)單樁允許承載力（kN）混凝土標(biāo)號備注1248DK483+085.6179.077121.25126404.7C302303DK484+860.86無圖3339DK486

4、+053.80無圖4392DK487+759.95無圖5431DK489+003.57無圖6514DK491+718.42無圖7559DK493+046.80無圖8644DK495+804.92無圖910注:由于大河DK475DK482無地質(zhì)資料，預(yù)留2處（每處1根）進(jìn)行試樁。由于本工區(qū)目前所到圖紙中僅有表1中的248#墩，故以此墩為例，進(jìn)行方案闡述。五、試樁方案單樁豎向抗壓靜載試驗是模擬基樁實(shí)際受力狀態(tài)的一種試驗方法。試驗時，通過安裝在樁頂?shù)挠蛪呵Ы镯?，油壓表或壓力表，百分表或位移傳感器，錨樁或壓重反力裝置，對樁施加荷載，每根試驗樁的最終加荷量為單樁允許承載力的1.3倍。 關(guān)于成孔方法、清孔

5、、鋼筋籠加工及吊放、二次清底、下設(shè)導(dǎo)管、 灌注水下混凝土、 質(zhì)量控制與檢查、特殊情況處理與預(yù)防措施等已在前期上報的樁基工藝試驗大綱（編號：JHTJ3-SDJT4-TA1-20080215-1）中有詳細(xì)的闡述，本報告不再贅述。5.1、靜載荷試驗樁要求試樁的成樁工藝和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與工程樁一致。樁頂部宜高出試坑底面0.5m，試坑底面宜與樁承臺底標(biāo)高一致。試驗樁頭應(yīng)進(jìn)行如下處理：凝土樁應(yīng)先鑿掉樁頂部的松散破碎層和軟弱混凝土，沖洗干凈后再澆注樁帽。 樁帽直徑應(yīng)與設(shè)計樁徑相一致，樁帽頂面應(yīng)水平、平整，樁帽中軸線與樁身上部的中軸線應(yīng)重合 。樁帽主筋應(yīng)全部直通至樁頂混凝土保護(hù)層之下，如原樁身露出主筋長度不夠

6、時，應(yīng)通過焊接加長主筋，各主筋應(yīng)在同一高度上。 在距樁頂1.5倍樁徑范圍內(nèi)設(shè)置箍筋，間距不宜大于150mm。樁頂下100mm、200mm和300mm處應(yīng)分別設(shè)置鋼筋網(wǎng)片1層，間距為100 mm。 樁頭混凝土強(qiáng)度等級不得低于C40，樁頭50cm混凝土由3-5 mm鋼板圍裹保護(hù)。 5.2、檢測儀器設(shè)備采用全自動化加壓觀測系統(tǒng)，計算機(jī)控制和采集數(shù)據(jù)。1、加載、壓力測量裝置采用24臺出力5000 kN的千斤頂并聯(lián)加荷，千斤頂型號規(guī)格相同。合力中心與樁軸線重合。根據(jù)要求的最終加荷量確定千斤頂數(shù)量：如8000 kN以內(nèi)用2臺5000 kN千斤頂；8000-12000 kN用3臺5000 kN千斤頂；120

7、00-16000kN用4臺5000 kN千斤頂。以保證最大試驗荷載對應(yīng)的千斤頂出力不大于千斤頂和試驗用油泵量程的80%;油管在最大加荷時的壓力不超過規(guī)定工作壓力的80%;最大試驗荷載對應(yīng)的油壓不宜大于壓力表量程的2/3。采用油壓傳感器，傳感器的測量誤差不大于1%，壓力表精度優(yōu)于或等于0.4級。2、沉降測量裝置基準(zhǔn)樁與試驗樁、錨樁的中心距符合規(guī)范規(guī)定。基準(zhǔn)梁采用工字梁，高跨比大于1/40，基準(zhǔn)梁的一端固定在基準(zhǔn)樁上，另一端簡支于基準(zhǔn)樁上，以減少溫度變化引起的基準(zhǔn)梁撓曲變形?，F(xiàn)場采取遮擋措施，以減少溫度變化、刮風(fēng)下雨、振動及其它外界因素的影響。試樁在加載過程中的豎向沉降采用量程為50mm的位移傳感

8、器測量。在試樁樁頭處對稱安置4支位移傳感器，位移量取其平均值。位移計通過磁性表座分別支撐在基準(zhǔn)梁上，在錨樁中心安置一支位移傳感器觀測上拔量，沉降測量采用位移傳感器，并符合下列規(guī)定：測量誤差不大于0.l%FS，分辨力優(yōu)于或等于0.0lmm。沉降測定平面在樁頂200mm以下位置，測點(diǎn)應(yīng)牢固地固定于樁身。固定和支撐位移計的夾具及基準(zhǔn)梁應(yīng)避免氣溫、振動及其他外界因素的影響。所采用主機(jī)、油壓傳感器、位移傳感器、百分表都經(jīng)測試標(biāo)定合格，能夠滿足試驗要求。3、反力裝置248號墩選擇1根工程樁進(jìn)行單樁豎向靜載荷試驗，用錨樁橫梁反力裝置，其最大加載量為8326.11kN（單樁容許承載力的1.3倍）。據(jù)設(shè)計圖紙，

9、248號墩共布工程樁12根，3排4列，樁間距為3.4米。248號墩選4根工程樁作錨樁（錨樁與工程樁的相互位置見示意圖）。每根錨樁需提供的抗拔力為2081.5 kN（8326.11/4）。248號墩的基樁設(shè)計樁長12米，樁徑1.25米，依據(jù)地質(zhì)資料樁周地層為基巖，側(cè)摩阻力保守按照500kPa計算，每根錨樁可提供的抗拔力為7065 kN。（計算過程見后）可提供抗拔力為需要錨樁提供的抗拔力的3.39倍。錨樁主筋需作變更，變更為20根28螺紋鋼，計算可知每根主筋提供的抗拔力僅為其抗拉強(qiáng)度的50.5%。（計算過程見后）據(jù)以上分析，248號墩的單樁豎向靜載荷試驗，工程樁作錨樁僅將其主筋變更為28螺紋鋼，其

10、它設(shè)計參數(shù)不變即可滿足試驗要求。此種方式即可加快工期，也最節(jié)約投資。提供反力的為錳鋼制作的箱型梁長11米，高1.88米，寬0.8米，抗剪及抗彎強(qiáng)度能夠達(dá)到15000kN，滿足試驗最終加荷8326.1kN的要求。反力橫梁完全滿足本項目加載反力的要求。（計算過程見反力架（鋼梁）受力計算說明）拉力筋與梁的連接方式見錨樁鋼筋與反力橫梁的連接說明5.3、試驗設(shè)備安裝1、場地要求鑒于248號墩臺底標(biāo)高在自然地表下4米左右，由于巖層較淺，巖石開挖量較大，為不影響施工進(jìn)度，及施工質(zhì)量，先開挖到設(shè)計高程后再進(jìn)行樁基鉆孔。由于反力橫梁為錳鋼制作的箱型梁長11米，高1.88米，寬0.8米。因此以試驗樁為中心11*1

11、1米范圍內(nèi)場地平整。2、安裝步驟樁頭清理干凈，安放千斤頂，千斤頂中心與樁中心重合。主梁支墩放置平穩(wěn)，并有足夠強(qiáng)度。安裝主梁、副梁焊接抗拉筋。安裝加載高壓油管、電動油泵。安裝基準(zhǔn)梁。安裝壓力表和壓力傳感器，大量程百分表和位移傳感器。百分表和位移傳感器調(diào)零及儀器連接調(diào)試。調(diào)試正常開始加荷。5.4、現(xiàn)場檢測試驗加載采用慢速維持荷載法1、試驗加卸載分級加載分級進(jìn)行，采用逐級等量加荷；分級荷載為最大加載量的1/10（248號墩基樁試驗每級荷載為832.6kN）；第一次加荷為分級荷載的2倍。卸載分級進(jìn)行，每級卸載量為加荷分級的2倍。加、卸時荷載傳遞均勻、連續(xù)、無沖擊，每級荷載在維持過程中的變化幅度不超過分

12、級荷載的+10%。2、試驗數(shù)據(jù)測讀每級荷載施加后第5、15、30、45、60min測讀樁頂沉降量，以后每隔30min測度一次。試樁沉降量相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：每一小時內(nèi)的樁頂沉降量不超過0.1mm，并連續(xù)出現(xiàn)兩次（從分級荷載施加后第30min開始，按1.5h連續(xù)三次每30min變形觀測值計算），且每級荷載的維持時間不得小于2h。當(dāng)樁頂變形速率達(dá)到相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時，再施加下一級荷載。加荷達(dá)到試樁要求的最大加載量(248號墩的試驗樁加至8326.1kN)終止加載。卸載每級荷載維持1小時，按第15、30、60min測讀樁頂殘余沉降量后，即可卸下一級荷載。卸載至零后，維持時間為3h，測讀時間為第15、30min

13、，以后每隔30min。3、終止試驗條件某級荷載下，樁頂沉降量已大于前一級荷載作用下沉降量的5倍；某級荷載下，樁頂沉降量已大于前一級荷載作用下沉降量的2倍，且經(jīng)24h尚未達(dá)到相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)；已達(dá)到設(shè)計要求的最大加載量；工程樁當(dāng)錨樁時錨樁上拔量已達(dá)到允許值（10mm）。5.5、試驗數(shù)據(jù)分析及檢測報告提交1、 試驗曲線繪制數(shù)據(jù)整理，繪制豎向荷載沉降曲線（Q-S）、沉降時間對數(shù)曲線（S-Lgt），需要時繪制其它輔助曲線。2、單樁豎向抗壓承載力Qu按下列方法綜合分析確定根據(jù)沉降隨荷載變化的特征確定：對于陡降型Q-S曲線，取其發(fā)生明顯陡降的起始點(diǎn)對應(yīng)的荷載值；根據(jù)沉降時間變化的特征確定：取S-Lgt曲線尾部

14、出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級荷載值；某級荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的2倍，且經(jīng)24h尚未達(dá)到相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時，取前一級荷載值；對于緩變型Q-S曲線，可根據(jù)沉降量確定，宜取S=40mm對應(yīng)的荷載值；當(dāng)樁長大于40m時，宜考慮樁身彈性壓縮量；對直徑大于或等于800mm的樁，可取S=0.05D（D為樁端直徑）對應(yīng)的荷載值。六、基樁靜載荷試驗錨樁抗拔力計算1、錨樁抗拔力計算以248號墩為例：248號墩設(shè)計樁長12m，樁徑1.25m, 樁周地層為基巖。設(shè)計依據(jù)鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（TB10002.5-2005）規(guī)范之第3節(jié)摩擦樁軸向受拉容許承載力計算公式P=0.30Uai li f

15、iU：嵌入巖石層內(nèi)的鉆孔周長（m）ai：震動沉樁對各土層樁周磨阻力有影響系數(shù)，鉆孔樁取1.0li ：各土層厚度（m）fi：各土層的極限摩阻力（kPa）U=1.25*3.14=3.925m3; l=12m(樁周地層一樣都為基巖). fi=500kPa 參閱鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范表-5(鉆孔灌注樁樁周極限摩阻力)。此表的“注：”給出漂石土、塊石土極限摩阻力可采用400-600kPa。248樁基巖的極限摩阻力應(yīng)大于漂石土、塊石土極限摩阻力，安全角度考慮在此取500 kPa。 計算得: P=0.3*3.925*1*12*500=7065kN248基樁采用4根工程樁作錨樁,每根錨樁需提供的抗拔力為最

16、大加荷量的(6404.7*1.3)/4=2081.5 kN.可見錨樁能提供抗拔力為所需抗拔力的3.39倍(7065/2081.5=3.39),能夠滿足試驗的需要。2、錨樁鋼筋拉力計算 工程樁作錨樁將錨樁的由20根20鋼筋變更為20根28螺紋鋼筋（HRB335）。 HRB335鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fptk=335MPa單根鋼筋抗拉力F=(14×10-3×14×10-3×3.14)×335×106=206.2 kN20根主筋可提供的抗拉力為20*206.2=4124 kN，可見錨樁鋼筋能提供抗拔力為所需抗拔力的1.98倍(4124/2081

17、.5),能夠滿足試驗的需要。3、盡量作到各根拉力筋的拉力均勻。拉力筋不能有彎曲變形。錨樁主筋也要調(diào)直。掛好反力拉套后，在錨樁主筋與拉力筋焊接中，調(diào)整使得每根拉力筋的拉緊程度基本相同。經(jīng)過以上工作，拉力分布基本作到均勻，同時每根拉力筋的保險系數(shù)是1.98，這樣以來拉力筋不會出現(xiàn)問題。3、結(jié)論通過以上計算可知248號墩4根工程樁作錨樁能夠滿足單樁豎向靜載荷試驗要求。七、施工組織7.1 人力資源配置根據(jù)本段樁基的地層情況、工程量及總體工期安排，每個試樁作業(yè)區(qū)配置2臺沖擊鉆機(jī)機(jī)組、1個混凝土澆筑隊、1個鋼筋加工隊、個輔助作業(yè)隊和1個后勤組，三班作業(yè)的工作方式進(jìn)行考慮。輔助作業(yè)隊主要包括電工、供水等人員

18、，后勤組主要包括現(xiàn)場值班技術(shù)人員、質(zhì)安人員、內(nèi)業(yè)技術(shù)人員、物資材料人員、修配、食堂、車隊人員等。本段樁基試驗總計需要各類施工人員64人（見表2）。表2 施工人員計劃表（每根樁）序號工種或崗位數(shù)量說 明1鉆 工6鉆孔2鋼 筋 工8鋼筋加工作業(yè)3混凝土工9混凝土生產(chǎn)4修 理 工2機(jī)修加工5水 電 工2供水、供電6司 機(jī)3混凝土運(yùn)輸、起重設(shè)備等7食 堂3人員伙食8技術(shù)人員3現(xiàn)場值班、統(tǒng)計、質(zhì)檢、安全管理9管理人員9項目經(jīng)理等后勤人員及管理人員合 計457.2 主要施工機(jī)械設(shè)備 主要施工機(jī)械設(shè)備表設(shè)備名稱型號規(guī)格單位數(shù)量產(chǎn) 地進(jìn)場時間沖擊鉆機(jī)CZ-30臺套1泰安2008年2月25日汽車起重機(jī)25t輛1

19、徐州2008年2月25日砼攪拌車6m3輛3上海2008年3月3日電焊機(jī)交流30kVA臺2天津2008年2月25日裝載機(jī)ZL50臺1成都2008年2月30日鋼筋對焊機(jī)UN1-150臺1天津2008年2月25日鋼筋切斷機(jī)GQ50-1臺1天津2008年2月25日鋼筋彎曲機(jī)GW40臺1天津2008年2月25日鋼筋調(diào)直機(jī)GTJ4-4臺1天津2008年2月25日水 泵IS50-32-125臺2天津2008年2月25日柴油發(fā)電機(jī)60GF臺1天津2008年3月5日鋼筋加工、混凝土澆筑與鉆孔作業(yè)交叉同步進(jìn)行，不占用造孔作業(yè)時間。八、施工安全保障措施：所有從事本工區(qū)作業(yè)的工人主要以健壯的男性青年為主，并經(jīng)安全作業(yè)

20、培訓(xùn)合格后，方可進(jìn)入施工現(xiàn)場。認(rèn)真研究工程地質(zhì)資料，分析地質(zhì)情況，對于安全施工存在的疑慮，應(yīng)事前向有關(guān)單位提出。施工現(xiàn)場所有的設(shè)備、設(shè)施、安全裝置、工具、配件以及個人勞保用品等經(jīng)常進(jìn)行檢查，確保完好和安全使用。施工場地內(nèi)的一切電源、電路的安裝和拆除必須由持證電工操作，電器必須嚴(yán)格接地、接零和使用漏電保護(hù)器。各孔用電必須分閘，嚴(yán)禁一閘多用。地面上電纜必須架設(shè)架空，或設(shè)置盲溝，嚴(yán)禁拖地和埋入土中?，F(xiàn)場設(shè)專職安全檢查員，在施工前和施工中進(jìn)行認(rèn)真檢查；發(fā)現(xiàn)問題及時處理，待消除隱患后再行作業(yè)；安全員有權(quán)制止施工中的任何違章作業(yè)。九、現(xiàn)場文明施工管理措施1、嚴(yán)格按總平面規(guī)劃布設(shè)臨建和施工機(jī)具，堆放材料，成品、半成品，埋設(shè)臨時管線