鄭西鐵路函谷關(guān)特大橋檢測方法

1、鄭西鐵路函谷關(guān)特大橋檢測方法1、 序言我局管段ZQ2標(biāo)主要位于失陷性黃土分布區(qū)，失陷性土層厚度在1025米，部分地段失陷性黃土厚度大于25米。按照設(shè)計(jì)院施工圖設(shè)計(jì)，11座特大、大橋樁基承載力均以樁周身摩擦力為主，并且按照失陷性黃土的特性，樁頂至失陷性黃土段還會產(chǎn)生負(fù)摩擦力，因此針對以上特性，擬打算對本標(biāo)段內(nèi)全部橋在開工前舉行鉆孔灌注樁的泥漿級配、水下混凝土級配、成孔、成樁等工藝舉行驗(yàn)證檢驗(yàn)。按照施工圖中已決定的試樁數(shù)量和位置，再結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際狀況，對各橋位不同地段舉行實(shí)驗(yàn)性施工工藝的驗(yàn)證，同時結(jié)合鄭西公司工藝性實(shí)驗(yàn)的推動規(guī)劃舉行。 函谷關(guān)特大橋鋼筋混凝土灌注樁砼標(biāo)號為C30，第一根試樁為4號試

2、樁，有效樁長為38m，樁徑為1250。按設(shè)計(jì)文件及有關(guān)規(guī)范決定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為：單樁豎向靜載實(shí)驗(yàn)，加載最大值為10220KN；單樁水驚奇載實(shí)驗(yàn)。2、檢測內(nèi)容、檢測方法及檢測工作量2.1 檢測內(nèi)容 按國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范及規(guī)定采用單樁豎向靜載實(shí)驗(yàn)舉行承載力實(shí)驗(yàn)，以決定單樁極限承載力。2.2 檢測方法2.2.1 單樁豎向抗壓靜載實(shí)驗(yàn)；2.2.2 單樁水驚奇載實(shí)驗(yàn)；2.2.3 低應(yīng)變值測定2.3 檢測工作量2.3.1 單樁豎向抗壓載荷實(shí)驗(yàn)1根樁；2.3.2 單樁水驚奇載實(shí)驗(yàn)1根樁。3、錨樁設(shè)計(jì)及試樁樁帽加固3.1 錨樁設(shè)計(jì)依據(jù)本次錨樁設(shè)計(jì)以函谷關(guān)特大橋4號試樁為依據(jù)。試樁樁徑1250mm，有效樁長38m。主

3、筋為20鋼筋，預(yù)留筋長度1.00m；加勁筋16，螺旋筋10。試樁承載力設(shè)計(jì)值為5110kN。3.2 錨樁設(shè)計(jì)3.2.1錨拉鋼筋規(guī)格及數(shù)量實(shí)驗(yàn)荷載為10220KN，平安系數(shù)1.2，即設(shè)計(jì)總抗拔力為12264KN,每樁3066KN。試樁主筋為20鋼筋，錨樁主筋采用25鋼筋。錨筋計(jì)算：3066KN/（12.5mm12.5mm335N/mm2）1000=18.6根，建議采用20根25。加勁筋162000，螺旋筋10200。3.2.2錨樁長度錨樁直徑同試樁。實(shí)驗(yàn)荷載10220kN，即4根錨樁需要的總抗拔力為10220kN。實(shí)驗(yàn)承載力設(shè)計(jì)值為5110kN，試樁總樁周側(cè)面積為149.23m2，估算平均側(cè)阻力

4、34.24KPa。按照以往實(shí)驗(yàn)資料及樁基技術(shù)規(guī)范，樁的抗拔系數(shù)（即抗拔側(cè)阻力與抗壓側(cè)阻力的比值）為0.5-0.8，本工程按0.6計(jì)算，需要的樁總側(cè)面積為497.47m2，每樁124.37m2，即樁長為31.67m，另外考慮錨樁的總分量約3886kN左右，綜合計(jì)算建議錨樁的長度為30m。在滿意實(shí)驗(yàn)的前提下，為節(jié)省鋼筋，上部20m為2025，下部10m為1025。實(shí)驗(yàn)采用的設(shè)備為主梁長度10m，次梁長度7m，基準(zhǔn)梁長度6.00m（為20號工字鋼），最大加載能力15000kN。試樁與錨樁平面布置圖、錨樁結(jié)構(gòu)詳圖詳見附圖。3.2.3試樁樁帽加固因?yàn)樵嚇堕L度大，故樁頂砼浮漿厚度較大，按照以往閱歷，試樁樁

5、帽加固需在鑿除試樁浮漿后舉行，加固高度1.00m（同預(yù)留筋長度），采用1250厚度10mm長度1.00m的鋼護(hù)筒，搭接處需焊接結(jié)實(shí)。在1.00m內(nèi)設(shè)6道加勁筋（16200），5層網(wǎng)片（16200）。樁帽部分砼為C30。詳見試樁樁帽加固圖。4、單樁水驚奇載實(shí)驗(yàn)按照設(shè)計(jì)要求舉行單樁水驚奇載實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)采用兩根錨樁及反力梁（豎向?qū)嶒?yàn)用的次梁）供應(yīng)反力，100T級千斤頂加載。加載方法由下列條件決定：當(dāng)僅測定單樁的水平承載力并推定地基土抗力系數(shù)的比例系數(shù)時建議采用單向多循環(huán)加載法；當(dāng)樁身埋設(shè)傳感器時可測量水平荷載作用下的樁身應(yīng)力并計(jì)算樁身彎矩時建議采用維持荷載法。設(shè)備安裝詳見水驚奇載實(shí)驗(yàn)裝置圖。5、檢測方

6、法簡介5.1單樁豎向抗壓靜載實(shí)驗(yàn)5.1.1反力裝置實(shí)驗(yàn)采用錨樁反力梁供應(yīng)反力裝置。詳見 錨樁橫梁反力裝置安裝圖。5.1.2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)加載使用兩臺630T千斤頂逐級舉行，試樁樁頂沉降由四個大行程百分表量測，錨樁上拔量各由一個百分表舉行量測。 加荷方式采用慢速維持荷載法； 加荷采用分11級舉行，前10級加載增量為1000kN，第11級加載220KN，終止荷載10220kN； 測讀沉降時光間隔：每級荷載加荷后隔5、10、15、15、15min各測讀一次沉降值，以后每隔30min測讀一次； 沉降相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：每小時沉降量不超過0.1mm，并繼續(xù)消失兩次(從分級荷載施加后第30min開頭，按1.5h繼

7、續(xù)三次每30min的沉降觀測值計(jì)算)。 當(dāng)樁頂沉降速率達(dá)到相對穩(wěn)定標(biāo)及時，再施加下一級荷載； 卸載時，每級荷載維持1h，按第15、30、60min測讀樁頂沉降后，即可卸下一級荷載。卸載至零后，應(yīng)測讀樁頂殘余沉降量，維持時光為3h，測讀時光為第15、30min，以后每隔30min測讀一次。實(shí)驗(yàn)終止條件：當(dāng)消失下列狀況之一并經(jīng)工程負(fù)責(zé)人同意可終止加載: a. 某級荷載下，樁的沉降量為前一級荷載作用下沉降量的5倍；b. 某級荷載作用下，樁的沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的兩倍，且24小時內(nèi)尚未達(dá)到相對穩(wěn)定；c. 施加的荷載已達(dá)到10220KN。壓力氣測采用標(biāo)準(zhǔn)壓力表,實(shí)驗(yàn)前由國家認(rèn)可的質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督

8、局授權(quán)檢定，試樁的沉降由4個百分表舉行量測，實(shí)驗(yàn)前由國家認(rèn)可的質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局授權(quán)檢定。單樁豎向抗壓靜載實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)對試樁樁帽舉行加固。詳見樁帽加固圖。5.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 決定單樁豎向抗壓承載力時，應(yīng)繪制豎向荷載沉降（QS）、沉降時光對數(shù)（Slgt）曲線。 對于陡降型QS曲線，取其發(fā)生顯然陡降的超始點(diǎn)對應(yīng)的荷載值為單樁豎向抗壓極限承載力Qu。 取Slgt曲線尾部消失顯然向下彎曲的前一級荷載為Qu。 在某級荷載下24小時尚未達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)及時取前一級荷載為Qu。 對于緩變型QS曲線可按照沉降量決定Qu，即S40mm 。 當(dāng)豎向抗壓承載力未達(dá)到極限時，應(yīng)取最大實(shí)驗(yàn)荷載為Qu。5.2 單樁水驚奇載實(shí)驗(yàn)5.

9、2.1 設(shè)備安裝及現(xiàn)場實(shí)驗(yàn) 水平力作用點(diǎn)與實(shí)際工程樁的樁基承臺底面標(biāo)高全都,千斤頂與試樁接觸處應(yīng)舉行補(bǔ)強(qiáng)。 在水平力作用平面的受檢樁兩側(cè)對稱安裝兩個百分表。在水平力作用平面以上50cm的受檢樁兩側(cè)對稱安裝兩個百分表，以測量樁頂轉(zhuǎn)角。 基準(zhǔn)當(dāng)設(shè)置在與作使勁方向垂直且與位移方向相反的試樁側(cè)面，基準(zhǔn)點(diǎn)與試樁凈距不小于1倍樁徑（1.25m）。 當(dāng)采用慢速維持荷載法時，實(shí)驗(yàn)方法同豎向靜載實(shí)驗(yàn)。 當(dāng)采用單向多循環(huán)加載法時，每級加載量為預(yù)估水平極限承載力或最大實(shí)驗(yàn)荷載的1/10，本工程按每級30KN計(jì)算。每級荷載施加后，恒載4min后測讀水平位移，然后卸載至零，停2min測讀殘余水平位移，至此完成一個加卸載

10、循環(huán)。如此循環(huán)5次，完成一級荷載的位移觀測。5.2.2 終止加載條件當(dāng)消失下列狀況之一時，可終止加載： 樁身折斷； 水平位移超過30-40mm（軟土取40mm）； 水平位移達(dá)到設(shè)計(jì)要求的水平位移允許值。5.2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果 采用慢速維持荷載法時繪制：水平力-力作用點(diǎn)位移（HYO）關(guān)系曲線、水平力-位移梯度（HYOH）關(guān)系曲線、力作用點(diǎn)位移-時光對數(shù)（YO-lgt）關(guān)系曲線和水平力-力作用點(diǎn)位移雙對數(shù)（lg H -lg YO）關(guān)系曲線。 當(dāng)采用單向多循環(huán)加載法時繪制：水平力-時光-作用點(diǎn)位移（H-t-YO）關(guān)系曲線、水平力-位移梯度（H-YOH）關(guān)系曲線。 按規(guī)范相關(guān)公式計(jì)算地基水平抗力系數(shù)的比例

11、系數(shù)。 單樁水平極限承載力決定：a. 取單向多循環(huán)加載法時的H-t-YO曲線產(chǎn)生顯然陡降的前一級、或慢速維持荷載法量H-YO曲線發(fā)生顯然陡降的起始點(diǎn)對應(yīng)的水平荷載值。b. 取慢速維持荷載法時的YOlgt曲線尾部消失顯然彎曲的前一級水平荷載值。c. 取H-YOH曲線或lg H -lg YO曲線上其次拐點(diǎn)對應(yīng)的水平荷載值。d. 取樁身折斷時的前一級水平荷載值。5.3 低應(yīng)變動力檢測方法技術(shù)將樁頭平整處理后，在樁頂放置1只加速度傳感器，接收錘擊中產(chǎn)生的信號。低應(yīng)變檢測是以彈性波的入射和反射原理舉行?；炷翗侗豢醋饕痪S的彈性桿件，當(dāng)敲擊樁頭時，施加的瞬態(tài)力產(chǎn)生一束應(yīng)力波，沿樁身向下傳揚(yáng)，當(dāng)碰到波阻抗變

12、化界面時，波將產(chǎn)生反射和透射，通過在樁頂放置的加速度傳感器可以接收到波阻抗界面反射信號。按照應(yīng)力波反射邏輯，分析評價(jià)樁身完整性。測試方法為，將樁頭平整處理后，在樁頂放置1只速度傳感器接收錘擊過程中產(chǎn)生的速度信號，經(jīng)過一系統(tǒng)轉(zhuǎn)化后，在屏幕上顯示實(shí)測波形，按照波形和波速判定樁身完整性。6、檢測中執(zhí)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)文件6.1建造地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB 50202-2022)；6.2建造樁基檢測技術(shù)規(guī)范（JGJ 106-2022/ J 256-2022）；6.3建造地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2022）；6.4場地巖土工程地質(zhì)勘察報(bào)告；6.5試樁樁位平面圖。7、檢測設(shè)備豎向靜載實(shí)驗(yàn)

13、設(shè)備主要有：630T液壓千斤頂，型號QYL630二臺；0-50mm百分表8塊；基準(zhǔn)梁二根；用于錨樁組合鋼梁一套。用于實(shí)驗(yàn)的千斤頂和百分表均在有效的鑒定期內(nèi)。水驚奇載實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要有：100T液壓千斤頂2臺，0-50mm百分表8塊，基準(zhǔn)梁二根，長度6.00m，為20號工字鋼。低應(yīng)變動力檢測儀器：采用美國PDT公司生產(chǎn)的PIT基樁動測儀， 全套包括： PIT Collector PIT數(shù)據(jù)采集儀主機(jī) 1臺 Accelerometer加速度計(jì) 1只 Non-Instrumented Hammer手錘 1個 Quick Charger迅速充電器 1個 PIT數(shù)據(jù)傳輸及繪圖軟件 PLINK and PIT-PLOT Software 1套8、技術(shù)質(zhì)量保證及平安生產(chǎn)管理措施8.1 參與檢測人員需持質(zhì)監(jiān)部門頒發(fā)的檢測及觀測上崗證書，應(yīng)熟識地基和樁基檢測的基本原理及相關(guān)理論，具有法定計(jì)量學(xué)的基本學(xué)問，能嚴(yán)格根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、分析程序、測試細(xì)則舉行各項(xiàng)檢測工作，確保檢測數(shù)據(jù)精確、牢靠。實(shí)驗(yàn)前和終止實(shí)驗(yàn)時須經(jīng)現(xiàn)場負(fù)責(zé)人檢查認(rèn)可后方可執(zhí)行。對檢測工作中消失的