樁基高應(yīng)變檢測方案

1、作業(yè)任務(wù)工程概況安徽池州發(fā)電廠為新建電廠，一期工程裝機容量為兩臺300MW發(fā)電機組。電廠廠址位于安徽省池州市東北約13公里長江南岸的長江大堤堤內(nèi)圩區(qū)。主廠房采用樁基礎(chǔ)。樁型為500X500mm的預(yù)制混凝土方樁，樁長25-28米，由兩節(jié)樁組成，混凝土強度為C40。主廠房區(qū)共布設(shè)樁1288根，于9月24日開始打樁，10月28日打樁結(jié)束，打樁期間對局部地區(qū)進行了基礎(chǔ)開挖，并對開挖出的基礎(chǔ)樁進行了監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)樁頭普遍有逐漸偏位和上浮現(xiàn)象，其中部分樁樁頭偏位和上浮情況嚴重。本次開挖露出樁頭的樁共303根，樁長27米，其中上節(jié)樁長12米，下節(jié)樁長15米。為了進一步確定開挖露出樁的樁身質(zhì)量情況以及單樁豎向抗壓極限承載力，采用高應(yīng)變動測法進行檢測。施工項目范圍及工作量根據(jù)要求，本次共檢測樁20根。2、編寫依據(jù)2.1中華人民共和國行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94)2.2中華人民共和國行業(yè)標準《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》(JGJ106)2.3上海市工程建設(shè)規(guī)范《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》(DGJ08-218)2.4有效的設(shè)計變更通知單、工程聯(lián)系單及圖紙會審。3、作業(yè)準備和條件3.1.1人員配備號1X23456789O1X一人員一項目負責技杏貝施工員質(zhì)檢員安全員一測量人員一機操工電工內(nèi)用二匚用主幾可幾檢測人員1X1X221X342243.1.2機械及工器具的準備主要施工機具序號機具名稱規(guī)格/名稱數(shù)量用途1打樁機85P/JUS1003打樁2送樁器約6米3送樁3柴油錘D62或D803根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)配4經(jīng)緯儀J21測量定位5水準儀DS33高程控制6鋼卷尺5m若干測位移偏差7檢測設(shè)備1檢測大應(yīng)變3.1.3力能供應(yīng)接通施工用水、電，做好“三通一平”工作，設(shè)置場內(nèi)照明，現(xiàn)場提供220V交流電源，保證機械設(shè)備進場后能盡快開工。4、作業(yè)方法和工藝要求檢測目的進一步檢測樁身質(zhì)量。確定樁頭上浮和偏位的樁中，哪些是由樁身接頭脫開引起的，哪些是由樁整體上浮產(chǎn)生的，哪些是由樁身接頭脫開同時樁整體上浮共同作用產(chǎn)生的；通過打樁復位過程的檢測力求確定樁身接頭脫開的距離和樁整體上浮的距離。檢測樁在復位后的單樁承載力。為下一步問題樁的處理積累經(jīng)驗。檢測數(shù)量根據(jù)要求，本次共檢測樁20根。4.3檢測樁的選擇和分布主廠房區(qū)開挖出的樁共有303根，并已經(jīng)全部進行過低應(yīng)變動測試驗。根據(jù)上海大學建設(shè)工程質(zhì)量檢測站《池州發(fā)電廠一期（主廠房）工程基樁低應(yīng)變動測初步分析結(jié)果（之一）》和《池州發(fā)電廠一期（主廠房）工程基樁低應(yīng)變動測初步分析結(jié)果（之二）》的結(jié)論：類樁56根，占受檢樁總數(shù)的18.5%；類樁33根，占受檢樁總數(shù)的10.9%類樁48根，占受檢樁總數(shù)的15.8%類樁166根，占受檢樁總數(shù)的54.8%為了既能反映基礎(chǔ)樁的總體情況，又能確定出問題樁特別是III、IV類樁的樁身情況，因此這20根檢測樁分布如下：I類樁2根；II類樁2根；III類樁6根；IV類樁10根。4.3.2在全部303根樁中，樁頭普遍上浮和偏位，但程度各有不同，據(jù)不完全統(tǒng)計：I類樁中上浮量較小，小于0.1米；但水平位移量不等，大者超過1米°II類樁中上浮量也較小，小于0.5米；但水平位移量不等，大者超過1.5米。III類樁中上浮量不等，大者超過0.5米;水平位移量普遍較大，超過1米者占一半左右。IV類樁中上浮量較大，為0.1T.2米,但大于0.5米者據(jù)多；水平位移量也較大，大于1米者據(jù)多。為了便于分析,探究樁身質(zhì)量與樁頭上浮量及偏移量大小的關(guān)系,因而將樁頭上浮量及偏移量的大小分類,選擇受檢樁:I類樁中將偏移量的大小分為大于0.5米和小于0.5米兩類，各選擇一根樁檢測；II類樁中將偏移量的大小分為大于1.0米和小于1.0米兩類，各選擇一根樁檢測；III類樁中將偏移量的大小分為0-1.0米和大于1.0米及上浮量0-0.5米和大于0.5米兩類，各選擇三根樁檢測；IV類樁中將偏移量的大小分為0-1.0米和大于1.0米同時上浮量0-0.5米和大于0.5米兩類，各選擇五根樁檢測。4.4檢測配合要求打樁人員聽從測試工程師的指揮。開始試驗時，用冷錘輕打樁，每打一錘就停錘。每一次用冷錘輕打樁停錘后，測一次貫入度，直到測試工程師認為可以連續(xù)施打為止。4.4.4最后停打標準按設(shè)計要求執(zhí)行。4.4.5每根樁在打樁前和打樁結(jié)束后，都必須測量樁頭垂直向和水平向位移，記錄樁頭復位前后在垂直和水平方向的位移變化情況。4.4.6檢測工程師必須記錄儲存每一錘的實測信號和數(shù)據(jù)。4.5檢測方法及試驗原理采用高應(yīng)變動測方法實施檢測。4.5.1檢測方法現(xiàn)場工作時，將一對加速度/應(yīng)變傳感器組成一組傳感器，兩組傳感器用螺絲固定在距樁頭1-2D(D為樁身截面直徑)以下處，兩組傳感器處于同一水平面內(nèi)呈對稱分布。錘擊開始后，傳感器將拾得的錘擊信息傳至主機內(nèi)，加速度經(jīng)積分變成速度隨時間變化曲線，同時由應(yīng)變傳感器測得的應(yīng)變，乘以樁的彈性模量E和截面積A,成為錘擊力波隨時間變化的曲線，現(xiàn)場即可用凱斯法對量測信息作初步分析，同時將信息存儲在主機內(nèi)硬盤上，室內(nèi)作進一步分析計算。4.5.2高應(yīng)變動測試驗資料的分析方法采用凱斯法和CAPWAPC曲線擬合法，其基本原理如下：a)凱斯法假定樁為均質(zhì)(截面積A和彈性模量E恒定)的線彈性桿件(長度比截面直徑大得多)，樁周土為粘彈塑性介質(zhì)，根據(jù)行波理論可推導出打入時總土阻力值計算公式(推導過程從略)。RTL=1/2[F(t)+F(t+2L/C)]+Z/2[V(t)-V(t+2L/C)]……(1)式中：F(t),F(t+2L/C)分別為t,t+2L/C時刻的力值；V(t),V(t+2L/C)分別為t,t+2L/C時刻的速度值；L為樁長；C為波在樁身中的傳播速度；t一般取第一個速度峰值所對應(yīng)的時刻；Z為樁身材料的波阻抗?？偼磷枇χ礡TL由土的靜阻力Rs和動阻力Rd組成，即：TOC\o"1-5"\h\zRTL=Rs+Rd (2)阻尼法假定：動阻尼力Rd集中在樁尖，并與樁尖質(zhì)點運動速度成正比，即:Rd=J'*Vtoe (3)由于Vtoe=1/Z*[2F(t)-RTL] (4)且J=J'/Z (5)由(1)，(2)，(3)，(4)，(5)式可得出：Rs=1/2[F(t)+F(t+2L/C)]+Z/2[V(t)-V(t+2L/C)]-J*[2F(t)-RTL] (6)式中：J為凱斯阻尼系數(shù)。式(6)就是凱斯法求取承載力的基本公式。B)樁身質(zhì)量檢查根據(jù)行波理論可以導出：BTA=(1-a)/(1+a) (7)式中：BTA為樁身完整性系數(shù)，定義為Z2/Z1，即下部樁材的波阻抗與上部樁材波阻抗之比。而a=l/ZXu/(Fmax-R) ⑻式中：u為F-ZXV的差值，R為在破損面以上樁側(cè)的土摩阻力值，F(xiàn)max為最大錘擊力。一般用BTA值評價樁身質(zhì)量的標準是：BTA=100%樁身完整；BTA=80?100%樁身輕微破損；BTA=60?80%樁身破損；BTA〈60%則樁身斷裂。C)CAPWAPC曲線擬合法CAPWAPC曲線擬合法采用了復雜的樁一土計算模型，考慮了接樁等多種因素對計算結(jié)果的影響，計算結(jié)果更加接近實際。CAPWAPC法采用迭代計算的方法，進行計算曲線與實測曲線的擬合。由于CAPWAPC法的理論復雜，在此不作詳細介紹。4.5.3檢測設(shè)備采用美國樁基動測公司或武漢巖海公司生產(chǎn)的打樁分析儀實施現(xiàn)場量測。完整的儀器量測及資料分析系統(tǒng)包括：固定在樁身上的工具式應(yīng)變傳感器、主機及室內(nèi)計算機系統(tǒng)，如圖所示。設(shè)備配置及流程圖如圖所示。

錘樁主機錘樁主機5、職業(yè)安全健康、環(huán)境管理措施和文明施工職業(yè)安全健康管理措施全員樹立“安全第一、預(yù)防為主”的思想意識，施工人員進入現(xiàn)場前必須進行安全教育。進入施工現(xiàn)場人員個人防護用品配備齊全，并正確佩帶。項目負責人在施工前要對施工人員加強安全教育，嚴禁違章操作。所有作業(yè)人員應(yīng)服從安全部門的統(tǒng)一管理，遵守公司職業(yè)安全與環(huán)境體系文件的各項規(guī)定；特殊工種作業(yè)人員應(yīng)持證上崗，嚴禁無證人員違規(guī)作業(yè)。崗位分工明確，加強機械、用電的安全管理。作業(yè)人員必須有足夠的安全用電知識，電源盤嚴格使用帶漏電保安器的移動盤。機械操作人員必須嚴格按操作規(guī)程進行操作，不得違章操作。電源開關(guān)，控制箱等設(shè)施要加鎖，防止漏電觸電；所有用電工具均要有安全接地現(xiàn)場施工用電的配置及其它帶電機械、工器具的用電檢修、維護需專業(yè)電工操作，電工需持證上崗?，F(xiàn)場交叉作業(yè)，精神要高度集中。同時也應(yīng)該盡量避免，確需交叉作業(yè)時要搭設(shè)隔離棚。環(huán)境管理措施在施工人員中開展環(huán)境保護的宣傳教育工作，樹立環(huán)保意識。施工中產(chǎn)生的建筑垃圾和生活垃圾及時清運到指定地點，集中處理，防止對環(huán)境造成污染。施工用水按清、污分流方式組織排放。污水排放前進行凈化處理，達到標準方可排放，并優(yōu)先安排在施工現(xiàn)場的復用。機械保養(yǎng)、維修和使用中廢油更換、滴落按《施工現(xiàn)場廢料排放管理》管理方案《施工現(xiàn)場危險廢品管理制度》進行，廢油要用油盤盛放，滴落要用棉紗擦干凈，確保不對周圍環(huán)境造成污染?，F(xiàn)場施工用水用電消耗按《節(jié)能工作管理辦法》進行，不用時要關(guān)閉電源，嚴禁施工用水浪費。5.3文明施工措施必須做到“工完料盡場地清，誰施工、誰清理”，保證施工現(xiàn)場的整潔有序。必須服從項目部文明施工方面的管理。進入現(xiàn)場的職工、外包工應(yīng)經(jīng)過本工程安全文明施工規(guī)定的專向培訓且考試合格施工區(qū)域內(nèi)所用材料、工器具等必須堆放整潔。6、重要危害、重要環(huán)境因素及其控制措施6.1重要環(huán)境因素清單序號重要環(huán)境因素名稱控制措施1建筑油漆廢棄刷子、油筒、手套設(shè)置廢品箱定點存放2機械保養(yǎng)、維修和使用中廢油更換、滴^落現(xiàn)場廢油存放在指定的油盤或油筒中，并及3滴筑設(shè)備整修、安裝使用中產(chǎn)生的廢時油存放在棉定清油盤或油筒中品箱內(nèi)4現(xiàn)場施工用電消耗辦公處做到人走燈滅，施工現(xiàn)場根據(jù)工程需要設(shè)置照明5現(xiàn)場施工用水