水泥搅拌桩地基加固试桩检测方案

目录HYPERLINK\l"_Toc222236199"一、工程概况1HYPERLINK\l"_Toc222236200"二、地质概况1HYPERLINK\l"_Toc222236201"三、设计参数1HYPERLINK\l"_Toc222236202"四、试桩情况2HYPERLINK\l"_Toc222236203"五、检测方法3HYPERLINK\l"_Toc222236204"1、搅拌桩常规检测方法：3HYPERLINK\l"_Toc222236205"2、本工程采取检测方式4HYPERLINK\l"_Toc222236206"3、轻型动力触探试验细则4HYPERLINK\l"_Toc222236207"4、钻探取芯试验细则10HYPERLINK\l"_Toc222236208"5、静载试验细则14一、工程概况本工程为厂架修库二次地基加固处理，采用水泥搅拌桩复合地基加固处理搅拌桩直径为550mm，桩基根数约为24734根，桩总长约为269900m，搅拌桩布置原则为横纵间距一般为1100×1100mm的矩形布置方式，局部区域采用三角形布置。二、地质概况场地范围内上覆第四系全新统人工堆积层（Q4ml）、海积层（Q4m）、海冲积层（Q4m+al）、残积层（Qel），下伏燕山期花岗岩（γ53），主要地层概述如下：1．第四系全新统人工堆积素填土、杂填土，海积淤泥，海冲积淤泥质粘土、粘土、粉质粘土、粉砂、中砂、粗砂、砾砂，下为花岗岩残积土。2.燕山期花岗岩：肉红、褐红、褐黄、青灰、灰黑色，中粗粒结构，块状构造，主要矿物成分为长石、石英、云母，按风化程度可分为全风化岩、强风化岩、中等风化岩、微风化岩。试桩区域详细地质情况参见相应勘探钻孔地质柱状图。三、设计参数主要设计参数为：1、水泥掺入量为75kg/m，施工工艺为四喷四搅。2、水灰比为0.45～0.50，采用42.5号普通硅酸盐水泥。3、设计桩顶标高按照设计施工图纸，设计要求加固后地基承载力特征值达到120kp，单桩承载力特征值不小于100KN。4、搅拌桩直径为550mm。有效桩长除图中注明以外一般为10米长，桩顶绝对标高（除注明者外）一般为5.471米。同时应确保搅拌桩穿过於泥土层进入其下粘性土或砂层1000mm。5、水泥搅拌桩施工桩顶标高比设计标高高出0.3～0.5m，开挖基坑时应将桩头处0.3～0.5m,的桩段挖去，并保证设计标高处桩身质量完好。6、要求在桩顶铺设300厚碎石屑或粗砂垫层，垫层要求分层夯实，夯实后的压实系数≥0.95，垫层宽度要求宽出水泥搅拌桩边缘每边300mm.。7、质量标准及检测1）在成桩7天内，采用轻型动力触探检验桩身强度，检验数量不少于总桩数的1%(且不少于3根)。2）在成桩28天后，做单桩承载力和复合地基承载力试验，检验数量不少于总桩数的0.5%~1%，检测点在场区均匀布置。3）在成桩28天后，采用双管单动取样器钻芯取样，评价搅拌桩均匀性，检验水泥土抗压强度。芯样直径不小于80mm，钻入持力层厚度不小于3倍桩径，检验数不少于30点，检验点在场区均匀布置。四、试桩情况(一)试桩范围：本工程在厂架修库区选取2条桩作为试桩。试桩旁的钻孔号为：ZD-QHCLD-151，施工作业面标高为5.0m。(二)设备情况：施工设备采用中铁工程机械研究设计院生产的PH-5型搅拌桩机一台套，含水泥浆泵、水泥浆搅拌机各一台。(三)试桩情况：试桩区共施工搅拌桩2根，各项参数统计如下：1、试桩1、试桩21)单桩桩长为15.5~15.6m，平均15.55m；2)单桩四喷四搅施工时间为123分钟，搅拌下沉和搅拌提升速度均为0.5m／min；3）水灰比取0.5；4)单桩水泥用量1164～1166kg，平均1165kg；水泥浆体积为0.97m3，平均喷浆量0.0156m3/m；5)相应地层电流表读数统计：改良土层电流表读数40～50mA，平均47mA；吹沙层电流表读数25mA，平均25mA；淤泥层电流表读数25~40mA，平均27.8mA；粘土层电流表读数55～85mA，平均69.2mA;砂层电流表读数90mA，平均90mA。五、检测方法1、搅拌桩常规检测方法：搅拌桩常规检测方法有一般分为轻型动力触探试验标准贯入试验动力触探试验低应变桩身无损检测静载荷试验钻探取芯试验2、本工程采取检测方式本工程试桩为两根，根据设计要求结合本工程现场实际情况，对试桩拟采取轻型动力触探试验、钻探取芯试验、单桩承载力和复合地基承载力试验等方式。3、轻型动力触探试验细则3.1概述轻型动力触探试验全称为轻型圆锥动力触探试验，方法为用一定质量的重锤（一般为10kg），以一定高度的自由落距（一般为50cm），将标准规格的圆锥形探头贯入土中，根据探头入土一定距里（一般为30cm）所需的锤击数来判定土的力学性能的一种原位测试方法。试验时还可利用其附带钻头，取出桩体的水泥土，肉眼鉴定其颜色。均匀性以及是否存在未被搅匀的团块等。这种检测方法设备简单，操作易行，经验性强，测试数量不受限制；缺点为技术含量低，无法进行数据的自动采集和存储，检测深度一般不超过4m，无法对深部强度与桩身完整性进行判断。3.2范围本细则规定了轻型动力触探试验的试验方法、判定依据、仪器设备、试验条件、试验程序、原始记录、试验报告等。本细则适用于进行力学分层，评定水泥土的均匀性和物理性质（状态、密实度）、水泥土的强度、单桩承载力等。3.3规范性引用文件根据设计图纸本工程遵守<<建筑地基处理技术规范>>JGJ79-20023.4检测人员、仪器设备检测人员：检测人员均应接受与其承担任务相关的培训和考核，检测人员经考核合格后持证上岗。本工程将委托有资质的检测单位进行检测。仪器设备：应由经过授权的人员操作，持证上岗，严格使用程序。本工程的检测仪器由检测单位提供。.1名称：轻便圆锥动力触探仪（探头、触探杆、穿心锤）；仪器设备符合有关标准、规范、和规程要求。.3仪器有效性：仪器设备每年进行一次自检，其技术指标符合仪器质量标准的要求。.4仪器保护措施：运输过程中应将圆锥头拆卸并包装妥当，避免锥头受撞变形。.5使用委托方的仪器设备执行《仪器设备的控制与管理程序》和《实现测量可溯源程序》。本工程的仪器的使用将由被委托方（检测单位）人员进行操作。3.5检测环境本检测细则对检测环境条件无要求。3.6接样和现场安排委托检测接样人员应检查委托协议书及桩基检测委托明细表填写内容是否完整、明确，然后对基桩状态与委托方进行核查、确认，且符合相关程序的要求。委托协议书应填写的内容：委托单位、生产（或建设）单位、工程名称、样品名称、品种规格、用途、代表数量、样品数量、取样（或生产）日期、取样（或生产）地点、执行标准、联系方式、要求检测项目等。3.7检测前的检查检测前委托单位必须提供下列资料：试验的要求及目的；试验的具体位置；工程地质勘察报告及平面位置图等；并备有现场施工记录待查。检测前应做好下列准备工作：.1进行现场调查，检查检测任务单与样品的有关资料是否相符。被检测样品的数量、规格等是否符合检测执行标准的要求。检测人员对不符合要求的样品，有权暂时停止检验，写明原由，上报检测室主任等待处理。.2检查检测即将使用的计量设备仪器是否在检定的有效期内。.3检查仪器设备运转是否正常，每次外出检测前应对仪器设备进行检查，性能正常方可使用。.4检查检测环境条件是否符合标准规定的要求。3.8检测中应注意的安全事项检测人员进入工程现场检测时必须符合施工的安全管理规定，佩带安全防护设施：佩戴安帽、穿防滑鞋、听从施工单位管理人员的指挥等其它安全事项应严格按本工程有关规定进行。3.9试验细则采用自由落锤方法；落距须严格控制在50cm；在委托的标高上开始连续进行触探并计录每打入土层30cm的锤击数。触探杆最大偏斜度不应超过2%，锤击贯入应连续进行；同时防止锤击偏心、探杆倾斜和侧向晃动，保持探杆垂直度；锤击速率每分钟宜为15～30击；每贯入1m，宜将探杆转动一圈半。当N10>100或当贯入15cm锤击数超过50时，可停止试验，并记录50击的实际贯入深度，按下式换算成相当于30cm的标准试验击数。N10=30×50/△S式中△S50击时的贯入度（cm）N10贯入30cm的锤击数3.10在检测过程中发生异常现象及意外情况时的处理细则异常现象被检样品在检测过程中，出现与其正常受检特性不符时，应立即停止检验，检查受检样品是否影响继续检测的准确性，如确有影响，需对样品重新检测。意外情况.1检验过程中如发生非人为的自然事故而造成试验中断，应保护样品原样，待恢复正常以后，如对检验工作质量无影响，则试验可继续进行，否则检验工作重新开始。.2检验中仪器、设备发生故障或损坏，应中止试验，保护样品原样，待排除故障，修复后方可继续试验，如继续试验影响检验质量及结果，试验工作必须重新开始。3.11检验后的检查对检测仪器设备的技术状态进行检查，并填写“仪器设备使用记录”。对全部检验数据进行复核，确认无误。3.12原始记录3.12.1现场检测数据应按规定格式填写在规定的原始记录表格中，并要实时完成。记录信息应完整、全面、清楚。原始数据和测量结果应由本实验室人员独立判断，不受委托方或其他人员的影响和干预，保证判断的独立性和测量的公正性；并按相关要求做好试验数据的保密工作。3.12.2原始记录内容填写应完整，不得用铅笔和圆珠笔，统一使用蓝色或黑色钢笔、签字笔填写。3.12.3原始记录如确需改，作废数据应划两条水平线，将正确数据填在右上方，并加盖更改人印章。3.12.4原始记录内容应包括：试验位置、探杆长度、试验深度、锤击数、贯入度等。3.12.5每个样品所采集的数据必须只有一个唯一性标识，防止混淆。3.13数据的分析处理及结果评定3.13.1数据采集根据数据控制程序有关规定执行数据处理：数据采集完成后应根据《建筑地基基础设计规范》（JGJ79-2002）对锤击数进行修正。结果评定轻便触探试验记录：整理成表格形式，并应对试验过程出现的异常现象作补充说明；试验成果分析根据各孔分层的贯入指标平均值，用厚度加权平均法计算场地分层贯入指标平均值。N10与粘性土的承载力的关系：承载力=2.4＋0.45N10式中：承载力的单位为T/m2（计算后应换算为国际单位）N10与水泥强度的对比资料有如下表关系轻型动力触探（N10）与水泥土强度(qu)关系表N10（击）1520～2530～35>40qu（kPa）200300400>500N10与土层承载力的关系见《建筑地基基础设计规范》（JGJ79-2002）。3.14检测报告3.14.1检测报告的编制、审核、批准执行《检测结果报告管理程序》。3.14.2检测报告及检测通知单编制和管理程序规定进行编制。检测报告的所有内容不允许涂改。3.14.3全部检测数据应采用法定计量单位，结果判定应执行相关规定。3.14.4检测报告应简明、实用。4、钻探取芯试验细则4.1概述为直接检测搅拌桩的桩身完整性，采用钻探取芯法检测是最为直观和最为真实的手段。通过钻探取芯将水泥土芯完整的取出，可肉眼鉴定桩身的均匀性、颜色及桩长是否大道设计值，还可将水泥土芯带到室内进行无侧限抗压强度试验，直接测试其强度。每个单桩的取样数量并无严格规定，一般应选择具有代表性的水泥土芯作为试样，间距1～2m一个试样为宜。如果已经进行了动力触探检测，则可在对桩身强度有疑问的部位，钻取芯样。该方法也须考虑龄期因素影响，根据设计图纸和相关规范一般为28天。这种检测方法的优点为施工简单，经验性强，测试数量及深度不受限制，可取芯进行强度试验。缺点是技术含量不高，不能自动采集数据；设备较笨重，需动用工程钻机，试样需用专门的压力机进行室内测试，功效低。钻探取芯是从桩身水泥土中钻取芯样，以测定桩身混凝土的质量和强度，它具有施工周期短，对桩破坏小，取得资料全面可靠，经济效果好以及发现问题便于采取补救措施等优点。由于此法比较直观，它不仅能通过取芯观测混凝土的灌注质量、配合比、水泥拌合均匀度，核实桩长，而且能正确判断合检查桩底水泥土与桩底持力层的接触状况。若钻孔穿过桩底适当深度，还可进一步查明桩端持力层的情况，检验持力层下面是否有软弱夹层。4.2范围本细则规定了钻探取芯试验的试验方法、判定依据、仪器设备、试验条件、试验程序、原始记录、试验报告等。本细则适用于评定水泥土的均匀性和物理性质（状态、密实度）、土的强度等。4.3规范性引用文件根据设计图纸本工程遵守<<建筑地基处理技术规范>>JGJ79-20024.4机械设备采用质量与稳定性好的油压高转速钻机（额定最高转速不低于790r/min）及单动双管钻具，一般要求采用外径不小于101mm的金刚石钻头。应配备相应的孔口管、扩孔器、卡簧、扶正稳定器、及可捞取松软渣样的钻具。钻杆直径宜为50mm。此外，宜选用泵压1.0-2.0MPa、排水量为50-160L/min的水泵。4.5钻探取芯法的施工要求确定钻孔位置。搅拌桩桩取芯的钻孔位置，应根据需要与委托方共同商议确定。一般当桩径小于1600mm时，宜选择在桩中心钻孔，当桩径等于或大于1600mm时，钻孔数不宜少于2个。本工程适用于桩中心钻孔。芯样直径由55mm、71mm、91mm和100mm等几种，钻头应是金刚石或人造金刚石钻头，符合中国工程建设标准化委员会标准中的有关规定，用双管单动岩芯管。水泥土采取率要达到100％，若确有困难，也应保证采取率大于95％，桩底以下的岩芯采取率应大于85％。否则检测结果不能完全令人信服。钻孔垂直度要求高，要求钻具达到桩底前不穿出桩身。4.6钻探取芯法的施工工艺安置钻机。钻孔位置确定后，应对准孔位安置钻机。钻机就位并安放平稳后，应将钻机固定，以便工作时不致产生位置偏移。固定方法应根据钻机构造和施工现场的具体情况，分别采用顶杆支撑、配重或膨胀螺检等方法。施钻前的检查。施钻前应开动机器检查主轴的旋转方向，当旋转方向为顺时针时，方可安装钻头，并调整钻机主轴的旋转轴线，使其成垂直状态。开钻。开钻前先接接水源和动力力装置，将变变速钮拨到所所需转速，还还向转动操作作手柄，使钻钻头慢慢地接接触混凝土表表面，待钻头头入槽稳定后后方可加压进进行正常钻进进。开孔时可可用短钻具和和合金钻头，待待钻至1m左右深度度后再换用金金刚石钻进。钻进取芯。在钻进进取芯过程中中，应保持钻钻机的平稳，钻钻速不宜小于于140r//min，钻孔内的循循环水流不得得中断，水压压应保证能充充分排除孔内内混凝土料屑屑，循环冷却却水出口的湿湿度不能超过过30℃，水流量宜宜为3～5L/min。每次钻孔孔进尺长度不不宜超过1..5m。提钻取芯时，应拧拧下钻头和胀胀圈，严禁敲敲打卸取芯样样。卸取的芯芯样应冲洗干干净后标上深深度，按顺序序置于芯样箱箱中。当钻孔孔接近可能存存在裂缝或水泥土可能存存在疏松、离离析、夹泥等等质量问题的的部位以及桩桩底时，应改改用适当的钻钻进方法和工工艺，并注意意观察回水变变色、钻进速速度的变化，并并做好记录。钻孔深度视委托方方的要求而定定，一般进入入桩底持力层层0.5m～1.0m即可可结钻。若需需对地质报告告中有关持力力层的特性作作进一步检验验及准确查明明桩底以下近近桩底处是否否有软弱夹层层，则钻孔穿穿过桩底的深深度宜超过1.5倍桩径。在钻孔取芯过程中中，应做好施施工记录，对对异常孔段和和终孔及时验验证孔深，对对芯样应逐段段进行地质描描述，对有缺缺陷的芯段及及桩底与基岩岩交接嵌合部部位进行必要要的素描合拍拍照，最后提提交《水泥搅搅拌桩桩钻孔孔取芯检验报报告》。桩身水泥土钻芯后后所留下的孔孔洞应及时用用水泥砂浆进进行修补，以以保证桩基正正常工作。4.7芯样的加工工和抗压强度度试验要求用钻探取芯法检测水水泥土的强度度，试验的加加工和试验应应由具有相应应资质的试验验单位完成，所所需室内设备备有锯切芯样样的锯齿机，加加工芯样的磨磨平机和专用用补平器，以以及进行混凝凝土强度试验验的压力机。所所有这些设备备均应具有产产品合格证，试验应按有关关规定进行。4.8抽芯孔回灌灌技术要求钻探取芯检测是一一种半破损检检测方法，为为保证搅拌桩桩的原工作性性能，对钻取取芯样后的钻钻孔应进行填填补，且回填填水泥砂浆标标号应达到设设计要求。保留井口套管，利利用洗孔器用用清水从下往往上反复清洗洗取芯孔。抽抽干桩中积水水，采用普通通硅酸盐水泥泥，回灌水泥泥浆的水灰比比一般为0.6左右。将钻钻杆放至孔底底约0.5mm处并用水泵泵以0.4MPPa左右的泵压压将水泥浆压压进孔中（即即用水泥浆从从下往上排去去取芯孔内的的清水）。待待水泥浆从孔孔口溢出后提提起钻杆，再再从井口往下下灌搅拌好的的水泥浆。孔孔口部位用水水泥粉进行人人工造浆并捣捣实。5、静载试验细则5.1概述静压试验可获取搅搅拌桩或复合合地基的承载载性能。对于于新建场地或或岩土工程条条件，一般均均应通过静载载试验直接检检验工程桩或或复合地基的的承载力。复复合地基（或或单桩）的试试验原理、过过程及分析方方法基本等同同浅层平板荷荷载试验土的的龄期有很大大关系，只有有在满足一定定龄期（一般般为28天）时，相相同或相近龄龄期的桩体荷荷载试验才可可进行统计对对比分析。该法可直接判定单单桩或复合地地基的承载力力和变形是否否满足要求。当当两者均达到到设计要求时时，一般可认认为地基处理理获得成功，无无需对桩身和和质量完整性性作过多分析析。缺点是试试验设备繁重重，历时较长长，费用较多多，测试数量量相对较少，不不能大面积检检测。5.2范围本细则规定了静载载试验的试验验方法、判定定依据、仪器器设备、试验验条件、试验验程序、原始始记录、试验验报告等。本细则适用于进行行力学分层，评评定水泥土的的均匀性和物物理性质（状状态、密实度度）、水泥土土的强度、单单桩承载力等等。5.3规范性引用用文件根据设计图纸本工工程遵守<<建筑地基处处理技术规范范>>JGJJ79-220025.4仪器设备搅拌桩所承受的荷荷载一般由油油压千斤顶加加载系统施加加。加载反力力装置可根据据现场实际情情况以及试桩桩的预估极限限加载量大小小来决定，一一般可采堆重重平台反力装装置形式。堆重平台反力装置置：配置荷载载量不得少于于试桩预估极极限加载量的的1.2～1.5倍，配配置荷载应在在试验开始前前一次加上，并并均匀放置于于平台上。千斤顶应平放于试试桩中心，当当采用两个或或两个以上千千斤顶施加荷荷载时，宜选选择相同型号号、相同类型型的千斤顶，将将千斤顶并联联同步工作并并使千斤顶的的合力通过试试桩中心线。千斤顶加载系统主主要包括千斤斤顶、高压油油泵及油路三三个部分，试试桩前宜对加加载系统进行行检查。检查查目的在于检检查千斤顶、油油泵工作是否否正常，油路路有无漏油。施加于桩顶的荷载载宜用放置于于千斤顶上的的压力环，或或应变式压力力传感直接测测定。也可采采用安装在千千斤顶油压系系统上的压力力表测定油压压并根据千斤斤顶率定曲线线换算荷载值值的方法。搅拌桩沉降一般采采用百分表测测量。试验时时应在桩的2个正交直径径方向对称安安置4个百分表，固固定和支承百百分表的夹具具和基准梁在在构造