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1、济南西部会展中心（展览中心部分）工程自平衡桩基施工方法 编制人： 审核人： 审批人： 中国建筑第八工程局有限公司 2016年 月 日中部石漠化综合防治水土保持区，要加强林草植被的保护与恢复，加强山洪地质灾害防治，加强石漠化综合治理，遏制石漠化蔓延，增强区域水土保持能力；东部生物多样性保护水土保持区，要加强自然保护区建设和流域水土流失区综合治理，切实保护生物多样性和特有自然景观，增强森林生态系统功能。目 录1.1 编制依据11.2 执行标准11.3 试验桩选桩原则11.4 检测压力21.5 检测要点31.6 仪器设备31.7 试桩要求31.8 荷载箱位置41.9 试验加/卸载方法51.10 试验
2、后注浆61.1 编制依据编制依据见下表1.1。表1.1编制依据汇总表序号文件归类具体文件名称备注1设计图纸济南西部会展项目基坑工程设计2测量定位业主提供的有关测量基准定位点及相关测量资料3勘察报告济南西部会展项目工程岩土工程勘察报告（详勘）1.2 执行标准方案所执行的标准见下表1.2。 表1.2 执行标准一览表序号规范、标准名称编号1混凝土结构工程施工及验收规范GB50204-20152建筑桩基技术规范JGJ94-20084混凝土强度检验评定标准GB/T 50107-20105建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-20139混凝土结构试验方法标准GB50152-201210建设工程施工现
3、场供用电安全规范GB50194-201411建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-201312建筑工程施工质量统一验收规范GB50300-201313基桩静载试验自平衡法JT/T738-20091.3 试验桩选桩原则本工程桩基分为8个检测区段，不同类型桩现场静载试装数量为本类型桩数的1%，且大于等于3根；本工程直径800mm及以上的桩基采用自平衡试桩，800mm以下的桩基采用静载法，具体抽检数量见下表1.3。表1.3桩身承载力检测抽检数量序号桩型数量抽检数量=数量X1%且不少于3颗备注1Za410+1452Zb33943Zc364+444Zd31345Ze1395146Z118937
4、Z219031.4 检测压力自平衡测桩法是在桩身平衡点位置安设荷载箱，沿垂直方向加载，即可同时测得荷载箱上、下部各自承载力。荷载箱的位置一般在桩身下部1/3处，具体位置还需要根据第三方检测单位计算结果确定。自平衡测桩法的主要装置是一种经特别设计可用于加载的荷载箱。它主要由活塞、顶盖、底盖及箱壁四部分组成。顶、底盖的外径略小于桩的外径，在顶、底盖上布置位移棒。将荷载箱与钢筋笼焊接成一体放入桩体后，即可浇捣混凝土成桩。试验时，在地面上通过油泵加压，随着压力增加，荷载箱将同时向上、向下发生变位，促使桩侧阻力及桩端阻力的发挥。由于加载装置简单，多根桩可同时进行测试（图1.4）。图1.4 桩承载力自平衡
5、试验示意图1.5 检测要点自平衡试桩法相对于传统试桩法（堆载法和锚桩法）具有以下几个特点：1）省时：土体稳定即可测试，一般15天左右，并可多根桩同时测试，大大节省测试时间。2）省力：没有堆载，也不要笨重的反力架，检测十分简单、方便、安全、无污染。3）不受场地条件限制：每桩只需一台高压油泵、一台数据采集仪，检测设备体积小、重量轻，任何场地（基坑、山上、地下、水中）都可。4）不受加载吨位限制：目前最大加载值已超过十万千牛。5）综合费用低：试桩完全按工程桩制作，无需浇到地面，对有地下室的建筑基桩，试桩长度可大大缩短（就本工程而言，试桩长度比常规方法缩短了尽20米）。1.6 仪器设备1）加载设备（1）
6、每根试桩采用一个环形荷载箱专利产品，其加载值的率定曲线由计量部门标定。（2）高压油泵：最大加压值为60MPa，加压精度为每小格0.5MPa，其压力表亦由计量部门标定。2）位移量测装置（1）电子位移传感器 量程50mm（可调），每桩4只，通过磁性表座固定在基准钢梁上，2只用于量测桩身荷载箱处的向上位移，2只用于量测桩身荷载箱处的向下位移。由计量部门标定；（2）电脑及数据自动采集仪一套。1.7 试桩要求1）检测桩除严格满足建筑桩基技术规范以及设计院要求外，由于自平衡测桩法的需要，自平衡检测桩施工时应注意以下几点：（1）绑扎和焊接钢筋笼，由施工单位负责，测试单位配合，位移管（注浆管）连接用套筒围焊，
7、确保护管不渗泥浆，与钢筋笼绑扎成整体。（2）荷载箱应立放在场地上，钢筋笼所有主筋与荷载箱外缘围焊，并确保钢筋笼与荷载箱起吊时不会脱离，保证钢筋笼与荷载箱在同一水平线上，再点焊喇叭筋，喇叭筋上端与主筋，下端与内圆边缘点焊，保证荷载箱水平度小于5（图1.7）。图1.7 荷载箱连接示意图（3）工程桩混凝土标高以图纸为依据，导管通过荷载箱到达桩端浇捣混凝土，当混凝土接近荷载箱时，拔导管速度应放慢，当荷载箱上部混凝土大于2.5m时导管底端方可拔过荷载箱，浇混凝土至设计桩顶以上0.8m；荷载箱下部混凝土坍落度宜大于200mm，便于混凝土在荷载箱处上翻。（4）埋完荷载箱，保护油管及钢管封头（用钢板焊，防止水
8、泥浆漏入）。（5）灌注混凝土时，要求制作一定量的混凝土试块，待测试时作混凝土强度试验。（6）检测期间应保证不间断供电（380V、220V两种电源），检测桩周围10米内不得有较大的振动。（7）布置平衡梁（基准梁），采用I20A工字钢。基准桩采用I20A工字桩打入土中不少于1m。基准梁一端与基准桩铰接，另一端与基准桩焊接，基准梁长度由试桩影响区域确定。1.8 荷载箱位置确定荷载箱位置，主要根据上部桩侧摩阻力（考虑修正系数）及自重之和与下部桩侧摩阻力及端阻力相等来计算。以Za247#基桩为例，参照地勘101号孔进行估算，计算依据：建筑桩基技术规范（JGJ 94-2008）表5.3.9及表5.4.6-
9、2（抗拔桩承载力验算）、基桩静载试验 自平衡法（JT /T738-2009）。荷载箱上部按抗拔桩计算，下部按抗压桩计算。按设计图纸要求，计算有效桩长36.6m。计算结果见下表：土层编号土层名称Qik(kPa)桩径900mm、桩长36.6m层厚（m）极限侧摩阻力（kN）；后注浆增强系数si抗拔极限侧摩阻力（kN）抗压极限侧摩阻力（kN）2粉质粘土451.2213.6；1.43粘 土452.0356.1；1.44粘 土501.0197.8；1.45粉质粘土502.7534.1；1.4-1粉 土400.579.1；1.46粉质粘土501.8356.1；1.47-1粘 土602.5593.5；1.4粉
10、质粘土554.71095.8；1.5-2细 砂501.3312.3；1.78-1粉质粘土731.5464.2；1.5粘 土802.0633.0；1.4-1粉质粘土731.5464.2；1.5粘 土806.01899.1；1.49粉质粘土703.61068.2；1.5距桩顶30.6m处平衡点以上侧摩阻力约6210kN10辉长岩残积土701.9563.8；1.512-1强风化辉长岩1702.42075.4；1.813强风化辉长岩（桩端持力层）极限端阻3078kN（后注浆增强系数2.2）计算结果表明，Za247#基桩荷载箱布置在距离桩端6.0m处较合理。其余基桩荷载箱位置均参照本方法进行，在此不再赘
11、述,由第三方检测单位计算结果确定。1.9 试验加/卸载方法 根据国内规范和相关设计要求，采用慢速载荷维持法进行加载。 l 加载：加载应分级进行，每级加载为预估加载力的1/10，首级加载按分 级加载值的两倍加载。 l 卸载：分5级卸载，每级卸载为加载级别的2倍。 l 加载数据记录：每级加载后在第1h内观察第5、15、30、45、60min的位移值，以后每隔30min观察一次，以判断稳定状态。稳定标准：每级加载每一小时的向上、向下位移量均不大于0.1 mm，并连续出现2次（从加载后30min开始，按1.5h连续三次每30min的位移量计算）。卸载数据记录：每级卸载后，按第15、30、60min记录
12、一次残余沉降。 卸载至零后维持3h，观测残余变形。终止加载条件：某级荷载作用下，位移量大于或等于前一级荷载作用下位移量的5倍。但位移能相对稳定且上、下位移量均小于40 mm时，宜加载至位移量超过40 mm。某级荷载作用下，位移量大于前一级荷载作用下位移量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准。已达到最大极限加载值。 当荷载位移曲线呈缓变型时，可加载至位移量60mm80mm；在特殊情况下，根据具体要求，可加载至累计位移量超过80mm。1.10 试验后注浆试验后，利用补浆导管(也可以利用声测管)对荷载箱加载后桩体间隙进行补浆处理，并保证补浆部分的桩体强度不低于桩体设计参数。具体要求如下: 通过预埋的位移管（粗）进行压水清洗，一管中压入清水，待另一管中流出的污水变成清水时，开始对荷载箱处的缝隙进行压浆； 压入的水泥浆采用P.O.42.5水泥，水灰比为0.60.5； 补浆量以从一根位移管压入，另一根位移管冒出新鲜水泥浆为准，然后封闭管头采用压力补浆，压力2-4MPa，持续1小时，压浆水泥量0.51.0t（以压浆压力、压浆量双重控制）； 压浆浆液，其强度应不低于桩身砼强度。 注浆过程实施全程监督,并记录注浆量。
