杭州地鐵6號(hào)線一期工程雙浦車輛基地
一、項(xiàng)目名稱
杭州地鐵6號(hào)線一期工程雙浦車輛基地
二、 建設(shè)單位
杭州地鐵集團(tuán)有限公司

杭州市地鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司是杭州市政府直屬企業(yè),由杭州市人民政府出資組建,實(shí)行地鐵建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、管理一體化管理模式。
2005年6月,國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)了杭州市城市快速軌道交通建設(shè)規(guī)劃,杭州市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃由8條線組成,總長(zhǎng)278公里,設(shè)154座車站,估算總投資1000億元。
杭州地鐵6號(hào)線一期工程自雙浦鎮(zhèn)至內(nèi)環(huán)西路站,線路長(zhǎng)26.5公里,設(shè)站20座。依據(jù)杭州市政府、西湖區(qū)政府等對(duì)地鐵車輛基地要求,為了充分發(fā)揮軌道交通優(yōu)勢(shì),有利于土地集約利用,推動(dòng)地區(qū)區(qū)域發(fā)展,現(xiàn)杭州地鐵6號(hào)線一期工程雙浦車輛基地原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整,車輛基地將進(jìn)行上蓋開(kāi)發(fā),建設(shè)地址位于杭州市,計(jì)劃于2019年建成。

作為建設(shè)單位對(duì)地鐵建設(shè)的全過(guò)程進(jìn)行管理,并通過(guò)咨詢單位和監(jiān)理單位加強(qiáng)對(duì)工程項(xiàng)目的管理。現(xiàn)有員工140多人,隨著工程建設(shè)的推進(jìn),公司逐步引進(jìn)各方面人才,計(jì)劃到2011年杭州地鐵一期工程建成運(yùn)營(yíng)后,員工總數(shù)將達(dá)3000余人。
三、檢測(cè)單位
杭州西南檢測(cè)技術(shù)股份有限公司

西南檢測(cè)是一家國(guó)家級(jí)高新技術(shù)型企業(yè)、浙江省科技型中小企業(yè)、浙江省“鳳凰行動(dòng)”計(jì)劃入圍企業(yè),杭州市專利示范企業(yè),拱墅區(qū)快速成長(zhǎng)科技型企業(yè)(旭日計(jì)劃2.0)。
公司擁有一支高層次的管理及員工隊(duì)伍,共有員工近200人,50%以上的員工擁有本科及以上學(xué)歷,其中博士1人,碩士7人,教授級(jí)高工2名、高工15名、專業(yè)技術(shù)人員數(shù)十名,國(guó)家注冊(cè)巖土工程師4人、一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師3人。
公司是浙江地區(qū)為數(shù)不多的能同時(shí)承擔(dān)環(huán)境檢測(cè)及工程檢測(cè)的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu),發(fā)起創(chuàng)立了浙江省大健康檢測(cè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟,致力于打造前端環(huán)境檢測(cè)、中端工程檢測(cè)、末端大健康檢測(cè)的鏈?zhǔn)綑z測(cè)體系,為客戶提供綜合性的、全生命周期的檢測(cè)及咨詢服務(wù),幫助客戶提升品牌價(jià)值。
公司秉持“始于檢測(cè)、止于至善”的服務(wù)理念,依托于公司在勘察、設(shè)計(jì)、科研等方面的專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì),打造檢測(cè)后服務(wù)體系,為客戶提供“管家式服務(wù)”。
公司重視創(chuàng)新,設(shè)立有技術(shù)研究中心及博士后創(chuàng)新工作室,配備有專職研究人員,開(kāi)展了有針對(duì)性的技術(shù)研究與開(kāi)發(fā),在大噸位及復(fù)雜條件下的靜載抗壓測(cè)試技術(shù)、基坑與隧道智能化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)等方面具有核心優(yōu)勢(shì)。
公司將進(jìn)一步加大投資力度,開(kāi)展新興檢測(cè)業(yè)務(wù)的孵化培育,不斷拓展市場(chǎng)空間。加強(qiáng)橫向聯(lián)合,優(yōu)化管理模式,提升企業(yè)的綜合實(shí)力,為所有客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
四、工程概況
杭州地鐵 6 號(hào)線一期工程雙浦車輛基地位于杭州市西湖區(qū)雙鋪鎮(zhèn)板橋橫浦以南,金家弄村以北,三號(hào)浦以東,四號(hào)浦以西合圍區(qū)域。車輛基地接軌站為雙浦站,車輛基地設(shè)計(jì)軌頂高程 8.67m,上蓋平臺(tái)面積約 21.1 萬(wàn) m2。雙浦車輛基地?cái)M建單體建筑分別為運(yùn)用庫(kù)、運(yùn)轉(zhuǎn) 1 號(hào)樓、運(yùn)轉(zhuǎn) 2 號(hào)樓、檢修庫(kù)、材料棚、綜合維修 1號(hào)樓、綜合維修 2號(hào)樓、綜合維修 3號(hào)樓、物資總庫(kù)、牽混所、食堂、調(diào)機(jī)庫(kù)、污水處理站、洗車機(jī)庫(kù)及輪對(duì)-受電工檢測(cè)棚、區(qū)域公安機(jī)房、鏇輪庫(kù)、試車間、雜品庫(kù)、供電中心檢修間、站場(chǎng)中心檢修間、門(mén)衛(wèi)(4 個(gè))、司機(jī)公寓、辦公及地鐵公安樓。車輛基地總平面布置緊湊,各單體功能分區(qū)明確,相對(duì)獨(dú)立。
車輛基地上蓋區(qū)(B、C 區(qū))采用鉆孔灌注樁、預(yù)應(yīng)力管樁,道床及設(shè)備基礎(chǔ)下采用預(yù)應(yīng)力管樁;蓋外司機(jī)公寓和辦公及地鐵公安樓采用鉆孔灌注樁;路基及道路采用換填處理;整體道床區(qū)域采用預(yù)應(yīng)力管樁加固;碎石道床與整體道床過(guò)渡段采用預(yù)應(yīng)力管樁進(jìn)行處理。
新建橋梁為雙浦車輛基地改移小學(xué)路橋、橫浦路橋和規(guī)劃科海路橋,其中改移小學(xué)路橋?yàn)?nbsp;1x20m 簡(jiǎn)支梁橋,道路與河道斜交角度 30°;橫浦路橋?yàn)?nbsp;1x20m 簡(jiǎn)支梁橋,道路與河道斜交角度 18°;規(guī)劃科海路橋?yàn)?nbsp;1x16m 簡(jiǎn)支梁橋,道路與正交。橋梁基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。
該工程基礎(chǔ)形式為樁基承臺(tái)基礎(chǔ),樁型為預(yù)制樁和鉆孔灌注樁。工程樁預(yù)制樁,樁徑為500mm,樁身砼強(qiáng)度為C80,設(shè)計(jì)單樁豎向抗壓極限承載力為1300kN、1400kN。工程樁鉆孔灌注樁,樁徑在800mm~1200mm之間,樁身砼強(qiáng)度為C35,設(shè)計(jì)單樁豎向抗壓極限承載力為4400kN、8000kN、9000kN、14400kN。
五、監(jiān)測(cè)技術(shù)依據(jù)
(1)設(shè)計(jì)圖紙;
(2)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)2009年版;
(3)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(JGJ106-2014);
(4)《建筑地基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(JGJ340-2015);
(5)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50007-2011);
(6)國(guó)家其他檢測(cè)、測(cè)量規(guī)范和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn);
六、檢測(cè)內(nèi)容及要求
6.1基樁低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)
6.1.1檢測(cè)目的及數(shù)量
檢測(cè)樁身結(jié)構(gòu)完整性,評(píng)估樁身質(zhì)量等級(jí)(含樁端);在樁底信號(hào)清晰的前提下,根據(jù)基樁平均波速推斷有效樁長(zhǎng)。
6.1.2檢測(cè)前期準(zhǔn)備工作
測(cè)試前將樁頂不合要求的樁頂砼鑿去,保持樁頭平整、干燥;以便測(cè)試時(shí)傳感器與樁頂面能更好地耦合,確保測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。施工單位應(yīng)提供試驗(yàn)樁的施工記錄、樁位平面圖、地質(zhì)報(bào)告,并填寫(xiě)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試員提供的基樁測(cè)試基本情況登記表。

6.1.3檢測(cè)原理及方法
反射波法的檢測(cè)原理是以一維彈性桿件的應(yīng)力波理論為基礎(chǔ)的。由一維波動(dòng)理論可知,應(yīng)力波從一種介質(zhì)向另一種介質(zhì)傳播時(shí),其波阻抗比N、反射系數(shù)F為:
N=(ρVcA)1/(ρVcA)2
F=(1-N)/(1+N)
式中:ρ—樁身材料(砼)密度(kN/m3);
Vc—樁中應(yīng)力波傳播速度(m/s);
A—樁身的橫截面積(m2)。
由于應(yīng)力波的反射是由材料的波阻抗比發(fā)生變化而引起的,故由上式可知,若樁身介質(zhì)密度ρ或樁身橫截面A發(fā)生變化時(shí),則會(huì)使入射波產(chǎn)生反射。測(cè)試時(shí),在樁頂錘激力的作用下,產(chǎn)生一彈性壓縮波,此波以波速Vc沿樁身向下傳播,當(dāng)遇到樁身截面變化或者樁身介質(zhì)密度變化時(shí),入射波將產(chǎn)生反射和透射,反射信號(hào)由安裝在樁頂?shù)膫鞲衅鹘邮眨ㄟ^(guò)基樁動(dòng)測(cè)儀采集信號(hào),再送到計(jì)算機(jī)由專用軟件進(jìn)行綜合分析,根據(jù)處理后的時(shí)域波形圖和頻譜圖,則可判斷樁身是否有缺陷及缺陷的類型、位置和缺陷程度,由樁端反射波到達(dá)傳感器的時(shí)間ΔT可算出樁身介質(zhì)的波速。樁身介質(zhì)的波速Vc和樁身缺陷的深度Li,分別按下列公式計(jì)算:
Vc=2?L/ΔT
Li=0.5?Vcm?ΔTi
式中:L—樁長(zhǎng)(m);
Vc—基樁樁身材料的波速(m/s);
Vcm—同一工地內(nèi)樁身材料的平均波速(m/s);
ΔTi—樁身缺陷Li部位的反射波到達(dá)時(shí)間(s)。
低應(yīng)變反射波法檢測(cè)基樁質(zhì)量具有全面、快速、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),特別對(duì)檢測(cè)縮徑、夾泥、空洞、斷樁等樁身缺陷頗為靈敏。其檢測(cè)系統(tǒng)示意圖如下:

6.1.4檢測(cè)儀器及設(shè)備
檢測(cè)所用儀器為武漢巖海工程技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司生產(chǎn)的RS-1616K(S)型基樁動(dòng)測(cè)儀,配LC型加速度傳感器(幅頻線性寬度為2~10000Hz);
6.1.5基樁質(zhì)量評(píng)定等級(jí)及標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》 JGJ106-2014,評(píng)定樁身質(zhì)量等級(jí)分為四類,如表1。

6.1.6檢測(cè)流程
(1)資料分析:工程資料(包括工程地質(zhì)概況)、土層參數(shù)及綜合柱狀圖、施工過(guò)程及記錄資料、樁形尺寸及分布圖。
(2)檢測(cè)系統(tǒng)聯(lián)結(jié)調(diào)試與傳感器安裝。
(3)動(dòng)測(cè)參數(shù)選取:樁長(zhǎng)、樁徑、樁身砼強(qiáng)度等級(jí)、采樣間隔。
(4)用激振材料沖擊樁頂進(jìn)行觸發(fā)采集,數(shù)據(jù)一致性較差時(shí),應(yīng)進(jìn)行重復(fù)采集,若隨機(jī)噪聲過(guò)大或樁尖反射信號(hào)太弱,則可采用時(shí)域平均法進(jìn)行完整性診斷。
(5)低應(yīng)變完整性分析和缺陷定位,若無(wú)缺陷則可到此為止,有缺陷則進(jìn)入下一流程進(jìn)行定量分析。
(6)低應(yīng)變反射波法定量分析,包括樁的缺陷(等效截面比或阻抗比)與土層阻抗參數(shù)的定量分析。
6.1.7人員安排
測(cè)試技術(shù)員 3名
6.1.8 報(bào)告提交方式及報(bào)告內(nèi)容
檢測(cè)結(jié)束后三天內(nèi)告知測(cè)試的初步結(jié)果,七天內(nèi)提交正式報(bào)告;報(bào)告一式四份,由單位總工批準(zhǔn)。正式報(bào)告包含以下內(nèi)容:
1、委托方名稱、工程名稱、地點(diǎn)、建設(shè)、勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理和施工單位,基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)型式,層數(shù),設(shè)計(jì)要求,檢測(cè)目的,檢測(cè)依據(jù),檢測(cè)數(shù)量,檢測(cè)日期;
2、地質(zhì)條件描述;
3、受檢樁的樁號(hào)、樁位和相關(guān)的施工記錄;
4、檢測(cè)方法、檢測(cè)儀器設(shè)備,檢測(cè)過(guò)程敘述;
5、樁身完整性描述,包括缺陷位置、性質(zhì)及類別;動(dòng)測(cè)實(shí)測(cè)曲線圖;
6、結(jié)論及建議。
6.2單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)
6.2.1試驗(yàn)?zāi)康募皵?shù)量
通過(guò)試樁確定單樁豎向抗壓承載力特征值是否滿足設(shè)計(jì)要求;
6.2.2設(shè)備的選定
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況結(jié)合經(jīng)濟(jì)成本考慮,本次靜載荷抗壓試驗(yàn)采用“傘形架和平臺(tái)架機(jī)械堆沙包”法,以袋裝黃沙作為試驗(yàn)荷載,沙包重量不小于為相對(duì)應(yīng)試樁試驗(yàn)荷載的1.2倍。

單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)裝置示意圖

現(xiàn)場(chǎng)堆載法實(shí)景圖
1、按工程實(shí)際情況,進(jìn)行抗壓試驗(yàn),以傘形架或平臺(tái)架自重及沙包為抗壓試驗(yàn)的重力源,平臺(tái)架中心與試樁中心之間放置千斤頂(試驗(yàn)前平臺(tái)架與千斤頂之間懸空)作為加載的反力源。
2、反力源:由油壓千斤頂及液壓電動(dòng)油泵組合輸出。荷載采用連接于千斤頂?shù)膲毫Ρ頊y(cè)定。試驗(yàn)前經(jīng)壓力機(jī)標(biāo)定的千斤頂壓力-油壓表讀數(shù)關(guān)系,確定本次試驗(yàn)各級(jí)加載的油壓表讀數(shù)。
6.2.3試驗(yàn)方法
試驗(yàn)根據(jù)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(JGJ106-2014)規(guī)范中有關(guān)靜載荷測(cè)試要求及業(yè)主要求執(zhí)行,試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和方法如下:
1、試驗(yàn)開(kāi)始日期,接業(yè)主通知后48小時(shí)內(nèi)進(jìn)場(chǎng)試驗(yàn)。
2、加載方法:采用慢速維持荷載法,測(cè)讀時(shí)間如下:
(1)每次加載后第一小時(shí)內(nèi)按第5、15、30、45、60min測(cè)讀試樁沉降量,以后每隔0.5h測(cè)讀一次,當(dāng)沉降速率達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí),進(jìn)行下一級(jí)加載;
(2)卸載時(shí),每級(jí)荷載測(cè)讀一小時(shí),按第15、30、60min測(cè)讀樁頂沉降量后,即可卸下一級(jí)荷載。卸載至零后,應(yīng)測(cè)讀樁頂殘余沉降量,維持時(shí)間不得少于3h,測(cè)讀時(shí)間分別為第15min、30min,以后每隔30min測(cè)讀一次樁頂殘余沉降量。
(3)試樁沉降相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn):每一小時(shí)內(nèi)的樁頂沉降量不得超過(guò)0.1mm,并連續(xù)出現(xiàn)兩次(從分級(jí)荷載施加后的第30min開(kāi)始,按1.5h連續(xù)三次每30min的沉降觀測(cè)值計(jì)算);
3、終止加載標(biāo)準(zhǔn):
a. 某級(jí)荷載作用下,樁頂沉降量大于前一級(jí)荷載作用下沉降量的5 倍,且樁頂總沉降量超過(guò)40mm 。
b. 某級(jí)荷載作用下,樁頂沉降量大于前一級(jí)荷載作用下沉降量的2 倍,且經(jīng)24h 尚未達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。
c. 已達(dá)到設(shè)計(jì)要求的最大加載量。
d. 當(dāng)荷載-沉降曲線呈緩變型時(shí),可加載至樁頂總沉降量60~80mm;在特殊情況下,可根據(jù)具體要求加載至樁頂累計(jì)沉降量超過(guò)80mm 。
4、單樁豎向抗壓極限承載力的確定
a. 根據(jù)沉降隨荷載變化的特征確定:對(duì)于陡降型Q 曲線,取其發(fā)生明顯陡降的起始點(diǎn)對(duì)應(yīng)的荷載值;
b. 根據(jù)沉降隨時(shí)間變化的特征確定:取曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級(jí)荷載值;
c. 出現(xiàn)第4條b款情況,取前一級(jí)荷載值;
d. 對(duì)于緩變型Q 曲 線可根據(jù)沉降量確定,宜取S=40mm 對(duì)應(yīng)的荷載值;當(dāng)樁長(zhǎng)大于40m 時(shí),宜考慮樁身彈性壓縮量;
e. 當(dāng)按上述四款判定樁的豎向抗壓承載力未達(dá)到極限時(shí),樁的豎向抗壓極限承載力應(yīng)取最大試驗(yàn)荷載值。
6.2.4提交試驗(yàn)成果
(1)樁頂荷載-沉降關(guān)系,即Q-S曲線;
(2)每級(jí)荷載下樁頂沉降隨時(shí)間的變化關(guān)系,即s-lgt曲線;
(3)評(píng)價(jià)在設(shè)計(jì)承載力標(biāo)準(zhǔn)值荷載下樁頂實(shí)測(cè)沉降是否正常;
(4)判定在設(shè)計(jì)要求最大加載下樁是否達(dá)到極限承載力狀態(tài)。
6.2.5現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作
試樁樁頭宜保持水平并需進(jìn)行加固處理,應(yīng)在原樁頂鑿清浮漿后接駁澆灌鋼筋混凝土樁頭,接樁后樁頂面應(yīng)保持水平且低于地面60cm,對(duì)于樁徑小于1000mm的樁需將樁頂直徑擴(kuò)大至1000mm,試樁頂部需加配φ10 的60×60鋼筋網(wǎng)3層,其層距為40~70mm;樁頭主筋應(yīng)全部直通至樁頂砼保護(hù)層之下(距樁頂砼4~7cm),各主筋應(yīng)在同一高度上;混凝土的強(qiáng)度宜比原樁強(qiáng)度提高1~2級(jí),混凝土粗骨料粒徑不應(yīng)大于20mm。

注: 需在樁身頂部1倍樁徑范圍內(nèi)加鋼箍抱緊,以防止樁頭爆裂。
6.3聲波透射法試驗(yàn)
6.3.1基本原理
在被測(cè)樁內(nèi)預(yù)埋兩根或兩根以上豎向相互平行的聲測(cè)管作為檢測(cè)通道,管中注滿清水作為耦合劑,將超聲脈沖發(fā)射換能器與接收換能器置于聲測(cè)管中,由超聲儀激勵(lì)發(fā)射換能器產(chǎn)生超聲脈沖,穿過(guò)樁體混凝土,并經(jīng)接收換能器,由儀器接收并顯示接收的超聲波的波形,判讀出超聲波穿過(guò)混凝土后的首波聲時(shí)、波幅以及接收波主頻等聲參數(shù),通過(guò)樁身缺陷引起聲參數(shù)或波形的變化,來(lái)檢測(cè)樁身是否存在缺陷。
6.3.2檢測(cè)儀器
采用的聲波透射法檢測(cè)儀器為北京智博聯(lián)科技有限公司研制的非金屬超聲檢測(cè)儀(型號(hào)ZBL-U520智能型超聲波測(cè)試儀器。埋管式聲波透射法檢測(cè)系統(tǒng)由超聲儀、徑向換能器、位移測(cè)量系統(tǒng)(深度記錄輪、三角架、井口滑輪)、信號(hào)線等組成。其中超聲儀和徑向換能器組成超聲脈沖測(cè)量部分,在測(cè)試過(guò)程中超聲儀通過(guò)激發(fā)發(fā)射換能器發(fā)出超聲波,同時(shí)通過(guò)接收換能器接收穿過(guò)樁身混凝土的接收波波形,實(shí)時(shí)地高速顯示接收波形并判讀聲參量。換能器在樁身內(nèi)部移動(dòng)的過(guò)程中,位移測(cè)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)的將換能器在樁身中的位置傳輸給超聲儀,當(dāng)超聲儀判斷換能器的位置到達(dá)預(yù)定的測(cè)點(diǎn)位置時(shí),自動(dòng)存儲(chǔ)該測(cè)點(diǎn)的聲參量及波形,實(shí)現(xiàn)換能器在樁身(聲測(cè)管)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,自動(dòng)存儲(chǔ)各測(cè)點(diǎn)的聲參量及波形的目的。

埋管式聲波透射法測(cè)試系統(tǒng)

6.3.3埋設(shè)超聲檢測(cè)管
1、聲測(cè)管為三根管時(shí),按待邊三角形布置;聲測(cè)管為四根管時(shí),按正方形布置,按等邊三角形布置,聲測(cè)管之間應(yīng)保持平行(如圖所示)。

2、聲測(cè)管采用外徑為54mm、壁厚5mm鋼管,各段聲測(cè)管宜采用外加套管連接并保持通直,管的下端應(yīng)封閉,上端應(yīng)加塞子。
3、聲測(cè)管的埋設(shè)深度應(yīng)與灌注樁的底部齊平,管的上端應(yīng)高于樁頂面表面300mm~500mm,同一根樁的聲測(cè)管外露高度宜相同。
4、聲測(cè)管應(yīng)牢固固定在鋼筋籠內(nèi)側(cè),每2m間距設(shè)一個(gè)固定點(diǎn),直接焊在架立筋上,對(duì)于無(wú)鋼筋籠的部位,聲測(cè)管可用鋼筋支架固定。
6.3.4檢測(cè)前的準(zhǔn)備
1、了解有關(guān)技術(shù)資料及施工情況;
2、預(yù)先埋設(shè)好聲測(cè)管,向管內(nèi)注滿清水(此項(xiàng)工作不含測(cè)試費(fèi)用,由業(yè)主提供材料施工單位施工完成);
3、采用一段直徑略大于換能器的圓鋼作疏通吊錘,逐根檢查聲測(cè)管的暢通情況及實(shí)際深度;
4、用鋼卷尺測(cè)量同根樁頂各聲測(cè)管之間的凈距離。
6.3.5檢測(cè)方法
1、根據(jù)樁徑大小選擇合適頻率的換能器和儀器參數(shù),一經(jīng)選定,在同批樁的檢測(cè)過(guò)程中不得隨意改變;
2、將T、R換能器分別置于兩個(gè)聲測(cè)孔的頂部或底部,以同一高度或相差一定高度等距離同步移動(dòng),逐點(diǎn)測(cè)讀聲學(xué)參數(shù)并紀(jì)錄換能器所處深度,檢測(cè)過(guò)程中經(jīng)常校核換能器所處高度;
3、測(cè)點(diǎn)間距宜為200~250mm。在普測(cè)的基礎(chǔ)上,對(duì)數(shù)據(jù)可疑的部位進(jìn)行復(fù)測(cè)或加密檢測(cè)。采用如圖14所示的對(duì)測(cè)、斜測(cè)、交叉斜測(cè)及扇形掃測(cè)等方法,確定缺陷的位置和范圍;
4、同一樁中埋有三根或三根以上聲測(cè)管時(shí),應(yīng)以每?jī)晒転橐粋€(gè)測(cè)試剖面,分別對(duì)所有剖面進(jìn)行檢測(cè)。

6.3.6數(shù)據(jù)處理與判斷
1、聲速均勻性級(jí)別評(píng)定:根據(jù)聲速統(tǒng)計(jì)值中的離散性來(lái)確定。
聲速標(biāo)準(zhǔn)差、離散系數(shù)按下列公式求得:

式中: Vpi—— 第i點(diǎn)聲速;
Vp——聲速平均值;
σv——聲速標(biāo)準(zhǔn)差。
(a)混凝土聲速均勻性類別評(píng)定:
I類 0≤εv≤0.05
II類 0.05≤εv≤0.10
III類 0.10≤εv≤0.15
IV類 0.15≤εv≤1.00
(b)樁身完整性應(yīng)按下列規(guī)定判斷:
式中VD為聲速臨界值(km/s)
a、聲速小于臨界值(即VPi<VD)的測(cè)點(diǎn)為缺陷可疑點(diǎn)(區(qū))。
b、在聲速~深度曲線上聲速明顯減少及突變處為缺陷可疑點(diǎn)的上、下邊界位置。
c、根據(jù)上述判據(jù),對(duì)低于臨界值的缺陷可疑點(diǎn)進(jìn)行樁身完整性綜合判斷。按下表評(píng)價(jià)被測(cè)樁完整性的類別。
樁身完整性判定表

6.4高應(yīng)變法試驗(yàn)
6.4.1高應(yīng)變檢測(cè)原理
高應(yīng)變動(dòng)力試樁法是用瞬態(tài)的高應(yīng)變狀態(tài)來(lái)考驗(yàn)樁,揭示樁土體系在接近極限階段的實(shí)際工作性能,從而對(duì)樁的合格性作出正確的評(píng)價(jià)。其具體步驟如下:
1、用動(dòng)態(tài)的沖擊荷載代替靜態(tài)的維持荷載進(jìn)行試驗(yàn),沖擊下的樁身瞬時(shí)動(dòng)應(yīng)變峰值要和靜載試驗(yàn)至極限承載力時(shí)的靜應(yīng)變值大體相當(dāng);在此情況下,樁土體系進(jìn)入充分的非彈性工作階段,樁和樁周土之間出現(xiàn)瞬時(shí)的剪切破壞模式,從而相當(dāng)充分地激發(fā)樁周土對(duì)樁的全部阻力作用。
因此,高應(yīng)變?cè)嚇秾?shí)際上是一種快速的載荷試驗(yàn);
2、實(shí)測(cè)時(shí)采集樁頂附近有代表性的樁身軸向應(yīng)變(或內(nèi)力)和樁身運(yùn)動(dòng)速度(或加速度)的時(shí)程曲線,通過(guò)必要的布點(diǎn)和計(jì)算,獲得傳感器安裝截面的軸向平均內(nèi)F(t)和軸向平均運(yùn)動(dòng)速度V(t);
3、由于所施加的錘擊力是一個(gè)相對(duì)較短暫的脈沖力,在樁身中可觀察到應(yīng)力波的傳播過(guò)程;因此,可以運(yùn)用一維波動(dòng)方程對(duì)樁身阻抗和土阻力實(shí)現(xiàn)分段分層的分析和計(jì)算,推算樁周土對(duì)樁的阻力分布(包括靜阻力和動(dòng)阻力)和土的其它力學(xué)參數(shù),在充分的沖擊作用下,就能獲得巖土對(duì)樁的極限阻力;得到比靜載試驗(yàn)更加豐富的實(shí)際數(shù)據(jù);
4、根據(jù)巖土阻力分布和其它力學(xué)參數(shù),進(jìn)行分級(jí)加載的靜載模擬計(jì)算,求得靜載試驗(yàn)下的Q~s曲線,最終確定合理的單樁豎向極限承載力。
高應(yīng)變的分析方法分為兩種:CASE法和實(shí)測(cè)曲線擬合法。
CASE法認(rèn)為只要樁身符合等阻抗,樁側(cè)無(wú)動(dòng)阻力、靜阻力恒定,無(wú)能量損耗三條,給于樁頂充分的沖擊荷載,使樁土體系進(jìn)入充分的非彈性工作階段,巖土對(duì)樁的總阻力就可用以下公式計(jì)算得出:
Rz(t)=(Fm,t1+ZVm,t1)/2+(Fm,t2-ZVm,t2)/2
而巖土對(duì)樁的總阻力由動(dòng)阻力和靜阻力兩部分組成,從總阻力中扣除動(dòng)阻力后就所要求巖土對(duì)樁的靜阻力;于是CASE法又衍生出多種算法:阻尼系數(shù)法、最大阻力法、最小阻力法、自動(dòng)法等,其中最基本的方法還是阻尼系數(shù)法,其計(jì)算靜阻力的計(jì)算公式為:
RSP=(Fm,t1+ZVm,t1)(1-Jc)/2+(Fm,t2-ZVm,t2)(1+Jc)/2
其中Jc稱為CASE阻尼系數(shù),是CASE法求取承載力關(guān)鍵,最直接的求取方法是同一工程場(chǎng)地的動(dòng)靜對(duì)比試驗(yàn),無(wú)可靠的動(dòng)靜對(duì)比方法確定時(shí),可取以下經(jīng)驗(yàn)值:

實(shí)測(cè)曲線擬合法的基本原理是:在一維波動(dòng)理論的基礎(chǔ)上,利用數(shù)值方法求解一維連續(xù)線彈性的樁及非線性彈塑性土的波動(dòng)模型(一維樁~土波動(dòng)模型),并以樁頂實(shí)測(cè)力或?qū)崪y(cè)速度為邊界條件,求得力或速度的響應(yīng),通過(guò)計(jì)算值與實(shí)測(cè)值之間的比較擬合,從而逐步求得實(shí)際樁土參數(shù)以確定單樁極限承載力及相應(yīng)參數(shù);
實(shí)測(cè)曲線擬合法的計(jì)算步驟如下:正確選取信號(hào),確定波速平均值根據(jù)工程地質(zhì)報(bào)告和施工記錄,假定樁和土的力學(xué)模型及其模型參數(shù)利用實(shí)測(cè)的速度(或力、上行波、下行波)曲線作為輸入的邊界條件,通過(guò)波動(dòng)方程數(shù)學(xué)求解,反算樁頂?shù)牧Γɑ蛩俣取⑸闲胁ā⑾滦胁ǎ┣€根據(jù)計(jì)算的曲線同實(shí)測(cè)的曲線的吻合情況,有針對(duì)性地調(diào)整樁土模型及參數(shù),直至吻合良好(一般擬合質(zhì)量不宜大于5)最后,也應(yīng)使貫入度的計(jì)算值和擬合值吻合良好。
其具體做法是:將力傳感器與加速度傳感器對(duì)稱安裝于距樁頂不小于1倍樁徑的樁側(cè)面,利用重錘自由落體或動(dòng)態(tài)打樁機(jī)械產(chǎn)生的能量使樁產(chǎn)生一定量的位移,同時(shí)用力傳感器與加速度傳感器采集樁輸出的力與加速度信號(hào);然后將信號(hào)輸入樁基動(dòng)測(cè)儀進(jìn)行擬合分析。其典型實(shí)測(cè)曲線如下:

高應(yīng)變典型實(shí)測(cè)曲線
評(píng)價(jià)樁身結(jié)構(gòu)完整性。由于高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)荷載起升時(shí)間一般大于2ms,因此對(duì)于樁的淺部缺陷判定存在盲區(qū),因此在有淺部缺陷的時(shí)候,應(yīng)采用低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)法進(jìn)行輔助檢測(cè)。基于高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)的特點(diǎn),評(píng)價(jià)樁身結(jié)構(gòu)完整性實(shí)際上只是對(duì)樁身阻抗變化的評(píng)價(jià),一般不宜判斷缺陷的性質(zhì),必要時(shí),則需結(jié)合樁型、地質(zhì)資料、施工工藝和施工記錄綜合判定。
6.4.2檢測(cè)設(shè)備
檢測(cè)所用儀器為武漢巖海工程技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司生產(chǎn)的RS-1616K(S)型基樁動(dòng)測(cè)儀以及1%極限承載力組合錘一套。
6.4.3檢測(cè)報(bào)告
檢測(cè)結(jié)束后三天內(nèi)告知測(cè)試的初步結(jié)果,七天內(nèi)提交正式報(bào)告;報(bào)告一式五份,由單位總工審定。正式報(bào)告包含以下內(nèi)容:
1)委托方名稱、工程名稱、地點(diǎn)、建設(shè)、勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理和施工單位,基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)型式,層數(shù),設(shè)計(jì)要求,檢測(cè)目的,檢測(cè)依據(jù),檢測(cè)數(shù)量,檢測(cè)日期;
2)地質(zhì)條件描述;
3)受檢樁的樁號(hào)、樁位和相關(guān)的施工記錄;
4)檢測(cè)方法、檢測(cè)儀器設(shè)備,檢測(cè)過(guò)程敘述;試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象的說(shuō)明;
5)確定的承載力極限值,擬合圖形;
6)結(jié)論及建議。


