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高压旋喷桩检测规范_高压旋喷桩质量试验(检测)方法

来源:知识百科 时间:2019-04-12 点击: 推荐访问:混凝土质量检测方法

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摘 要:文章对高压旋喷桩桩质量试验方法进行了总结,供业内人士参考。   关键词:高压旋喷桩;质量;试验方法   重庆市大渡口区滨江路一期工程因路线布置于长江江岸消落带,道路基础多为深达十几米的砂土或砂卵石层,极不稳定。根据设计,道路基础采用高压旋喷桩加固,其主要设计指标为桩径≥1000mm,桩身水泥土强度≥3.0MPa,单桩极限承载力值≥1200kN,直剪强度要求凝聚力≥0.5MPa。由于高压旋喷桩桩身埋深十几米,如何对桩的质量进行检测成为了一道难题。经过现场的不断摸索,终于从实践中总结出一套较为实用的检测方法。
  1 试验(检测)目的
  确定单桩极限承载力,桩身完整性,桩身水泥土强度,抗剪强度值。
  2 试验方法
  单桩竖向抗压静载试验采用堆载法, 钻芯法采用液压操纵的钻机,现场直剪试验采用平推法,室内直剪试验采用直剪仪,水泥土单轴抗压强度采用室内WE-30万能材料试验机
  3 具体试验操作步骤
  3.1 单桩竖向抗压静载试验
  3.1.1 准备工作。(1)首先对桩进行水泥盖层的开挖,开挖到桩身强度较好的部位,按规范制作桩帽,养护桩帽强度达到要求;(2)试验采用堆载装置,堆载物为钢锭,堆载重量为150吨,千斤顶的中心与桩轴线重合,其装置见下图。
  3.1.2 施加荷载。(1)试验采用油压千斤顶配手动油泵加载,采用油压表测力,百分表观测桩的沉降;(2)试验采用慢速维持荷载法,其试验步骤符合下列规定:本次试验采用YS500-15C型千斤顶配SBS7手动油泵进行加荷。由0.4级精度的标准压力表进行观测,采用大量程百分表观测其被测桩的沉降,试验荷载分10级,第一级施加荷载为预估分级荷载的2倍,以后逐级施加。每施加一级荷载立即测读桩的沉降量,达到规范要求,可继续施加下一级荷载。
  3.1.3 终止荷载。当出现下列情况之一时,可终止加载:(1)某级荷载作用下,桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍。注:当桩顶沉降能相对稳定且总沉降量小于40mm时,宜加载至桩顶总沉降量超过40mm;(2)某级荷载作用下,桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍,且经24h尚未达到相对稳定标准;(3)已达到设计要求的最大加载量;(4)当荷载~沉降曲线呈缓变型时,可加载至桩顶总沉降量60~80mm,特殊情况下,可根据要求加载至桩顶累计沉降量超过80mm。
  3.2 钻芯法检测
  3.2.1 现场作业要求如下:(1)钻机设备安装必须周正、稳固、底坐水平。钻机立铀中心、天轮中心(天车前沿切点)与孔口中心必须在同一铅垂线上。应确保钻机在钻芯过程中不发生倾斜、移位,钻芯孔垂直度偏差不大于0.5%;(2)当桩顶面与钻机底座的距离大时,应安装孔口管,孔口管应垂直且牢固;(3)钻进过程中,钻孔内循环水流不得中断,应根据回水含砂量颜色调整钻进速度;(4)提钻卸取芯样时,应拧卸钻头和扩孔器,严禁敲打卸芯;(5)每回次进尺宜控制在1.5m内;钻至桩底时,采用适宜的方法对桩端持力层岩土性状进行鉴别。
  3.2.2 钻孔要求。根据设计要求需对本场地桩的长度、嵌入砂、卵石的深度(要求不小于2.0m)、完整性及桩径进行确定。钻孔时采用以下方法:(1)对检测的桩开挖约1.0m左右,露出桩的外形,在此基础上由施工单位确定该桩的中心点,由于设计桩径为不小于1.0m,在距桩中心点外0.4m处钻孔至桩的底部,以此确定桩的桩径达到设计要求与否。因桩设计允许有一定的偏斜,如因桩的偏斜导致该孔下部未打到桩上,采取在对称位置上另外钻孔,如钻孔由上到下均钻出水泥土,则认为该桩桩径满足设计要求,并由现场监理认可;(2)由于要确定桩嵌入砂、卵石的深度,必须采用跟管钻进,钻入砂、卵石层2.0m处。采取砂、卵芯样以确定桩的嵌入深度;(3)根据采出的芯样,确定桩的完整性。
  3.2.3 取样要求。由于本场地桩的桩的特殊性,不能按规范的要求取样,因此按取芯的实际情况,对满足样品要求的芯样均采取芯样抗压样品。
  3.3 直剪试验
  3.3.1 现场直剪试验。(1)准备工作:首先开挖掉桩顶的水泥盖层和松软部分,对桩的水泥土进行试件制作。竖向反力系统采用钢架反力装置。制作时尽量减少了对水泥土的破坏,并对试体制作了水泥保护层。试验在天然含水状态下进行剪切。水平剪切力加荷方向与要求剪切方向保持一致。试验采用千斤顶平推法,设备安装时使施加于剪切面的法向荷载、剪切荷载通过剪切面、剪切缝中心;(2)施加荷载:首先对试体分级等量施加法向荷载至预定荷载。最大的法向荷载大于上覆土层的压力;试件的法向荷载分3级施加。当最后一级法向变形达到相对稳定时,即可施加剪切荷载。在整个剪切试验过程中法向荷载保持稳定不变,施加的法向荷载位于剪切面中心。每级剪切荷载按预估最大荷载的8~12级施加,按每5min施加一级剪切荷载,并记录剪切荷载及剪切变形;(3)终止荷载:试体剪断后,可终止荷载。按上述方法在不同的法向荷载作用下,分别对每个试体进行剪切试验,从而获得不同法向荷载作用下相应的水平剪切力。试验结束后,翻转试体,测量实际剪切面面积,详细记录剪切面的破坏情况。
  3.3.2 室内直剪试验。在现场根据钻孔取芯情况,采取符合试验条件的样品,并由现场监理认可,在室内对其进行加工并按规范对其进行直剪试验。
  3.4 低应变动力检测
  反射波法源于应力波理论,基本原理为:当桩长远大于桩径时,桩基可视为一维介质。当桩顶被施加一激振力时,应力波将沿桩身从上至下传播并满足一维波动方程。
  应力波在介质中传播时遇到不同的波阻抗界面则产生反射,通过拾震器在桩顶接收的各种应力波和振荡频率信息,便可分析桩底反射或桩间反射,分析桩的完整性,判断桩身的缺陷部位、缺陷性质,计算桩的平均纵波速度等。
  4 试验资料整理
  4.1 单桩竖向抗压静载试验
  绘制竖向荷载-沉降、沉降-时间对数曲线,单桩竖向抗压极限承载力可按下列方法综合分析确定:(1)根据沉降随荷载变化的特征确定:对于陡降型Q曲线,取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值;(2)根据沉降随时间变化的特征确定:取沉降-时间对数曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值;(3)某级荷载作用下,桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍,且经24h尚未达到相对稳定标准时,取前一级荷载值;(4)对于缓变型Q-s 曲线可根据沉降量确定,宜取s=40mm对应的荷载值;当桩长大于40m时,宜考虑桩身弹性压缩量;对直径大于或等于800mm的桩,可取s=0.05D(D为桩端直径)对应的荷载值。
  4.2 现场直剪试验
  法向应力计算
  式中:P—法向应力(kPa) ;P1—千斤顶所施加的压力(kN);P2—设备自重(kN);P3—试件自重(kN);P3=γFh;γ—土的重度(kN/m3);F—实际剪切面积(cm2);h—土样高度(cm)。
  剪应力计算:
  式中:τ—剪应力(kPa); EP—水平千斤顶所施加的推力(kN)。

本文来源:http://www.acandnoa.com/zs/57743/

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