
试
验
检
测
方
案
南京东南大学科技服务中心
二00六年八月二十八日
一、概述……………………………………………………………….2
二、试验依据………………………………………………………….4
三、桩自平衡法承载力测试…………………………………….5
四、投入本工程的主要仪器及设备………………………….……18
五、报告提供的内容……………………………………….………19
六、质保、工期及安全体系………………………………….………20
七、进度安排………………………………………………………26
八、试验项目组人员组成、简历及分工…………………………….27
九、信誉………………………………………………..……..31
十、合理建议……………………………………………………….32
荆岳长江公路大桥试桩工程试验检测
桩自平衡静载试验
根据湖北省荆岳长江公路大桥建设指挥部2006年8月《荆岳长江公路大桥试桩工程试验检测询价函》以及湖北省交通设计院《荆岳长江公路大桥两阶段施工图设计第I部分试桩试验及全桥施工场地布置》的文件,在仔细阅读文件主要内容以及技术要求后,我单位提交桩承载力自平衡试验大纲,此大纲包含湖北省荆岳长江公路大桥建设指挥部所要求的技术细节、安装和试桩的程序,以及测试结果的解释,以及一些合理化的建议。测试结果将用来为桩的设计提供所需要的参数。
一、概述
1.1 工程概况
荆岳长江公路大桥位于湖北、湖南两省交界处,地江中游江汉冲湖积平原和江南低山丘陵过渡地带,北岸以平原为主,沿江一带零星分布低山残丘;南岸主要是低山丘陵地形、湖泊星罗其间。
为了保证施工的顺利进行和结构的安全可靠,提供桩基础设计和施工实施科学的依据,根据国家规范和设计院有关文件,采用自平衡法进行2根试桩,试桩主要参数分别见表1和表2。
表1 自平衡试桩有关参数
| 序号 | 试桩位置 | 桩号 | 桩径 (cm) | 顶标高 (m) | 底标高 (m) | 桩长 (m) | 参考钻孔 | 容许承载力(kN) |
| S1 | 长江北岸 | K1+999m | 120 | 29.22 | -15.78 | 45 | ZKC3 | 20004 |
| S2 | 长江南岸 | K3+929m | 220 | 20.401 | -49.599 | 70 | ZK19 | 407 |
为了验证设计承载力,提供各土层及桩端有关参数,测定桩基沉降和变形,研究成孔工艺,评估成桩质量特进行桩基静载试验,主要内容与目的如下:
(1)通过试桩施工工艺的研究,确定桥位区钻孔灌注桩的合理施工工艺,包括泥浆配比、钻进工艺、清孔效果以及成桩后质量。确定大桥桩基施工所需设备、流程和方法,并对施工工艺提出指导性意见。
(2)通过试桩静载试验,确定单桩极限承载力,测定钻孔桩桩端阻力和侧壁分层摩阻力等参数,为优化主桥基础桩长及进一步确定主桥桩基持力层提供科学依据。
(3)获得分级加载与卸载条件下对应的荷载—变形曲线,测定桩基沉降、桩弹性压缩及岩土塑性变形。
1.3 总体构思及协调措施
总体目标是试桩应经济、合理、工期短,提供优化设计的报告。建设方应召集设计单位、施工单位、监理单位、试验单位搞好工地的协调和配合工作。
二、试验依据
2.1 《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)
2.2 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)
2.3 《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)
2.4 《桩承载力自平衡测试技术规程》(DB32/T291-1999)
2.5 设计院文件和地质勘察报告
三、桩自平衡法承载力测试
3.1 方法起源
传统的桩基荷载试验方法有两种,一是堆载法,二是锚桩法。两种方法都是采用油压千斤顶在桩顶施加荷载,而千斤顶的反力,前者通过反力架上的堆重与之平衡,后者通过反力架将反力传给锚桩,与锚桩的抗拔力平衡。其存在的主要问题是:前者必须解决几百吨甚至上千吨的荷载来源、堆放及运输问题,后者必须设置多根锚桩及反力大梁,不仅所需费用昂贵,时间较长,而且易受吨位和场地条件的(堆载法目前国内试桩最大极限承载力仅达3000吨,锚桩法的试桩最大极限承载力也不超过4000吨),以致许多大吨位桩和特殊场地的桩(如山地、桥桩)的承载力往往得不到准确数据,基桩的潜力不能合理发挥,这是桩基础领域面临的一大难题。
为解决以上难题,美国学者Osterberg于80年代首先提出了自平衡测试法,并于80年代中期开展了桩承载力自平衡试验方法的研究,首先在桥梁钢桩中成功应用,后来逐渐推广至各种桩型,例如:1. 麻省波士顿附近Saugus河铁路大桥桥墩基桩,该桩为钢管桩,长39m,直径460mm,壁厚12.7mm,水上打桩;2. 佛罗里达州Orange港公路大桥桥墩基桩,水深24m,船上打桩,采用压桩与自平衡测桩对比,试验结果吻合;3. 麻省波士顿鹿岛水处理厂扩建工程建筑物基桩,该工程总投资数十亿美元,为美国特大型工程之一,桩端持力层为冰渍土,性质特好,由于自平衡测试法测得钻孔桩承载力潜力很大,将打入桩方案改为钻孔桩,节省大量资金。近几年欧洲及日本、加拿大、、新加坡等国也广泛使用该法,例如:1. 九龙广东铁路公司某大楼嵌岩桩;2. 新加坡某工程基桩,地层为13.7m 海洋粘土,下卧含漂石硬粘土。以上国家和地区都已有相应的测试规程,该法大有完全取代堆载压桩与锚桩法之势。
该测试方法已成功应用在水上试桩、坡地试桩等多种特殊场地试桩。桩型有钢桩、砼预制桩、钻孔灌注桩、沉管灌注桩及人工挖孔桩。
在我国,东南大学土木工程学院在理论研究的基础上,首先于1996年开始对该法的关键设备荷载箱和位移量测、数据采集处理系统进行了研究开发,经多次专家鉴定后,1999年6月制订了江苏省地方标准,2002建设部和科技部重点推广技术。目前该法在江苏、浙江、安徽、贵州、云南、四川、北京、上海、重庆、江西、湖北、福建、广东、广西、吉林、青海、、河南、河北、山西等26省市应用于房屋建筑和桥梁桩基检测中。国内试验单桩最大承载力高达13000吨,荷载箱最大直径8.0m,最大桩长125m。
3.2 试验原理
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。
图2 桩承载力自平衡试验示意图
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,见图2。由于加载装置简单,多根桩可同时进行测试。东南大学土木工程学院开发了测桩软件,可同时对多根桩测试数据进行处理。
基桩自平衡试验开始后,荷载箱产生的荷载沿着桩身轴向往上、往下传递。假设基桩受荷后,桩身结构完好(无破损,混凝土无离析、断裂现象),则在各级荷载作用下混凝土产生的应变量等于钢筋产生的应变量,通过量测预先埋置在桩体内的钢筋应变计,可以实测到各钢筋应变计在每级荷载作用下所得的应力—应变关系,可以推出相应桩截面的应力—应变关系,那么相应桩截面微分单元内的应变量亦可求的。由此便可求得在各级荷载作用下各桩截面的桩身轴力及轴力、摩阻力随荷载和深度变化的传递规律。
3.3 方法特点
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) 装置较简单,不占用场地,不需运入数百吨或数千吨物料,不需构筑笨重的反力架,试桩准备工作省时省力;
(2) 该法利用桩的侧阻与端阻互为反力,因而可测得侧阻力与端阻力和各自的荷载~位移曲线;
(3)试验费用省。尽管荷载箱为一次性投入器件,但与传统方法相比可节省试验总费用的30%~60%,具体比例视桩与地质条件而定,吨位越大越明显;
(4)试验后试桩仍可作为工程桩使用,必要时可利用预埋管对荷载箱进行压力灌浆;
(5)方便的重复试验。可在同一桩端深度的不同的时间(后压浆试桩效果对比)在同一根桩上方便的进行试验;
(6)可得到土阻力的静蠕变和恢复效果。试验荷载可保留所需的任意长时间段,因此可实测桩侧和桩端阻力的蠕变行为的数据;
(7)在水上试桩,嵌岩桩等情况设置传统的堆载平台或锚桩反力架特别困难或特别花钱时,该法更显示其优势。
3.4 测试仪器设备
3.4.1 加载设备
(1)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0.4MPa,其压力表亦由计量部门标定。
3.4.2 位移量测装置
(1)电子位移传感器
量程50mm(可调),每桩6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,2只用于量测桩顶向上位移。由计量部门标定;
(2)在每个荷载箱上、下板之间布置2~3个长距离位移计,测上、下板相对变位。
(3)电脑及数据自动采集仪一套
3.4.3应力量测装置
采用埋入式光纤光栅应变传感器及PI04B系列光纤光栅传感网络分析仪进行测试。光栅传感器布置在岩土界面分界处,每截面布置二个,布设截面位置试桩示意图。
同传统的电传感器相比,光纤光栅传感器在传感网络应用中具有非常明显的技术优势:
1.可靠性好、抗干扰能力强。由于光纤光栅对被感测信息用波长编码,而波长是一种绝对参量,它不受光源功率波动以及光纤弯曲等因素引起的系统损耗的影响,因而光纤光栅传感器具有非常好的可靠性和稳定性;
2.传感头结构简单、尺寸小,适于各种应用场合,尤其适合于埋入材料内部构成所谓的智能材料或结构;
3.抗电磁干扰、抗腐蚀、能在恶劣的化学环境下工作;
4.可复用性强,采用多个光纤光栅传感器,可以构成分布式光纤传感网络。
图3 埋入式光栅传感器及PI04B系列光纤光栅传感网络分析仪
PI04B 系列光纤光栅传感网络分析仪是北京品傲光电科技有限公司研发的第二代高性能光纤光栅解调设备,可以广泛应用于桥梁、大坝、隧道、远距离输道等大型结构的长期健康监测,也可用于与波长及功率相关的光谱分析、光纤器件测量、光纤光栅生产过程中的在线监测、光纤光栅传感器的研制及标定等。
PI04B 光纤光栅传感网络分析仪内嵌功能强大的P4 处理器,配置100M 以太网络接口和USB2.0 口,PI04B 光纤光栅传感网络分析仪可以直接将所采集到的大量数据在本机上进行分析并存储,对被监测对象进行长期或定期监测。通过网络接口,可直接组网进行数据共享或远程控制。
3.5 试桩施工要求
试桩除严格满足公路桥涵施工技术规范以及设计院要求外,由于自平衡测桩法的需要,自平衡试桩施工时应注意以下几点:
(1) 地面上绑扎和焊接钢筋笼,由施工单位负责,测试单位配合,外护管、声测管连接用套筒围焊,确保护管不渗泥浆,与钢筋笼绑扎成整体,运到工作平台上。
(2) 严格按试桩图纸确定钢筋应变计在主筋上的位置,钢筋传感器直接绑扎于主筋上,绑扎过程中注意保护应变计导线,穿过荷载箱预留孔时,预留25cm左右的导线于预留孔内。具体由测试单位指导,施工单位负责安装。
(3) 荷载箱应立放在平整地上,吊车将上节钢筋笼(外钢管)吊起与荷载箱上顶板焊接(所有主筋围焊,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‰;然后荷载箱下底板与下节钢筋笼连接,焊接下喇叭筋(具体要求同上)。
(4) 试桩混凝土标高同工程桩,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;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。
(5) 埋完荷载箱,保护及钢管封头(用钢板焊,防止水泥浆漏入)。
(6) 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、弹性模量试验。
(7) 测试期间应保证不间断供电(380V、220V两种电源),试桩周围10米内不得有较大的振动。
(8)布置平衡梁(基准梁)。基准桩(采用I32以上工字钢或Φ400钢管桩))打入土中不少于4m。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(本次定为10m)。
(9)为尽量减少试桩时外部因素的影响,须搭设防风蓬架(保护罩),确保测试仪表时不受外界环境的影响,见自平衡测试示意图(图10)。
3.6 试验前期室内工作安排
3.6.1理论分析计算
(1)由设计单位提供桩基设计承载力要求。
(2)测试单位根据地勘资料进行桩基极限承载力分析。
(3)测试单位按自平衡法试桩理论进行计算,确定平衡点及试验荷载值。
3.6.2仪器、设备测试元件的鉴定及标定
(1)加载系统(电动油泵、高压、荷载箱等)
加载前由省计量部门进行系统标定后,由生产厂家进行系统试压,以确保试验荷载的准确性。
(2)测试仪器的标定
所有设备(电子表、压力表、长距离位移传感器)由省级计量标准站在实验室进行调试、标定。
3.7 试桩前期现场工作
(1) 桩头处理,打开护管封头,进行超声波检测试验(由于荷载箱内设置连接件,探头可顺利通过,对桩身混凝土检测没有影响);
(2) 检查荷载箱是否正常工作,仪器初调;
(3) 布置平衡梁(基准梁)。基准桩(采用I32以上工字钢或Φ400钢管桩))打入土中不少于4m。基准梁一端与基准桩铰接,另一端与基准桩焊接。
整个平衡梁及基准桩工作由施工单位负责打设。并采用选择好全站仪监控基准点。
(4) 做混凝土试块强度、弹模试验;
(5) 搭设防风蓬架,尽量减少外部环境(风、温度)的影响,由施工单位负责。
3.8 现场试验、测试工作
现场测试时,由业主、设计、监理、施工、测试等各方组成试桩现场指挥部,由业主组织协调各方关系,以保证测试顺利进行;
施工方协助测试方完成测试辅助工作,负责基准桩打入及平衡梁准备工作;
测试方做好测试记录、核对加载吨位,桩身位移,钢筋应变计等数据。在整个测试过程中做好导线保护、仪器设备的防冲击、防振动和免受气候条件的影响措施,并及时整理、计算出相关数据。
3.9 试验程序
加载采用慢速维持荷载法,测试按中华人民共和国交通部标准《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)和江苏省地方标准《桩承载力自平衡测试技术规程》(DB32/T291-1999)进行,即:
1)成桩至试验间隙时间
在桩身强度达到设计要求并不应少于15天。
2)荷载分级
每根桩预估加载值为桩顶允许加载值的2倍。
加载分级:每级加载值为预估极限承载力的1/15,采用慢速维持荷载法加载。
卸载分级:卸载分7级进行。
3)位移观测
每级加载后在第1h内分别于5、15、30、45、60min各测读一次,以后每隔30min测读一次。电子位移传感器连接到电脑,直接由电脑控制测读,在电脑屏幕上显示Q-S、S-lgt、S-lgQ曲线。
4)稳定标准
每级加载下沉量,在最后30min内如不大于0.1mm时即可认为稳定。
5)终止加载条件
(1)总位移量大于或等于40mm,本级荷载的下沉量大于或等于前一级荷载的下沉量的5倍时,加载即可终止。取此终止时荷载小一级的荷载为极限荷载。
(2)总位移量大于或等于40mm,本级荷载加上后24h未达稳定,加载即可终止。取此终止时荷载小一级的荷载为极限荷载。
(3)总位移量小于40mm,但荷载已达荷载箱加载极限或位移已超过荷载箱行程,加载即可终止。
6)卸载及测试
(1)卸载应分级进行,共分5级卸载。每级荷载卸载后,观测桩顶的回弹量,观测办法与沉降相同。直到回弹量稳定后,再卸下一级荷载。回弹量稳定标准与下沉稳定标准相同。
(2)卸载到零后,至少在1.5h内每15min观测一次,开始30min内,每15min观测一次。
3.10 试验数据的分析、整理
3.10.1基桩轴向应力测试
(1) 桩身轴向力计算
为了测定桩身轴向力与钢筋应力计所受力的关系,假定距荷载箱位置最近的断面为标准断面(标定断面),通过标定断面实测桩身应力—应变关系,便可计算其它量测断面的桩身轴向力值。由于标定断面距荷载箱位置较近,因此标定断面上的桩身轴向力近似等于荷载箱处荷载。据此便可计算出标定断面处钢筋应力计所受的压应力,同时通过应变采集仪也能实测到应变计在荷载作用下的压应力。
应变量可由桩身预埋的应变计读数求得,其计算公式为:
(1)
式中:
——应变计在某级荷载作用下的应变量;
——应变计在某级荷载作用下读数;
——应变计系数;
B——应变计计算修正值;
在同级荷载作用下,试桩内混凝土所产生的应变量等于钢筋所产生的应变量,相应桩截面微单元内的应变量即为钢筋的应变量,其计算公式如下:
(2)
(3)
(4)
(5)
式中:
——某级荷载作用下桩身截面混凝土产生的应变量;
——某级荷载作用下桩身截面混凝土产生的应力值(kN/m2);
——某级荷载作用下钢筋产生的应力值(kN/m2);
——混凝土的塑性系数;
——桩身混凝土弹性模量(kN/m2)。
——钢筋弹性模量(kN/m2)。
——桩身截面混凝土的净面积(m2);
——桩身截面纵向钢筋总面积(m2);
——某级荷载作用下桩身某截面的轴向力(kN);
在建立试桩标定截面处的PZ~Psi相关方程后,各量测截面的桩身轴向力PZ值便可由相应的相关方程求得。试桩桩周土层分布及应变计位置见附图集四所示。
(2) 摩阻力计算
各土层桩侧摩阻力qs可根据下式求得:
(6)
式中:
qs——桩侧各土层的摩阻力(kN/m2);
ΔPZ——桩身量测截面之间的轴向力PZ之差值(kN);
ΔF——桩身量测截面之间桩段的侧表面积(m2)。
(3) 截面位移计算
为了得到桩侧土摩阻力qs随桩身沉降S的变化规律。即求得桩侧实测的传递函数qs—S 关系,需确定各计算深度处桩身位移Si值,方法如下:
(7)
式中:
——第i计算截面处的沉降量(mm);
——i+1计算截面处的沉降量(mm);
——第i+1截面到第i截面间桩身的弹性压缩量(mm),按下式计算:
(8)
——第i截面桩身轴向力(kN);
——第i+1截面至第i截面处桩段长度(m);
——桩身换算截面面积:。
式中,d——试桩直径(mm);n——主钢筋根数;——单根主筋面积。
(4) 桩端阻力计算
桩端阻力Pb的计算一般取离桩端最近的量测断面所对应的轴向力PZ近似代替,沉降量Sb用该量测断面所对应的沉降量值,由此可绘制出各试桩的Pb—Sb曲线,各级荷载Q与桩端荷载Pb关系。
3.10.2单桩极限承载力判断标准
实测荷载箱向上(P+—s+)、向下(P-—s-)两条曲线,根据位移协调原则,转换成传统桩顶P—s曲线,如图4所示,根据《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000),判断试桩极限承载力对应的位移。
图4 转换示意图
3.10.3 数据分析整理内容
(1)各试桩的P~S曲线的实测数据及加载、卸载曲线。
(2)各试桩桩侧分层摩阻力和桩尖阻力的分析推荐意见,并提供各桩轴向力沿桩身分布曲线。
(3)各试桩的垂直承载力。
3.11 试桩图及应变计位置(图5)
图5 自平衡试桩示意图
四、投入本工程的主要仪器及设备
表4 投入本项目检测的仪器设备一览表
| 序号 | 设 备 名 称 | 型 号 | 单位 | 数量 |
| 1 | 长距离传感器 | dy-20 | 只 | 5 |
| 2 | 高压油泵 | OVM | 台 | 2 |
| 3 | 电子位移传感器 | YBD-50 | 只 | 12 |
| 4 | 位移应变采集仪 | dy-50 | 台 | 2 |
| 5 | 电子传感线 | dy | 捆 | 4 |
| 6 | 电缆线 | dy | 捆 | 4 |
| 7 | 磁铁表座 | 上海产 | 只 | 12 |
| 8 | 光纤光栅传感网络分析仪 | PI04B系列 | 台 | 1 |
| 9 | 光栅传感器 | PBGS | 只 | 40 |
| 10 | 笔记本电脑 | 日立、东芝 | 台 | 2 |
| 11 | 发电机、配电柜(施工单位提供) | 自制 | 个 | 2 |
1、各试桩的P~S曲线的实测数据及加载、卸载曲线。
2、各试桩桩侧分层摩阻力和桩尖阻力的分析推荐意见,并提供各桩轴向力沿桩身分布曲线。
3、各试桩的垂直承载力。
4、各试桩的混凝土配合比、钻机选用、护筒制作与埋设、泥浆制备、清孔等施工工艺情况。
5、提供试桩工程总报告,综合分析试验成果并提供最终推荐意见。对工程所采用的桩型及桩基工程施工提供指导性意见。
总报告含以下分报告:
(1)单桩垂直承载静载试验报告,含施工工艺等。
(2)桩身应变和应力试验报告
(3)试桩地点地层桩基推荐设计参数
六、质保、工期及安全体系
6.1 质量保证措施
1 质量目标
建立实施并保持质量体系,按国家标准和设计要求进行检验,用严格的质量管理,以精良的测试技术,建优质的工程。以质量宗旨为准则,不负业主重托,严格质量管理,确保每道工序受控,建造业主满意工程。
2 质量管理依据
《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)
3 质量保证措施
我们将始终坚持“百年大计,质量第一”的原则,以工程质量为生命,认真依照文件所明确的设计要点、测试要点、测试技术规范去组织实施。
保证质量体系正常运转的要求,依据分工负责,互相协调的管理原则,层层落实职能、责任、风险和利益,做到各司其职,各负其责,保证在整个工程测试过程中,质量保证体系正常运作和发挥保障作用。
(1)加强施工前的质量控制工作
a 测试前,组织技术人员认真会审招标文件和图纸,切实了解和掌握测试要求和测试技术标准,
b 测试的要求和特点,组织技术人员编写具体测试组织设计,严格按照质量体系程序的内容要求,编制测试计划,确定适用的实施设备并落实配备,测试过程中着重控制手段、监测设备、辅助装置、资源(包括人力)以达到规定的要求,并根据测试的技术要求,对试桩施工、试验等重要工序,要分部分项地制订详尽的测试方案,以保证该测试的质量达到要求。
c 测试前要做好各部位、工序的技术交底工作,使每个测试人员清楚地掌握对将要进行测试工序技术规范要求,对特殊和重点部位要真正做到心中有数,确保测试操作的准确性和规范性。
(2) 做好测试全过程的质量控制工作
a 配齐满足测试需要的人力资源,组建高素质的测试队伍。有针对性地组织测试人员学习,进行必要的测试前岗位培训,以保证测试的技术要求,作业人员须持有效上岗操作证,技术人员必须熟悉本工程的技术要求,了解工程的特点和现场情况,以确保测试能正常运转。
b 配齐满足测试需要的各类设备。设备必须经检修、试机、检验合格后,方能进场测试,保证各类设备在测试中的作用,满足整个测试的需要。
(3)加强测试技术管理
(4)所以设备进场前,我方出具合格证及标定记录。
6.2 工期保证措施
本工程根据指挥部文件,计划2006年9月8日至2006年12月8日完成,根据试桩土建施工进度作适应性调整。为保证此工期我们采取如下措施:
1 早进场,早开工。测试前对现场进行实地踏勘,摸清测试现场情况。
2 加强对测试人员的思想教育。
3 加强组织管理、科学安排测试。
4 建立健全岗位责任制。
5 做好设备的选型工作。
6 搞好与设计人员、施工队伍和监理的关系。
6.3 安全保证措施
1 安全管理目标
杜绝任何死亡事故,消除大、重大事故、交通事故,确保安全测试。
2 安全管理依据
建设部《建筑安全生产监督管理规定》
3 安全管理措施
安全是搞好测试的重要因素,关系到国家、企业和职工的切身利益,因此在测试过程中必须认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针,广泛应用安全系统工程和事故分析方法,严格控制和防止各类伤亡事故,具体措施如下:
(1)加强领导,健全组织。及时发现和排除安全隐患。
(2)进行全面的、针对性的安全技术交底。
(3)制订有明确安全指标和奖惩办法的保证措施。
(4)严格操作规程,严禁各种违章指挥和违章作业行为发生。
(5)进入施工现场,必须遵章守纪。
(6)抓好现场管理,坚持文明测试,保障人身、机械的安全。
(7)认真做好防火工作。
(8)测试过程中确保用电安全和设备保持良好机械性能及安全使用。
(9)现场人员每人配置手机,密切保持联系。
6.4 质量、安全保证体系图
1 质量保证体系图(图6)
图6 质量保证体系流程
2 安全保证体系图(图7)
图7 安全保证体系图
安全测试保证体系
安全生产目标
制度保证
工作保证
法律、法规、规程、标准
省、市、交通部有关安全生产的规定
1 安全生产责任制;
2 测试前安全讲话制;
3 安全技术交底制;
4 临时设施检查验收制;
5 安全教育制;
6 交制;
7 安全生产检查制
安全测试领导小组
1 各类人员的安全生产责任制;
2 认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针和“管测试必须管安全”的原则;
3 对测试人员进行经常性安全教育;
4 坚持安全检查制度;
5 对测试过程中出现的安全问题按“三不放过”的原则处理;
6 执行安全生产“五同时”
收尾工作检查
测试过程检查
组织保证
测试前检查
落实责任制
1 测试组织是否有安全设计或安全技术措施;
2 测试机具是否符合技术和安全规定;
3 安全防护措施是否符合要求;
4 测试人员是否经过培训;
5 测试方案是否经过交底;
6 各类人员安全责任制是否落实;
7 是否制订安全预防措施;
8 对不安全因素是否有控制措施。
1 总结测试过程中安全生产经验,对于成功的控制方法总结推广;
2 找出测试过程中安全管理的薄弱环节,提出改进措施;
3 做好总结。
安全生产目标
无伤亡事故
无机械事故
七、进度安排
桩自平衡承载力测试周期大概如下。
计划9月20日开工。
1.9月20日 荷载箱到现场
2. 9月21日 制作钢筋笼,开钻
3. 9月28日 成桩
4.10月12日 测试(间隔15天)
5. 10月20日 提供初步报告
6. 10月30日 提供竖向承载力测试总报告。
实际周期以实际开工进度顺延。
八、试验项目组人员组成、简历及分工
表5 试验项目组人员组成
| 姓名 | 性别 | 出生 年月 | 职务职称 | 从事专业 | 所在单位 | 本项目中职务 |
| 龚维明 | 男 | 1963.11 | 教授 | 岩土工程 | 东南大学土木工程学院 | 项目总负责 |
| 戴国亮 | 男 | 1975.9 | 博 士 | 岩土工程 | 东南大学土木工程学院 | 数据分析、计算 |
| 薛国亚 | 男 | 1953.07 | 教授 | 岩土工程 | 东南大学土木工程学院 | 现场技术负责 |
| 徐胜丰 | 男 | 1974.9 | 技术员 | 岩土工程 | 东南大学土木工程学院 | 现场测试、负责 |
| 靳朋留 | 男 | 1977.1 | 技术员 | 岩土工程 | 东南大学土木工程学院 | 现场测试 |
| 李松 | 男 | 1984.8 | 技术员 | 岩土工程 | 东南大学土木工程学院 | 现场测试 |
| 田步飞 | 男 | 1982.3 | 技术员 | 岩土工程 | 东南大学土木工程学院 | 现场测试 |
表6 主要负责人简介
| 姓名 | 龚维明 | 年龄 | 43 | 专业 | 岩土工程 | |
| 职称 | 教授 | 职务 | 主任 | 拟在本合同工程担任职务 | 项目负责人 | |
| 毕业学校 | 1996年4月毕业于东南大学获岩土工程专业博士学位 | |||||
| 经 历 | ||||||
| 年~年 | 参加过检测的工程项目名称 | 担任何职 | 备注 | |||
| 2000~2001 | 润扬长江大桥 | 项目负责人 | ||||
| 2001~2002 | 东海大桥 | 项目负责人 | ||||
| 2002~2004 | 苏通大桥 | 项目负责人 | ||||
| 2003~2005 | 杭州湾跨海大桥 | 项目负责人 | ||||
| 2004~2005 | 西堠门大桥 | 项目负责人 | ||||
| 2004~2005 | 南京长江第三大桥 | 项目负责人 | ||||
| 2005~2006 | 上海崇明越江通道 | 项目负责人 | ||||
| 2005~2006 | 贵州坝陵河大桥 | 项目负责人 | ||||
| 2005~2006 | 贵州北盘江大桥 | 项目负责人 | ||||
| 2005~2006 | 印尼苏拉马都大桥 | 项目负责人 | ||||
| 姓名 | 戴国亮 | 年龄 | 31 | 专业 | 结构工程 | |
| 职称 | 副教授 | 职务 | 拟在本合同工程担任职务 | 技术负责人 | ||
| 毕业学校 | 2003年4月毕业于东南大学获结构工程专业博士学位 | |||||
| 经 历 | ||||||
| 年~年 | 参加过施工的工程项目名称 | 担任何职 | 备注 | |||
| 2000~2001 | 润扬长江大桥 | 试验负责 数据处理 | ||||
| 2001~2002 | 东海大桥 | 技术负责人 | ||||
| 2002~2004 | 苏通大桥 | 技术负责人 | ||||
| 2003~2005 | 杭州湾跨海大桥 | 技术负责人 | ||||
| 2004~2005 | 随岳南高速公路 | 项目负责人 | ||||
| 2004~2005 | 青红高速邯郸段 | 项目负责人 | ||||
| 2004~2005 | 湖南常吉高速公路 | 项目负责人 | ||||
| 2005~2006 | 印尼苏拉马都大桥 | 技术负责人 | ||||
| 姓名 | 薛国亚 | 年龄 | 53 | 专业 | 岩土工程 | |
| 职称 | 副教授 | 职务 | 副主任 | 拟在本合同工程担任职务 | 数据分析 | |
| 毕业学校 | 1980年4月毕业于东南大学获结构工程专业硕士学位 | |||||
| 经 历 | ||||||
| 年~年 | 参加过检测的工程项目名称 | 担任何职 | 备注 | |||
| 2000~2001 | 润扬长江大桥 | 技术负责人 | ||||
| 2001~2002 | 盐城蟒蛇河大桥 | 项目负责人 | ||||
| 2003~2004 | 南通城闸大桥 | 项目负责人 | ||||
| 2004~2005 | 南通长青沙大桥 | 项目负责人 | ||||
| 2004~2005 | 云南水麻高速公路 | 项目负责人 | ||||
| 2005~2006 | 天津地铁交通枢纽 | 项目负责人 | ||||
东南大学建校104年,是国家中组部重点大学之一,土木、交通工程学科在我国一直处于领先地位,解决了一批国家重大工程难题,有一支具有国内领先水平的科研队伍,还有多个经验丰富的现场试验操作人员及施工技术人员,具有各种试桩的测试设备、分析软件及桩基试验资质证书,能够确保各类试桩工程的顺利完成。
东南大学近几年采用自平衡法共完成90多座大中型桥、300多幢高层试桩测试工作,都能严格履行合同,保质保量完成测试任务。各工程自试桩施工开始,测试人员一直在现场坚守岗位,直至试验完毕方才离开现场,能及时整理好测试数据,并编制报告,供建设方、设计院优化设计时使用。
东南大学在润扬大桥、苏通大桥、南京长江三桥、东海大桥、杭州湾跨海大桥、西堠门大桥试桩工程中,均是在江海中作业,没有出现任何安全事故,积累了在江海中作业的经验。向指挥部所提供的优化桩基设计方案已节约了大量工程桩基费用,得到了指挥部高度赞赏。
十、合理建议
由于不了解试桩具体水文条件,下面问题仅供参考:
1 试验桩试桩破坏试验,加载值应将计算承载力放大1.2~1.4倍,这样才能测出真正的极限值。
2 承载力与冲刷层有关,如设计值为冲刷后承载力,则测试时由于冲刷层存在,故加载值必须大于设计极限值,如设计极限值为冲刷前承载力,工程桩实际承载力可能与测试值有区别,一般在冲刷层位置布置钢筋计来确定冲刷层以上承载力。
3 试验桩计算承载力校设计承载力要大很多,建议在持力层不变的的情况下将桩长缩短进行试验。
