摘要：本文从房屋建筑桩基础设计现状出发，以静载荷试验状态下对单桩做了竖向抗拔试验，以检测抗拔桩的极限承载力。在现场对15根桩进行低应变桩身完整性检测。结果表明，单桩竖向抗压达到荷载值为3560kN、最大抗拔荷载1560kN、水平荷载达26kN未超出水平位移20mm，均在阈值范围。
关键词：抗拔桩；承载力试验；反力荷载
1 引言
张利新[1]石家庄地区后注浆灌注桩侧阻力及端阻力增强系数取值的试桩研究 ；郭欣玥、刘润等[2]研究了海洋工程中桩基抗拔承载力；李帅等[3]做了小直径抗拔桩桩侧摩阻力试验研究；任国峰[4]等做了单桩竖向抗拔承载力离心模型试验，在实验中，因为模型试验加载速率较原型静载试验快，其上拔位移大于原形上拔位移；工程实际中，通常根据现场附近抗压桩的侧摩阻力乘以折减系数作为抗拔桩的承载力。目前比较常用的方法，单桩竖向抗拔承载力的确定途径有抗拔静载试验、经验公式和理论分析[5,6]。由于经验公式误差太大，自平衡法的可靠性不足[7,8,9]，所以在工程上，如何检测其抗拔力已经成为一个重要的课题。
2试验过程
2.1试验要求
（1）加荷观测系统。0-320t油压千斤顶（编号：153547、137381）、0-100mm百分表（编号：134644、134351、152681、136370），所用仪表经检定且在有效检定期内。本次试验加荷采用油压千斤顶等量分级加荷，每级加荷量取最大加荷量的1/10。
（2）观测时间间隔。每级加荷后按第5、10、15、30、45、60分测读桩顶沉降量，以后每隔30分钟测读一次，每次观测值记入试验记录表。
（3）稳定标准。在每级荷载作用下，当每小时内的桩顶沉降量不超过0.1mm，并连续出现两次（从分级荷载施加后第30min开始，按1.5h连续三次每30min的沉降观测值计算）时，方可加下一级荷载。
2.2终止试验条件
（1）某级荷载作用下，桩顶上拔量大于前一级上拔荷载作用下上拔量的5倍；
（2）按桩顶上拔量控制，累计桩顶上拔量超过100mm；
（3）按钢筋抗拉强度控制，钢筋应力达到钢筋强度设计值，或某根钢筋拉断；
（4）对于工程桩验收检测，达到设计或抗裂要求的最大上拔量或上拔荷载值。
2.3单桩竖向抗拔极限承载力确定方案
根据上拔量随荷载变化的特征确定：对陡降型U-δ曲线，应取陡升起始点对应的荷载值；
根据上拔量随时间变化的特征确定：应取δ-lgt曲线斜率明显变陡或曲线尾部明显弯曲的前一级荷载值；
当在某级荷载下抗拔钢筋断裂时，应取前一级荷载值。
3试验结果与分析
3.1实验结果
在静载荷条件下对单桩竖向抗拔进行实验，根据实测数据进行整理，关键数据见表2。
表2 实测数据表
3.2上拔曲线分析
（1）根据上表数据，分别绘制了压力U-上拔 (U~δ)曲线，当最大加载量达到312kN时，U~δ曲线出现明显陡变。整体来看，上拔荷载U值越大，上拔变量δ值越大，二者存在很强的相关性，相关关系如图1，决定系数R2=0.9996。
图1 累计上拔量δ与反力荷载U相关函数
（2）但是对时间t未采取对数处理后，则形成了图2的相关图，从相关函数可以看出，二者为二次相关，相关系数R2=0.9992。
图2 δ~t相关图
（3）上拔-反力荷载对数（δ~lgU）曲线如图3。从绘制出的曲线形态来看，当最大加载量达到312kN时，δ~lgU曲线出现明显陡变段，在反力荷载大于312kN时，又形成了明显的非线性上升趋势，也上升坡度较陡。
图3 δ~lgU曲线
3.3上拔δ与反力荷载U及时间t存在二元相关
从上面的数据分析可以看出，上拔量与反力荷载相关密切，同时随着加载时间的延长，上拔量也密切加大。实际上，上拔量δ与反力荷载U和加载累计时间t都有关系。如图4所示。
图4 δ与U、t空间相关图
参考文献
[1]张利新, 石家庄地区后注浆灌注桩侧阻力及端阻力增强系数取值的试桩研究. 建筑结构, 2014(01): 第66-72+81页.
[2]郭欣玥与刘润, 海洋工程中桩基抗拔承载力研究. 地震工程学报, 2018(02): 第369-375页.
[3]李帅等, 小直径抗拔桩桩侧摩阻力试验研究. 建筑科学, 2018(01): 第33-37页.
[4]任国峰, 徐光明与顾行文, 单桩竖向抗拔承载力离心模型试验研究. 长江科学院院报, 2012(01): 第91-94页.
[5]王梦恕, 贺德新与唐松涛, 21世纪的桩基新技术:DX旋挖挤扩灌注桩. 中国工程科学, 2012(01): 第4-12页.
[6]梁发云, 李彦初与陈海兵, 冲刷作用下单桩循环加载特性的模型试验. 同济大学学报(自然科学版), 2014(10): 第1511-1515+1522页.
[7]孙晓立, 抗拔桩承载力和变形计算方法研究, 2007, 同济大学. 第 188页.
[8]唐尧, 嵌岩桩抗拔力和抗压承载力自平衡法测试研究与分析, 2012, 中南大学. 第 88页.
[9]张玉程, 软土地基上水闸桩基础的水平承载力研究, 2012, 山东大学. 第 89页.
论文作者:焦有权,范志远
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签：荷载论文; 承载力论文; 曲线论文; 阻力论文; 钢筋论文; 系数论文; 加载论文; 《基层建设》2019年第7期论文;