单桩竖向抗压静载试验在工程中的运用及分析论文_徐跃东

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摘要:静载试验目前仍然是确定单桩承载力大小的最直接、最可靠的方法。单桩竖向抗压静载试验采用接近竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法,确定单桩竖向抗压承载力,是目前公认的检测桩基竖向抗压承载力最直观、最可靠的试验方法。

关键词:深层平板;试验;单桩竖向;抗压静载;试验对比

引言

对于承载力很高的大直径端承型桩,可采用深层平板载荷试验、岩基载荷试验确定桩端土或岩基的承载力特征值,也可根据桩端持力层岩性报告结合桩身质量检验报告核查。在试验分级加载过程中采用静力载荷测试仪自动控制系统采集数据,大大降低了人工采集数据的误差,为试验结果分析提供可靠的基础资料。采用该试验方法安全快捷,能准确判断试桩承载力是否满足设计要求。

1.静载试验的目的

1.1为设计提供依据

在工程桩正式施工前,在地质条件具有代表性的区域,先施工几根桩,进行静载试验,以确定设计参数的合理性和施工工艺的可行性。必要时,可以在桩身埋设测量桩身应力、应变、位移、桩底反力的传感器或位移杆,测定桩分层侧阻力和端阻力,在这种情况下,可采用中、小直径桩进行试验来模拟大直径桩的工作性质,以减少试验成本。

1.2为工程验收提供依据

目前,绝大多数静载试验时为工程验收提供依据,大多数为工程验收提供依据的静载试验,可按设计要求确定最大加载量,不进行破坏试验,即加载至预定试验荷载后终止试验。为工程验收提供依据的静载试验,要求最大加载量为单桩竖向承载力特征值的2.0倍。

1.3验证检测

针对其它检测结果,如低应变法或声波投射法检测发生桩身质量有问题,或对高应变承载力试验结果有疑问,需要采用静载试验进行验证检测,判断桩的竖向抗压承载力是否满足设计要求。

2.静载试验内容

2.1反力的提供

静载试验加载反力装置可根据现场条件选择锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置、锚桩压重联合反力装置、地锚反力装置,岩锚反力装置、静力压桩机等。在选择反力装置的同时应注意:反力装置提供的最大反力不得小于最大试验荷载的1.2倍,在最大试验荷载作用下加载反力装置不得产生大的变形,应有足够的安全储备。应对加载反力装置的全部构件的强度和变形进行验算。当采用锚桩横梁反力装置时,还应对锚桩抗拔力进行验算,并应检测锚桩上拔量。

2.2荷载测量

静载试验均采用千斤顶与油泵相连的形式,由千斤顶施加荷载。常用的测力装置有以下两种:通过用放置在千斤顶上的荷重传感器直接测定;2通过并联于千斤顶油路的压力表或油压传感器测定油压,再根据千斤顶的率定曲线换算得到压力值。近几年来,很多科研单位生产出的自动化静载试验设备,都采用油压传感器测定油压压强,通过千斤顶的压强和压力的转换关系得到千斤顶出力值,实在加载、稳荷、卸载的自动化过程控制,这样不仅减轻了检测人员的工作强度,而且测试数据准确可靠。如武汉岩海公司研制的JYC系列静载测试仪就是这方面的代表。

2.3沉降观测

在沉降观测中,最重要但又最容易忽视的问题就是基准梁和基准桩的问题。在实际试验中,应避免一些违反规范要求的做法,如不打基准桩,直接将基准梁架设在地面上或者沙袋上;基准桩打的不够深、不稳;基准梁长度不符合规范要求;基准梁的刚度不够,容易产生较大的变形;未采取有效措施防止外界因素对基准梁的影响。基准梁的一端应固定在基准桩上,另一端应简支于基准桩上,以减少温度变化引起的基准梁挠曲变形。在静载试验过程中,试桩、锚桩、压重平台支墩对基准桩会产生一定的影响,其影响程度与它们之间的距离和荷载大小有关,同样也与地质条件有关。由土力学基本原理可知,试桩对基准桩的影响与试桩的尺寸和试桩承受的荷载大小、试桩与基准桩之间的距离有关,同样、锚桩、压重平台支墩与基准桩也存在如上述的影响关系。当然,试桩、锚桩、压重平台支墩的尺寸及荷载大小我们是无法改变的,我们所能做的就是加大它们之间的距离以减少影响程度的大小。具体的距离大小应满足相应的规范要求。

3.基桩竖向抗压承载力检测方法的选择

3.1 试桩方法选择

试桩的目的是为设计提供依据,对设计等级高、缺乏经验的地区,为获得既经济又可靠的设计施工参数,减少盲目性,前期试桩尤为重要。根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)要求,试桩应采用静荷载试验,对受检桩(一般是专门制作的试验桩)进行破坏性的静载试验,以准确测定其单桩竖向抗压极限承载力,有条件时在桩身内部预埋应变传感器,以得到桩侧各土层的分层抗压摩阻力和桩端支承力,检测结果将作为工程桩设计的重要依据;但对于端承型大直径灌注桩,当受设备或受现场条件的限制无法做静载试验时,可按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)进行深层平板载荷试验、岩基载荷试验,或在同条件下的小直径桩的静载试验中,通过桩身内力测试,确定端承力参数。

3.2 工程桩承载力验收方法的选择

根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)第3.3.5条、3.3.6条3.3.7条规定,对单位工程且在同一条件下的工程基桩承载力验收检测的方法、数量如表2。

表2

4.结束语

相对于其它一些低应变、高应变、声波透射等动测方法而言,静载试验是一项耗时长、费用高、危险系数高的工程,因此在进行单桩竖向静载试验的过程中,各项规划工作必须细致全面。每项工作、每个步骤、包括每个试件,每次加卸载,每次的量测内容都应十分明确,在试验进行以前,应对一整套测量系统进行检查,避免在试验过程中发生各种各样的情况,使得试验无法进行。更为重要的是要对刚梁、锚筋等进行承载力判断,防止发生严重的工程安全事故。在试验的过程中,各项工作应尽量按照规范要求展开,这样才能保证数据的准确性。只有这样才能让检测工作真正做到位建设工程质量保驾护航。

参考文献:

[1]陈凡,徐天平,等。基桩质量检测技术。北京:中国建筑工业出版社。

[2]赵明华,王贻荪。土力学与基础工程。长沙:湖南科学技术出版社。

[3]陈凡,徐天平,等。建筑基桩检测技术规范(JGJ 106-2003J256-2003)中国建筑工业出版社,2013。

论文作者:徐跃东

论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期

论文发表时间:2019/7/17

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