一、前 言
我公司于2016年01月29日至2016年02月01日對貴州惠水百鳥河雙創(chuàng)園項目3根0.8米直徑試樁進行荷載箱安裝預埋,整個安裝預埋工作都在現(xiàn)場技術人員的指導監(jiān)督下順利進行; 2016年02月16日至2016年02月19日分別對3根試樁進行了靜載荷試驗現(xiàn)場測試工作。試驗采用自平衡法,按預先制定的試驗方案嚴格遵照測試規(guī)程進行,現(xiàn)場測試順利,試驗得到了建設單位、設計單位與施工單位的配合。
二、樁基檢測目的
為驗證單樁豎向抗壓極限承載力能否達到10000kN,共進行3根0.8m直徑鉆孔灌注樁單樁豎向抗壓靜載荷試驗。
三、單樁豎向抗壓靜載試驗
(一)試驗原理
自平衡法由1960年代的以色列Afar Vasela 公司開創(chuàng)并于1979年申請了專利。其檢測原理是將一種特制的加載裝置——荷載箱,在混凝土澆注之前和鋼筋籠一起埋入樁內相應的位置(具體位置根據(jù)試驗的不同目的而定),將加載箱的加壓管以及所需的其他測試裝置(位移等)從樁體引到地面,然后灌注成樁。由加壓泵在地面向荷載箱加壓加載,荷載箱產生上下兩個方向的力,并傳遞到樁身。由于樁體自成反力,我們將得到相當于兩個靜載試驗的數(shù)據(jù):荷載箱以上部分,我們獲得反向加載時上部分樁體的相應反應系列參數(shù);荷載箱以下部分,我們獲得正向加載時下部分樁體的相應反應參數(shù).通過對加載力與這些參數(shù)(位移等)之間關系的計算和分析,我們不僅可以獲得樁基承載力,而且可以獲得每層土層的側阻系數(shù)、樁的側阻、樁端承力等一系列數(shù)據(jù)。這種方法可以用于為設計提供數(shù)據(jù)依據(jù),也可用于工程樁承載力的檢驗。 1980年代中期,自平衡法傳入了美國,并在國際基礎工程行業(yè)進行了廣泛的使用。1990年代后期,通過美國和中國的學術交流,這種方法也被引入了中國,其原理被國內業(yè)界稱為自平衡法。
(二)實驗裝置
1.加載系統(tǒng)
包括加載泵站、荷載箱以及加壓管。
采用的試驗荷載箱,其特點為:
?設計時,荷載箱的形狀、布局形式等參數(shù),充分考慮灌漿等任務預留實施空間。
?荷載箱直徑和加載面積的設計,充分兼顧加載液壓的中低壓力和樁體試驗后的高承載能力。
?荷載箱通過內置的特殊增壓技術設計,以很低的油壓壓強,產生很大的加載力,從而能夠極大地降低加載系統(tǒng)的故障率。
環(huán)形荷載箱
2.荷載箱的安裝埋設
為保證樁基質量和試樁的成功,埋設荷載箱時,將有以下安全措施:
?為保證樁體因加載產生應力集中而破壞,荷載箱附近鋼筋籠箍筋適當加密。
?荷載箱與上下鋼筋籠連接強度適當,以方便試驗時打開荷載箱。
3.數(shù)據(jù)采集
記錄內容包括:油壓,荷載箱上部樁體位移,荷載箱下部樁體位移,樁頂位移等。
(三)試驗方法
1.加載方法
如原理所述:以流體為加載介質,向埋設于樁基內一定深度位置的荷載箱中加壓,從而對荷載箱上下兩部分樁體同時施加載荷。
?為保證試驗數(shù)據(jù)和試驗結論的可比性,加載具體方法(包括加載級別、加載時間、穩(wěn)定狀態(tài)判斷條件、停止加載條件以及卸載步驟等)應符合相關試驗規(guī)范的規(guī)定。
?試驗時,對各種試驗參數(shù)進行如實記錄。
?試驗出現(xiàn)意外情況時,應及時與設計單位和委托單位進行溝通,以保證試驗相關各方對意外情況的同等的知情權,并就試驗的以后進程達成共識。
2.試驗加/卸載方法
根據(jù)國內規(guī)范和相關設計要求,采用慢速載荷維持法進行加載。
?加載:分9級級加載,每級加載為預估承載力的1/10
?卸載:分5級卸載,每級卸載為加載級別的2倍
?加載數(shù)據(jù)記錄:每級加載后在第1h內觀察第5、15、30、45、60min的位移值,以后每隔30min觀察一次,以判斷穩(wěn)定狀態(tài)。
?位移相對穩(wěn)定標準:每1 h 內的位移量不超過0.1 mm,并連續(xù)出現(xiàn)兩次(從分級荷載施加后第30 min開始,按1.5 h連續(xù)三次每30 min的位移量計算)。
?卸載數(shù)據(jù)記錄:每級荷載維持1 h,按第15 min、30 min、60 min 測讀位移量后,即可卸下一級荷載。卸載至零后,應測讀殘余位移量,維持時間為3 h,測讀時間為第15 min、30 min,以后每隔30 min 測讀一次。
?終止加載條件:
(1)某級荷載作用下,位移量大于前一級荷載作用下位移量的5倍。但位移能相對穩(wěn)定且上、下位移量均小于40 mm時,宜加載至位移量超過40 mm。
(2)某級荷載作用下,位移量大于前一級荷載作用下位移量的2倍,且經24 h 尚未達到相對穩(wěn)定標準。
(3)已達到設計要求的最大加載量。
(4)當荷載—位移曲線呈緩變型時,可加載至位移量60 mm~80 mm;在特殊情況下,根據(jù)具體要求,可加載至累計位移量超過80 mm。
3. 單樁豎向抗壓極限承載力的確定
實測得到荷載箱上段樁的極限承載力Q和荷載箱下段樁的極限承載力Q,按照相關自平衡技術規(guī)程中的承載力計算公式得到單樁豎向抗壓極限承載力:
Qu = + Q 公式(1)
式中:
Qu :單樁豎向抗壓極限承載力(kN);
Q:荷載箱上段樁的加載極限值(kN);
Q:荷載箱下段樁的加載極限值(kN);
W :荷載箱上段樁的自重;
:荷載箱上段樁側阻力修正系數(shù),對于粘土、粉土 取0.8,對于砂土取0.7。
4. 試驗依據(jù)
《建筑基樁檢測技術規(guī)范》(JGJ106-2014)
《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94-2008)
《樁承載力自平衡法測試技術規(guī)程》(DB45/T564-2009)
《貴州惠水百鳥河雙創(chuàng)園項目地質勘察報告》