一、前 言
我公司于2016年01月29日至2016年02月01日對(duì)貴州惠水百鳥河雙創(chuàng)園項(xiàng)目3根0.8米直徑試樁進(jìn)行荷載箱安裝預(yù)埋,整個(gè)安裝預(yù)埋工作都在現(xiàn)場技術(shù)人員的指導(dǎo)監(jiān)督下順利進(jìn)行; 2016年02月16日至2016年02月19日分別對(duì)3根試樁進(jìn)行了靜載荷試驗(yàn)現(xiàn)場測試工作。試驗(yàn)采用自平衡法,按預(yù)先制定的試驗(yàn)方案嚴(yán)格遵照測試規(guī)程進(jìn)行,現(xiàn)場測試順利,試驗(yàn)得到了建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位與施工單位的配合。
二、樁基檢測目的
為驗(yàn)證單樁豎向抗壓極限承載力能否達(dá)到10000kN,共進(jìn)行3根0.8m直徑鉆孔灌注樁單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)。
三、單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)
(一)試驗(yàn)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(qǐng)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(nèi)相應(yīng)的位置(具體位置根據(jù)試驗(yàn)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(chǎn)生上下兩個(gè)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(dāng)于兩個(gè)靜載試驗(yàn)的數(shù)據(jù):荷載箱以上部分,我們獲得反向加載時(shí)上部分樁體的相應(yīng)反應(yīng)系列參數(shù);荷載箱以下部分,我們獲得正向加載時(shí)下部分樁體的相應(yīng)反應(yīng)參數(shù).通過對(duì)加載力與這些參數(shù)(位移等)之間關(guān)系的計(jì)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(cè)阻系數(shù)、樁的側(cè)阻、樁端承力等一系列數(shù)據(jù)。這種方法可以用于為設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)依據(jù),也可用于工程樁承載力的檢驗(yàn)。 1980年代中期,自平衡法傳入了美國,并在國際基礎(chǔ)工程行業(yè)進(jìn)行了廣泛的使用。1990年代后期,通過美國和中國的學(xué)術(shù)交流,這種方法也被引入了中國,其原理被國內(nèi)業(yè)界稱為自平衡法。
(二)實(shí)驗(yàn)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(yàn)荷載箱,其特點(diǎn)為:
?設(shè)計(jì)時(shí),荷載箱的形狀、布局形式等參數(shù),充分考慮灌漿等任務(wù)預(yù)留實(shí)施空間。
?荷載箱直徑和加載面積的設(shè)計(jì),充分兼顧加載液壓的中低壓力和樁體試驗(yàn)后的高承載能力。
?荷載箱通過內(nèi)置的特殊增壓技術(shù)設(shè)計(jì),以很低的油壓壓強(qiáng),產(chǎn)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(shè)
為保證樁基質(zhì)量和試樁的成功,埋設(shè)荷載箱時(shí),將有以下安全措施:
?為保證樁體因加載產(chǎn)生應(yīng)力集中而破壞,荷載箱附近鋼筋籠箍筋適當(dāng)加密。
?荷載箱與上下鋼筋籠連接強(qiáng)度適當(dāng),以方便試驗(yàn)時(shí)打開荷載箱。
3.數(shù)據(jù)采集
記錄內(nèi)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(yàn)方法
1.加載方法
如原理所述:以流體為加載介質(zhì),向埋設(shè)于樁基內(nèi)一定深度位置的荷載箱中加壓,從而對(duì)荷載箱上下兩部分樁體同時(shí)施加載荷。
?為保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)結(jié)論的可比性,加載具體方法(包括加載級(jí)別、加載時(shí)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(yīng)符合相關(guān)試驗(yàn)規(guī)范的規(guī)定。
?試驗(yàn)時(shí),對(duì)各種試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行如實(shí)記錄。
?試驗(yàn)出現(xiàn)意外情況時(shí),應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)單位和委托單位進(jìn)行溝通,以保證試驗(yàn)相關(guān)各方對(duì)意外情況的同等的知情權(quán),并就試驗(yàn)的以后進(jìn)程達(dá)成共識(shí)。
2.試驗(yàn)加/卸載方法
根據(jù)國內(nèi)規(guī)范和相關(guān)設(shè)計(jì)要求,采用慢速載荷維持法進(jìn)行加載。
?加載:分9級(jí)級(jí)加載,每級(jí)加載為預(yù)估承載力的1/10
?卸載:分5級(jí)卸載,每級(jí)卸載為加載級(jí)別的2倍
?加載數(shù)據(jù)記錄:每級(jí)加載后在第1h內(nèi)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(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn):每1 h 內(nèi)的位移量不超過0.1 mm,并連續(xù)出現(xiàn)兩次(從分級(jí)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(jì)算)。
?卸載數(shù)據(jù)記錄:每級(jí)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(jí)荷載。卸載至零后,應(yīng)測讀殘余位移量,維持時(shí)間為3 h,測讀時(shí)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(jí)荷載作用下,位移量大于前一級(jí)荷載作用下位移量的5倍。但位移能相對(duì)穩(wěn)定且上、下位移量均小于40 mm時(shí),宜加載至位移量超過40 mm。
(2)某級(jí)荷載作用下,位移量大于前一級(jí)荷載作用下位移量的2倍,且經(jīng)24 h 尚未達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。
(3)已達(dá)到設(shè)計(jì)要求的最大加載量。
(4)當(dāng)荷載—位移曲線呈緩變型時(shí),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(jì)位移量超過80 mm。
3. 單樁豎向抗壓極限承載力的確定
實(shí)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(guān)自平衡技術(shù)規(guī)程中的承載力計(jì)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(cè)阻力修正系數(shù),對(duì)于粘土、粉土 取0.8,對(duì)于砂土取0.7。
4. 試驗(yàn)依據(jù)
《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》(JGJ106-2014)
《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)
《樁承載力自平衡法測試技術(shù)規(guī)程》(DB45/T564-2009)
《貴州惠水百鳥河雙創(chuàng)園項(xiàng)目地質(zhì)勘察報(bào)告》