大噸位橋梁樁基靜載試驗中的應用研究_王濤

1、大噸位橋梁樁基靜載試驗中的應用研究_王濤 大噸位橋梁樁基靜載試驗中的應用研究 王濤，李強 （）安徽省公路工程檢測中心，安徽合肥 摘要：文章根據(jù)安徽省的樁基靜載試驗實際情況，結合合肥市裕溪路高架橋的工程實例，論述采用錨樁橫梁反力裝置實現(xiàn)大噸位樁基靜載試驗的過程，并進行相應數(shù)據(jù)分析，提出了大噸位靜載試驗過程中應注意的一些問題。關鍵詞：大噸位樁基靜載試驗；錨樁橫梁反力裝置；單樁豎向承載力極限值；單樁承載力特征值（）中圖分類號： 文獻標識碼： 文章編號： 引言 單樁豎向抗壓靜載試驗是目前公認的檢測基樁豎向抗壓承載力最直觀、可靠的試驗方法。該試驗通過在試樁樁頂逐級施加持續(xù)荷載，記錄荷載、位移與時間的關系

2、，從而分析、確定單樁的承載能力。但不其目的有所不同，主要為設計同情況下的靜載試驗， 和工程驗收提供依據(jù)。為設計提供依據(jù)的靜載試驗應加載至破壞，即試驗應進行到能判定單樁極限承載力為止，以確定樁的承載能力和有關參數(shù)。為工程驗收提供依據(jù)的靜載試驗，一般要求最大加載量為單樁承載力特征值的倍，檢驗樁的施工質量和承載力是 。否符合設計要求 （）層壓實填土（。表層為堅硬）混凝土，中部粉煤不等為中密狀態(tài)碎石、 灰墊層，下部為軟塑可塑狀態(tài)粘性土，局部含少量層厚為碎石，。 （）層黏土（。可塑，局部含少量鐵錳結）核，夾灰色高嶺土團塊，夾粉質黏土薄層。局部分布， 層厚為。 （）層粉質黏土（?？伤埽植亢倭胯F）錳結核

3、，夾灰色高嶺土團塊，夾黏土薄層。局部分布，層厚為。 ）層粉土（：（中密，濕，夾粉質黏土薄層。） 主要揭露于層厚為孔，。 （）層粉質黏土（。軟塑可塑，夾粉土）薄層。主要揭露于層厚、和孔， 本文以合肥市裕溪路高架橋某根樁的靜載試驗對大噸位的單樁靜載試驗過程及相應數(shù)據(jù)分析為例， 結果進行論述，考慮到施工要求，本次靜載試驗以檢驗樁的施工質量和承載力是否符合設計要求為目的，不進行破壞試驗。 為。 （）層黏土（?？伤軋杂玻倭胯F錳）局部較多，夾高嶺土團塊，夾粉質黏土薄層，厚結核， 度分布不均，層厚為。 （）層粉質黏土（?？伤苡菜?，含少量）鐵錳結核，夾高嶺土團塊，局部夾粉土薄層。厚度分 靜載試驗過程 工程

4、概述 合肥市裕溪路高架工程上部結構形式均采用現(xiàn)高架橋樁基采用旋挖灌注澆預應力混凝土連續(xù)箱梁， 樁基礎。本次采用錨樁橫梁反力裝置進行單樁豎向靜載荷試驗，檢測單樁豎向承載力。巖土條件 地形起伏擬建場地地貌單元為南淝河一級階地，不大。場地內(nèi)各巖（土）層分自上而下為： ；收稿日期：修改日期： 布不均，層厚為。 （）層粉土（。密實，濕，夾粉砂、粉質黏） 層厚為土薄層。厚度分布不均，。 （）層粉砂（。密實，飽和，夾粉土、細砂） 薄層。厚度分布不均，層厚為。 （）層粉土（。密實，飽和，夾粉質黏土、）粉砂薄層，局部鈣質膠結，呈致密堅硬狀。局部分布，層厚為。 ，作者簡介：王濤（男，安徽樅陽人，安徽省公路工程檢測

5、中心工程師） 工程與建設年第卷第期 （）層強風化砂質泥巖（。砂質、泥質） 厚層狀構造，局部夾泥巖薄層，節(jié)理、裂隙成分組成， 發(fā)育，屬極軟巖石。分布于整個場地，厚度不均，層厚為。 （）層中風化砂質泥巖（。砂質、泥質） 成分組成，厚層狀構造，局部夾泥巖薄層，多為泥質膠結，少量鈣質膠結，節(jié)理、裂隙發(fā)育。分布于整個場厚度不均，本次勘察未揭穿此層，揭露最大層厚為地， 屬于軟化巖石。該層地基。該層屬極軟巖， 。承載力基本容許值推薦為 根據(jù)巖土工程勘察報告各巖土層主要物理力學指標，物理力學指標平均值見表所列。 表各巖土層物理力學性能表 層號 巖土名稱黏土粉質黏土粉土粉質黏土黏土粉質黏土粉土粉砂粉土強風化砂質

6、泥巖 地基承載力基本容許值鉆孔樁摩阻力標準值 圖錨樁靜載試驗鋼梁安裝平面圖圖試驗設備加載安裝示意圖 靜載荷試驗裝置 （）試驗設備。采用臺千斤頂、臺千斤頂和型基樁靜載荷測試系統(tǒng)進 行本工程測試，加載能力不小于測試系，統(tǒng)由高壓油泵、油壓傳感器及容柵式數(shù)主機、字位移傳感器組成。 荷載測量用聯(lián)于千斤頂油路的壓力傳感器測定油壓，沉降測量采用位移傳感器。試驗裝置在工程開始之前進行全套試驗裝置的聯(lián)機荷載計量標定。試驗設備加載安裝示意如圖所示。 （）反力裝置。加載反力裝置采用錨樁靜載法， 本次試驗采用根錨樁提供反力，對千斤頂進行逐級加壓，通過試驗設備測試和記錄相應的荷載值和沉降量。 試驗錨樁長為錨樁樁徑為，錨

7、樁正六邊形布置，樁間距為。 、錨樁靜載試驗鋼梁安裝及布置如圖圖所示。 圖錨樁靜載試驗錨樁布置示意圖 試樁參數(shù)及試驗過程 試驗過程及位移觀測試樁參數(shù)、 （）試樁參數(shù)。本次試樁編號為，樁長為 樁身直徑為預估單樁承載力極限， 值為。 （）試驗過程。根據(jù)規(guī)范和設計要求，為確定單 樁承載力極限值，對試驗樁擬定、其載荷值分別為、級進行加載，、。 工程與建設年第卷第期 荷載量測采用聯(lián)結千斤頂?shù)膲毫Ρ頊y定油壓，沉 加載降量測采用大量程位移計安置在樁頂，過程中測讀下沉量。 ）位移觀測。本試驗采用慢速維持荷載法，（依 據(jù)文獻要求進行位移觀測。 終止加載 （）某級荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級荷 載作用下沉降量的

8、倍?；蛘邩俄敵两盗看笥谇耙患壓奢d作用下沉降量的倍，且經(jīng)過尚未達到相對穩(wěn)定標準。 （）已達到設計要求的最大加載量。 （）錨樁上拔量已達到允許值。 （）樁頂總沉降量超過。圖曲線 測試數(shù)據(jù)分析與評價 試驗結果判定標準 單樁豎向承載力極限值根據(jù)文獻抗壓靜載荷試 驗有關規(guī)定取值，必要時結合文獻有關規(guī)定判定。 單樁靜載荷測試數(shù)據(jù)分析 基樁靜載荷測試數(shù)據(jù)見表所列。 表基樁試驗成果數(shù)據(jù)匯總 序號 荷載歷時本級累計沉降本級累計圖曲線圖曲線結果分析 樁單樁豎向抗壓承載力極限值可取為，單樁豎向抗壓承載力特征值可取 滿足設計要求。，最大沉降量為最大回，由表可知，彈量為。樁單樁豎向抗壓靜載荷試驗曲線分別如圖 單樁豎向抗

9、壓靜載荷試圖所示。根據(jù)文獻 驗有關規(guī)定進行分析。 圖最大沉降為樁曲線為緩變型， 最大加載為樁的豎向抗壓極， 限承載力可取最大試驗加荷載值。工程與建設年第卷第期大噸位樁基靜載試驗注意問題偏心問題試驗過程中應觀察并分析樁偏心受力狀態(tài)，偏心受力主要由以下幾個因素引起： （）制作的樁帽軸心與原樁身軸線嚴重偏離。 ）支墩下的地基土不均勻變形。（ （）用于錨樁的鋼筋預留量不匹配，錨樁之間承 受的荷載不同步。 ）采用多個千斤頂，（千斤頂實際合力中心與樁 。身軸線嚴重偏離 試驗儀器設備聯(lián)合加載問題 大噸位靜載試驗一般需要幾臺以上的千斤頂聯(lián)本工程實例需要臺千斤頂，并需要安裝合加載， 臺大量程百分表測量沉降。規(guī)范

10、規(guī)定使用多臺千斤頂聯(lián)合加載應并聯(lián)同步工作，使用的千斤頂型號、規(guī)千斤頂?shù)暮狭χ行呐c樁軸線重合。多臺千格應相同； 斤頂聯(lián)合加載還需配置大流量高速電動油泵、分流器保證多臺千斤頂能夠并聯(lián)同和高壓油管等油壓裝置， 。步加載 在試驗過程中應注意控制個不同測點的沉降不宜大于。差， 基準樁與基準梁的設置 根據(jù)經(jīng)驗，錨樁對基準樁產(chǎn)生的影響尤為普遍，故基準樁與錨樁、試樁應保持一定距離，條件允許時應盡量采用相鄰工程樁作為基準樁?；鶞蕵吨行呐c錨樁中心應錨樁的設計且（為試樁、。基準梁一般采用型鋼，樁徑）高跨比不宜小于，必須一端固定，一端簡支，以減少溫度變化引起的基 。準梁撓曲變形 由于每臺千斤頂?shù)膲毫奢d率定方程均有不

11、同，當多臺千斤頂并聯(lián)同步工作時，加載壓力為各臺 。千斤頂?shù)某隽χ?，而各臺千斤頂?shù)挠蛪毫ο嗟?結束語 目前基樁承載力的確定方法可大致分為靜力法、動力法和現(xiàn)場靜載試驗等。在實際應用中，現(xiàn)場靜載 。而采用試驗被認為是最可靠的承載力確定方法 時間效應 時間效應是指黏土土層中摩擦樁、摩擦端承樁、端承摩擦樁承載力隨時間而增長，初期很快，以后逐漸減緩，最后至某個極限值的現(xiàn)象。對于預制樁，這是由于打樁瞬間黏土結構完全被破壞，土在受擠壓過程中又造成孔隙水壓力急速上升，有效應力減小。對于鉆孔樁，成孔時樁周應力松弛，在混凝土灌注完成后逐漸恢復。所以試樁間歇時間一定要綜合考慮土層、樁型、樁設計參數(shù)及施工工藝等因素確

12、定，極限承 。載力的判定也應考慮時間效應這一因素 錨樁橫梁反力裝置，一般不會受現(xiàn)場條件和加載噸位數(shù)的限制，安裝快捷，特別對于大噸位試樁，節(jié)約成本明顯。當條件允許，采用工程樁作錨樁是最經(jīng)濟的，但在試驗過程中需要觀測錨樁的上拔量，以免拔斷，造成工程損失。這種裝置安裝時荷載對中不易控制，試驗開始階段容易產(chǎn)生過沖，當使用工程樁做錨樁會對工程樁的承載力產(chǎn)生一定的影響，如果為試時， 驗樁設置專用的錨樁，則會大大增加相關成本。 參考文獻 徐天平基樁質量檢測技術北京：中國建筑工業(yè)陳凡， 出版社， 趙竹占，吳慧明樁基檢測技術與實例北京：中國劉屠梅， 建筑工業(yè)出版社， 建筑基樁檢測技術規(guī)范，建筑樁基技術規(guī)范， 大噸位靜載試驗存在的問題及影響因素分析今日陳錫元 （）：科苑， 樁基工程手冊北京：中國建筑樁基工程手冊編寫委員會 工業(yè)出版社， 某工程樁基大噸位靜載試驗中國西部科技，孫波 （）： ，大噸位靜載試驗影響因素分析長春工程學院學報藺婉瑩 （，（）：自然科學版）， 大噸位樁基靜載試驗的應用研究福建建設科技，程惠陽 （）： 龔維明，蔣永生橋梁大噸位鉆孔灌注樁靜載試驗研究戴國亮， （）：特種結構， 工程與建設年第卷第期 樁頭加固 為避免出現(xiàn)試驗過程中出現(xiàn)試樁樁頭爆裂的問題， ：應在試