DBJ04T 345-2017 基樁自平衡靜載試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

山西省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)部門：山西省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳施行日期：2017年10月1日1根據(jù)山西省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳《關(guān)于印發(fā)<2016年山西省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制訂修訂計(jì)劃>的通知》(晉建標(biāo)函〔2016〕57號(hào))文件的要求，標(biāo)準(zhǔn)編制組經(jīng)廣泛調(diào)研及收集省內(nèi)行業(yè)專家的意見，認(rèn)真總結(jié)省內(nèi)經(jīng)驗(yàn)，在參考其他省市及行業(yè)的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)及本標(biāo)準(zhǔn)共分六章、四個(gè)附錄。主要技術(shù)內(nèi)容包括總則、術(shù)語(yǔ)和符號(hào)、基本規(guī)定、檢測(cè)設(shè)備及設(shè)備安裝、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析與判線等效轉(zhuǎn)換方法。本標(biāo)準(zhǔn)由山西省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳負(fù)責(zé)管理，由山西省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)定額站負(fù)責(zé)日常管理，由山西省建筑科學(xué)研究院負(fù)責(zé)具體解釋。各單位在執(zhí)行過程中，注意總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和積累資料。如有意見和建議，請(qǐng)致函山西省建筑科學(xué)研究院(地址：山西省太原市本標(biāo)準(zhǔn)主編單位：山西省建筑科學(xué)研究院本標(biāo)準(zhǔn)參編單位：東南大學(xué)土木工程學(xué)院太原市市政工程設(shè)計(jì)研究院山西裕祥基礎(chǔ)工程有限公司山西大公建設(shè)有限公司中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)山西省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司太原理工大學(xué)山西省建筑設(shè)計(jì)研究院2關(guān)千軍程培武趙明兵趙瑾瑛李暉畢曉東趙旭宏聶建國(guó)郭軍黃浩薛國(guó)亞賈建勛賈迎澤王茂桑白曉紅梁仁旺1 1 2 2 23基本規(guī)定 4 64.1檢測(cè)設(shè)備 64.2設(shè)備安裝 75現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 9 95.2試驗(yàn)加載方法 9 附錄A試驗(yàn)數(shù)據(jù)表格 附錄B檢測(cè)后注漿 附錄C測(cè)試系統(tǒng)安裝 23 24 252 2 23BasicRequirement 44TestEquipmentandEquipme 6 64.2EquipmentInstallation 7 95.1GradeofLoadandUnload 9 6.2BearingCap AppendixCSystemInstallation ExplanationofWordinginThisSpecification 23 ExplanationofProvision 11.0.1為規(guī)范基樁自平衡靜載荷試驗(yàn)檢測(cè)方法，為設(shè)計(jì)和施工驗(yàn)收提供可靠依據(jù)，使基樁承載力自平衡法測(cè)試工作符合安全適用、1.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于山西省行政區(qū)域內(nèi)基樁自平衡靜載荷試驗(yàn)及檢測(cè)。1.0.3基樁自平衡法靜載試驗(yàn)除應(yīng)執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)外，尚應(yīng)符合國(guó)家、行業(yè)和山西省現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。22.1.1基樁foundationpile樁基礎(chǔ)中的單樁。2.1.2自平衡靜載試驗(yàn)法self-balancedstaticloadingtestmethod基樁靜載荷試驗(yàn)的一種方法。將荷載箱置于樁身平衡點(diǎn)或樁位移，測(cè)試上、下段樁的極限承載力。通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制上、下段樁的荷載—位移曲線，從而得到試樁的極限承載力。2.1.3平衡點(diǎn)balancedpointposition基樁樁身某一位置，該位置以上樁身自重、樁側(cè)阻力及樁頂配重之和與下段樁樁側(cè)阻力及樁端阻力之和基本相等。2.1.4荷載箱loadcell基樁自平衡法試驗(yàn)中的加載裝置，由活塞、頂蓋、底蓋及箱壁Q.——單樁豎向極限承載力；R——單樁豎向承載力特征值；Q上——上段樁的極限承載力；Q下——下段樁的極限承載力；W——荷載箱上部樁的自重；y——修正系數(shù)；s上——荷載箱處向上位移；s下——荷載箱處向下位移；Qp——樁端極限承載力；A——荷載箱承壓底板面積；43.0.1基樁自平衡靜載試驗(yàn)法是利用樁自身反力的平衡實(shí)現(xiàn)對(duì)樁身的加載，是接近于豎向抗壓(抗拔)樁的實(shí)際工作條件的一種試驗(yàn)方法。3.0.2進(jìn)行基樁承載力自平衡法測(cè)試前，應(yīng)收集工程場(chǎng)地的相關(guān)檢測(cè)要求及進(jìn)度；2根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定荷載箱的個(gè)數(shù)、位置和最大加載值；3檢測(cè)樁的施工要求和所需的機(jī)械或人工配合等。3.0.3為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的試驗(yàn)樁檢測(cè)數(shù)量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求且在同一條件下不應(yīng)少于3根，當(dāng)預(yù)計(jì)工程樁數(shù)在50根以內(nèi)時(shí)，試驗(yàn)樁檢測(cè)數(shù)量不應(yīng)少于2根；工程樁檢測(cè)數(shù)量不應(yīng)少于同一條件下樁基分項(xiàng)工程總樁數(shù)的1%,且不少于3根，當(dāng)工程樁數(shù)在50根以內(nèi)時(shí)，檢測(cè)數(shù)量不應(yīng)少于2根。3.0.4受檢樁位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，宜選擇在有代表性的地質(zhì)條件處布置，并靠近鉆探孔或靜力觸探孔，其間距一般不宜大于5m。3.0.5檢測(cè)開始時(shí)間應(yīng)同時(shí)滿足下列規(guī)定：1混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上并不得低于15MPa或按該強(qiáng)度算得的樁身承載力大于荷載箱單向最大加載值的1.52土體的休止時(shí)間：宜按當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)及土性選定，如無(wú)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)則砂土不少于7d,粉土不少于10d,非飽和黏性土不少于15d,飽和黏性土不少于25d。對(duì)于泥漿護(hù)壁灌注樁，宜適當(dāng)延長(zhǎng)土體的休止時(shí)間；3受檢樁應(yīng)先進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)。3.0.6最大加載值應(yīng)符合下列規(guī)定：51為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的試樁，應(yīng)加載至破壞。最大加載值可根據(jù)地質(zhì)報(bào)告計(jì)算的單樁極限承載力的1.2倍~1.5倍選定；2對(duì)工程樁檢測(cè)時(shí)，最大加載值不應(yīng)小于設(shè)計(jì)要求的單樁承載力極限值或設(shè)計(jì)要求的單樁承載力特征值的2倍。3.0.7檢測(cè)報(bào)告應(yīng)包含下列內(nèi)容：2地質(zhì)條件描述、巖土體的力學(xué)指標(biāo)，受檢樁平面位置圖、相應(yīng)的地質(zhì)剖面圖或柱狀圖及荷載箱埋設(shè)位置圖；3受檢樁的施工記錄；4檢測(cè)方法、檢測(cè)儀器設(shè)備和檢測(cè)過程描述；5原始數(shù)據(jù)記錄表、匯總表和相應(yīng)的Q-s、s-lgt、s-lgQ等曲線，轉(zhuǎn)換為樁頂加載的等效轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表和等效轉(zhuǎn)換Q-s曲線，若布置樁身應(yīng)力傳感器還應(yīng)繪制樁身內(nèi)力圖和樁側(cè)摩阻力圖；6與檢測(cè)內(nèi)容相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)論。3.0.8檢測(cè)若在工程樁上進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)完后應(yīng)在荷載箱處進(jìn)行62組成荷載箱的千斤頂必須經(jīng)法定檢測(cè)單位標(biāo)定。荷載箱3荷載箱在工廠試壓和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)必須采用同一型號(hào)的壓力于或等于0.01mm。每根測(cè)試樁應(yīng)對(duì)稱布置不少于2組(每組不少2固定和支承位移傳感器的夾具和基準(zhǔn)梁在構(gòu)造上應(yīng)確保7載箱的距離均不宜小于1倍樁徑的標(biāo)定斷面處。標(biāo)定斷面處應(yīng)對(duì)稱設(shè)置4個(gè)，其他斷面處可對(duì)稱設(shè)置2個(gè)~4個(gè)；3應(yīng)變式鋼筋計(jì)(包括其連接電纜)必須有可靠的防潮絕緣保護(hù)措施，其絕緣電阻不得低于200MΩ。4.1.4數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)采集儀、計(jì)算機(jī)、穩(wěn)壓電源電源等。4.2設(shè)備安裝4.2.1荷載箱的埋設(shè)位置應(yīng)符合下列要求：1當(dāng)基樁極限端阻力小于極限側(cè)阻力時(shí)，將荷載箱置于平衡置可按下式確定：式中：Q上'——上段樁依據(jù)地質(zhì)資料初步計(jì)算的樁側(cè)阻力極限值；Q下'——下段樁依據(jù)地質(zhì)資料初步計(jì)算的樁側(cè)阻力極限值及端阻力極限值之和；W——上段樁自重(包含樁頂覆土、泥漿等自重);y——修正系數(shù)，按本標(biāo)準(zhǔn)6.2.2條取值。2當(dāng)基樁極限端阻力大于極限側(cè)阻力和樁身重量時(shí)，將荷載1)樁頂提供一定量的配重；2)用小直徑樁模擬，先測(cè)出樁端單位面積極限承載力，再根據(jù)實(shí)際尺寸換算樁端總的極限承載力。3受檢樁為抗拔樁時(shí)，荷載箱可置于樁端。向下反力不夠維4有分別測(cè)試樁的極限端阻力和各段樁的極限側(cè)阻力需要時(shí)，可采用雙荷載箱或多荷載箱。荷載箱的埋設(shè)位置則根據(jù)需要84.2.2荷載箱的連接應(yīng)符合下列規(guī)定：1荷載箱應(yīng)平放于鋼筋籠的中心，其位移方向與樁身軸線夾2對(duì)于灌注樁，荷載箱的上下板分別與上下鋼筋籠的主筋鋼筋焊接。鋼筋籠之間設(shè)置喇叭筋，喇叭筋的一端與主筋焊接，一端焊在環(huán)形荷載箱板內(nèi)圓邊緣處，其數(shù)量和直徑宜同主筋一致。喇叭筋與荷載箱的夾角應(yīng)大于60°;4.2.3位移桿與護(hù)套管應(yīng)符合下列規(guī)定：1位移桿把荷載箱處的位移傳遞到地面，必須具有一定的剛度。樁長(zhǎng)小于或等于40m,可用直徑25mm～30mm的鋼管作為位移桿；樁長(zhǎng)大于40m,則宜用鋼絲作為位移桿；2保護(hù)位移桿的護(hù)套管與荷載箱頂蓋焊接，焊縫應(yīng)滿足強(qiáng)度要求，并確保不滲漏水泥漿。多節(jié)護(hù)套管連接時(shí)可采用螺紋連接、橡膠套管連接、焊接等方式，并確保連接處不滲漏水泥漿；3在保證位移傳遞達(dá)到足夠精度的前提下，也可采用其他形式的位移傳遞系統(tǒng)。4.2.4基準(zhǔn)樁和基準(zhǔn)梁應(yīng)符合下列規(guī)定：1基準(zhǔn)樁與受檢樁之間的中心距離應(yīng)大于或等于3倍的試樁直徑，且不小于2.0m;基準(zhǔn)樁應(yīng)穩(wěn)定可靠；2基準(zhǔn)樁和基準(zhǔn)梁都必須有一定的剛度?；鶞?zhǔn)梁的截面高度不宜小于其跨度的1/40,基準(zhǔn)樁的線剛度不宜小于基準(zhǔn)梁線剛度的3倍；3基準(zhǔn)梁的一端應(yīng)固定在基準(zhǔn)樁上，另一端應(yīng)簡(jiǎn)支在另一根基準(zhǔn)樁上(能沿其軸線方向自由移動(dòng))。95.1.1自平衡法靜載荷試驗(yàn)檢測(cè)時(shí)如出現(xiàn)上段樁身自重及樁的極限側(cè)阻力之和小于下段樁的極限側(cè)阻力及樁的極限端阻力之和(即出現(xiàn)上段樁已達(dá)到破壞標(biāo)準(zhǔn)而下段尚未達(dá)到破壞標(biāo)準(zhǔn))時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況在樁頂增加堆載配重，以確保試驗(yàn)最大加載量加載量或預(yù)估極限承載力的1/10,其中第一級(jí)可取分級(jí)荷載的2倍加載。為確保自平衡檢測(cè)的準(zhǔn)確性，在試驗(yàn)開始前應(yīng)預(yù)加荷5.1.3卸載應(yīng)分級(jí)進(jìn)行，每級(jí)卸載量取加載時(shí)分級(jí)荷載的2倍，維持過程中的變化幅度不得超過分級(jí)荷載的±10%。均不超過0.1mm,并連續(xù)出現(xiàn)兩次(從分級(jí)荷載施加后第30min開始，按1.5h連續(xù)三次每30min的位移量計(jì)算);維持時(shí)間為3h,測(cè)讀時(shí)間為第15min、30min,以后每隔30min測(cè)讀3已達(dá)到設(shè)計(jì)要求的最大加載量，且位移達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)總量40mm~60mm(大直徑樁或樁身彈性壓縮較大時(shí)取高值);或加載至荷載箱向下位移總量60mm~80mm(大直徑樁或樁身彈性移量超過80mm;5荷載已達(dá)荷載箱加載極限或荷載箱兩段樁位移已超過荷6.1.2根據(jù)實(shí)測(cè)的原始數(shù)據(jù)繪制Q-s、s-lgt、s-lgQ等曲線。一般由數(shù)據(jù)采集儀器根據(jù)采集的檢測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)繪制。將基樁自平統(tǒng)方法樁頂加載的Q-s曲線。力-沉降關(guān)系等曲線。1上段樁取其s上-lgt曲線尾部出現(xiàn)明顯向上彎曲的前一級(jí)樁長(zhǎng)大于40m時(shí)，宜考慮樁身彈性壓縮；QuF可取向下位移為荷載箱下承壓板直徑);4出現(xiàn)本標(biāo)準(zhǔn)第5.3.1條第2款情況時(shí)，取其前一級(jí)荷載值5以上4條不能確定時(shí)，分別取向上、向下兩個(gè)方向的最大6.2.2單樁極限承載力的確定應(yīng)符合下列要求：1荷載箱位于樁身平衡點(diǎn)或中性點(diǎn)時(shí)，單樁豎向抗壓極限承載力可按下式確定：2荷載箱位于樁端位置時(shí)，單樁豎向抗壓極限承載力可按下式確定：Q上——受檢樁上段樁的極限承載力；Q下——受檢樁下段樁的極限承載力；Qp——樁端極限承載力；ψp——大直徑灌注樁端阻力尺寸效應(yīng)系數(shù)，按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94中相關(guān)規(guī)定取值；當(dāng)A=Ap時(shí)取1;A——荷載箱承壓底板面積；A,——樁端面積；W——有效堆載重量，當(dāng)反力不足時(shí)，可在樁頂增加堆載配γ——荷載箱上段樁側(cè)阻力修正系數(shù)，根據(jù)荷載箱上部土的類型確定：黏性土、粉土γ=0.8;砂土γ=0.7;巖石y=1,若上部有不同類型的土層，γ取土層厚度加權(quán)平均值。3單樁豎向抗拔極限承載力可按下式確定：6.2.3為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的單樁極限承載力的統(tǒng)計(jì)取值，應(yīng)符合下列要求：1對(duì)參加算術(shù)平均的試驗(yàn)樁檢測(cè)結(jié)果，當(dāng)極差不超過平均值的30%時(shí)，可取其算術(shù)平均值為單樁豎向極限承載力；當(dāng)極差超過平均值的30%時(shí)，應(yīng)分析極差過大的原因，結(jié)合樁型、施工工藝、地基條件、基礎(chǔ)形式等工程具體情況綜合確定極限承載力；不能明確原因時(shí)，宜增加試樁數(shù)量；2試驗(yàn)樁數(shù)量小于3根或樁基承臺(tái)下的樁數(shù)不大于3根時(shí)，應(yīng)取低值。6.2.4單樁豎向承載力特征值應(yīng)按單樁豎向極限承載力的一半取值：樁徑(mm)樁長(zhǎng)(m)記錄時(shí)間間隔各表讀數(shù)(mm)位移量(mm)123456向上向下試驗(yàn)：資料整理：校核：工程地點(diǎn)樁徑(mm)樁長(zhǎng)(m)樁頂標(biāo)高(m)加載歷時(shí)(min)向上位移量(mm)向下位移量(mm)試驗(yàn)：資料整理：校核：B.0.1注漿管應(yīng)能承受5.0MPa以上的靜水壓力，管體強(qiáng)度應(yīng)能保證在鋼筋籠吊裝和混凝土灌注過程中不至于破壞。B.0.2注漿材料宜采用新鮮、性能穩(wěn)定、強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5的水泥。填充注漿施工前，應(yīng)進(jìn)行室內(nèi)漿液配比試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)注漿試B.0.3注漿前應(yīng)用泵送清水沖洗試驗(yàn)后留下的空隙，直到相鄰注漿管返回的水流變清澈，方可進(jìn)行灌漿；當(dāng)相鄰注漿管返回的漿液與注入漿液濃度相差不大時(shí)，封閉管頭采用壓力補(bǔ)漿，壓力2MPa~4MPa,建議持續(xù)1h。1—高壓油管；2—上位移絲或位移桿的護(hù)套管(注漿管);3—下位移絲或位移桿的護(hù)套管(注漿管);4—鋼筋籠主筋；5—喇叭筋；6—荷載箱圖C.0.1荷載箱位于中性點(diǎn)圖C.0.2荷載箱位于樁端附錄DQ-s曲線等效轉(zhuǎn)換方法將基樁自平衡法獲得的向上、向下兩條Q-s曲線等效轉(zhuǎn)換為相應(yīng)傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)的一條Q-s曲線，以確定樁頂沉降。2等效的試驗(yàn)樁分為上、下段樁，分界截面即為自平衡樁的平衡點(diǎn)a截面；3基樁自平衡法試驗(yàn)中的下段樁與等效受壓樁下段的位移4基樁自平衡法試驗(yàn)中，樁端的承載力—沉降量關(guān)系及不同深度的樁側(cè)阻力—變位量關(guān)系與標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)法是相同的；5基樁上段的樁身壓縮量△s為上段樁樁端及樁側(cè)荷載兩部分引起的彈性壓縮變形之和：式中：△s?——受壓樁上段在荷載箱下段力作用下產(chǎn)生的彈性壓縮變形量；△S?——受壓樁上段在荷載箱上段力作用下產(chǎn)生的彈性壓縮變形量。6計(jì)算上段樁彈性壓縮變形量△S?時(shí)，側(cè)阻力使用平均值7可由單元上下兩面的軸向力和平均斷面剛度來求各單元1根據(jù)假定D.0.2(5)和D.0.2(6):將式(D.0.3-1)、(D.0.3-2)代入式(D.0.2),可得樁身的2根據(jù)假定D.0.2(3)與等效樁頂荷載Q對(duì)應(yīng)的樁頂位移1根據(jù)假定D.0.2(7),將荷載箱以上部分分割成n個(gè)點(diǎn)(見圖D.0.2),任意一點(diǎn)i的樁軸向力Q(i)和變位量S(i)可用下式f(m)——m點(diǎn)(i~n之間的點(diǎn))的樁側(cè)摩阻力(假定向上為正Q用以上公式，基樁自平衡法試驗(yàn)的樁側(cè)阻力┐(i)與變位量進(jìn)一步求出f(i)=T(i),還可由荷載箱荷載Q,與沉降量S,的關(guān)系個(gè)聯(lián)立方程式。對(duì)于荷載還沒有傳到荷載箱處時(shí)，直接采用荷載箱上段曲線Q?-s曲線轉(zhuǎn)換。本標(biāo)準(zhǔn)用詞說明1為便于在執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)條文時(shí)區(qū)別對(duì)待，對(duì)要求嚴(yán)格程度不同的用詞說明如下：1)表示很嚴(yán)格，非這樣做不可的：正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴(yán)禁”;2)表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的：3)表示允許稍有選擇，在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的：正面詞采用“宜”,反面詞采用“不宜”;4)表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的，采用“可”。2條文中指明應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的寫法為：“應(yīng)符合……的規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”?！督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》JGJ106《基樁靜載試驗(yàn)自平衡法》JT/T738《基樁承載力自平衡檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》DB62/T25-3065《基樁承載力自平衡檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》DB33/T1087《基樁自平衡法靜載試驗(yàn)技術(shù)規(guī)程》DGJ32/TJ77基樁自平衡靜載試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)DBJ04/T345—2017 27 28 4.2設(shè)備安裝 401.0.1基樁自平衡靜載試驗(yàn)法不僅可用于基樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)，也可用于基樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)。自平衡法靜載試驗(yàn)可用于試樁的測(cè)試及工程樁承載力驗(yàn)收檢測(cè)。基樁自平衡靜載試驗(yàn)法適用于樁身直徑不小于600mm的樁，特別適用于傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)方法難以實(shí)施的水上試樁、坡地試樁、基坑底試樁、狹窄場(chǎng)地試樁及特大噸位試樁等，也可用于管樁以及其他深基礎(chǔ)(沉井、地下連續(xù)墻)的承載力測(cè)試?；鶚蹲云胶夥壳耙延糜诔A(yù)制實(shí)心樁外的所有樁型，包括鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、管樁和深基礎(chǔ)(沉井、地下連續(xù)墻),樁自平衡法靜載試驗(yàn)是將荷載箱與鋼筋籠連接并放置于樁身平衡點(diǎn)，通過荷載箱逐級(jí)加載，利用位移桿(位移絲)觀測(cè)在荷載作用下的上段(下段)樁體向上(向下)的位移，測(cè)試上、下段樁的極限承載力，確定單樁豎向抗壓(抗拔)極限承載力的試驗(yàn)方法。當(dāng)荷載箱擺在樁端時(shí)，測(cè)出的上段樁承載力即為樁抗拔承載3.0.1基樁自平衡靜載試驗(yàn)法是把一種特制的加載裝置—荷載箱，預(yù)先放置在樁身指定位置，將荷載箱的高壓油管和位移桿(絲)引到地面，由高壓油泵在地面向荷載箱充油加載，荷載箱將力傳遞到樁身，通過上部樁側(cè)極限側(cè)阻力和自重與下部樁側(cè)極限側(cè)阻力和樁端極限端阻力相平衡來維持加載，從而獲得單樁豎向抗壓(抗拔)極限承載力。隨著超高層建筑、市政設(shè)施、高鐵項(xiàng)目在我省的興建，大直徑大噸位灌注樁逐年增多，用傳統(tǒng)靜載法進(jìn)行極限承載力為2000t以上的測(cè)試比較困難，而且檢測(cè)費(fèi)用高昂，目前大多數(shù)工程被迫從工程樁中選擇較小噸位的基樁進(jìn)行靜載試驗(yàn)，而使大直徑大噸位的處于關(guān)鍵承重部位的基樁得不到有效的承載力檢驗(yàn)，給工程安全埋下隱患。基樁自平衡法是基樁靜載試驗(yàn)的一種新方法?；鶚蹲云胶夥ㄔ囼?yàn)時(shí)為樁身內(nèi)部雙向加載，與傳統(tǒng)樁頂加載靜載荷試驗(yàn)相比，樁身產(chǎn)生的應(yīng)力是傳統(tǒng)試驗(yàn)的一半，故其樁身材料強(qiáng)度、樁身壓縮變形、樁端應(yīng)力擴(kuò)散面積等與傳統(tǒng)方法存在差異，宜同時(shí)配合其他手段進(jìn)行檢測(cè)，并應(yīng)注重總結(jié)相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)?；鶚蹲云胶忪o載試驗(yàn)法示意圖如圖1所示。3.0.3自平衡法靜載試驗(yàn)屬于靜載試驗(yàn)的一種，檢測(cè)數(shù)量應(yīng)符合《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。3.0.5混凝土是一種與齡期相關(guān)的材料，其強(qiáng)度隨時(shí)間的增加而增加。在最初幾天內(nèi)強(qiáng)度快速增加，隨后逐漸變緩，其物理力學(xué)、聲學(xué)參數(shù)變化趨勢(shì)亦大體如此。樁基工程受季節(jié)氣候，周邊環(huán)境或工期緊的影響，往往不允許等到全部工程樁施工完并都達(dá)到28d齡期強(qiáng)度后再開始檢測(cè)。自平衡試驗(yàn)為雙向加載，樁身產(chǎn)生的應(yīng)力是傳統(tǒng)試驗(yàn)的一半，若樁身混凝土強(qiáng)度太低，有可能引起樁身?yè)p傷或破壞。故規(guī)定樁身混凝土強(qiáng)度應(yīng)大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%,并不得低于15MPa。樁在施工過程中不可避免地?cái)_動(dòng)樁周土，降低土體強(qiáng)度，引起樁的承載力下降，以高靈敏度飽和黏性土中的摩擦樁最明顯。隨著休止時(shí)間的增加，土體重新固結(jié)，土體強(qiáng)度逐漸恢復(fù)提高，樁的承載力也逐漸增加。成樁后樁的承載力隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象稱為樁的承載力時(shí)間(或歇后)效應(yīng)，我國(guó)軟土地區(qū)這種效應(yīng)尤為突出。研究資料表明，時(shí)間效應(yīng)可使樁的承載力比初始值增長(zhǎng)40%~400%。其變化規(guī)律一般是初期增長(zhǎng)速度較快，隨后漸慢，待達(dá)到一定時(shí)間后趨于相對(duì)穩(wěn)定，其增長(zhǎng)的快慢和幅度與土性和類別有關(guān)。除非在特定的土質(zhì)條件和成樁工藝下積累大量的對(duì)比數(shù)據(jù)，否則很難得到承載力的時(shí)間效應(yīng)關(guān)系。另外，樁的承載力包括兩層涵義，即樁身結(jié)構(gòu)承載力和支撐樁結(jié)構(gòu)的地基巖土承載力，樁的破壞可能是樁身結(jié)構(gòu)破壞或支撐樁結(jié)構(gòu)的地基巖土承載力達(dá)到了極限狀態(tài)，多數(shù)情況下樁的承載力受后者制約。如果混凝土強(qiáng)度過低，樁可能產(chǎn)生樁身結(jié)構(gòu)破壞而地基土承載力尚未完全發(fā)揮，樁身產(chǎn)生的壓縮量較大，檢測(cè)結(jié)果不能真正反映設(shè)計(jì)條件下樁的承載力與樁的變形情況。因此，對(duì)于承載力檢測(cè)，應(yīng)同時(shí)滿足地基土休止時(shí)間和樁身混凝土齡期(或設(shè)計(jì)強(qiáng)度)雙重規(guī)定，若驗(yàn)收檢測(cè)工期緊無(wú)法滿足休止時(shí)間規(guī)定時(shí)，應(yīng)在檢測(cè)報(bào)告中注明。3.0.6大量測(cè)試結(jié)果表明：按計(jì)算極限承載力加載樁一般達(dá)不到破壞。為達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)目的，試驗(yàn)樁最大加載值可取按地質(zhì)報(bào)告計(jì)算的單樁極限承載力的1.2倍~1.5倍。位移之和),但樁身其他部分并未破壞，上低于樁身強(qiáng)度的水泥漿注入，試樁就仍可作低于試驗(yàn)前，而且還相當(dāng)于樁側(cè)注漿，使荷載箱以上20m左右范圍內(nèi)的樁身側(cè)阻力提高40%～80%。也就是說，試驗(yàn)后的樁經(jīng)注3由于荷載箱置于樁的平衡點(diǎn)處(大都靠近樁端),該處樁身主要承受豎向壓力，且數(shù)值不超過樁的豎向極限抗壓承載力的4.1檢測(cè)設(shè)備4.1.1加載用的荷載箱是一特制的油壓千斤頂。它需要按照樁的類型，截面尺寸和荷載等級(jí)專門設(shè)計(jì)生產(chǎn)，使用前必須進(jìn)行標(biāo)定，同時(shí)防止漏油。荷載箱必須平放在樁中心，以防產(chǎn)生偏心軸向力。當(dāng)荷裁箱位移方向與樁身軸線方向夾角小于5°時(shí)，荷載箱在樁身軸線上產(chǎn)生的力為所發(fā)出力的99.6%,其偏心影響很小，可忽略不計(jì)。同時(shí)荷載箱設(shè)計(jì)加載能力一般遠(yuǎn)超出要求加載值，以便按要求加載后仍未達(dá)到樁極限承載力時(shí)可繼續(xù)加載。由于灌注樁施工工藝的原因，在荷載箱端部設(shè)計(jì)上必須保證樁底浮渣被通暢無(wú)阻地帶出樁的頂部，采用錐形體導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，能有利于將浮渣導(dǎo)出，避免浮渣停滯在荷載箱的底部造成局部強(qiáng)度過低，加載過程中被荷載箱壓碎或變形過大，導(dǎo)致試驗(yàn)失敗，更可能影響樁的樁身質(zhì)由于荷載箱埋設(shè)的位置，其理論要求的豎向承載力為整個(gè)樁的豎向承載力的50%,也即：在荷載箱這個(gè)斷面上，只要保證承受整個(gè)樁一半的承載能力，就不會(huì)對(duì)整個(gè)樁的豎向承載力產(chǎn)生影響。所以，在理論設(shè)計(jì)上，荷載箱與混凝土的接觸面積為樁全截面的50%。為保證試驗(yàn)后樁體的安全，荷載箱應(yīng)采用合理的內(nèi)部構(gòu)造，荷載箱產(chǎn)生行程后，荷載箱內(nèi)部空間形式簡(jiǎn)單連續(xù)，有利于漿體填4.1.2~4.1.4基樁內(nèi)力檢測(cè)宜采用應(yīng)變式傳感器或鋼弦式傳感器。根據(jù)檢測(cè)目的及要求，宜按表1中的傳感器技術(shù)、環(huán)境特性，選擇適合的傳感器，也可采用滑動(dòng)測(cè)微計(jì)。需要檢測(cè)樁身某斷面或樁端位移時(shí)，可在需檢測(cè)斷面設(shè)置位移桿。大溫度變化的影響需進(jìn)行長(zhǎng)導(dǎo)線電阻影響的修正自身補(bǔ)償能力差好4.2設(shè)備安裝4.2.1荷載箱的埋設(shè)位置：極限樁端阻力小于極限樁側(cè)阻力時(shí)，荷載箱置于平衡點(diǎn)處，使上、下段樁的極限承載力基本相等，以維持加載；極限樁端阻力大于極限樁側(cè)阻力時(shí)，荷載箱置于樁端，根據(jù)樁的長(zhǎng)徑比、地質(zhì)情況采取樁頂配重或小直徑樁模擬試驗(yàn)進(jìn)行采用雙荷載箱或多荷載箱，以分別測(cè)試樁的極限端阻力和各段樁的極限側(cè)阻力。荷載箱的埋設(shè)位置需根據(jù)計(jì)算結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)綜合確定，理想位置應(yīng)是使上、下段樁在試驗(yàn)中同時(shí)達(dá)到極限承載力的位置。由于樁頂位置試驗(yàn)時(shí)可以增加堆載配重，故埋設(shè)位置選定時(shí)可使下段樁的計(jì)算極限承載力略大于上段樁的計(jì)算極限承載力，保證試驗(yàn)過程下段樁不先發(fā)生破壞，導(dǎo)致試驗(yàn)無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行。由于在荷載箱位置處，鋼筋籠斷開，試驗(yàn)加載過程會(huì)將該處樁體混凝土拉開，故試驗(yàn)是將試樁分成上、下兩段樁進(jìn)行靜載試驗(yàn)，上段樁為豎向抗拔靜載荷試驗(yàn)，下段樁為豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)。有效樁長(zhǎng)45.0m,設(shè)計(jì)極限承載力為5480×2kN,檢測(cè)預(yù)估加載量為5500×2kN。設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高776.0m,樁端標(biāo)高731.0m。根據(jù)地勘報(bào)告，有效樁長(zhǎng)范圍內(nèi)地層情況及極限阻力取值如下表2:層頂標(biāo)高(m)層底標(biāo)高(m)極限側(cè)阻力(極限端阻力)(kPa)2345678通過試算，擬將荷載箱埋置于第7層亞黏土層與第8層細(xì)中砂層之間，即標(biāo)高744.69m處。根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》相關(guān)條款，經(jīng)計(jì)算，上段樁側(cè)阻力合計(jì)為5347kN,荷載箱上部樁側(cè)阻力修正系數(shù)，針對(duì)本工程考慮到地質(zhì)情況和工程的重要性，取γ=0.8,故上端樁轉(zhuǎn)換為抗拔力為4277kN,上段樁自重867kN,故上段樁計(jì)算極限承載力為根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》相關(guān)條款，經(jīng)計(jì)算，下段樁側(cè)阻力合計(jì)為3332kN,樁端阻力為2600kN,故下段樁計(jì)算極限承載力為5932kN。下段樁計(jì)算極限承載力大于上端樁計(jì)算極限承載力788kN,方案基本可行。后經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)靜載荷試驗(yàn)，上段樁實(shí)測(cè)極限承載力為5500kN,下段樁實(shí)測(cè)極限承載力為5500kN,單樁極限承載力為11291kN。荷載箱處向上最大位移為34.55mm,荷載箱處向下最大位移為30.92mm。荷載箱上、下兩段樁基本同時(shí)達(dá)到極限荷載，荷載箱埋設(shè)位置合理。自平衡法在國(guó)內(nèi)至今已做了幾百例工程近2000根樁。荷載箱埋設(shè)位置的確定是一項(xiàng)重要的關(guān)鍵技術(shù)，為此根據(jù)工程實(shí)例及試樁經(jīng)驗(yàn)，歸納了荷載箱在樁中合理的埋設(shè)位置，如圖2所示。阻力大致相等的情況，或極限端阻力大于極限側(cè)阻力而試樁目的在于測(cè)定極限側(cè)阻力(也可作為抗拔試驗(yàn))的情況。如鎮(zhèn)江電廠高爐基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，樁預(yù)估極限端阻力略大于極限側(cè)阻力，荷載箱擺放在樁端進(jìn)行測(cè)試。圖2(b)是將荷載箱放置于樁身中某一位置，此時(shí)如位置適當(dāng)，則當(dāng)荷載箱以下的樁側(cè)阻力與端阻力之和達(dá)到極限值時(shí)，荷載保測(cè)試中順利加載。圖2(c)為鉆孔樁抗拔試驗(yàn)的情況。由于抗拔樁需測(cè)出整個(gè)樁身的極限側(cè)阻力，故荷載箱應(yīng)擺在樁端，而樁端處無(wú)法提供需要的反力，故將該樁鉆深，加大極限側(cè)阻力。如上海吳淞口輸電塔大跨越工程，樁長(zhǎng)44m,荷載箱下部再鉆深7m提供反力。圖2(d)為挖孔擴(kuò)底樁抗拔試驗(yàn)的情況。如江蘇省電網(wǎng)調(diào)度中心基礎(chǔ)工程，抗拔樁為挖孔擴(kuò)底樁，荷載箱擺在擴(kuò)大頭底部進(jìn)行抗拔試驗(yàn)。圖2(e)適用于大頭樁或當(dāng)預(yù)估樁極限端阻力小于樁極限側(cè)阻力而要求測(cè)定樁極限側(cè)阻力的情況，此時(shí)是將樁端擴(kuò)大，將荷載箱置于擴(kuò)大頭上。如南京北京西路軍區(qū)安居房工程。該場(chǎng)地地表頭上進(jìn)行測(cè)試。南京江浦農(nóng)行綜合樓采用夯擴(kuò)樁，荷載箱擺在夯擴(kuò)頭上進(jìn)行測(cè)試。圖2(f)適用于測(cè)定嵌巖段的極限側(cè)阻力與極限端阻力之和。此法所測(cè)結(jié)果不致于與覆蓋土層側(cè)阻力相混。如仍需測(cè)定覆蓋土層的極限側(cè)阻力，則可在嵌巖段側(cè)阻力與端阻力測(cè)試完畢后澆灌樁身上段混凝土，然后再進(jìn)行試樁。如南京世紀(jì)塔挖孔樁工程，設(shè)計(jì)要求測(cè)出嵌巖段極限側(cè)阻力與極限端阻力，荷載箱埋在樁端，混凝土澆灌至巖層頂部，設(shè)計(jì)部門根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行擴(kuò)大頭設(shè)計(jì)。圖2(g)適用于當(dāng)有效樁頂標(biāo)高位于地面以下有一定距離時(shí)(如高層建筑有多層地下室情況),此時(shí)可將輸壓管及位移桿引至地面方便進(jìn)行測(cè)試。如南京電信局多媒體大廈，采用沖擊鉆孔灌注樁，三層地下室底板距地面14m,預(yù)估該段樁的極限承載力達(dá)8MN,而整樁預(yù)估極限承載力高達(dá)40MN。南京地鐵新街口站，底板距地面23m,有效樁長(zhǎng)27m。澆搗樁身混凝土至底板下部，兩工程試樁分別形成14m、23m空頭樁，測(cè)試結(jié)果消除了多余上部樁身側(cè)阻力的影響。圖2(h)適用于需測(cè)定兩個(gè)或以上土層的極限側(cè)阻力的情況。可先將混凝土澆灌至下層土的頂面進(jìn)行測(cè)試而獲得下層土的數(shù)身全長(zhǎng)的極限側(cè)阻力。如江蘇省電網(wǎng)調(diào)度中心挖孔樁工程。荷載箱擺在樁端，上部先澆2.5m混凝土，測(cè)出巖石極限側(cè)阻力后，上部再澆混凝土，測(cè)樁端承載力及后澆樁段的承載力。便可分別測(cè)出三段樁極限承載力。如潤(rùn)揚(yáng)大橋世業(yè)洲高架橋鉆孔樁，樁徑1.5m,樁長(zhǎng)75m,一個(gè)荷載箱距樁頂63m,另一個(gè)荷載箱擺在20m處。由于地震液化的影響，上部20m的砂土層側(cè)阻力應(yīng)扣除。故首先用下面一個(gè)荷載箱測(cè)出整個(gè)樁承載力，間隔15d后再用上面一個(gè)荷載箱測(cè)出上部20m樁極限側(cè)阻力，扣除該部分阻力值即圖2(j)適用于在地下室中進(jìn)行試樁工程。如8層南京下關(guān)商圖2(k)為管樁測(cè)試示意圖，如南京長(zhǎng)陽(yáng)公寓，靜壓管樁長(zhǎng)36m,直徑0.4m,由三節(jié)12m樁段組成，首先施工第一節(jié)管段，待圖2(1)為雙荷載箱或單荷載箱壓漿樁測(cè)試示意圖。下荷載箱擺在樁端首先進(jìn)行壓漿前兩個(gè)荷載箱測(cè)試，求得樁端阻力和樁限端阻力。北京西直門某工程樁徑1.2m,樁端擴(kuò)大頭1.8m,荷載箱底面距擴(kuò)大頭底面300mm,荷載箱直接測(cè)得樁端極限承載力測(cè)出上段擴(kuò)大頭端部承載力，這時(shí)可在樁頂施加配重提供反力。如云南某工程樁徑1m,擴(kuò)大頭1.6m,預(yù)估極限承載力7900kN,而上段樁僅能提供2200kN,這時(shí)在樁頂上部堆載施加2000kN反力4護(hù)套管與荷載箱焊接；5鋼筋籠與荷載箱焊接；6下放鋼筋籠。對(duì)于人工挖孔灌注樁，在荷載箱放置前，應(yīng)用厚度不大于50mm的高強(qiáng)度細(xì)石混凝土將樁端墊平。亦可采用其他確保荷載箱底部支承強(qiáng)度的有效措施。1—高壓油管；2—上位移絲或位移桿的護(hù)套管(注漿管);3—下位移絲或位移桿的護(hù)套管(注漿管);4—鋼筋籠主筋；5—喇叭筋；6—荷載箱；7—加強(qiáng)筋4.2.3位移桿(絲)應(yīng)穿在護(hù)套管中引至地面。護(hù)套管在荷載箱部位應(yīng)做成伸縮結(jié)構(gòu)，伸縮結(jié)構(gòu)應(yīng)保證當(dāng)荷載箱產(chǎn)生最大行程后不被破壞，并且有可靠的密封性，避免因荷載箱的打開而破壞試驗(yàn)進(jìn)程。位移桿宜采用內(nèi)外管形式：外管應(yīng)固定在樁身，內(nèi)管下端應(yīng)固定在需檢測(cè)斷面，頂端宜高出外管100m