抗拔桩检测技术.doc

抗拔桩检测技术 【内容提要】概述了围护结构支护体系在地铁明挖深基坑的应用，并对广州地铁三号线北延段施工12标龙归站排桩围护结构钻孔桩的内力及变形进行了分析。 【关键词】明挖法 排桩围护结构 朗肯土压力 理正深基坑 瑞典条分法 连续梁 0 前言 地铁车站施工，尤其是南方地铁施工，车站处于地下，由于地下常水位普遍位于车站底板面以上，地下地铁车站的抗浮是目前地铁工程建设中一个经常面临的问题,通常采取的措施是：一、当车站顶板露出地面以上时，可以在底板以下设抗拔桩，利用桩自重及桩与桩周土的摩阻力来抵抗水浮力；二、当顶板以上有覆土时，在围护桩顶冠梁位置设抗浮压顶梁，,利用围护桩自重及其与地层的摩阻力共同抗浮；三、如果场地足够大到施工可以放坡开挖的情况，可以在底板两侧设增抗浮趾板，利用趾板以上的填土自重抵抗水浮力。总之，无论采取何种措施，最终目的都是确保车站能满足抗浮的要求。本文主要阐述的就是抗拔桩作为抗浮措施时的试验原理及试验过程 1 工程简介 广州市轨道交通三号线北延段施工12标【高增站】为明挖地下一层岛式站台、地面一层站厅及二层设备管理用房。车站站厅为远期预留。车站抗浮措施为抗拔桩和压顶梁措施，在13-18轴和24-34轴采用压顶梁，对后期站厅露出地面的18-24轴采用抗拔桩措施。抗拔桩直径为φ1200mm，桩沿车站轴线布置，桩间距为4.5m，桩长根据地质情况由8.3~16.8m不等。抗拔桩桩底必须嵌入持力层，桩基抗拔力根据部位分别为3100KN和6200KN。根据设计要求，需抽取一根抗拔桩进行抗拉拔检测，该桩施工过程中，必须按要求埋设抗拔承载力检测压力盒。同时留置同体试件，待试件强度达到设计强度的70%后，且龄期超过15d，即可进行抗拔承载力检测，检测结果必须满足设计承载力要求。 2 抗拔桩检测方法 传统抗拔桩承载力测定主要是堆载静压试验法，反力装置采用压重平台和锚桩承载梁、反力架装置等，需要投入大量的人力、物力和时间，并且随着桩径、桩长的增大，其需要的反力亦随之增大，传统方法已很难满足需要，尤其是在地铁车站施工中，一是必须在深基坑内进行试验，这给采用堆载静压试验相对难度加大，: C# r, [% z二是作业空间狭窄，采用该方法完成承载力检测十分困难。 本站抗拔桩施工采用了桩底加载实验方法（即自平衡测试法），与传统方法相比，①自平衡测试法受荷点不一样，自平衡法对抗拔承载力的测试，加荷位置为桩底；②自平衡测试法只能测试桩侧岩土的抗拔力，不能测定桩身抗拔力；③当抗拔位移较大时，受荷点处混凝土会出现开裂现象，但受荷点处为荷载箱，由大量的钢构件组成，且位于桩底，不至于影响桩身的承载力，并可对开裂处沿位移管进行注浆处理。 总之自平衡测试法解决了采用静压试验无法完成承载力检测的难处，同时也解决了要求承载力高的难题；桩基自平衡测试法通过桩自身阻力作反力，避免了庞大的反力装置，其装置简单，准备工作省时省力，并且可以节省大量试验费用。 3 自平衡检测技术 3.1检测原理0 v8 J }??I* g* t- E1 r ??桩基静载试验自平衡测试技术，是把一种特制的加载装置——荷载箱，在混凝土浇注之前和钢筋笼焊接在一起埋入桩内，将荷载箱的高压油管和位移棒引到地面，然后浇注成桩。由高压油泵在地面向荷载箱充油加载，荷载箱将力传递到桩身，其上部桩身的摩擦力与下部桩身的摩擦力及端阻力相平衡——自平衡来维持加载对基桩抗拔静载试验将荷载箱置于桩底，基桩抗拔静载试验示意图如图1所示。 图1 基桩抗拔自平衡试验示意图 3.2适用范围 自平衡测桩法适用于淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、岩层以及黄土、冻土、岩溶特殊土中的钻孔灌注桩、人工挖孔桩、沉管灌注桩、管桩，包括摩擦桩和端承桩。特别适用于传统静载试桩相当困难的大吨位试桩、水上试桩、坡地试桩、基坑底试桩、狭窄场地试桩等情况。对直径D≥1.5m试桩检测可采用小直径桩模拟测试以确定单位面积的摩阻力、端阻力极限值，模拟桩的直径不应小于800mm，最后根据实际尺寸通过换算确定单桩极限承载力。当埋设有桩身应力、应变测量元件时，尚可直接测定桩周各土层的极限侧阻力。 3.3荷载箱放置方法及技术 0 |2 v. E6 B. x??}自平衡试验法的主要装置是经过特别设计的液压千斤顶式的荷载箱，也称为压力单元。荷载箱是一次性的。形状为（空心圆柱式）。试验装置直径稍小于桩径（相差20cm左右），在其上下分别布置两块钢板（或橡胶板）使试验装置不致被混凝土所凝固。当试验装置在灌注桩的底部以上时，可以将几个试验装置布置在钢筋笼之间的四周，以便中间通过导管灌筑砼。连接试验装置和油泵的油管和位移棒事先事先沿着钢筋笼布置固定，并引到地面，然后浇筑成桩。由高压泵在地面向荷载箱充油加载，荷载箱将力传递到桩身，其桩身的摩擦力与桩端阻力相平衡—自平衡来维持加载。荷