单桩静载试验方法的探讨.doc

单桩静载试验方法的探讨 ******* （******有限公司 **** ******） 摘要：由单桩静载试验确定单桩承载力是工程中常用的方法。但随着大吨位基桩的广泛应用，给单桩静载荷试验带来一定难度。针对这一问题，作者结合近几年静载试验的经验，提出了检测大直径、高吨位基桩承载力的新方法。 关键词：单桩载荷试验； 桩身拆分载荷试验； 端阻力； 侧阻力 前言 现今的立交桥和高层建筑多采用大直径、高吨位桩基基础，这种桩基型式采用单桩静载荷试验的定理是有很大的难度。因为传统的静载试验测试单桩承载力要求有足够的反力，然而过大的反力很难实现。由于无法实施静载试验实际承载力不能准确测定，如果做出了错误的判定，将会带来很大的安全隐患和经济损失。本文结合近几年基桩静载试验的实际经验，针对大直径、高吨位基桩的静载试验总结出了静载试验新方法——桩身拆分静载试验法。 1试验原理 对于大直径、高吨位的基桩检测，传统的静载试验方法需要基桩承载力特征值2倍的加载量，实际操作有一定难度。针对这一问题，江苏省提出了桩承载力自平衡测试的新方法，并编制地方性规范《桩承载力自平衡测试技术规程》（DB32/T 291-1999）。该方法提出了一种检测大直径基桩的新思路，即将桩身拆分，植入千斤顶以上段桩体的侧阻力作为反力来试验，以获得上、下段的桩体总承载力。新方法应用范围较广，可在一些水下施工桩基中和超大吨位桩基检测中使用。对于一些吨位不是特别大的基桩来说，植入其桩身的油压千斤顶装置就是一种很大的浪费了。针对这一问题，本文提出了静载试验新方法。即将一体的大直径基桩分割成有限的几段（一般为2或3段），然后再对各部分分别施加竖向向下的压力，分别求取各部分的极限承载力，然后求取桩体总承载力。 2桩体施工 桩体在施工过程中应分段施工，见图1。将桩体分割成3段，桩体施工分为3个过程。第一过程，先对桩体最底段进行施工，保证此段桩体上顶面平整，并预埋入水平燃烧隔盘；第二过程，预埋模具——内护筒和外护筒，以及第2段的水平燃烧隔盘，并将引线导出桩顶，再进行下一段的桩体施工；第三过程，对下入的模具试验前进行电点燃，使各段桩体分离。 图1 桩体成型的阶段施工示意图 桩体拆分法的施工过程要求严格，在进行最底端的拆分时必须保持桩顶水平。预留的水平燃烧隔盘必须水平放置；预留的钢管，必须保持竖直方向，整个施工过程保证各个预埋件“横平竖直”，这样才能确保检测结果的准确性和科学性。 水平燃烧隔盘厚度是施工过程的关键，在《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）中对大直径的基桩进行检测时，要求判定桩体达到极限承载力的最大沉降量为40mm，但对于直径大于或等于800mm的基桩可以为其直径的5%，所以预留的水平燃烧隔盘厚度应大于这一限定值。本例建议采用判定值的2倍作为施工中预留水平燃烧隔盘的厚度值，一般在10～20cm就可满足试验需求。 3 桩身拆分静载试验 3 试验的自身特点 拆分法静载试验对于为设计提供数据的试桩而言有其自身优点，此种方法无需大型的堆载设备或大型锚桩梁设备，试验中需要用到钢柱进行传力，因此钢柱在加载的过程中必须有足够的刚度，防止挠曲变形。在对桩体进行承载力测试时，应从桩体最下段进行测试。如图2中a所示，先将此段桩体进行承载力极限值的预估，对此段桩体施压直至其达到承载力的极限值。本阶段的千斤顶直接作用在内传力柱上，将上部千斤顶的作用力传至最下段桩体，从而检测出此段的极限承载力。 如图2中b所示，将此段桩体进行承载力极限值的预估，对此段桩体施压直至其达到承载力的极限值。本阶段的千斤顶直接作用在外传力柱上，将上部千斤顶的作用力传至第二段桩体，从而检测出此段的极限摩阻力。 如图2中c所示，对此段桩体施压直至其达到极限摩阻力（若设计院已提出桩身承载力特征值，易取承载力特征值的2倍与前两阶段的极限承载力的总和的差值）。本阶段的千斤顶直接作用在第一段桩顶，将上部千斤顶的作用力直接作用在此段，从而检测出此段的极限摩阻力。 图2 桩体拆分静载试验过程示意图 3.2试验的过程控制 3.2.1 加荷分级 基桩静载试验的分级应按相关规范的要求确定，基桩不应小于8级，每级加荷量宜为预估极限荷载的1/12～1/8。但对于本试验，前两个阶段的加载都要求其达到极限承载力，所以要求每级加载量宜为预估极限荷载的1/10，并且直至此段加载到桩体的极限荷载为止。 对于最后的静载试验可按上述分级要求进行。 3.2.2观测时间间隔 试验采用慢速维持荷载法，试验步骤应符合下列规定： (1)每级荷载施加后按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次。 (2)试桩沉降相对稳定标准：每1h内的桩顶沉降量不超过0.1