杭州彩虹大道高架桥试桩承载力测试（自平衡法静载试验）.doc

PAGE 杭州彩虹大道高架桥试桩承载力测试 自平衡法试验方案 杭州**建设工程检测有限公司 2012年4月 PAGE 1 1 工程概况 杭州市彩虹快速路滨江段工程西起之江大桥东岸引桥的接地处，东至萧山界，接风情大道，全长约8360m。全线采用“高架/地道+地面道路”的型式，工程起点至火炬大道段主线采用地道形式，双向6 车道，设计车速80km/h；火炬大道至工程终点段主线采用高架形式，双向6 车道，设计车速80km/h。滨文路为城市次干路，地面道路，双向4 车道，设计车速50km/h。全线共设置互通式立交1 座；上下匝道总计6 对，估算总投资35.68亿元。 1.1试桩位置选择及工程地质条件 根据目前的施工进度和补勘资料显示的地质情况，拟定在35-4#桩和36-3#桩进行试桩试验，2根试桩均按端承桩设计。35-4#桩桩位对应的钻孔编号为BJ35-4，36-6#桩桩位对应的钻孔编号为BJ36-3，2根试桩桩位处地质钻孔参数如下表1.1、表1.2所示。 表1.1 试桩（35-4#）桩位处钻孔地质参数表 层号 土层名称 层厚/m 层底标高/m 桩侧摩阻力标准值/kPa 桩端承载力 标准值/kPa 1_1 素填土 3.60 5.18 30 2 粉质粘土 1.40 3.78 40 3_5 中砂 5.00 -1.23 50 3_6 粗砂 1.90 -3.13 65 6_4 细砂 4.00 -7.13 40 6_7 砾砂 4.10 -11.23 60 6_8 圆砾 12.10 -23.33 6_9 卵石 8.90 -32.23 180 23-3_11 中风化灰岩 0.20 -32.43 180 23-3_01 溶洞 4.00 -36.43 23-3_11 中风化灰岩 8.30 -44.73 180 1500 表1.2 试桩（36-3#）桩位处钻孔地质参数表 层号 土层名称 层厚/m 层底标高/m 桩侧摩阻力标准值/kPa 桩端承载力 标准值/kPa 1_1 素填土 0.24 6.66 30 2 粉质粘土 3.1 3.56 40 3_4 细砂 3.1 0.46 40 3_6 粗砂 7 -6.54 65 4_1 淤泥质粘土 3 -9.54 25 6_5 中砂 3 -12.54 50 6_7 砾砂 3 -15.54 60 6_9 卵石 13.8 -29.34 180 23-3_11 中风化灰岩 2.7 -32.04 180 23-3_01 溶洞 4.3 -36.34 23-3_11 中风化灰岩 0.76 -56.58 180 1500 2 试验目的及参考依据 2.1试验目的 为了保证结构的安全可靠、施工的顺利进行，主要对桩基在各类土层中桩侧摩阻力、桩端承载力、桩基竖向位移、单桩极限承载力和成桩工艺等进行试验和验证，其主要目的为： 1) 2根试桩设计承载力为8500kN，验证基桩的承载力； 2) 实测桩侧土分层摩阻力和桩端阻力，侧阻及端阻的分担情况； 3) 实测桩身轴力、摩阻力分布； 4) 确定桩基沉降及桩身弹塑性变形； 2.2试验参考依据 1)《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）； 2)《浙江省建筑地基基础设计规范》（DBJ-33-1008-2003） 3)《基桩静载试验 自平衡法》(JT/T 738-2009)； 4)《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）； 3 自平衡试验方法 3.1测试原理 自平衡测试法是利用试桩自身反力平衡的原则，在桩端附近或桩身某截面处预先埋设单层（或多层）荷载箱，加载时荷载箱以下将产生端阻和向上的侧阻以抵抗向下的位移，同时荷载箱以上将产生向下的侧阻以抵抗向上的位移，上下桩段的反力大小相等、方向相反，从而达到试桩自身反力平衡加载的目的。试验时，在地面上通过油泵加压，随着压力的增加，荷载箱伸长，上下桩段产生弹（塑）性变形，从而促使桩侧和桩端阻力逐步发挥。荷载箱施加的压力可通过预先标定的油泵压力表测得，荷载箱顶底板的位移可通过预先设置的位移棒（或位移丝），在桩顶（或工作平台）附近用位移传感器测得。由此可测得上下桩段两条Q～S曲线及相应的S～lgt曲线，采用合理的测试数据等效转换方法和承载力确定方法，即可确定基桩的极限承载力、桩侧、桩端阻力分担情况等。 图3.1 自平衡加载受力示意及试验典型曲线 3.2测试系统 3.2.1加载系统 自平衡试桩法的主要装置是特别设计的液压千斤顶式的荷载箱，根据试验桩径和试验荷载的大小，荷载内设置一个或多个千斤顶并联而成，为使荷载箱两端的桩身受力均匀、便于和钢筋笼焊接，在千斤顶上、下分别用适当厚度的钢板连接。它按不同的桩型、截面尺寸和荷载大小设计制作。为保证垂直受力，荷载箱平放于试桩中心，荷载箱的轴线应尽量与桩身轴线保持一致；荷载