單樁豎向靜載試驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書

1、1單樁豎向靜載試驗(yàn)實(shí)施細(xì)則1.試驗(yàn)?zāi)康?.1 確定極限承載力和單樁承載力特征值;1.2 判定抗壓豎向承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求;1.3 實(shí)測樁身摩阻力和樁端阻力(對研究性試驗(yàn)。2.試驗(yàn)范圍混凝土預(yù)制樁、各種混凝土鉆孔灌注樁、鋼樁3.試驗(yàn)依據(jù)建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范(JGJ106-2014;鐵路工程基樁檢測技術(shù)規(guī)程(TB10218-2008。4.工作程序4.1儀器設(shè)備4.1.1 RS-JYB/C靜載試驗(yàn)設(shè)備4.1.2 超高壓油泵和油壓千斤頂及與二者相連的高壓油管4.1.3 荷載和沉降量測儀表:柱式力傳感器或壓力變送器量測荷載;百分表、調(diào)頻式位移傳感器量測沉降。荷載和沉降量測儀表均應(yīng)經(jīng)過計(jì)量標(biāo)定。4.2試

2、驗(yàn)的準(zhǔn)備工作4.2.1 收集資料,了解試樁場地工程地質(zhì)情況,試樁的基本情況(如樁長、樁徑、砼強(qiáng)度等級、施工日期、施工工藝等,以及樁的預(yù)估極限承載力值。4.2.2 在充分征求設(shè)計(jì)人員及建設(shè)單位對試樁的試驗(yàn)要求和進(jìn)度要求后,制定出比較詳細(xì)的試驗(yàn)方案(包括錨樁布置,樁頭處理、加載裝置等。4.2.2.1 試驗(yàn)加載裝置的選擇:試樁所承受的荷載一般由油壓千斤頂施加。加載及反力裝置可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際條件取下列三種形式之一4.2.2.1.1 錨樁橫梁反力裝置(圖1:錨樁數(shù)量、錨樁長度和橫梁尺寸均應(yīng)按1.21.4倍預(yù)估試樁破壞荷載進(jìn)行設(shè)計(jì),錨樁按抗拔樁的有關(guān)規(guī)定計(jì)算確定。采用工程樁作錨樁時,錨樁數(shù)量不得少于 4 根

3、,并應(yīng)對試驗(yàn)過程錨樁上拔量進(jìn)行檢測。4.2.2.1.2 壓重平臺反力裝置:壓重量不得少于預(yù)估試樁破壞荷載的1.2倍壓重應(yīng)在試驗(yàn)開始前一次加上,并均勻穩(wěn)固放置于平臺上。 圖1 單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)裝置示意4.2.2.1.3 錨樁壓重聯(lián)合反力裝置:當(dāng)試樁最大加載重量超過錨樁的抗拔能力時,可在橫梁上放置或懸掛一定重物,由錨樁和重物共同承受千斤頂加載反力。4.2.2.2 荷載與沉降的量測儀表:荷載可用壓力傳感器測定。試樁沉降采用調(diào)頻式位移傳感器測量。應(yīng)在樁的2個正交直徑方向?qū)ΨQ安裝4個調(diào)頻式位移傳感器,小樁徑可安裝2個或3個調(diào)頻式位移傳感器。沉降測定平面離樁頂距離不應(yīng)小于0.5倍樁徑,固定和支承調(diào)頻式

4、位移傳感器的基準(zhǔn)梁在構(gòu)造上應(yīng)確保不受氣溫影響而發(fā)生豎向變位。4.2.2.3 試驗(yàn)加載方式選擇;試驗(yàn)加載方式一般采用慢速維持荷載法(逐級加載,每級荷載達(dá)到相對穩(wěn)定后加下一級荷載,直至試樁破壞,然后逐級卸載到零。當(dāng)考慮結(jié)合實(shí)際工程樁的荷載特征或?yàn)榭s短試驗(yàn)時間,也可采用多循環(huán)加、卸載法(每級荷載達(dá)到相對穩(wěn)定后卸載到零和快速維持荷載法(一般采用每一小時加一級荷載4.2.2.4 試樁、錨樁(壓重平臺支墩和基準(zhǔn)梁之間的中心距離應(yīng)符合5.2.4的規(guī)定。4.2.3 試樁制作要求4.2.3.1 試樁頂部一般應(yīng)予加強(qiáng),可在樁頂配置加密鋼筋網(wǎng)23層,或以薄鋼板筒作成加勁箍與樁頂混凝土澆成一體,用高標(biāo)號砂漿將樁頂抹平

5、。4.2.3.2 為安置沉降測點(diǎn)和儀表,試樁頂部露出試坑地面的高度不宜小于60cm,試坑地面應(yīng)與樁臺底設(shè)計(jì)標(biāo)高一致。 注:d 試樁或錨樁的設(shè)計(jì)直徑,取其較大者(如試樁或錨樁為擴(kuò)底樁時,試樁與錨樁的中心不應(yīng)小于2倍擴(kuò)大端直徑。4.2.3.3 試樁的成樁工藝和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與工程樁一致。為縮短試樁養(yǎng)護(hù)時間,混凝土標(biāo)號可適當(dāng)提高,或摻入早強(qiáng)劑。4.2.4 其它注意事項(xiàng)4.2.4.1 在試驗(yàn)儀器設(shè)備的運(yùn)輸過程中應(yīng)確保其不損傷,以保證現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確無誤。4.2.4.2 現(xiàn)場吊裝安置加載設(shè)備時,應(yīng)采取必要的安全措施,保證設(shè)備的安放位置正確和人員設(shè)備的安全。4.2.4.3 反力架的安裝和焊接要牢固可靠,

6、對于不符合要求的反力裝置不能進(jìn)行正式試驗(yàn)加載工作。4.2.4.4 反力鋼梁在試驗(yàn)中嚴(yán)禁超載,以免發(fā)生人員和儀器損壞。4.2.4.5 試驗(yàn)現(xiàn)場必須搭起能防雨、遮陽的臨時帳逢或設(shè)施,以保護(hù)儀器設(shè)備。4.2.4.6 高壓油泵等儀器設(shè)備應(yīng)按照就近、方便、安全的原則安放。4.2.4.7 測試現(xiàn)場所接電源必須符合臨時架設(shè)電源線路的要求,禁止亂扯電源、電線、防止漏電、觸電等事故發(fā)生。4.3試驗(yàn)規(guī)定和要求4.3.1 開始試驗(yàn)的時間:預(yù)制樁在砂土中入土7d后;如為粘性土,應(yīng)視土的強(qiáng)度恢復(fù)而定,一般不得少于15d;對于飽和軟粘土不得少于25d。灌注在樁身混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,才能進(jìn)行。4.3.2 慢速維持荷載法按

7、下列規(guī)定進(jìn)行加、卸和沉降觀測。4.3.2.1 荷載分級:每級荷載值宜為最大加載量或預(yù)估極限承載力的1/10,其中第一級可取分級荷載的2倍。4.3.2.2 測讀樁沉降量的間隔時間:每級加載后,隔5、15、30、45、60min各測讀一次,以后每隔30min讀一次。4.3.2.3 穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn):在某級荷載作用下,樁的沉降量在一小時內(nèi)小于0.1mm且連續(xù)出現(xiàn)兩次。4.3.2.4 終止加載條件:當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時,就可終止加載:4.3.2.4.1 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5倍;注:當(dāng)樁頂沉降能相對穩(wěn)定且總沉降量小于40mm時,宜加載至樁頂總沉降量超過40mm。4.3.2.4

8、.2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2倍,且經(jīng)24h尚未達(dá)到相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。4.3.2.4.3已達(dá)加載反力裝置的最大加載量。4.3.2.4.4已達(dá)到設(shè)計(jì)要求的最大加載量。4.3.2.4.5當(dāng)工程樁作錨樁時,錨樁上拔量已達(dá)到允許值。4.3.2.4.6當(dāng)荷載沉降曲線呈緩變型時,可加載至樁頂總沉降量6080mm;在特殊情況下,可根據(jù)具體要求加載至樁頂累計(jì)沉降量超過80mm。4.3.2.5 卸載觀測的規(guī)定:每級卸載值為加載值的兩倍,每級荷載維持1h。卸載后按第15、30、60min測讀樁頂沉降,就可卸下一級荷載。全部卸載后,應(yīng)測讀樁頂殘余沉降量,維持時間為3h,測讀時間為第15、3

9、0min,以后每隔30min 測讀一次。4.3.3 千斤頂、油泵的安置和檢查。4.3.3.1 千斤頂應(yīng)平放于試樁中心。當(dāng)采用兩個或兩個以上千斤頂同時工作時,宜選擇相同類型的千斤頂,將千斤頂并聯(lián)同步工作并使千斤頂?shù)暮狭νㄟ^試驗(yàn)的中心線。4.3.3.2 千斤頂加載系統(tǒng)主要包括千斤頂、高壓油泵及油路三個部分。試驗(yàn)前應(yīng)檢查千斤頂、油泵工作正常,油路是否漏油。4.3.4 壓力傳感器和位移傳感器的安裝要求。4.3.4.1 壓力傳感器安裝在千斤頂?shù)纳厦?其受力中心線應(yīng)與千斤頂中軸線重合。4.3.4.2 位移傳感器應(yīng)安裝固定在支承于相對不動的基準(zhǔn)梁上,調(diào)頻式位移傳感器的安裝應(yīng)使軸線平行于被測位移的方向,不得傾

10、斜。4.3.5 溫度對沉降測量的影響,主要由于溫度變化會使基準(zhǔn)梁上產(chǎn)生變形,為消除這種影響,可采取下列幾種方法:4.3.5.1 基準(zhǔn)梁宜采用剛度較大的型鋼制作,且一端固定在基準(zhǔn)樁上,另一端簡支在基準(zhǔn)樁上,可自由伸縮。4.3.5.2 用一調(diào)頻式位移傳感器支在基準(zhǔn)梁跨中附近某一相對不動體上,對基準(zhǔn)梁的變形進(jìn)行監(jiān)測,以便對樁頂沉降測量值進(jìn)行修正。4.3.5.3 利用圍護(hù)物將試驗(yàn)場地圍護(hù)起來,防止基準(zhǔn)梁受陽光直射及減少溫差。4.4試驗(yàn)過程4.4.1 在前述試驗(yàn)準(zhǔn)備工作完成后,即可開始正式試驗(yàn)。4.4.2 各種加載方式下的試驗(yàn)過程。4.4.2.1 慢速維持荷載法:按照4.3.2的規(guī)定,逐級加載、觀測沉降

11、,每級荷載下的樁頂沉降達(dá)到相對穩(wěn)定后再加下一級荷載,直到滿足試驗(yàn)加載終止條件;然后逐級卸載、觀測沉降,直到卸載到零。4.4.2.2 多循環(huán)加、卸載法:每級荷載下的樁頂沉降達(dá)到相對穩(wěn)定后,再卸載到零;然后進(jìn)行下一循環(huán),直至滿足試驗(yàn)加載終止條件。4.4.2.3 快速維持荷載法:每級荷載維持一小時后,再施加下一級荷載,直到滿足試驗(yàn)加載終止條件,然后分級卸載到零。4.4.2.4 試驗(yàn)過程中應(yīng)注意記錄現(xiàn)場天氣變化情況。對試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的各種意外或異常情況,應(yīng)及時向試驗(yàn)負(fù)責(zé)人反映,并同建設(shè)單位和設(shè)計(jì)人員及時協(xié)商處理。4.5試驗(yàn)資料的整理4.5.1 單樁豎向靜載試驗(yàn)概況：整理成表格形式（見原始記錄表） ，并

12、應(yīng)對成樁 和試驗(yàn)過程出現(xiàn)的異常現(xiàn)象作補(bǔ)充說明。 4.5.2 單樁豎向靜載試驗(yàn)記錄表（見原始記錄表） 。 4.5.3 單樁豎向靜載試驗(yàn)荷載沉降匯總表（見原始記錄表） 。 4.5.4 繪制有關(guān)試驗(yàn)曲線：為確定單樁的極限荷載，一般繪制 Qs（按整個圖 形比例橫：豎=2:3，取 Q、S 的座標(biāo)比例） ， （slgt，slgQ）曲線，以及其它 輔助分析所需曲線。 4.5.5 當(dāng)進(jìn)行樁身應(yīng)力、 應(yīng)變和樁底反力測定時， 應(yīng)整理出有關(guān)數(shù)據(jù)的記錄表和 繪制樁身軸力分布、摩阻力分布，樁底反力荷載關(guān)系等曲線。 4.5.6 確定單樁軸向受壓極限荷載；劃分樁側(cè)總極限摩阻力和總極限端承力，并 由此求出樁側(cè)平均極限摩阻力

13、（當(dāng)進(jìn)行分層測試時， 應(yīng)求出各層土的極限摩阻力） 和極限端承力。 5 單樁承載力的確定 5.1 單樁極限承載力的確定 5.1.1 根據(jù)沉降隨荷載變化的特征確定：對于陡降型 Q-s 曲線，取其發(fā)生明顯陡 降的起始點(diǎn)對應(yīng)的荷載值； 5.1.2 根據(jù)沉降隨時間變化的特征確定：取 s-lgt 曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的 前一級荷載值； 5.1.3 出現(xiàn)第 4.3.2.4 條情況，取前一級荷載值； 5.1.4 對于緩變型 Q-s 曲線可根據(jù)沉降量確定，宜取 s=40mm 對應(yīng)的荷載值；當(dāng) 樁長大于 40m 時，宜考慮樁身彈性壓縮量；對直徑大于或等于 800mm 的樁，可取 s=0.05D（D 為樁端直徑）對應(yīng)的荷載值。 注：當(dāng)按上述四款判定樁的豎向抗壓承載力未達(dá)到極限時，樁的豎向抗壓極限承載力應(yīng)取最大試驗(yàn)荷 載值。 5.2 單樁豎向抗壓極限承載力統(tǒng)計(jì)值的確定應(yīng)符合下列規(guī)定： 5.2.1 參