單樁豎向靜載試驗作業(yè)指導(dǎo)書

1、1 單樁豎向靜載試驗實施細則1.試驗?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)計要求；1.3 實測樁身摩阻力和樁端阻力（對研究性試驗）。2.試驗范圍混凝土預(yù)制樁、各種混凝土鉆孔灌注樁、鋼樁3.試驗依據(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)過計量標

2、定。4.2試驗的準備工作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)計人員及建設(shè)單位對試樁的試驗要求和進度要求后，制定出比較詳細的試驗方案（包括錨樁布置，樁頭處理、加載裝置等）。4.2.2.1 試驗加載裝置的選擇：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)估試樁破壞荷載進行設(shè)計，錨樁按抗拔樁的有關(guān)規(guī)定計算確定。采用工程樁作錨樁時，錨樁數(shù)

3、量不得少于4 根，并應(yīng)對試驗過程錨樁上拔量進行檢測。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裝置示意4.2.2.1.3 錨樁壓重聯(lián)合反力裝置：當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

4、定和支承調(diào)頻式位移傳感器的基準梁在構(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 試驗加載方式選擇；試驗加載方式一般采用慢速維持荷載法（逐級加載，每級荷載達到相對穩(wěn)定后加下一級荷載，直至試樁破壞，然后逐級卸載到零）。當考慮結(jié)合實際工程樁的荷載特征或為縮短試驗時間，也可采用多循環(huán)加、卸載法（每級荷載達到相對穩(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，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，

5、用高標號砂漿將樁頂抹平。4.2.3.2 為安置沉降測點和儀表，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)計標高一致。試樁、錨樁和基準樁之間的中心距離反 力 系 統(tǒng)試樁與錨樁（或壓重平臺支墩邊）試樁與基準樁基準樁與錨樁（壓重平臺支墩邊）錨樁橫梁反力裝置壓重平臺反力裝置4d，2.0m4d，2.0m4d，2.0m注：d 試樁或錨樁的設(shè)計直徑，取其較大者（如試樁或錨樁為擴底樁時，試樁與錨樁的中心不應(yīng)小于2倍擴大端直徑）。4.2.3.3 試樁的成樁工藝和質(zhì)量控制標準應(yīng)與工程樁一致。為縮短試樁養(yǎng)護時間，混凝土標號可適當提高，或摻入早強劑。4.2.4 其它注意事項4.2.4.1 在試驗

6、儀器設(shè)備的運輸過程中應(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，對于不符合要求的反力裝置不能進行正式試驗加載工作。4.2.4.4 反力鋼梁在試驗中嚴禁超載，以免發(fā)生人員和儀器損壞。4.2.4.5 試驗現(xiàn)場必須搭起能防雨、遮陽的臨時帳逢或設(shè)施，以保護儀器設(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試驗規(guī)定

7、和要求4.3.1 開始試驗的時間：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到設(shè)計強度后，才能進行。4.3.2 慢速維持荷載法按下列規(guī)定進行加、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)定標準：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：

8、當出現(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。4.3.2.4.2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尚未達到相對穩(wěn)定標準。4.3.2.4.3已達加載反力裝置的最大加載量。4.3.2.4.4已達到設(shè)計要求的最大加載量。4.3.2.4.5當工程樁作錨樁時，錨樁上拔量已達到允許值。4.3.2.4.6當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沉降量超過80m

9、m。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、30min，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

10、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 基準梁宜采用剛度較大的型鋼制作，且一端固定在基準樁上，另一端簡支在基準樁上，可自由伸縮。4.3.5.2 用一調(diào)頻式位移傳感器支在基準梁跨中附近某一相對不動體上，對基準梁的變形進行監(jiān)測，以便對樁頂沉降測量值進行修正。4.3.5.3 利用圍護物將試驗場地圍護起來，

11、防止基準梁受陽光直射及減少溫差。4.4試驗過程4.4.1 在前述試驗準備工作完成后，即可開始正式試驗。4.4.2 各種加載方式下的試驗過程。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，每級荷載下的樁頂沉降達到相對穩(wěn)定后再加下一級荷載，直到滿足試驗加載終止條件；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到相對穩(wěn)定后，再卸載到零；然后進行下一循環(huán)，直至滿足試驗加載終止條件。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，直到滿足試驗加載終止條件，然后分級卸載到零。4.4.2.4 試驗過程中應(yīng)注

12、意記錄現(xiàn)場天氣變化情況。對試驗過程中出現(xiàn)的各種意外或異常情況，應(yīng)及時向試驗負責人反映，并同建設(shè)單位和設(shè)計人員及時協(xié)商處理。4.5試驗資料的整理4.5.1 單樁豎向靜載試驗概況：整理成表格形式（見原始記錄表），并應(yīng)對成樁和試驗過程出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象作補充說明。4.5.2 單樁豎向靜載試驗記錄表（見原始記錄表）。4.5.3 單樁豎向靜載試驗荷載沉降匯總表（見原始記錄表）。4.5.4 繪制有關(guān)試驗曲線：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的座標比例），（slgt，slgQ）曲線，以及其它輔助分析所需曲線。4.5.5 當進行樁身應(yīng)力、應(yīng)變和樁底反力測定時，應(yīng)整理出有關(guān)

13、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（當進行分層測試時，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：當按上述四款判定樁的豎向抗壓承載力未達到極限時，樁的豎向抗壓極限承載力應(yīng)取最大試驗荷載值。5.2 單樁豎向抗壓極限承載力