鐵路橋梁基樁豎向抗壓靜載試驗方案

1、鐵路橋梁基樁豎向抗壓靜載試驗方案編寫人： 審核人：中鐵西南科學(xué)研究院工程檢測中心二零零八年五月五日鐵路橋梁基樁豎向抗壓靜載試驗方案試驗依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)客運專線鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收暫行標(biāo)準(zhǔn)鐵建設(shè)2005160號建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB50007-2002）。建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范（JGJ 106-2003）試驗?zāi)康牟捎媒咏谪Q向抗壓樁的實際工作的試驗方法，比較準(zhǔn)確地反映單樁的受力狀況和變形特征，確定單樁豎向（抗壓）極限承載力，對工程樁的承載力進行抽樣檢驗和評價。單樁豎向抗壓靜載試驗的基本原理單樁豎向抗壓靜載試驗，是一種原位測試方法，其基本原理是將豎向荷載均勻的傳至建筑物樁基上，通過實測單樁在不同荷載

2、作用下的樁頂沉降，得到靜載試驗的Qs 曲線及slg t等輔助曲線，然后根據(jù)曲線推求單樁豎向抗壓極限承載力等參數(shù)。四、儀器設(shè)備1、加載設(shè)備：油壓千斤頂（根據(jù)設(shè)計承載力的1.3倍進行加載，采用1000T千斤頂）或兩臺千斤頂并聯(lián)，高壓油泵站。2、荷載與沉降量測儀表：荷載量測使用量程60MPa壓力表，沉降量測使用大量程百分表。荷載與沉降量測儀表均經(jīng)過國家指定的計量標(biāo)定單位進行計量標(biāo)定。荷載試驗反力系統(tǒng)設(shè)計本試驗擬采用配重塊或鋼材作為反力系統(tǒng)堆載物，堆載物根據(jù)需要配置，主梁、次梁和荷載平臺約20噸?？傊亓坎恍∮谠囼炐枰奢d的要求。荷載平臺8m8m，堆載高度約為4m，具體高度根據(jù)實際需要堆載，總的試驗影響

3、面積80m2；荷載平臺支撐和支撐基礎(chǔ)形式可采用以下方式：用混凝土塊拼砌承力墻左右各一段，形式：長7m，寬不小于1 m，墻頂與樁頂高差2.0m(配合千斤頂和荷重傳感器的高度設(shè)置)。混凝土塊抗壓強度不低于15MPa?；A(chǔ)處理形式：以墻或支架為中心，底部用碎石或卵石換填1m深，長8m，寬2m?；A(chǔ)頂部澆注10cm厚的混凝土墊層，混凝土抗壓強度不低于15MPa；主梁采用多根8m長，型號為45a或60a的A3工字鋼組合，表面用鋼筋作為箍筋固定，箍筋位置與平臺的工字鋼錯開，根據(jù)驗算，需要的主梁數(shù)量其剛度和強度滿足試驗要求。主梁也可自行加工，如果施工現(xiàn)場有現(xiàn)成的可以作為主梁的工字鋼，也可以就地利用，兩種主梁

4、形式見下列圖片。 墊塊：3cm厚75cm75cm、65cm65cm、55cm55cm方形鋼板各1塊，45cm45cm方形鋼板2塊， 3cm厚直徑1m圓形鋼板1塊。次梁由36根8m長型號為40a的A3工字鋼組成，工字鋼上滿鋪竹夾板(或木板)，竹夾板約64m2，由此組成荷載平臺。經(jīng)驗算，在最大荷載作用下，剛度和強度能滿足要求，其中向上最大撓度為1.6cm，向下最大撓度為2.3cm。如果堆載變化，根據(jù)實際需要增減次梁即可。參照梁（基準(zhǔn)梁）由2根8m長型號15b的工字鋼組成。千斤頂最大量程采用1000噸，油表精度為0.4級，百分表精度為0.01mm， 如果沒有條件標(biāo)定千斤頂，需要標(biāo)定好的荷重傳感器，量

5、程為1000噸。試驗前,先委托評定機構(gòu)對千斤頂進行標(biāo)定,得出千斤頂系數(shù),根據(jù)最大加載量,求得最大荷載時油壓表壓力,對油壓進行分級控制,從而控制千斤頂分級在試驗樁頂施加豎向壓力。配重塊的加載和卸載由吊車完成，吊車為20噸以上。試驗檢測涉及的設(shè)備和材料清單匯總序號設(shè)備和材料產(chǎn)地規(guī)格型號數(shù)量備注1千斤頂中國最大量程800噸以上1臺2電動油泵中國1臺3精密油表中國1只4百分表中國4只5荷重傳感器中國量程1000噸1只6磁性表架中國4只7混凝土墊層現(xiàn)場取材C1528根據(jù)現(xiàn)場情況，可適當(dāng)加厚8混凝土承力墻C1571h視現(xiàn)場實際情況而定11工字鋼中國60a、8m長10根12方形鋼板中國厚3cm、75cm75

6、cm1塊13方形鋼板中國厚3cm、65cm65cm1塊14方形鋼板中國厚3cm、55cm55cm1塊15方形鋼板中國厚3cm、45cm45cm2塊16圓形鋼板中國厚3cm、直徑1m1塊17工字鋼中國15b、8m長2根18工字鋼中國40a、8m長36根19竹夾板中國64m220吊車現(xiàn)場調(diào)用20噸1臺可能用不到21焊機現(xiàn)場調(diào)用1臺以上六、試驗準(zhǔn)備工作收集原始資料，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、混凝土強度等級、施工日期、施工工藝等），以及樁的預(yù)估極限承載力值。試驗加載裝置的選擇：試樁所承受的荷載由油壓千斤頂分級施加。加載及反力裝置根據(jù)現(xiàn)場實際條件取壓重橫梁反力。圖1 單樁豎

7、向抗壓靜載試驗裝置示意圖樁頭處理形式：如果在成樁前能夠確定為試樁，最好加密箍筋，箍筋間距不大于80mm。要求被測樁檢測時強度達到28天或滿足試驗要求的抗壓強度。先鑿去樁頂浮漿，去破碎及軟弱混凝土，平整樁頂面。樁頂用厚度為5cm的同直徑鋼板鋪墊，基礎(chǔ)頂部澆注混凝土墊層，混凝土抗壓強度不低于15MPa。荷載與沉降的量測儀表：荷載用由標(biāo)定合格的級精密壓力表測量。試樁沉降采用大量程百分表測量。根據(jù)規(guī)范要求在試樁的兩個側(cè)面對稱安裝2個百分表。沉降測定平面距樁頂距離不小于倍樁徑，固定和支承百分表的夾具和基準(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。試驗加載方式的選擇：對于軟土地質(zhì)條件，試驗加載方式采用慢

8、速維持荷載法載荷的施加和卸載應(yīng)按照下表分步進行荷載分級表（以實際荷載為設(shè)計承載力的倍分級）試驗荷載比例實際荷載荷載至少保持時間試驗樁設(shè)計承載力的13120分鐘試驗樁設(shè)計承載力的26120分鐘試驗樁設(shè)計承載力的39120分鐘試驗樁設(shè)計承載力的52120分鐘試驗樁設(shè)計承載力的65120分鐘試驗樁設(shè)計承載力的78120分鐘試驗樁設(shè)計承載力的91120分鐘試驗樁設(shè)計承載力的104120分鐘試驗樁設(shè)計承載力的117120分鐘試驗樁設(shè)計承載力的130120分鐘試驗樁設(shè)計承載力的10460分鐘試驗樁設(shè)計承載力的7860分鐘試驗樁設(shè)計承載力的5260分鐘試驗樁設(shè)計承載力的2660分鐘試驗樁設(shè)計承載力的0180

9、分鐘需檢測的樁位統(tǒng)計表序號墩號橋墩里程 樁徑(m)設(shè)計容許荷載(kN)序號墩號橋墩里程 樁徑(m)設(shè)計容許荷載(kN)1G16121J7812G45122J10113H41364723K414H361365224K3615H661367825K6316H961364826K9617I3127K125138958I36128K15119I72129K182110I96130K2201387811I126131K243112I167132K272113I189133K3041398014I222134K334115I249135K3641.2516I279136K397117I311137K429

10、118I340138K460119J6139K493120J39140K5221其它注意事項在試驗設(shè)備、儀器儀表的運輸過程中應(yīng)確保其不損傷，以保證現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確無誤。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。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反力鋼梁在試驗中嚴(yán)禁超載，以免發(fā)生人員和儀器損壞。試驗現(xiàn)場必須搭起能防雨、遮陽的臨時帳篷或設(shè)施，以保護儀器設(shè)備。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。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。七、現(xiàn)場

11、試驗規(guī)定和要求開始試驗的時間：灌注樁應(yīng)在樁身混凝土達到設(shè)計強度后，才能進行。慢速維持荷載法按下列規(guī)定進行加、卸載和沉降觀測。荷載分級：每級荷載值為預(yù)估單樁極限承載力的1/10。測讀樁沉降量的間隔時間：每級加載后，按第5、15、30、45、60min測讀樁頂沉降量，以后每隔30min測讀一次。沉降相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)；每一小時內(nèi)的樁頂沉降量不超過0.1mm，并連續(xù)出現(xiàn)兩次（從分級荷載施加后第30min）。當(dāng)樁頂沉降速率達到相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時，再施加下一級荷載。卸載時，每級荷載維持1h，按第15、30、60min測讀樁頂沉降量后，即可卸下一級荷載。卸載至零后，應(yīng)測讀樁頂殘余沉降量，維持時間為3h，測讀時間為第

12、15、30min，以后每隔30min測讀一次。當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時，可終止加載：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（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）。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(biāo)準(zhǔn)。已達到設(shè)計要求的最大加載量。當(dāng)工程樁作錨樁時，錨樁上拔量已達到允許值。當(dāng)荷載-沉降曲線呈緩變型時，可加載至樁頂總沉降量6080min；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80min。千斤頂、油泵的安置和檢查。千斤頂應(yīng)平放于試樁中心。試驗前應(yīng)仔細檢查千斤頂、油泵工作是否正

13、常，油路是否漏油。百分表的安裝要求百分表應(yīng)安裝固定在支承于相對不動的基準(zhǔn)梁上，百分表的安裝應(yīng)使表軸線平行于被測位移的方向，不得傾斜。八、試驗資料的整理單樁豎向抗壓靜載試驗概況：整理成表格形式，并應(yīng)對成樁和試驗過程出現(xiàn)的異常現(xiàn)象作補充說明。單樁豎向抗壓靜載試驗記錄表。單樁豎向抗壓靜載試驗荷載沉降匯總表。繪制有關(guān)試驗成果曲線：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的坐標(biāo)比例），（Slgt，SlgQ）曲線，以及其它輔助分析所需曲線。確定單樁軸向抗壓極限荷載。九、單樁承載力的確定1、單樁豎向極限承載力的確定（1）根據(jù)沉降隨荷載變化的特征確定：對于陡型Q-s曲線，取其發(fā)生明顯陡降的起始點對應(yīng)的荷載值。（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。（3）當(dāng)在某級荷載作用下，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(biāo)準(zhǔn)時，取前一級荷載值。（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。（5）當(dāng)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。2、單樁豎向承載力特征值Rk的確定：將單