单桩静载荷试验方案.docx
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单桩静载荷试验方案
单桩载荷试验方案
1检测依据
2检测目的
采用接近于实际工作的试验方法,比较准确的反映搅拌桩单桩的受力状况和变形特征,确定单桩竖向抗压承载力,作为对搅拌桩单桩承载力进行抽样检验和评价。
3单桩竖向抗压静载试验的基本原理
单桩竖向抗压静载试验,是一种原位测试方法,其基本原理是将竖向荷载均匀的传至基桩上,通过实测单桩在不同荷载作用下的桩顶沉降,得到静载试验的Q-S曲线及S-lgt等辅助曲线,然后根据曲线推求单桩竖向抗压承载力特征值等参数。
4仪器设备
仪器设备见表1
表1单桩静载实验设备表
实验仪器
数量
备注
油压千斤顶
1台
100t
位移传感器或大量程百分表
4只
两个方向对称安置
压力传感器
1只
桩基静载荷测试分析系统
1台
高压油泵
1台
加载反力装置
1套
承压板及其他附件
若干
注:
荷载与沉降量测仪表均经过国家指定的计量标定单位进行计量标定。
5实验准备工作
(1)收集原始资料,了解试桩场地工程地质情况,试桩的基本情况(如桩长、桩径、施工日期、施工工艺等),预估桩的极限承载力,加载反力装置能提供的反力不得小于最大实验荷载的1.2倍。
图1现场试验装置示意图
(2)试验方案制定(包括桩头处理、加载装置等)。
①试验加载装置的选择:
试桩所承受的荷载由油压千斤顶分级施加。
加载及反力装置应根据现场实际条件设置,实验荷载宜在检测前一次加足,并均匀稳固的放置于平台上。
②荷载与沉降的量测仪表:
试桩沉降采用位移传感器或大量程百分表测量。
根据《建筑基桩检测技术规范》要求直径大于500mm的桩,应在其两个方向对称安置4个位移测量仪表。
沉降测定平面距桩顶距离不小于200mm,固定和支承位移测量仪表的夹具和基准梁应避免太阳照射、振动及其他外界因素的影响。
③试验加载方式的选择:
试验加载方式采用慢速维持荷载法(逐级加载,每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载,然后逐级卸载到零)。
(3)实验仪器设备性能指标
实验仪器设备性能指标应符合下列规定:
①压力传感器的测量误差不应大于1%,压力表精度应不小于0.4级。
②在实验荷载达到最大实验荷载时,实验用油泵、油管的工作压力不应超过额定工作压力的80%。
③荷载传感器、千斤顶、压力表或压力传感器的量程不应大于最大实验荷载的2.5倍,也不应小于最大实验荷载的1.2倍。
④位移测量仪表的测量误差不大于0.1%FS,分辨率不小于0.01mm。
(4)其他注意事项
①在试验设备、仪器仪表的运输过程中应确保其不损伤,以保证现场测试数据的准确无误。
②现场吊装安置加载设备时,应采取必要的安全措施,保证设备的安放位置正确和人员设备的安全。
③反力架的安装和焊接要牢固可靠,对于不符合要求的反力装置不能进行正式试验加载工作。
④压重宜在检测前一次加足,并均匀稳固地放置于平台上。
⑤反力钢梁在试验中严禁超载,以免发生人员和仪器损坏。
⑥试验现场必须搭起能防雨、遮阳的临时帐篷或设施,以保护仪器设备。
⑦高压油泵等仪器设备应按照就近、方便、安全的原则安放。
⑧测试现场所接电源必须符合临时架设电源线路的要求,禁止乱扯电源、电线,防止漏电、触电等事故发生。
6现场试验规定和要求
(1)开始试验的时间及检测数量
载荷试验宜在成桩28d后进行。
检测数量为总桩数的0.5%~1.0%,且每项单位工程不少于3根(或3点)。
(2)反力装置
根据试桩要求的最大试验荷载和现场条件,试桩的反力装置可采用堆重平台或锚桩两种方式。
作为堆重可选用钢锭、混凝土预制块等,或采用工地常用的砂子、碎石装入聚乙烯编织袋(袋重300~400N),用人工整齐码放在由型钢拼组而成的加荷平台上。
作为反力装置,最大实验荷载不应小于设计要求的单桩竖向抗压承载力特征值的2.0倍。
加荷平台的两端应搁置在稳定的支座(如枕木垛)上。
支座的最内边和被试验桩的净距离见表2。
表2受检桩、锚桩(或压重平台支墩)和基准桩之间的距离
反力装置
受检桩中心与锚桩中心
受检桩与压重平台支墩净距
受检桩中心与基准桩中心
基准桩中心与锚桩中心
基准桩与压重平台支墩净距
锚桩横梁
≥3d且>2.0m
≥3d且>2.0m
≥3d且>2.0m
压重平台
≥1B且>1.5m
≥1.5B且>2.0m
锚桩压重联合
≥3d且>2.0m
≥4d且>2.0m
注:
1、d为受检桩或锚桩的设计直径或边宽,取其较大者;如受检桩或锚桩为扩底桩时,受检桩与锚桩的中心距尚不应小于2倍扩大端直径;
2、B为支墩边宽,当B大于2.5m时,对受检桩与压重平台支墩之间的净距可取2.5m;
3、对大直径桩静载实验,当基准梁长度达到12m或以上时,其基准桩与受检桩、锚桩(或压重平台支墩)之间的距离任不能满足上述要求时,应对基准桩位移进行检测。
位移测量仪表的分辨率宜达到0.1mm。
(3)加荷方法
采用慢速维持荷载法,慢速维持荷载法按下列规定进行加、卸载和沉降观测。
①荷载分级:
分级荷载宜为最大实验荷载的1/10,最大加载压力不应小于设计要求压力值的2倍,加载应采用逐级等量加载,第一级荷载可取分级荷载的2倍。
②测读桩沉降量的间隔时间:
每加一级荷载前后均应各读记承压板沉降量一次,每级加载后,按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量,以后每隔30min测读一次。
③稳定标准:
每一小时内的桩顶沉降量不超过0.1mm,并连续出现两次(由1.5h内的沉降观测值计算)。
④终止加载条件:
当出现下列情况之一时,即可终止加载。
A.某级荷载作用下,桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍(当桩顶沉降能相对稳定且总沉降量小于40mm时,宜加载至桩顶总沉降量超过40mm);
B.在某级荷载作用下,桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍,且经24h尚未达到相对稳定标准;
C.当达不到极限荷载,已达到最大实验荷载,桩顶沉降速率达到相对稳定(收敛)标准;
D.当荷载-沉降曲线呈缓变型时,可加载至桩顶总沉降量60~80mm;在特殊情况下,可根据具体要求加载至桩顶累计沉降量超过80mm。
⑤卸载观测的规定:
卸载时,每级荷载维持1h,按第5、15、30、60min测读桩顶沉降量后,即可卸下一级荷载。
卸载至零后,应测读桩顶残余沉降量,维持时间为3h,测读时间为第5、15、30min,以后每隔30min测读一次。
(4)千斤顶、油泵的安置和检查。
油压千斤顶额定的加载量应大于估算试桩加载量的1.2倍,且应平放于试桩中心。
试验前应仔细检查千斤顶、油泵工作是否正常,油路是否漏油。
(5)位移传感器(大量程百分表)的安装要求
位移传感器(大量程百分表)应固定在支承于相对不动的基准梁上,不得倾斜。
(6)承压板
被试验桩顶应铺垫1~2cm的薄层细砂以达到找平的目的,然后在桩顶与油压千斤顶之间放置一块圆形的承压钢垫板,其直径与被试验桩的直径一致。
厚度不小于25mm。
7现场实验
(1)在前述试验准备工作完成后,即可开始正式试验。
(2)慢速维持荷载法加载方式下的试验过程如下:
慢速维持荷载法:
按照6
(2)条的规定,逐级加载、观测沉降,每级荷载下的桩顶沉降达到相对稳定后再加下一级荷载,直到满足试验加载终止条件;然后逐级卸载、观测沉降,直到卸载到零。
(3)试验过程中应注意记录现场天气变化情况。
对试验过程中出现的各种意外或异常情况,应及时向试验负责人反映。
8成果整理
①单桩竖向抗压静载试验概况:
整理成表格形式,并应对成桩和试验过程出现的异常现象作补充说明。
②单桩竖向抗压静载试验记录表。
③单桩竖向抗压静载试验荷载—沉降汇总表。
④绘制有关试验成果曲线:
为确定单桩的极限荷载,一般绘制Q~S(按整个图形比例横:
竖=2:
3,取Q、S的坐标比例),(S~lgt,S~lgQ)曲线,以及其它辅助分析所需曲线。
⑤确定单桩轴向抗压极限荷载。
9单桩承载力的确定
(1)单桩竖向极限承载力的确定
①根据沉降随荷载变化的特征确定:
对于陡降型Q-S曲线,取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值。
②根据沉降随时间变化的特征确定:
取
曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值
③出现终止加载条件情况B时,取前一级荷载值。
④出现终止加载条件情况C时,桩的竖向抗压极限承载力取大于等于最大实验荷载值。
⑤对于缓变型
曲线可根据沉降量确定,《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)中规定取桩顶总沉降量S=40mm所对应的荷载值作为单桩竖向极限承载力。
(2)单桩竖向承载力标准值Rk的确定:
单桩竖向抗压承载力特征值
应按单桩竖向抗压极限承载力的一半取值。
(注:
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