27定向式水平荷载试验支撑系统研发

1、定向式水平荷载试验支撑系统研发吉赞项目部建筑工程公司双赢 QC小组前言：沙特吉赞项目位于沙特阿拉伯 吉赞省经济城内，近邻红海边，距海边 2.5km，属于砂砾质海岸堆积地貌。吉赞项 目由5个power block机组，每个block的 主机部分为两台余热锅炉带两台燃机，配 一台汽轮机组成，由于地质较差，以及机 组振动设备较密集，故而每台机组设计了758颗灌注桩作为地质改善措施。在桩基施工前，需要根据地勘报告进行试验桩试验，取得垂直承载力、水平承载力等试验参数设计正式桩基。吉赞项目使用的规范为阿美规范（SAES）桩基试验部分参考美标（ASTM）.其中水平荷载试验设计为定向式水平荷载试验（fixed

2、-head test method），此试验是模拟大筏板基础内桩基受力状态得到的桩基水平承载力参数，提高桩基的经济性。此种试验方法在国内标准中并未采用过，而且在沙特境内的第三方实验室也未有此 类大直径灌注桩的施工案例。一、小组概况小组名称双赢QC小组课题名称定向式水平荷载试验支撑系统研发成立时间2015年12月注册日期2015年3月注册号码课题类型创新型姓名职务文化程度年龄组内分工唐兆来项目副经理本科技术顾冋（设计）尤洪涛专业主任本科33技术顾冋（设计）陈涛专业副主任本科33组长（设计）张文涛技术组长本科34资料收集吴强技术贝本科措施编制、安装李为志施工员高中加工、安装HOASSNQCin s

3、pector阿美规范支持制表人：张文涛、选择课题1、美标ASTMD396&6.1表述为定向式水平荷载试验，试验原理为防止桩顶在荷 载试验过程中的变形旋转。以钢性支架将桩头固定，模拟桩身在基础内部受力 形态，所得到水平承载力参数。蚪帀 D39G6 - S75此套规范中仅仅标明了钢性框架受力角度(30/60/90 )、支撑设置长度几个要 点(试验桩身距支撑端为3m，桩身支撑距地面不小于2m,),并没有详细的试验 施工方案。小组对沙特地区多家国际认证的实验室进行咨询，并没有此种方案在大直径灌 注桩的施工案例，国内规范中更没有设计此种试验方案2、国内试验方案：国内规范(JGJ106水平荷载试验(fre

4、e-head test method)。优点：试验简便，检测周期短, 试验数据普遍满足单桩设计。缺点：对于工业大筏板震动设 备基础设计中，难以达到特定试 验数值，试验参数使设计超载， 增加项目投入，加载过程中会出 现侧向位移，反映群桩设计有限 制。图片：自由式水平荷载试验方法 课题选定为：定向式水平荷载试验支撑系统研发。三、目标确定目标：定向式水平荷载试验支撑系统研发目标值：最大试验荷载460Kn桩身位移最大12mm （设计要求最大试验荷载允许位移）。目标可行性分析:1、试验桩受力表现分析试验桩型摩擦桩试验桩直径800mm试验类型水平承载力试验试验长度22m桩基设计水平何载230kN最大试验何

5、载460kN试验模型14.77mmMx : 21.079KNFz： 207KNMz: -10.28KN/ 10.295mm5.717mm2.316mm1.039mm!0.511mm自由状态下试验桩侧向受力分析Table 1-1 -Ultimate Force En velope Acting on Top of PileS. No.Description(类型)Loads Acting on Top of Pile(桩身载荷作用分析)1En velope 1 (Max.Compressi on)C = 1260 kN, Fx = 5.397 kN, Fz = -88.596 kN, Mx =

6、-20.206 kNm, My = 0 kNm, Mz = 0.359 kNm2En velope 2 (Max.Tension)T = 0 kN, Fx = 40.235 kN, Fz = -205.693 kN,Mx = -26.788 kNm, My = 0 kNm, Mz = -6.646 kNm3En velope 3 (Max. Shear)C = 937 kN, Fx = -54 kN, Fz = 207 kN,Mx = 21.079 kNm, My = 0 kNm, Mz = -10.28 kNm4En velope 4 (Max. Mx)C = 704 kN, Fx = 47

7、 kN, Fz = -180 kN, Mx = -34 kNm, My = 0 kNm, Mz = 6 kNm5En velope 5 (Max. Mz)C = 756 kN, Fx = -156 kN, Fz = 40 kN, Mx = 2 kNm, My = 0 kNm, Mz = 17 kNmC= Compressi on, T=Te nsion, Fx = Lateral Force in Global X Direction, Fy = Lateral Force in Global Z Direction, Mx = Moment in Global X Direction, My

8、 = Moment in Global Y Direction , Mz = Moment in Global Z DirectionTable 1-2 - Load Comb in ati onsS. No.Description(类型)Description (类型)1LC 1011.4 x Dead Load (Pile) + Force En velope 12LC 1021.4 x Dead Load (Pile) + Force En velope 23LC 1031.4 x Dead Load (Pile) + Force En velope 34LC 1041.4 x Dead

9、 Load (Pile) + Force En velope 45LC 1051.4 x Dead Load (Pile) + Force En velope 5考虑基础内群桩效应为 1.4倍的设计荷载+正常限度使用受力模型对试验桩进行分析， 模型信息包含了桩型设计情况，地质承载及 土质分析，从而提供桩基受力分析。简表中为 1桩型极限受压、2桩型极限受 拔、3桩型极限受剪、4和5为轴向位移受力情况。从模型中看出 Envelope 3 受剪力模型，桩型可受剪力(Fz为207KN正向受力(Mx)为21.079KNm2、支撑结构受力分析根据美标ASTM-D3966-6.1定向式水平荷载试验要求：In

10、 stall the test pile so that it exte nds a sufficie nt dista nee above the adjace nt ground surface to accommodate the steel frames but not less tha n 2 m (6.5 ft). Firmly attach by clamp ing, weld ing, or some other means, a right angle (approximately 30-60 -90) frame to each side of that portion o

11、fthe pile exte nding above ground surface. Desig n and con struct the frame so as to preve nt the top of the pile from rotat ing un der the maximum lateral load to be applied. Support the ends of the frames on steel rollers acting betwee n steel beari ng plates with the bottom beari ng plate support

12、ed7on a pile（s） or cribbing with sufficient bearing capacity to prevent any significant vertical deflections of the ends of the frame. Maintain a clear distance of not less than 3 m （10 ft） between the test pile and support for the ends of the frames. The steel bearing plate shall be of sufficient s

13、ize to accommodate the ends of the frames and the steel rollers including the maximum anticipated lateral travel. Steel rollers shall be solid and shall be of sufficient number and diameter （but not less than 50 mm （2 in.） in diameter） so as to permit free horizontal movement of the frames under the

14、 anticipated downward pressures resulting from the maximum lateral test load to be applied.N OTE 5 For practical purposes for a 3-m （10-ft） spacing between the test pile and frame support, it can be assumed that the vertical reaction at the ends of the frames is equal to the lateral load being appli

15、ed to the test pile at the ground surface.*钢结构支撑安装在测试桩上方距离地面不少于 2m（6 英尺）。可采用螺栓链接、 焊接或其他链接方式，直角结构的一端延伸到结构项端支撑上（一般角度为 30/60/90 ）。钢结构支撑的设计和构建，用以防止测试桩顶部在最大水平荷载时产 生旋转位移。 钢结构支撑的底部横梁和项端支撑 （支撑桩或其他支撑系统） 必须有 足够的承载力， 以防止钢结构支撑的垂直变形。 测试桩与支撑端距离不小于 3m（10 英尺）。钢结构支撑项端与支撑端需要配置平面钢板和钢滑管，用以保证结构支撑 与滑管的水平移动。钢滑管应足够坚实，足够数量和

16、直径（直径不小于50mm），以满足允许自由水平运动的结构下的最大压力。注释 5：钢结构支撑到桩底间距，它可以模拟测试桩垂直荷载的力在基础底面于水 平荷载的受力相等。根据美标中表述的试验要求细节可确定支撑框架组成结构为：1、支撑框架为钢性结构，在桩身两端。2、框架柱距离长度不小于 2m（3m 可模拟试验桩在基础内的受力效果）3、钢结构可采用螺栓连接、焊接或其他形式。4、钢结构框架连接角度为 30/60/90，直角结构。5、支撑端必须有足够的承载力（可为预埋桩或其他形式）6、测试桩与支撑段距离不小于 3m7、支撑端和钢结构项端中要设置钢平板及滑管 （滑管直径不小于 50mm）根据结构细节小组使用模

17、块进行验算：16213.9KN460KNMx : 21.079KN.mMoment :157.5KN.m11.63mm jf III 7.319mmiI| 4.381mmI1.266mm0.039mm钢结构支撑结构试验受力分析Table1-3 - Beam End Force Summar梁受力细节数据表hodeMn Fx1G1 F3RCEE61102F3RCEE29MflxFy6161eihin Fz6134Min UxMax MyMin MyBlMaxl.lz61Min llz104 FORCE E105 FORCE E102 FORCEE1C? FORCEE1C門兀EE101 FORCE

18、 E102 FORCE E103 FORCE E怔 FORCE EIMF 沖 CEE29FlkNFyFZ汕IZ52.6!.C&0C.OMZkHmMX kNm357.2 iil iimi di hii$-0.D0.0 =miiili irwi72161IBll IEBJM7 ?-0.0:iiniiiiimiidimi lii m iti150.0 j0.0 fHUB MH*(* *! Ill * IB 戏！l-156.0j 轴匹 加innam hhiiiimm bhi 402 j潞710.01 MQ j0,0?.旅 -0.0:0.C i1;:.:ii ail i17.6 -“ij-I 泓生_15

19、1.5 i-1524 i IB- s n - 9U4.9 s.”rBa“r宅*29.6 i會可17S2.60,0402 j 205.7 -54.oT_而d $ -15B.il40.Q n i m i 电 m an 11 ibu 11 11 u MU Q i uai 11 ia mi : m ” ma m i0.0;537.0?7S6 0:47.0：1S0.Q :F为试验过程中支撑架的受力表现，M为轴向位移受力Table 1-4 - Design Envelopes (Based on Analysis)-DC-id：I ku 1111 hu i On m I hu0.0 .W-3594!270

20、.9 :3125 :提出方案方案对比选择确定方案编制措施批S. No.Descripti onDescripti on1Desig n En velope 1 (Maximum Compression - At steel frames)C = 1752.6kN2Desig n En velope 2 (Maximum Tension)T = 0kN,Shear = Fy+Fz2 = 209.6kNMome nt =364kN.m3Desig n En velope 3 (Maximum Shear)C =954.6kN,Shear = Fy+Fz2 = 213.9kNMome nt = 15

21、7.5kN.m4Desig n En velope 4 (Maximum Mome nt )C =937kN,Shear = F+Fz2 = 213.9kNMome nt = 371.4kN.m5Desig n En velope 5 (Maximum Combi ned Axial n .丄、Note 1Mome nt)C = 1260kN,Shear = Fy2+Fz2= 214.2kN,Mome nt = 376.2kN.mNote-1: Desig n En velope 5 is the same desig n en velope for the ultimate no dal r

22、eact ions applied at the top of pile.从分析表中可以看出支架水平最大受剪：213.9KN,满足正向受力157.5KN.m测试桩的正向受力21.079KN.m （包含安全系数后47KN.m）3、可行性分析结果钢结构支撑安装可满足试验桩受 力后保持定向水平位移时的垂直 度支撑，不会产生在受到最大水 平荷载时所产生的旋转位移。钢 结构支撑设计安全有效。四、提出各种方案及选择最佳方案1、理顺研究思路：为有序合理的完成目标，小组对研制工作 进行了理顺，并绘制了流程图：2、研究研制方案:小组成员根据美标规范要求对试验方案进行了充分讨论，分析了支撑系统中的控制要素,拟定了

23、设计草案:支撑系统设计111固定支架支架连接 项端支撑从初步设计草案中确定了支撑系统的三个要点：固定支架、支架连接、项端支撑3、提出设计方案并论证：小组成员对分析出的三个控制要点分别提出了实施方案，并进行一一论证。固定支架针对如何进行桩头固定小组提出了两种设计思路固定支架桩头顶部固定支架桩身两侧固定支架方案一：桩头顶部安装支架方案一：桩身两侧固疋支架结构：支架灌注桩头顶部结构：支架包箍桩身设计原理：根据桩身间距制作支架，埋入桩身内连接钢筋 笼，顶部灌浆60cm与桩身连为一体。设计原理：根据桩身外形尺寸制作支架，采用包箍将桩身紧 固材料选择：支撑架，灌浆料，焊材材料选择：支撑架，80cm钢管，焊

24、材小组成员以精度准确性、适用性及安装便捷性为标准进行试验，优选对比 支架安装精度准确性灌浆支架包箍支架1、试验过程中桩顶连接部位受压，通 过水平支撑进行压力传导2、 支架与支撑点结合面为0.4 m2,3、受压每200kn,侧向位移1mm4、卸压后支架无变形1、试验过程中，底部及顶部包箍受 压，斜面支撑与水平支持同步传导2、支架与支撑结合点为0.6 m3、受压过程中未出现侧向位移4、卸压后支架无变形支架适用桩型灌浆支架包箍支架49360100 channel steel/1K 工 220 h-section steel982100槽钢 /3厂6J1220工字钢1、根据受压安全系数要求进行制作2、

25、间距400mm支架颗满足800-1000mm 桩型，间距800mm支架满足1200mm-1500mm 桩型。1、根据桩型外部尺寸进行加工，2、包箍直径根据桩型直径设计，三角形支架可满足各桩型使用。支架安装便捷性灌浆支架包箍支架安装工期为1天拆除时断开支架部分及包箍的连 接。安装工期为3天，待灌浆层强度达到设 计标准方可试验；拆除需将灌浆层凿除，切除支架与内部 钢筋笼连接部分。通过实验检测包箍支架在受压过程中压力传导均匀，钢性达到安全要求，并在试验精度、适用桩型及安装便捷性方面优于灌浆型支架，因此小组选用包箍式支架作为试验系统的 桩头固定部分。(2 )支架连接对于支架连接措施，小组根据连接的稳定

26、性，提出了两种方案设计，从中优选。支架连接方案二：焊接螺栓铰接焊接方案一：螺栓连接结构：螺栓铰接设计原理：在套管定点位置根据钢筋布置间距制作配筋固 定套管，用对拉螺栓进行紧固。结构：钢性焊接设计原理：根据安装位置及套管尺寸，制作小型固定架固定 套管。并制作加固件固定在模板支撑上。材料选择：焊材材料选择：20高强螺栓(1)对螺栓连接进行验算分析将支架拆分为4部分：1柱体、2水平梁、3斜撑、4包箍。各部位节点部分采用高强螺栓连接。G根据夹板厚度，及试验过程中受力要求，进行高强螺栓受力计算，确定 选用直径20mm，10.9级高强螺栓连接可满|足强度要求|安装顺序为将柱体部分通过包箍安装于试验桩身，检

27、测垂|直度，将水平梁与斜撑组装一体后，安装到支撑架柱体上，检测水平度。安装完成后，紧固所有螺栓。|试验结论优点：拆卸运输方便，安装方便。缺点：配装稳固性较低，多次拆装螺栓损坏会造成安全隐患。高强螺栓选用计算V=47KN,选用10.9级M20摩擦型高强螺栓，钢材材质为 Q235钢，接触面为喷砂处理。 此高强螺栓的承载力为：Nbv=0.9nf ii P=0.9*0.45*155=60.75KNT V?e 60 0.3 18KN ?MnTx 一Tr一218 21。6 75 2 26.01KNXyi 6 70 4 756N1YT?X1 2 -18210 70 2 24.3KNX2y2 6 702 4

28、752VT 2TJ22N (Niy Niy) Nix .(10 24.3)26.0143.04 KNNVb 60.75 KN*单个高强螺栓抗剪承载力设计值Nbv=0.9nf iPNbv单个高强螺栓抗剪承载力设计值P予拉力，取155抗滑移(摩擦)系数，取 0.45 nf传力摩擦面数0.9螺栓受力非均匀系数根据计算该设计满足强度要求。(2)对焊接进行验算分析支架分为A主体结构和B包箍两部分，主体结构在加工场按照试验设计要求组装制作成一个整 体；包箍部分分为两段， 一段焊接与主题部分，另一段待主题部分安装与桩身后根据尺寸进行 焊接。主体结构制作为首先焊接柱体部分，将前部包箍连接与柱体，支撑梁与斜撑部

29、位按照美标要求尺寸进行加工，并将主体部分焊接为整体。试验结论优点：支架整体强度高，稳固性强。缺点：安装拆卸用时长，耗材投入及人工成本相对高，变形后不宜处理ANSYS 3D MODLEI通过Ansys有限元软件进行支撑架受 力分析：如图所示在桩体受力后支持架体 顶端包箍与底部支撑项端位置为主要受力 点，其次为底部包箍后段位置。在加载受 力过程中此位置受力较大需要进行加劲肋 加固。保证支撑架体的整体钢性和安装的便捷性，小组决定采用前部支撑架体进行焊接，包箍位置采用20mm、10.9级高强度螺栓连接。并在受力较大的水平支撑及顶部包箍位置增设了加劲肋预防受力变形。ANSYS LOAD ANISYFUM

30、9fT9ANSYSFE6.22016(1)项端支撑方法根据美标支架项端支撑要求，对项端支撑方法小组提出三种方案设计，进行试验优比HI支架连接措施/)II支撑桩混凝土压块钢性支墩材料混凝土压块方案三：钢性支墩设计原理采用大面积钢性路基板将试验压力传导至地面提供试验支撑。-以支撑架项端压板为中心点，按照路基板面积进行整平，铺设路基板，在路基板上 部焊接一钢性支墩。材料路基板，钢支墩21根据试验支撑要求，保证支架试验过程中的精度控制，对三种方案进行试验对比24对比项目 精度控制支撑桩混凝土压块钢性支墩经济成本1、混凝土灌注桩平均每米机械成本为”专 i 层耳/hr咒：a :旨“ ：$ :刁肚 事匸 2

31、 ggg-yr 堰锻睪啖齡粧细迤邂零邊澄辭试验桩基受压后通过支撑项端传导到摩擦 面给予支撑桩的压力，支撑桩通过与土层 的摩擦力与桩底端承力给予支撑，通过受 力软件分析试验荷载达到 1160KN,接触面 为0.64 m试验桩受力后通过项端传导至钢性支墩由 底部路基板分散至下部土层，由土层承载 力给予支撑，荷载达到1160KN,路基板尺 寸为2m*6m，接触面为12 m,底部土质 压实系数在80%可满足支撑要求。支撑点 必须在受力中心位置。 路基板为机械公司借用 钢性支墩用 200工字钢，1.1m长，9 根 底部整平夯实。支撑桩深度为 4m （已增加25% 安全系数）。270元2、4m直径800m

32、m桩，需用 2.24m3混凝 土试验桩加载受力后通过支撑项给予混凝土 块向下压力，混凝土块通过底部承载力给 予支撑，通过分析荷载到达1160KN,底部土 质30cm厚度压实系数在 95%才可以作为 支撑。但是如支撑点不均匀，会导致局部 受压过大，从而下沉支撑受力偏移，影响 试验参数。1、压块尺寸为1.9m*3m*1.6m2、底部整平夯实。安装便捷1、进行支撑桩施工；2、桩顶进行接触面桩帽施工3、取桩帽混凝土试块进行强度试验4、混凝土强度达到100%，可进行试验 试验桩施工时同步施工支撑桩试验完成后进行桩头破除作业。安装总用时16小时放弃1、对支撑架项端位置按照混凝土压块尺 寸进行开挖，2、开挖

33、后对底部进行找平夯实处理3、 将混凝土压块放置试验位置进行72小 时静载4、回填压块周围缝隙。试验完成后开挖，吊出试块后进行回填安装总用时87小时放弃1、对支撑架项端位置按照路基板位置进 行找平夯实处理2、铺设路基板3、安装钢性支墩，进行找平焊接到路基 板上试验完成后整体吊出即可安装总用时4小时选用根据三种方案的对比，最终确定制作钢性支墩来控制固定架项端支撑精度，此方案相对于其他两种方案，在安装便捷性和精度控 制上有明显优势，此点为措施控制的重中之重，相对于经济成本，钢性支墩使用材料可协调到场机械设备框架使用，底部采用履带吊 路基板试验完成后退还。经小组计算，需用120工字钢264.491KG

34、(27.929*1.1*9)。五、确定最佳方案、绘制图纸:（一）确疋最佳方案通过分析论证实验，我们最终确定的 支撑系统设计最终方案41措施编制方案即已确定，小组成员立即着手进行措施编写。通过数据验算，按照定向式水平 荷载试验要求，编写出施工措施，通过业主、项目部技术部门及分包商会审，批准投入 使用。EDetail 1B ；-lllloO ! I I加80槽钢1220工*钢E-E加工图4花纹钢板1B槽钢E槽钢11 111 IC-C受力分析测试B-B图纸会审措施审批六、制疋对策（一） 方案分解为了制定出切实可行的对策，小组成员首先对实现方案的各个环节进行了细化:定向水平荷载支撑系统安装制表人：陈涛

35、2016年2月1日（二）制定对策表序 号对策目标措施完成时间地点负责人1材 料 准 备型氷钢管达到图纸设计性 能要求。1、根据图纸要求确定 材料用量2、寻找现场可使用的 旧材料2月14日物资部门 施工现场陈涛 吴强辅件 材料要求物资公司采购辅件 材料2月15日物资 部门张文涛234加工 制 作支架 加工符合美标对钢性支架的要求尺寸1、进行断料尺寸切割2、现场放样组装2月17日加工厂尤洪涛包箍 制作满足桩身使用设 计要求根据桩身直径尺寸进行 选材、切割2月18-20日加工厂陈涛钢支 墩按要求满足支架 项端支撑进行钢支墩焊接2月21日加工厂张文涛5安 装、固疋路基 板及 支墩 安装支架 主体 安装

36、根据图纸要求定位保证安装垂直度及水平度1、测量定位2、路基板铺设3、钢支墩安装1、架体安装2、包箍安装3、检测安装参数4、紧固连接螺栓2月23日2月23日施工现场施工现场陈涛吴强整体 参数 检测满足美标支撑体 系安装要求测量安装后各部位尺寸2月23日施工现场李为营6桩 基 试 验试验 前检 测根据预定标高控 制浇注1、试验仪器调试归零2、原始数据测绘2月24日施工现场张文涛试验 过程 中检 测拆除连接固定架旁站记录2月24-25日施工现场吴强试验 完成 后数 据分 析根据实验要求进 行数据整理1、绘制受力曲线2、桩身偏差及受力时 间表2月25日办公室唐兆来 陈涛7支架拆除可重复利用1包箍拆除2

37、整体支架拆除2月26日施工现场李为志制表人：张文涛 2016年2月1日七、对策实施对策实施一：材料准备支架钢性材料准备：小组对现场设备框架进行测量、拆除对物资部对使用耗材进行采购效果检查：经检查现场配备使用材料及配件符合图纸设计要求，可满足支架制作对策实施二：加工制作支撑架加工：小组对对支撑架体各部位按照图纸设计要求进行加工组装架体采用120工字钢为柱和水平梁受力体，采用10槽 钢作为连接，12工字钢作为斜撑架体，全面焊接成为 一体。包箍部分采用 800mm钢管平均切割两部分， 间距700mm自结构柱顶部布三道，每道宽度250mm。 外部包箍顶部焊接钢板开孔位置同柱体开孔位置一直， 开孔直径2

38、1mm。为了方便安装外部包箍安装两个水平把手2.2钢支墩加工：使用I20工字钢1.1m*9根焊接找平。 效果检查：钢支架各部位尺寸柱体长度2.8m，水平梁长度3.4m，斜撑长度3.6m。水平梁于柱 体连接位置为柱体2m处，通过计算架体角度为306090。支撑项端与柱体距离为3.4m 减去桩身半径及滚轮位置为3m，各部尺寸符合美标规范要求。对策实施三：安装、固定支墩安装：根据桩身到钢支墩位置进行支墩放置，并检测整体平整度。根据桩身到支墩位置画定路基板铺方位置，进行地面找平及土质夯实处理。处理完 毕后放置路基板，并检测整体平整度。调整支墩位置后，将钢支墩焊接在路基板上。支架安装:首先将支架主体吊装

39、到试验桩体位置，调整垂直度将架体卡入桩身。如桩身不平整 进行处理。支架柱体就位前放置滚轮组与钢支墩上，架体就位后检测水平梁的平整度。支架柱体安装就位不平整位置处理放置滚轮组校正支架水平度包箍安装：待支架卡住桩体后使用高强螺栓将包箍部分连接支架主体。安装从下往上的顺序安装包箍，螺母先带入螺栓，待全部安装完成后，同步进行紧固完成安装效果检查：经检查支撑架体安装至试验桩身，水平梁平整度满足设计要求。外部 包箍高强螺栓完全紧固。整体无松动部位，可进行试验准备。对策实施四：荷载试验试验器材准备千斤顶安装调连接稳压仪校正测量表试验前原始参数记录为检测支架位移参数，共设定四个检测点。 1,支架垂直度检测，在

40、支架顶端加固 梁位置安装垂直线坠。2,观察钢支墩沉降。3,在柱体两侧各设定一个检测点，检测桩 身扭曲。4,在支撑项端两边各设定一个检测点，检测支架水平位移。支架检测记录原始数据检测支架检测记录Time123-13-24-14-210:0553mm140121mm19mm15mm17mm12:1055mm140121mm20mm17mm17mm14:0553mm140121mm20mm17mm17mm16:0057mm140121mm21mm18mm14mm18:2057mm140121mm21mm18mm14mm20:1560mm140121mm20mm18mm14mm23:3560mm140

41、120mm20mm18mm14mm00:2059mm140120mm20mm18mm14mm01:4059mm140120mm20mm18mm14mm02:3057mm140103:4557mm1401记录人：李卫志根据检测记录，桩垂直检测在受压后位移 7mm，项端支撑未出现偏差，桩身2mm侧向偏差，支架项端3mm侧向偏差4.3试验过程中实验参数记录（记录转换成数据表） 根据试验计划要求，对试验过程全程进行检测，并记录桩身 位移数据。记录时间为，每个加载系数稳压两小时，过程中每20分钟读数一次。每个卸载系数稳压一小时，每小时读数一次。TimeActual load appliedLoading

42、 increment% of design loadStart readingfinal reading10:052557.50.3560.62212:10501151.0411.25714:0575172.51.7152.27316:001002302.7943.01018:20125287.53.5183.92420:151503454.4074.69923:35175402.55.5886.24800:202004607.0497.97501:40175402.57.8747.82302:3015034503:45125287.5记录人：吴强试验完成后参数分析试验完成后，绘制加载位 移曲

43、线和时间段曲线，并按照设计要求设定最大位 移系数，如试验参数未超出位移系数，标明试验桩 受压系数满足要求；如超出位移系数，标明超出位 移系数的时间点和受压过程中的稳压点位置，标明 试验桩可达到的受压取值范围。将此试验参数分析 制成报告上报设计部参考。TIME VERSUS TEST PILE DEFLECTION GRAPH200400600Time (min utes)8001000 12009876543210时间位移曲线：时间加载曲线:TIME VERSUS LOAD APPLIED GRAPH50LNKrdaoLdpIPp200400600800Time (mi nutes)10004

44、54035o o O30252050005001200作用荷载曲线：APPLIED LOAD (KN)057.5115172.5230287.5345402.5460m kpKTTOALDe mecQDSb制图人：张文涛效果检查：通过对试验过程中各参数的取值表明桩受压后的垂直位移为 7.975mm, 侧向位移为3mm （受压过程中支撑系统有效控制桩身变形旋转），支撑架可保证受压过 程中桩身的定向水平位移。对策实施五：支架拆除试验完成后小组成员进行支架拆除效果检查：支架拆除后对架体的柱体垂直和水平梁 的平整度进行检查，各焊接位置未出现形变，架体 角度为30/60/90。可重复使用。八、效果检查1

45、、目标值检查:在2016年2月24、25日小组采用自行研制的水平支撑系统对block#2 TP04号试验桩进行试验，试验记录如下:试验桩参数：Pile No.桩号Block#2 TP04Pile diameter桩身直径800mmPile len gth桩身F长度22. 0mDesign load 设计何载230KnMax. Applied load最大允许何载460K n=200% of design loadAllowablePile deflection 允许误差12mm试验过程中的桩身位移细节:Perce nt of desig n LoadApplied Load (KN)Pile

46、deflection (mm)Holding TimeLOADING0002557.50.6222 hours501151.2572 hours75172.52.2732 hours1002303.0102 hours125287.53.9242 hours1503454.6992 hours175402.56.2482 hours2004607.9752 hoursUNLOADING175402.57.8231 hours1503457.5441 hours125287.57.0991 hours1002306.5021 hours501154.4581 hours001.4221 hour

47、s经过第三方试验室见证，试验报告显示:10 CONCLUSIONTke recorded pile deflection at design lod of 230 kN is 1010 mm and at maximum applied load of 460 kN (200 % M design kdi it is 7.5 mm as provided in section iO above.The rw：irdfd pile deffetlioii 酬 appbed liwd M 4 kN is 7.975 nun which w less than Hie allowable defle

48、ction of 12 mm at 200% of design load as provided in sei ticn h.O abovE.ksed on the above observations, it is alluded that the tested pile i i ile # 2TP 04 ?.JlockZJ k saI? at propoJ dticn kind 讨 23。ta fcBM ptCijHiii-lTriM # PWtr I XJ* IfW- Ibl *n *y|i h* |9RM*1 dteqp haft qi Ifer HbMlH Mbnvf 卵 LI二二I h在试验过程中，加载到桩型设计荷载230Kn桩身位移为3.010mm，加载至最大试验 荷载460Kn桩身位移7.975mm，根据设计要求最大试验荷载允许位置 12mm，此桩型满 足设计荷载230Kn的安全系数要求。自由式水平荷载试验与定向式水平荷载试验对比 同桩位采用自由式水平荷载试验方案进行试验， 试验报告显示如下： 此桩位采用自由式水平荷载试验得到的实验值为： 最大试验荷载460Kn桩身位移为14.360mm,根据设 计要求最大试验荷载允许位移 12m m，该试验参数无 法满足设计荷载2