某站工程试桩自平衡静载试验方案

PAGEPAGE1XX站试桩自平衡静载试验试验方案

目录一、概述……………….2二、试验依据………….3三、桩自平衡法承载力测试…….3四、报告提供的内容……….………9五、进度安排………10六、试验项目组人员组成、简历及分工…………….10七、试桩示意图……….10

xx站工程试桩自平衡静载试验方案一、概述1.1工程概况略基础采用钻（冲）孔灌注桩基础。为使该项目桩基础施工得以顺利开展，根据本工程岩土勘察报告提供的工程地质情况和要求，在工程桩大面积施工前进行试成桩及检测工作。根据设计要求，进行1根基桩静载荷试验，以获取基桩极限承载力，试桩主要参数分别见表1。表1自平衡试桩有关参数试桩号抗拔/抗压桩径（mm）桩顶标高（m）桩长（m）混凝土强度等级参考钻孔是否后注浆设计加载能力（kN）SZ-1抗压150060.0是2×99501.2试验内容与目的为了获取基桩极限承载力，测试桩侧土极限侧阻力及桩端土极限端阻力；评估成桩质量，特进行基桩静载试验。在静载试验之前先进行超声波检测。1.3试桩位置及桩位附近地质条件试桩位置及桩位附近地质资料详见《》（勘察编号：）。1.4总体构思及协调措施试桩工作的总体目标是经济、合理、工期短，为优化设计提供依据。建设方应召集设计单位、施工单位、监理单位、试验单位搞好工地的协调和配合工作，提供设计图纸和地质资料和其它可行的方便。二、试验依据2.1《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）2.2《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）2.3《基桩自平衡法静载试验技术规程》（DGJ32/TJ77-2009）2.4《xx站地块岩土工程详细勘察报告》（勘察编号：？）2.6设计院试桩技术要求三、桩自平衡法承载力测试3.1测试仪器设备3.1.1加载设备（1）试桩采用一个环形荷载箱——专利产品，行程20cm，如图1图1加载用荷载箱图2加载用电子位移传感器（2）高压油泵：最大加压值为60MPa，加压精度为每小格0.4MPa，其压力表亦由计量部门标定。3.1.2（1）电子位移传感器（如图2所示）量程50mm（可调），每桩6只，通过磁性表座固定在基准钢梁上，2只用于量测桩身荷载箱处的向上位移，2只用于量测桩身荷载箱处的向下位移，2只用于量测桩顶向上位移。由计量部门标定。（2）电脑及数据自动采集仪一套（见图3）。图3笔记本电脑及数据采集仪3.1.3采用钢筋应变计进行测试。钢筋应变计布置在岩土界面分界处，每截面布置四个，布设截面位置试桩示意图。3.2试桩施工要求试桩除严格满足相关施工技术规范以及设计院要求外，由于自平衡测桩法的需要，自平衡试桩施工时应注意以下几点：（1）地面上绑扎和焊接钢筋笼，由施工单位负责，测试单位配合，护管连接用套筒围焊，确保护管不渗泥浆。（2）严格按试桩图纸确定钢筋应变计在主筋上的位置，钢筋应变计直接绑扎于主筋上，绑扎过程中注意保护应变计导线。具体由测试单位指导，施工单位负责安装；（3）荷载箱应立放在平整地上，吊车将上节钢筋笼吊起与荷载箱上顶板焊接（所有主筋围焊，并确保钢筋笼与荷载箱起吊时不会脱离）保证钢筋笼与荷载箱在同一水平线上，再点焊喇叭筋，喇叭筋上端与主筋，下端与内圆边缘点焊，保证荷载箱水平度小于5‰；然后荷载箱下底板与下节钢筋笼连接，焊接下喇叭筋（具体要求同上）。（4）试桩混凝土标高按设计要求，导管通过荷载箱到达桩端浇捣混凝土，当混凝土接近荷载箱时，拔导管速度应放慢，当荷载箱上部混凝土高度大于2.5m时导管底端方可拔过荷载箱，浇混凝土至设计桩顶；荷载箱下部混凝土坍落度宜大于200mm，便于混凝土在荷载箱处上翻。（5）埋完荷载箱，保护油管及护管封头（用钢板焊，防止水泥浆漏入）。（6）灌注混凝土时，要求制作一定量的混凝土试块，待测试时作混凝土强度。（7）测试期间应保证不间断供电（380V、220V两种电源），试桩周围10m（8）布置平衡梁（基准梁）。基准桩打入土中不少于1m（暂定，应根据地质条件定）。基准梁一端与基准桩铰接，另一端与基准桩焊接，基准梁长度初步定为6（9）为尽量减少试桩时外部因素的影响，须搭设防风蓬架（保护罩），确保测试时仪表不受外界环境的影响。3.3试验前期室内工作安排3.3.1（1）由设计单位提供基桩设计承载力要求。（2）测试单位根据岩土工程勘察资料进行基桩极限承载力分析。（3）测试单位按自平衡法试桩理论进行计算，确定平衡点及试验荷载值。3.3.2（1）加载系统（电动油泵、高压油管、荷载箱等）加载前由省计量部门进行系统标定后，由生产厂家进行系统试压，以确保试验荷载的准确性。（2）测试仪器的标定所有设备（电子表、压力表）由省级计量标准站在实验室进行调试、标定。3.4试桩前期现场工作（1）桩头处理，打开护管封头；（2）检查荷载箱是否正常工作，仪器初调；（3）布置平衡梁（基准梁）。基准桩打入土中不少于1m（暂定，应根据地质条件定）。基准梁一端与基准桩铰接，另一端与基准桩焊接，基准梁长度初步定为6m。基准桩由施工单位负责打设（4）做混凝土试块强度；（5）搭设防风蓬架，尽量减少外部环境（风、温度）的影响，由施工单位负责。3.5现场试验、测试工作现场测试时，由业主、设计、监理、施工、测试等各方组成试桩现场指挥部，由业主组织协调各方关系，以保证测试顺利进行；施工方协助测试方完成测试辅助工作，负责基准桩打入等工作；测试方做好测试记录、核对加载吨位、桩身位移等数据。在整个测试过程中做好管线保护、仪器设备的防冲击、防振动和免受气候条件的影响措施，并及时整理、计算出相关数据。3.6试验程序3.6.1试桩每次加载分10级，卸载分5级进行。3.6.（1）加载量测：每级加载后，应在第5、10、15min时各测读一次，以后每隔15min测读一次，累计一小时后每隔半小时读一次。电子位移传感器连接到电脑，直接由电脑控制测读，同时在电脑屏幕上显示Q-s曲线、s—lgt曲线和s—lgQ曲线。（2）卸载量测：每级荷载卸载后，应隔15min测读一次，读两次后，隔半小时再读一次，即可卸下一级荷载。卸载到零后，隔3~4小时再测读一次。（3）稳定标准：每级加载下沉量，连续两次在每小时内小于0.1mm时即可认为稳定。（4）终止加载条件：抗压桩终止加载条件：1）位移量大于或等于40mm，本级荷载的位移量大于或等于前一级荷载的位移量的5倍时，加载即可终止。取此终止时荷载小一级的荷载为极限荷载。2）总位移量大于或等于40mm，本级荷载加上后24h未达稳定，加载即可终止。取此终止时荷载小一级的荷载为极限荷载。3）总位移量小于40mm，但荷载已达到压力箱极限或位移达到荷载箱行程，加载即可终止，取此最大加载值荷载为极限荷载。4）加载到预估加载值为停止。抗拔桩终止加载条件：1）在某级荷载作用下，向上位移量大于前一级荷载位移量的5倍时，终止加载。取其终止时荷载小一级的荷载为最终加载值；2）在某级荷载作用下，向上位移量大于前一级荷载位移量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定时，终止加载。取其终止时荷载小一级的荷载为最终加载值；3）按向上位移量控制，当累计向上位移量超过100mm时，终止加载。取其终止时荷载小一级的荷载为最终加载值；4）对于验收抽样检测的工程桩，加载至设计要求的最大上拔荷载值时，终止加载。取最大上拔荷载值为最终加载值。3.7试验数据的分析、整理3.7.1基桩轴向应力测试（1）桩身轴向力计算为了测定桩身轴向力与钢筋应变计所受力的关系，假定距荷载箱位置最近的断面为标准断面（标定断面），通过标定断面实测桩身应力~应变关系，便可计算其它量测断面的桩身轴向力值。由于标定断面距荷载箱位置较近，因此标定断面上的桩身轴向力近似等于荷载箱处荷载。据此便可计算出标定断面处钢筋应变计所受的压应力，同时通过应变采集仪也能实测到应变计在荷载作用下的压应力。应变量可由桩身预埋的应变计读数求得，其计算公式为：（1）式中，——应变计在某级荷载作用下的应变量；——应变计在某级荷载作用下读数；——应变计系数；B——应变计计算修正值；在同级荷载作用下，试桩内混凝土所产生的应变量等于钢筋所产生的应变量，相应桩截面微单元内的应变量即为钢筋的应变量，其计算公式如下：（2）（3）（4）（5）以上式中，——某级荷载作用下桩身截面混凝土产生的应变量；——某级荷载作用下桩身截面混凝土产生的应力值（kPa）；——某级荷载作用下钢筋产生的应力值（kPa）；——混凝土的塑性系数；——桩身混凝土弹性模量（kPa）。——钢筋弹性模量（kPa）。——桩身截面混凝土的净面积（m2）；——桩身截面纵向钢筋总面积（m2）；——某级荷载作用下桩身某截面的轴向力（kN）。在建立试桩标定截面处的Pz~相关方程后，各量测截面的桩身轴向力Pz值便可由相应的相关方程求得。试桩钢筋应变计位置详见试桩图。（2）摩阻力计算各土层桩侧摩阻力qs可根据下式求得：（6）式中，qs——桩侧各土层的摩阻力（kPa）；ΔPz——桩身量测截面之间的轴向力Pz之差值（kN）；ΔF——桩身量测截面之间桩段的侧表面积（m2）。（3）截面位移计算为了得到桩侧土摩阻力qs随桩身沉降s的变化规律（即求得桩侧实测的传递函数qs~s关系），需确定各计算深度处桩身位移si值，方法如下：（7）式中，——第i计算截面处的沉降量（mm）；——i+1计算截面处的沉降量（mm）；——第i+1截面到第i截面间桩身的弹性压缩量（mm），按下式计算：（8）——第i截面桩身轴向力（kN）；——第i+1截面至第i截面处桩段长度（m）；——桩身换算截面面积，。式中，d——试桩直径（mm）；n——主钢筋根数；——单根主筋面积。（4）桩端阻力计算桩端阻力Pb的计算一般取离桩端最近的量测断面所对应的轴向力Pz近似代替，沉降量sb用该量测断面所对应的沉降量值，由此可绘制出各试桩的Pb~sb曲线，各级荷载Q与桩端荷载Pb关系。3.7.（1）单桩竖向抗压极限承载力判断标准根据《基桩自平衡法静载试验技术规程》（DGJ32/TJ77-2009），试桩竖向抗压极限承载力为：Qu=+Q式中，Qu——单桩竖向抗压极限承载力；Qu上——荷载箱上部桩的极限加载值；Qu下——荷载箱下部桩的极限加载值；W——荷载箱上部桩有效自重；——荷载箱上部桩侧阻力修正系数，本工程取＝1.0。3.7（1）各试