静力荷载试验

PAGEICS93.020DB32P1110001-2008广西壮族自治区地方标准DB32/T291-2008桩承载力自平衡法测试技术规程TechnicalCodeforSelf-BalancedMeasurementMethodofpileBearingCapacity（报审稿）2008-01-01发布2008-01-01实施联合发布广西壮族自治区技术监督局联合发布广西壮族自治区技术监督局广西壮族自治区建设厅

广西壮族自治区建设厅技术监督局（2008）000号_____________________________________________________________________________________________关于做好贯彻实施《桩承载力自平衡法测试技术规程》标准的通知各市建委、技术监督局：由广西壮族自治区建筑工程质量检测中心等单位编制的《桩承载力自平衡法测试技术规程》，业经审查，现批准为广西壮族自治区地方标准，编号DB32/T000-2008，自2008年1月1日起执行。请有关单位做好组织实施工作。该规程由广西壮族自治区工程建设标准设计站组织发行。抄送：区属勘察设计单位，区工程建设标准设计站

前言本规程是根据广西建设厅颁发的桂建函（2007）134号文的要求，由广西壮族自治区建筑工程质量检测中心负责编制。本规程是根据广西壮族自治区建筑工程质量检测中心已有的试验研究成果，结合区内外的工程实践经验，针对自平衡试桩法的特点，参考了《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）的有关内容并征求了有关单位的意见而编制的。本规程由广西壮族自治区建设厅提出本规程主编单位：广西壮族自治区建筑工程质量检测中心协助单位：杭州欧感科技有限公司本标准主编人员：

目录1总则………12术语、符号………………33测试设备及其安装………64试验方法试验方法………95测试数据的分析与判定…………………126附录A……………………167附录B……………………198条文说明…………………21PAGE20广西壮族自治区地方标准桩承载力自平衡法测试技术规程DB32/T00-20081总则1.0.1为使桩承载力自平衡法测试工作做到安全适用、技术先进、数据准确、正确评价、经济合理的要求，特制定本规程。1.0.2桩承载力自平衡法测试技术适用于桩端持力层在粘性土、粉土、砂土、岩层中的大直径（桩身直径宜大于800㎜）混凝土灌注桩，特别适用于单桩承载力高、受场地及现场客观条件限制无法进行传统静载试验的桩承载力检验。1.0.3自平衡法试验分为：自平衡法静载试验和自平衡法深层平板载荷试验。1.0.4根据地质报告进行估算，当端阻力小于侧阻力时，宜采用自平衡法静载试验确定单桩竖向抗压（拔）极限承载力；当端阻力大于或等于侧阻力时，可采用自平衡法深层平板载荷试验测试桩端阻力，推定单桩抗压极限承载力。1.0.5自平衡法静载试验和自平衡法深层平板载荷试验根据各自的适用范围可用于试桩的测试及工程桩承载力验收检测。1.0.6检测数量及桩的休止期应符合静载试验的要求。测试桩的成桩工艺和质量控制应执行工程桩的相关技术标准。1.0.7采用桩承载力自平衡法测试基桩承载力，除执行本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语、符号2.1术语2.1.1基桩桩基础中的单桩。2.1.2静载试验在桩顶部逐级施加竖向压力、竖向上拔力或水平推力，观测桩顶部随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移，以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。2.1.3自平衡法静载试验自平衡法静载试验是将荷载箱与钢筋笼连接并放置于桩身相应位置，通过荷载箱逐级加载，利用位移丝观测荷载箱上、下承压板向上（向下）的位移，测试上、下段桩的极限承载力，确定单桩竖向抗压（拔）极限承载力的试验方法。2.1.4深层平板载荷试验深层平板载荷试验是采用直径为0.8m的刚性承压板对桩端持力层进行静载试验，用于确定深部地基土层及大直径桩桩端土层在承压板下应力主要影响范围内的承载力。紧靠承压板周围外侧的土层高度应不小于80㎝。2.1.5自平衡法深层平板载荷试验自平衡法深层平板载荷试验是在桩底放置下承压板面积为0.5㎡（或直径800㎝）的荷载箱，利用桩端阻力和桩侧阻力互为反力，通过荷载箱逐级加载，测试大直径桩桩端极限阻力，推定单桩竖向抗压极限承载力的试验方法。2.2符号D—桩底扩大端直径D—荷载箱下承压板直径Q—最大试验荷载值Qpu—承压板下持力层极限承载力值Qu上—上段桩极限承载力Qu下—下段桩极限承载力Qpk—桩端极限阻力推定值Qu—单桩竖向抗压（拔）极限承载力推定值Ra—单桩竖向抗压（拔）限承载力特征推定值Qpa—桩端阻力特征值推定值γ—桩侧抗拔一抗压阻力比A—承压板面积S—位移s上—荷载箱上承压板上位移s下—荷载箱下承压板沉降量(下位移)W—桩身自重Wp—堆载重量P—大直径桩端阻力尺寸效应系数Ap—桩底扩大端面积

3测试设备及其安装3.1试验加载采用的专用荷载箱，必须经法定检测单位标定。荷载箱平放于试桩中心或桩底端中心；荷载箱位移方向与桩身轴线夹角≤50，荷载箱极限加载能力应大于预估极限承载力的1.2倍。3.2自平衡法静载试验的荷载箱加载面积应占桩身横截面面积约一半，荷载箱内部应采用合理的构造，保证荷载箱打开后留下的空间有利于砂浆的填充。荷载箱与钢筋笼焊接在一起，荷载箱与上下钢筋笼连接处应有加强措施，并焊接锥形导正钢筋。荷载箱端面应设计成锥形体等有利于浮渣导流的形式。3.3自平衡法深层平板载荷试验的荷载箱下承压板面积宜为0.5㎡（或直径800㎝）。上、下承压板应采取有效的措施保证其刚度，在荷载时承压板不发生弯曲变形。3.4应在荷载箱周围安装注浆管，注浆管的构造及布置应能保证试验结束后产生的空隙能得以充分填充。3.5注浆管和位移丝护管在荷载箱部位应做成伸缩结构，并进行可靠的密封处理，避免因荷载箱的打开而破坏。3.6荷载测量采用并联于荷载箱油路上的压力表或压力传感器测定油压，根据荷载箱的率定曲线换算荷载。压力传感器的测量误差不于1%，压力表精度应优于或等于0.4级。试验用压力表、油泵、油管在最大加载时的压力不应超过规定工作压力的80%。3.7测试位移采用百分表或电子位移计测量，测量仪表应经法定计量单位检定，采用连接在荷载箱上、下承压板上的位移丝分别测定向上位移和向下位移（位移丝放置在护管内）。位移测试应符合下列规定：3.7.1位移测试测量误差不大于0.1%FS，分辩力优于或等于0.1㎜。3.7.2基准梁应具有一定的刚度，梁的一端应固定在基准桩上，另一端应简支于基准桩上。3.7.3固定和支撑位移计（百分表）的夹具及基准梁应避免气温、振动及其他外界因素的影响。3.7.4测试桩与基准桩之间的中心距离应不小于4倍桩身直径且大于2.0m。3.8当在工程桩上进行自平衡法深层平板载荷试验时，应将被测桩的桩端直径增大200mm～300mm，以抵消测试部位对桩端承载力的影响。当桩侧阻力不足时，也可将桩端扩底近一步扩大，以提供足够的试验反力。

4试验方法4.1测试加、卸载方式符合下列规定：4.1.1加载应分级进行，采用逐级等量加载；分级荷载宜为最大加载量或预估极限承载力的1/10，其中第一级可取分级荷载的2倍。4.1.2卸载应分级进行，每级卸载量取加载时分级荷载的2倍，逐级等量卸载。4.1.3加卸载时应使荷载传递均匀、连续、无冲击，每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的±10%。4.2为设计提供依据的桩承载力自平衡法测试应采用慢速持荷载法。4.3慢速维持荷载法测试步骤应符合下列规定：4.3.1每级荷载施加后按第5、15、30、45、60min测读位移值，以后第隔30min测读一次。4.3.2位移相对稳定标准：一小时内的位移量不超过0.1㎜，并连续出现两次（从分级荷载施加30min后开始，按1.5h连续三次每30min的位移量计算）。4.3.3当位移速率达到相对稳定标准时，再施加下一级荷载。4.3.4卸载时，每级荷载维持1h，按第15、30、60min测读位移量后，即可卸下一级荷载。卸载至零后，应测读残余位移量，维持时间为3h，测读时间为第15、30min，以后每隔30min测读一次。4.4对于工程桩的验收检测宜采用慢速维持荷载法。当有特殊时间要求时，也可采用快速维持荷载法。快速维持荷载法的每级荷载维持时间不应少于1h，是否延长维持荷载时间应根据位移收敛情况确定。4.5当出现下列情况之一时，可终止加载：4.5.1某级荷载作用下，位移量在于前一级荷载作用下位移量的5倍。4.5.2某级荷载作用下，位移量是大于前一级荷载作用下位移量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准。4.5.3已达到设计要求的最大加载量。4.5.4当荷载—沉降曲线呈缓变型时，可加载至总位移量为60～80mm；在特殊情况下，根据具体要求，可加载至累计位移量超过80mm。

5测试数据的分析与判定5.1自平衡法试验数据分析应符合下列规定：5.1.1确定单桩竖向极限承载力时，一般应绘制Qu上-S上、Qu下-S下，S上-lgt、S下-lgt，S上-lgQu上、S下-lgQu下曲线。5.1.2当进行桩身应力、应变测定时，应整理出有关数据的记录表和绘制桩身轴力分布、侧阻力分布，桩端阻力-荷载、桩端阻力-沉降关系等曲线。5.2Qu上和Qu下可按下列方法综合分析确定：5.2.1根据位移随荷载的变化的特征确定：对于陡变型Q-S曲线，取其发生明显陡变的起始点对应的荷载值。5.2.2根据位移随时间的变化特征确定：上段桩取S上-lgt曲线尾部出现明显向上弯曲的前一级荷载值，下段桩取S下-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。5.2.3对缓变形Q-S曲线，按位移值确定极限值，上段桩极限承载力取对应于向上位移S上=40～60mm对应的荷载；下段桩极限承载力可取S下=（0.03～0.06）D(D为桩端直径，大桩径取低值，小桩径取高值)的对应荷载。5.3Qpu可按下列方法综合分析确定：5.3.1当满足4.5前三条终止加载条件之一时，取其对应的前一级荷载为极限荷载。5.3.2对缓变形Q-S曲线，可取S下=0.05d(d为荷载箱下承压板直径)的对应荷载。5.4单桩极限承载力的推定：5.4.1自平衡法静载试验推定单桩竖向抗压极限承载力：Qu=（Qu上-W-Wp）/γ+Qu下式中Qu——单桩竖向抗压极限承载力；W——桩身身重；Wp——堆载重量。当桩侧抗拔能力小于桩端承压板下持力层极限承载力时，可在桩顶增加堆载配重；γ——桩侧抗拔—抗压阻力比，粘性土、粉土取0.8；对于砂土取0.7。单桩竖向抗拔极限承载力为：Qu＝Qu上5.4.2自平衡法深层平板载荷试验推定单桩竖向抗压极限承载力：Qu=（Qu上-W-Wp）/γ+Qpk上式中Qpk=p×qpa×Ap×2qpa=（Qpu/A）Qpu——承压板下持力层极限承载力值qpa——持力层桩身阻力特征值（kPa）的推定A——承压板面积；Ap——桩底扩大端面积；p——大直径桩端阻力尺寸效应系数，按现行《建筑桩基技术规范》（JGJ94）中相关规定取值。带扩底的大直径端承桩按下式推定单桩竖向抗压极限承载力：Qu=Qpk5.5单桩竖向极限承载力统计值的确定应符合下列规定：5.5.1参加统计的测试桩不少于3根时，当满足极差不超过平均值的30%时，取其平均值作为单桩竖向抗压极限承载力。5.5.2当极差超过平均值的30%时，应分析极差过大的原因，结合工程具体情况综合确定，必要时可增加测试桩数量。5.5.3测试桩数量少于3根时，应取低值。5.6单桩竖向抗压（拔）承载力特征值（kN）推定：Ra=Qu/2

附录A测试系统的安装A.0.1荷载箱及位移传递系统的安装示意图。图A.0.1自平衡法静载试验图A.0.2自平衡法深层平板载荷试验荷载箱及位移传递系统的安装A.0.2位移丝与位移计的安装示意图图A.0.2位移丝与位移计的安装

附录B桩承载力自平衡法试验记录B.0.1桩承载力自平衡法试验的现场检测数据宜按附表B.0.1的格式记录。附表B.0.1桩承载力自平衡法试验记录表工程名称桩号日期加载级别油压（MPa）荷载(KN）测读时间位移计读数本级位移累计位移1号2号3号4号S上S下S上S下测试：记录：校核：本规范用词说明1为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：(a)表示很严格，非这样做不可的：正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”。(b)表示严格，在正常情况均应这样做的：正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“不得”。(c)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：正面词采用“宜”；反面词采用“不宜”。2条文中指定应按其他有关规定、规范执行的写法为“应按……执行”或“应符合……的要求（或规定）”。PAGE30广西壮族自治区地方标准桩承载力自平衡法测试技术规程DB32/T＃＃＃-2008条文说明2007南宁

1总则1.0.1随着高层建筑在我区的兴建，大直径大吨位灌注桩逐年增多，用传统静载法进行极限承载力为1500吨以上的测试已经很困难，而且检测费用高昂，目前大多工程被迫从工程桩中选择较小吨位的基桩进行静载试验，而使大直径大吨位的处于关键承重部位的基桩得不到有效的承载力检验，给工程安全埋下隐患。桩承载力自平衡法测试自1960年发明以来，特别是在上世纪八十年代中期以来，在国际基础工程中得到广泛的使用，九十年代后期传入我国，至今据不完全统计已经在21个省市三百多个建筑工程和几十座桥梁工程成功应用，在我区也有多项工程利用自平衡法完成基桩承载力测试的实例。与传统静载荷试验相比，本测试方法试验吨位大，不受工期和现场场地条件的限制，具有快捷、简便的特点。在我国最大加载吨位已达12000吨以上，在经济性比较上，测试费用节省约30%～40%，测试周期节省约80%，社会经济效益显著，起到了事半成倍的作用。1.0.2对于桩端持力层粘性土、粉土、砂土、岩层中的大直径（桩身直径大于800㎜）混凝土灌注桩，单桩承载力往往很高，用传统静载试验方法进行承载力试验较为困难。桩径小于800㎜的混凝土灌注桩，如条件允许进行传统静载荷试验，建议采用传统静载荷试验。1.0.3将自平衡法试验分自平衡法静载试验和自平衡法深层平板载荷试验，主要是因为当测试大直径端乘桩时把载荷箱置于桩端，其测试原理及数据整理过程更接近于深层平板载荷试验，将其称为自平衡法深层平板载荷试验概念更明确，同时有利于按深层平板载荷试验要点规定载荷箱下乘压板的最小面积，避免下乘压板面积采用的随意性。1.0.4在工程实践中，要将荷载箱埋置在桩上下两部分反力均衡的位置，根据地质报告进行估算，当端阻力小于侧阻力时，将荷载箱置于桩身平衡点上，称为自平衡法静载试验；当端阻力大于或等于侧阻力时，将荷载箱置于桩端，称为自平衡法深层平板载荷试验测试。1.0.5本条是为使测试桩具有代表性而提出的。1.0.6施工后土体强度所需恢复的时间完全同JGJ94—94，由于该法测试施加的力相当于传统静载法的一半，故对桩身强度要求可适当放宽，一般混凝土浇捣后15d就可满足该法测试强度要求。1.0.7本条基本引用《建筑桩基技术规范》(JGJ94—94)的第5.2.5条。

3测试设备3.1加载用的荷载箱是一特制的油压千斤顶。它需要按照桩的类型，截面尺寸和荷载等级专门设计生产，使用前必须按1.05倍极限承载力进行标定，同时防止漏油。荷载箱必须平放在桩身和桩底中心，以防产生偏心轴向力。当荷裁箱位移方向与桩身轴线方向夹角小于5。时，荷载箱在桩身轴线上产生的力为荷载箱法向力的99.6%，其偏心影响很小，可忽略不计。同时荷载箱设计加载能力一般超出要求加载力，以便按要求加载尚来达到桩极限承载力时可继续加载。3.2由于荷载箱埋设的位置，其理论要求的竖向承载力为整个桩的竖向承载力的50％，也即：在荷载箱这个断面上，只要保证承受整个桩一半的承载能力，就不会对整个桩的竖向承载力产生影响。所以，在理论设计上，荷载箱与混凝土的接触面积为桩全截面的50％时。为保证试验后桩体的安全，荷载箱应采用合理的内部构造，荷载箱产生行程后，荷载箱内部空间形式简单连续，有利于砂浆填充，保证桩体强度。为保证桩体因加载产生应力集中而破坏，荷载箱附近钢筋笼两米以内箍筋应适当加密。荷载箱与上下钢筋笼连接应强度适当以方便试验时打开荷载箱。荷载箱与上下钢筋笼连接处，应焊接锥形导正筋，以方便混凝土浇注导管有荷载箱中心穿过。由于灌注桩施工工艺的原因，在荷载箱端面设计上必须保证桩底浮渣被通畅无阻地带出桩的上部，采用锥形体导流结构，能有利于将浮渣导出，避免浮渣停滞在荷载箱的底部造成局部强度过低，加载过程中被荷载箱压碎或变形过大，导致试验失败，更可能影响桩的桩身质量。3.3荷载箱下承压板面积参考了《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）附录D第D.0.2条。荷载箱上、下承压板的刚度是保证测试精度的一个重要因素。3.4通过预先安装在荷载箱周围的注浆管对荷载箱周边进行注浆，以保证荷载箱周边在试验结束后产生的空隙能得以填充，满足桩承载的需要。对于某些特殊地层（如流沙层）的情况下，还需要对荷载箱周边进行保护，以避免荷载箱打开过程中空隙被土层材料所填充，影响注浆后的桩身质量。3.5位移丝和应穿在护管引至地面。注浆管和位移丝护管在荷载箱部位应做成伸缩结构，伸缩结构应保证当荷载箱产生最大行程后不被破坏，并且有可靠的密封性，避免因荷载箱的打开而破坏试验进程。3.6本条参考了《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106—2003）第4.2.3条。3.7本条参考了《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106—2003）第4.2.4条和第4.2.5条。3.8工程桩在进行自平衡法深层平板载荷测试后，将会在桩端荷载箱部位与持力层之间形成一个小的缝隙，该缝隙对桩的承载能力有一定影响，为了消除这种不良影响，应采用这种办法处理，使工程桩的竖向承载力在测试后达到原设计指标。对于桩长较短的大直径端乘桩，有可能出现桩侧阻力无法满足试