56121工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程标准JGJ4-1980.pdf

1 3 6 6第二部分施工工序工程检刚方法标准 将单桩竖向 极限承载力除以 安全系数为2 ， 即得单桩竖向承载力标准值r k o ( 八) 开始试验的时间: 预制桩在砂土中人土7 d 后， 如为粘性土， 应视土的强度恢复而 定， 一般不得少于1 5 d ， 对于饱和软粘土不得少于2 5 d .灌注桩应在桩身混凝土达到设计强 度后， 才能进行。 2 . 工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程 j g j 4 -8 0 参考资料一“ 桩的现场试验” 一、 单桩垂直静载试验 ( 一) 试验目 的: 采用接近于桩的实际工作条件的试验方法， 确定单桩的轴向受压承载 力。当埋设有桩底反力和桩身应力、 应变测量元件时， 尚可直接测定桩侧各土层的 极限 摩阻 力和端承力。 ( 二) 试验加载装置: 一般采用油压千斤顶加载， 千斤顶的加载反力装置可根据现场实 际条件取下列三种形式之一: 1 . 锚桩横梁 反力装置( 图1 ) : 锚桩数量、 锚桩长度和横梁尺寸均应按1 . 2 一1 . 4 倍预估 试桩破坏荷载进行设计， 锚桩按抗拔桩的有关规定计算确定。 采用工程桩作锚桩时， 锚桩数 量不得少于4 根， 并应对试验过程锚桩上拔量进行检测。 厚钢板 硬木包钢皮 亡慰 厂 !一尸11盯 】1门广 乍， 四 图1 垂直静载试验装置示意 2压重平台反力装置: 压重量不得少于预估试桩破坏 荷载的1 . 2 倍， 压重应在试验开始前一次加上， 并均匀稳固 放置于平台上。 3 . 锚桩压重联合反力装置: 当试桩最大加载重量超过 锚桩的抗拔能力时， 可在横梁上放置或悬挂一定重物， 由 锚 桩和重物 共同 承受千斤顶 加载反力。 千 斤 顶 应 平 放于 试 桩中 心: 当 采 用2 个以 上千 斤 顶 加载 时， 宜 将千 斤顶并联同步工作， 并使千斤顶的合 力通过试桩 中心。 ( 三) 荷 载 与 沉降 的 量 测 仪 表: 荷 载 可 用 放里 于 千 斤 顶 上 的 应 力 环 、 应 变 式 压 力 传 感 器 直 接 侧 定 ， 或 采 用 联 于 千 斤 顶 的 压 力 表 测 定 油 压 ， 根 据 午 斤 顶 率 定 曲 线 换 算 荷 载 。 试 桩 沉 降 一般采用百分表测量。 应在桩的2 个正交直径方向 对称安置 4 个 百分 表， 小 桩 径可 安置2 个或3 个百分表。 沉降测定平面离桩顶 距禽不应 小子0 . 5 倍桩 径， 固 定和支 承百 分表 的 夹 具和 横梁 在构 造上应 确 保不 受 气温 影响 而 发生 竖向 变位。 ( 四) 试桩、 锚桩( 压重平台 支墩) 和基准桩之间的中心距离应符合表1 的 规定。 反力系统 试桩与 锚桩( 或压 重平台支墩边) 试桩与基准桩 基准 桩 与 锚 桩( 或 压重平台支墩边) 锚桩横梁反力装里 压重平台反力装g 3 d, 弋1 . 5 m4 d. e2 . o m 4 d . 弋2 . 0 m 二、 桩基承载力试验1 3 6 7 ( 五) 试桩制作要求 1 . 试桩顶部一般应予加强， 可在桩顶配置加密钢筋网2 - 3 层， 或以薄钢板圆筒作成加 劲箍与桩顶混凝土浇成一体， 用高 标号砂浆将桩顶抹平。 2 . 为安置沉降测点和仪表， 试桩顶部露出 试坑地面的高度不宜小于6 0 c m ， 试坑地面应 与桩承台底设计标高一致。 3 试桩的成桩工艺和质量控制标准应与工程桩一致。为缩短试桩养护时间， 混凝土标 号可适当提高， 或掺人早强剂。 ( 六) 从浇注试桩混凝土到开始试验的间歇时间: 在满足混凝土达到设计标号的前提 下， 对于砂类土， 不应少于1 0 d ; 对于一般粘性土， 不应少于2 0 d ; 对于淤泥或淤泥质土中的沉 管灌注桩， 不应少于3 0 d . ( 七) 试验加载方式: 一般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， 直至试桩破坏， 然后逐级卸载到零) 。当考虑结合实际工程桩的荷载特征或为 缩短试验时间， 也可采用多循环加、 卸载法( 每级荷载达到相对稳定后卸载到零) 和快速维持 荷载法( 一般采用每一小时加一级荷载) 。 ( / l ) 慢速维持荷载法按下列规定进行加、 卸载和沉降观测: 1 . 加载分级; 每级加载为预估极限荷载的1 / 1 0 一1 1 1 5 . 2 沉降观测: 每级加载后在第一小时内每隔1 5 m i n 测读一次， 以 后每隔半小时测读一 次。 每次测读值记人试验记录表( 参见表3 ) . 3沉降相对稳定标准: 每一小时的沉降不超过0 . 1 毫米， 并连续出现两次 由1 . 5 h 内 连续三次观测值计算) ， 认为已达到相对稳定， 可加下一级荷载， 且每级荷载维持时间不得少 于2 h ; 对于 砂性土中的 灌注 桩， 沉降相对 稳定标准， 可放宽为每半小时内 不超过0 . l m m ， 并 连续出现两次。 4 . 终止加载条件: 当出现下列情况之一时， 即 可终止加载。 ( 1 ) 某级荷载 作用下， 桩的 沉降 量为前一级 荷载作 用下沉降 量的5 倍; ( 2 ) 某级荷载作用下， 桩的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2 倍， 且经2 4 h 尚未 达到相对稳定; ( 3 ) 荷载已 超过按第十项规定所确定的极限荷载二级以上， 或荷载超过极限荷载经3 6 h 仍不稳定。 5 . 卸 载 与 卸 载 沉 降 观 测: 每 级 卸 载 值 为 每 级 加 载 值 的2 倍。 每 级 卸 载 后 隔1 5 m in 测 读 一次残余沉降， 读两次后， 隔半小时再读一次， 即可卸下一级荷载， 全部卸载后， 隔3 一 4 h 再 读一次。 ( 九) 单桩垂直静载试脸的资料整理内容: 1 . 单桩垂直静载试验概况: 整理成表格形式( 参见表2 ) ， 并应对成桩和试验过程出现的 异常现象作补充说明。 2 单桩垂直静载试验记录表( 参见表3 ) . 3单桩垂直静载试验荷载一沉降汇总表( 参见表4 ) . 1 韶第二部分施工工序工程检测方法标准 单桩垂直( 水平) 静载试验概况表 地点!试验单位 表 2 工 程 名 称 试 桩 编 号 成 桩 工 艺 试验起止时间 孔底虚土厚度 混凝土浇灌时间 孔壁情况 钻头或桩管直径 实 际 桩 径 力 u载 方 式 混凝 土标 号 退 ( 实际 配筋 鲤 娜 长度 稳 定 标 准 层次 土层名称 状图 地质符号 试桩平面布置示意图 相对标高桩身剖面 柱丁|. 综- 知 oo 土的物理力学指标 层 次臀(9磊 ; 夏 ) e (茹 )(认1 p i l (; 卜 ; ) e。 ( 掩夕 交 m 平 ) c ( 掩七矛 )、姜 ) r丁 ( 掩夕 乞 n 1 2 ) 1 一一一一 一一一 一一一 一一一 2 一i下门一 一盯门 片 一一一门一 试脸: 资料整理; 单桩垂直静载试验记录衰 校核: 裹 3 试桩号 气 :产 观测时间 间隔时间 ( ml幻 ) 读数 沉降( mm ) 备注 表 表 表 表 平 均本 次 累 计 一 一一 一 。j一 一卜 一!1 试骏 : 记录: 单桩垂直静峨试脸结果汇总衰 校核: 衰 4 试桩号 : 序号 荷载 ( t ) 历时( rnm ) 沉降( 而n) 本 级 。 计本 。 易 计 一一 一 一一 l 一 . 一 试毅 记录: 单桩水平静载试脸记录衰 校核 试桩号 裹5 上下表距 : 聆 观侧时间循环数 加载卸载 水 平位 移( 二 ) 加载上下 表读数差 转角备注 上表下表上表 下表加载卸载 一 il 一一 i一一一 一一! 试验 记录 校核: 二、 桩基承载力试验1 3 6 9 4 . 绘制有关试验成果曲线: 为确定单桩的极限荷载， 一般绘制开、 ( 按整个图形比例 横: 竖= 2 : 3 ， 取p , : 的 座标比 例) ， : 一 坛 t ， ， 一 坛 p曲 线， 以 及 其它辅助分析所需曲线。 5 . 当 进行桩身应力、 应变和桩底反力测定时， 应整理出 有关数据的 记录表和绘制桩身 轴力分布、 摩阻力分布， 桩底反力一 荷载关系等曲 线。 6 . 确定单桩轴向 受压极限荷载; 划分桩侧总极限摩阻力和总极限端承力， 并由此求出 桩侧平均极限摩阻力( 当进行分层测试时 应求出各层土的极限摩阻力) 和极限端承力。 ( 十) 单桩轴向受压极限荷载可按下列方法综合分析确定。 i根 据沉降随 时间的 变化特征确定极限 荷载: 取、 - lg t 曲 线尾部出现明 显向下弯曲 的 前一级荷载为极限荷载( 图2 ) 0 时f r j i g t ( m i n ) 时间i g t ( m i n ) s 加l o o n 2 0 3 04 05 0 6 0 8 0 1 w 1 5 0 2 w 3 0 04 w 5 w 吕 加i s o o 2 n q 桩顶下沉量， m 卜 ( m m) f m m) 单位 t 极限荷截) 图2 s - ig t 曲线 2 . 根 据沉降随 荷载的 变化特征确 定极限 荷载: ( 1 ) 取p - : 曲 线发生明显陡降的 起始点( 第二拐点) 所对应的 荷载为极限 荷载( 图3 ) 0 ( 2 ) 取: - lg p曲 线出现陡降 直线段的 起始点所对应的 荷载为 极限 荷载( 图4 ) 0 3根据沉降量确定极限荷载: 沉降量取值标准可根据各地区的经脸确定。 ( 十一) 对于承载力以 摩阻力为主的 桩， 桩侧极限 摩阻力和桩底极限端承力可参照下述 方法进行划分: 将: - i g p曲 线陡降直线段向上延伸与横坐标相交， 交点左段为 总极限摩阻力. 交点至极 限 荷载的距离即为总极限端承力， 再分别除以桩侧表面积和桩底面积即得平均极限摩阻力 和极限端承力( 见图4 ) 0 ( 十二) 当考虑桩周土的负摩擦力验算单桩的轴向受压承载力时， 桩周沉降层范围的魔 1 37 0 第二部分施工工序工程检测方法标准 桩顶荷载p ( t ) 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 w 7 0 8 09 0 1 w 1 1 0 1 2 0 -7 01 4 0 1 5 0 1 6 0 桩顶荷载k g p ( t ) 第二拐点 7 8 t 第二拐户 1 3 ( k 桩顶下沉t 4 404 42 ( 高 ) 和到 ( mm) 图3 p - : 曲线图4 6 - l g p曲 线 阻力可采用悬底桩静载试验( 桩的人土深度与沉降土层底部深度一致) 或在常规静载试验中 埋设桩身测力元件测定。对于自 重湿陷性黄土地基， 桩的静载试验宜在天然状态下进行。 二、 单桩水平静载试验 ( 一) 试验目 的: 采用接近于桩的实际工作条件的试验方法确定单桩的水平承载力和地 基土的 水平抗力系数; 当 埋设有桩身应力测量元件时， 可测定出桩身应力变化， 并由此求得 桩身变矩分布。 百分表 图5 水平静载试验装置示意图 ( 二) 试验设备与仪表装置( 图5 ) 1 . 采用千斤顶施加水平力， 水平力作用 线应通过地面 标高处( 地面标高 应与实际 工程 桩基承台 底面 标高一 致) 。 在千 斤顶与 试桩接 触处宜安置一球形铰座， 以 保证千斤顶作用力 能水平通过桩身轴线。 2 . 桩的水平位移宜采用大量程百分表测 量。每一试桩在力的作用水平面上和在该平 面以 上5 0 c m左右各安装一或二只百分表( 下 表测量桩身在地面处的水平位移， 上表测量桩 顶水平位移， 根据两表位移差与两表距离的比 二、 桩基承载力试验1 3 7 1 值求得地面以 上桩身的转角) 。如果桩身露出地面 较短， 可只在力的作用水平面上安装百分 表测量水平位移。 3 . 固 定百分表的基准桩宜打设在试桩侧面靠位移的反方向， 与试桩的净距不小于1 倍 试桩直径。 ( 三) 试验加载方法: 一般采用单向 多循环加卸载法， 对于 个 另 哆 受长期水平荷载的 桩基 也可采用慢速连续加载法( 稳定标准可参照垂直静载试验) 进行试验。 ( 四) 多循环加卸载试验法， 按下列规定进行加卸载和位移观测: 1 ， 荷载分级: 取预估水平极限荷载的1 / 1 0 一1 / 1 5 作为每级荷载的加载增量。根据桩 径大小并适当 考虑土层软硬， 对于直径3 0 0 - - 1 0 0 0 m m的桩， 每级荷载增量可 取0 . 2 5 一 2 t o 2 . 加载程序与位移观测: 每级荷载施加后， 恒载4 m i n 测读水平位移， 然后卸载至零， 停 2 m i n 测读残余水平位移， 至此完成一个加卸载循环， 如此循环5 次便完成一级荷载的试验 观测。加载时间应尽量缩短， 测量位移的间隔时间应严格准确， 试验不得中 途停歇。 3 . 终止试验的条件: 当桩身折断或水平位移超过3 0 - 4 0 t n m ( 软土取4 0 m m ) 时， 可终止 试验。 ( 五) 单桩水平静载试验的资料整理内容 1 . 单桩水平静载试验概况: 整理成表格形式( 参见表2 ) 。 对成桩和试验过程发生的异 常现象应作补充说明。 2 . 单桩水平静载试验记录表( 参见表5 ) 0 3 . 绘制有关试验成果曲线: 一般应绘制水平力一 时间一 位移( h o - t - x o ) 、 水平力一 位移梯 -/ _ _ a t . 、。、 . _ . 、 _ . 山 . ， - 一.， . “ - - - 一 - 度 ( h o -斌) 或 水 平 力 一 位 移 双 对 数 ( ig h o - ig x o ) 曲 线 ， 当 测 量 桩 身 应 力 时 ， 尚 应 绘 制 应 力 沿 桩 身 分 布 和 水 平 力 一 最 大 弯 矩 截 面 钢 筋 应 力( ho-a,) 等 曲 线。 ( 六) 单桩水平临界荷载( 桩身受拉区混凝土明显退出工作前的最大荷载) 按下列方法 综合确定。 1 . 取h o t - x 。 曲 线出 现突 变( 相同 荷载增量的 条件下， 出 现比 前一级明 显增大的 位移 增量) 点的前一级荷载为水平临界荷载( 图6 ) 0 一 _ _ x o， . ， .、 一 ， ，。， _ _ 、_. _，_ _ .、 . _ _. 2 . 取t l o - 面o ri -la t + 一 且 in n田w a j g h o - lg x o iw - c $ 7 a ah 对 应 的 荷 载 为 水 平临界荷载。 3 . 当 有钢筋应力测试数据时， 取h o - a o 第一突变点对应的荷载为水平临界荷载( 图 6 ) 0 ( 七) 单桩水平极限荷载可根据下列方法综合确定。 1 . 取h o - t - x o 曲 线明 显陡 降的 前一级荷载为 极限 荷载( 图6 ) 0 _ _ _ x . 一一 二 _ ， ._ _ . 二_ 孟 _ _ 2 . 取h o曲线第二直线段终点对应的 荷载为极限荷载( 图6 ) 0 一 一 户 ” o h o 四 . 一朴以朴件“ 砂 阴 / 二 叭队. ， 秋 w v / o 3 . 取桩身 折断或钢筋应力达到流限的 前一级 荷载为 极限荷 载a 有 条 件 时 ， 可 模 拟 实 际 荷 载 情 况 ， 进 行 桩 顶 同 时 施 加 轴 向 压 力 m 水 平 静 v 试 验 ( 八) 地基土 水平抗力系 数的比 例系数m可 根据试验 结果按下列 公式 确定: 压v 、 ) a irl h y . 1 _上丛 r二上一 b o