省道锚桩静载方案.doc

小林至东湖连接线工程锚桩法静载荷试验方案（报 审 稿）杭州市交通运输发展服务中心检测试验室二0一七年四月小林至东湖连接线工程锚桩法静载荷试验方案（报 审 稿）浙江省交通规划设计研究院试验中心二0一七年四月小林至东湖连接线工程锚桩法静载荷试验方案（报 审 稿）编 制： 审 核： 批 准：浙江省交通规划设计研究院试验中心2017年4月目 录1、序言11.1 项目背景11.2工程概况21.3场地工程地质条件31.4任务来源112、试桩概况123、试验目的124、试验依据135、试验流程136、试桩施工要求137、桩身应力测试147.1试验概述147.2钢筋计布置原则147.3钢筋计埋设方法157.4测试元件168、试验装置168.1反力系统168.2锚桩计算181）按侧摩阻力计算182）验算钢筋抗拉承载力193）锚桩长度确定208.3桩头处理218.4加载系统218.5测读系统228.6加载要求248.7测试时间要求258.8加载方法258.9桩身内力的计算方法268.10测试数据的整理和分析报告的形成289、测试工作内容及进度299.1 工作内容299.2 进度安排3010、本项目投入仪器设备和人员3010.1投入人员3010.2投入设备3111、质保、工期及安全体系3111.1 质量管理保证措施3111.2 质量管理保证措施预案3211.3 安全措施3211.4 文明施工制度3311.5 检测工期保证措施3312、需施工单位配合事项331、序言1.1 项目背景余杭区位于浙江省北部，东望上海、南接杭州、北连湖州，西靠临安，区位优势明显。余杭区山清水秀，景色宜人，历史悠久，人文荟萃，素有“鱼米之乡、文化之邦”的美誉。作为杭州市区的东北部门户，余杭区当地交通便利，宣杭铁路、沪杭铁路、杭宁高铁、104国道、320国道、杭宁高速公路、沪杭高速公路等多条高速穿境而过，京杭运河航道也贯通全区。凭借其独特的区位优势，近几年来余杭区经济持续快速发展。余杭区政府核心所在地临平，以其得天独厚的地理位置和区位优势，正处于飞速城市化建设当中。临平城与江干区下沙城、滨江区江南城共同组成了杭州市的三大副城。随着临平新城、塘栖镇、余杭经济开发区等区块的经济增长和持续开发，临平副城与其他各地区之间的联系将更加紧密，对交通的需求也与日俱增，特别是与杭州主城区的联系。图1-1 余杭区区位图现状秋石快速路320国道（临平大道）走廊是联系临平副城与杭州主城之间的重要交通通道，目前处于余杭境内的320国道（临平大道）为双向6车道，一级公路（兼顾城市道路功能），西向东贯穿整个临平副城，伸入海宁地界。随着进入临平城区及过境车流量的不断增加，尤其在临平城区路段，受密集的沿线道路交叉制约，现状国道已经渐渐不能满足来往杭州与临平车辆快速到达，快速通过的要求。不能实现与秋石快速路的快速对接，远期将影响临平副城与主城区快速对接的功能，无法有效的起到承接杭州主城区辐射的作用，对区域社会经济的发展造成阻滞。图1-2余杭区交通路网规划图1.2工程概况小林至东湖连接线工程是临平副城重要的区域联系通道，是连接320国道、世纪大道以及东湖路快速路等三条射向快速通道之间的关键联系通道，实现临平快速成路网的重要一环。同时也是临平副城重要的货运通道。小林至东湖连接线不但承担过境交通，同时还承担与其相连的放射路、区域路网的客货交通联系。小林至东湖连接线工程道路自西向东由望梅路、汀城路、临东路三条已建道路（均为城市主干路）组成。线路起点为09省道与五洲路交叉口，途经320国道（临平大道）、北沙西路、振兴西路、星光街、宝幢路、藕花洲大街、临丁路、世纪大道、星河南路、新丰路、迎宾路、新城路、南大街，终点为临丁路与东湖路交叉口。线路全长约9公里，本次实施除小林互通、世纪大道互通和临东路互通外，全长6.0162公里，道路设计采用“上6下6”的设计断面模式，高架标准段宽度为25.5米，地面道路标准段宽度为39米，局部断面宽度为42米。项目采用一级公路标准兼顾城市道路功能，设计速度：高架：设计速度为V=80km/h；地面道路：设计速度为V=60km/h。全线新建桥涵设计汽车荷载等级采用公路I级。小林至东湖连接线工程拟建项目地理位置示意图见图1-3。图1-3 拟建项目地理位置示意图1.3场地工程地质条件1.3.1工程地质层组特征工程地质层组的划分及其层序编号根据土层的物理、力学性质以及土层的时代和成因、埋深、岩性等综合确定，将第四系地层划分为9个工程地质层组，用数学字母、表示，表示全新统湖沼积地层，其中0表示人工填土，表示全新统海积地层，1表示上新统冲湖积地层，2、3表示上新统海积地层，、表示上新统冲湖积地层，表示上新统冲积地层、表示第四系坡洪积层，表示第四系残坡积地层。对每个层组按岩性及其物理力学性质指标、成因类型进一步分层，其顺序号右下脚码表示风化类型，如1、2、3，顺序号右上码表示各种岩性类别，如1、2、3、4。具体表示如下：31表示中风化石英砂岩、32表示中风化砂岩、23表示强风化砂砾岩、14表示全风化粉砂岩等。各工程地质层特征按从上到下的顺序评述如下：1、0层填土（Q4ml）杂色，黄色，稍密中密，主要由碎石、块石及黏性土回填而成，沿线道路填土成分及配较好，分布较均匀，经压实分层回填至原望梅路上。层厚0.67.4m，层顶深度0.00.0m。2、1层粉质黏土（）灰黄色，饱和，软塑，含铁锰质氧化斑点，粉土含量较高。层厚0.83.1m，层顶深度0.03.5m。3、1层黏质粉土（）灰黄色，饱和，稍密，含铁锰质氧化斑点，局部黏性含量较高。层厚0.53.9m，层顶深度0.65.3m。4、2层黏质粉土（）灰色，湿，稍密，混少量黏性土，摇震反应快。层厚1.68.9m，层顶深度3.37.1m。5、3层砂质粉土（）灰色，湿，稍密，混黏性土，局部夹少量粉砂，摇震反应快。层厚2.017.7m，层顶深度2.711.9m。6、4层砂质粉土（）灰色，湿，稍密，夹淤泥质土，摇震反应快。层厚1.120.0m，层顶深度4.023.4m。7、1层淤泥质粉质黏土（）灰色，饱和，流塑，夹粉土薄层，局部夹软塑状粉质黏土，局部粉土含量较高，上部含大量有机质。层厚0.522.1m，层顶深度2.325.6m。8、2层粉质黏土（）灰色，饱和，软塑，局部可塑，含少量有机质斑点，夹粉土薄层。层厚0.94.1m，层顶深度10.826.3m。9、3层黏质粉土（）灰色，湿，稍密，夹淤泥质粉质黏土，呈互层状，粉土厚0.53.0cm，淤泥质粉质黏土厚0.52.0cm，摇震反应中等。层厚3.827.4m，层顶深度5.024.2m。10、4层粉质黏土夹粉土灰色，饱和，软塑，夹黏质粉土，局部呈互层状，局部粉土含量较高。层厚3.515.0m，层顶深度18.233.0m。11、5层粉质黏土灰色，饱和，软塑，含少量有机质斑点，局部夹粉土薄层。层厚1.45.3m，层顶深度31.437.7m。12、1层粉质黏土（）灰黄色，饱和，可塑，含铁锰质氧化斑点，夹粉土薄层。层厚0.911.1m，层顶深度5.044.0m。13、1夹层细砂（）灰黄色，饱和，中密，含少量圆砾。层厚4.2m，层顶深度35.2m。14、2层粉质黏土（）灰灰黄色，饱和，可塑，局部软塑，局部夹黏土，含少量有机质斑点。层厚0.89.0m，层顶深度14.233.8m。15、3层淤泥质粉质黏土（）灰，饱和，流塑，含有机质斑点，夹粉土薄层，局部夹软塑状粉质黏土，局部含大量贝壳片。层厚2.211.0m，层顶深度13.222.0m。16、4层黏土（）灰色，饱和，可塑，含少量有机质斑点。层厚7.09.3m，层顶深度40.743.6m。17、5层粉质黏土（）灰色，饱和，可塑，含少量有机质及腐植质，局部夹少量粉土。层厚1.410.3m，层顶深度30.351.0m。18、1层粉质黏土（）灰兰色，饱和，可塑，局部粉性含量较高。层厚1.016.6m，层顶深度19.247.9m。19、夹1层细砂（）灰色，饱和，中密，局部混少量黏性土。层厚1.71.9m，层顶深度45.046.0m。20、夹2层含卵石粉质黏土（）灰黄色，饱和，可塑，含少量卵石，局部卵石含量较高。层厚4.7m，层顶深度46.8m。21、1层粉质黏土（）黄黄褐色，饱和，可塑，局部硬塑，含铁锰质氧化斑点，局部底部混砂，局部含少量砾。层厚0.617.8m，层顶深度17.553.0m。22、夹层中砂（）灰灰黄色，饱和，中密，局部夹少量砾。层厚1.0m，层顶深度23.0m。23、2层黏质粉土（）黄褐色，湿，中密，混少量黏性土，局部夹软塑状粉质黏土。层厚1.05.3m，层顶深度39.0043.00m。24、3层粉质黏土（）灰黄黄褐色，饱和，可塑。层厚1.14.3m，层顶深度43.845.4m。25、4层粉质黏土（）灰色，饱和，可塑，含少量有机质斑点。层厚2.56.3m，层顶深度41.846.7m。26、5层黏土（）灰色灰兰色，饱和，可塑，底部混少量砂，局部含少量砾。层厚5.422.1m，层顶深度54.0056.80m。27、1层砾砂（）灰黄色，饱和，稍密，卵石含量1025%，粒径25cm为主，圆砾含量1520%，粒径0.21.8cm为主，砂含量1020%，其余为黏性土，局部黏性含量较高，性质不均。层厚1.35.7m，层顶深度43.350.2m。28、2层粉质黏土（）黄黄褐色，饱和，可塑。层厚3.47.4m，层顶深度46.654.8m。29、3层细砂（）灰黄色，饱和，中密，含少量砾。层厚1.02.0m，层顶深度71.8076.00m。30、4层圆砾（）灰黄色，饱和，中密，卵石含量1530%，粒径25cm为主，局部可达68cm，圆砾含量2540%，粒径0.31.8cm为主，其余为砂和少量黏性土。层厚2.95.8m，层顶深度45.2078.00m。31、5层细砂（）灰黄色，饱和，中密，含少量砾。层厚1.12.4m，层顶深度74.6082.00m。32、1层粉质黏土（）灰白黄褐红褐色，饱和，可塑，局部硬塑，局部含少量碎石，局部碎石含量较高。层厚0.815.6m，层顶深度19.953.1m。33、1层含黏性土碎石（）黄褐色，饱和，中密，碎石含量50650%，粒径38cm为主，圆砾含量1020%，粒径0.31.8cm为主，其余为黏性土及少量砂，局部为滚石。层厚2.1m，层顶深度46.6m。34、21强风化石英砂岩（）肉红色，砂质结构，层状构造，裂隙发育，岩芯呈碎块状，石英含量较高。层厚1.44.3m，层顶深度40.447.8m。35、31中风化石英砂岩（）肉红色，砂质结构，层状构造，裂隙发育，岩石破碎，岩芯呈碎块状为主，个别短柱状，石英含量较高。RQD=038%。该层末揭穿，最大控制层厚8.9m，层顶深度44.749.2m。36、12全风化砂岩（）灰黄色，原岩结构明显，风化呈黏土状，呈可塑状。层厚1.07.7m，层顶深度22.261.0m。37、22强风化砂岩（）灰黄色，砂质结构，层状构造，裂隙发育，岩芯呈碎块状。层厚0.813.9m，层顶深度26.566.2m。38、32中风化砂岩（）灰黄灰色，砂质结构，层状构造，裂隙发育，岩芯呈碎块状为主，局部短柱状。RQD=042%。该层末揭穿，最大控制层厚19.7m，层顶深度28.470.3m。39、13全风化砂砾岩（）紫褐色，原岩结构明显，风化呈砂土状，呈可塑状。层厚1.55.4m，层顶深度30.553.2m。40、23强风化砂砾岩（）紫褐色，砂砾质结构，层状构造，裂隙发育，岩芯呈碎块状，局部夹红褐色粉砂岩。层厚1.320.5m，层顶深度33.684.4m。41、33中风化砂砾岩（）紫褐色，砂砾质结构，层状构造，裂隙较发育，岩芯呈碎块状为主，个别短柱状，局部夹红褐色粉砂岩。RQD=038%。该层末揭穿，最大控制层厚26.7m，层顶深度38.877.0m。42、14全风化粉砂岩（）红褐色，原岩结构明显，风化呈黏土状，呈可塑状。层厚1.09.3m，层顶深度27.439.8m。43、24强风化粉砂岩（）红褐色，粉砂质结构，层状构造，裂隙发育，岩芯呈碎块状，局部夹强风化状砂砾岩。层厚0.610.1m，层顶深度29.875.7m。44、34中风化粉砂岩（）红褐色，粉砂质结构，层状构造，裂隙较发育，岩芯呈碎块状短柱状，局部夹紫褐色砂砾岩。RQD=040%。该层末揭穿，最大控制层厚12.3m，层顶深度38.077.0m。1.3.2工程地质层组物理力学指标统计及承载力参数确定表各层的设计承载力参数如下表：表1-1 工程地质层组承载力参数确定表序号分层代号成因时代岩土名称地基承载力基本容许值（kPa）钻孔桩桩侧土的摩阻力标准值（kPa）10Q4ml填土21粉质黏土1001831黏质粉土1001842 黏质粉土1102053 砂质粉土1302564砂质粉土1202271 淤泥质粉质黏土651082粉质黏土1002093黏质粉土10020104 粉质黏土夹粉土12022115 粉质黏土13025121粉质黏土16040131夹细砂18050142粉质黏土12025153淤泥质粉质黏土6510164黏土14030175粉质黏土14030181粉质黏土1604019夹1细砂1603520夹2含卵石粉质黏土18050211粉质黏土1704522夹中砂14030232黏质粉土13025243粉质黏土17045254粉质黏土13025265黏土15040271砾砂17050282粉质黏土17045293细砂15040304圆砾25060315细砂15040321粉质黏土18050331含黏性土碎石250603421强风化石英砂岩3501003531中风化石英砂风化砂岩180503722强风化砂岩320803832中风化砂风化砂砾岩180504023强风化砂砾岩300704133中风化砂砾岩12001404214全风化粉砂岩180504324强风化粉砂岩280604434中风化粉砂岩8001201.4任务来源杭州市交通运输发展服务中心检测试验室中标小林至东湖连接线工程的交（竣）工检测项目，由于杭州市交通运输发展服务中心检测试验室不具备基桩承载力检测的专项资质，故委托我方承担本项目的基桩承载力专项检测任务。2、试桩概况为确保桩基安全，选定在P11和P115墩处进行试桩，选定2根试桩进行单桩竖向抗压承载力试验，同时在桩身安装应力传感器，测定桩身轴力和桩周侧摩阻力，对工勘参数进行修正，指导后续施工。结合现场实际情况，采用锚桩法，试桩区域和概况表如下：图2-1 试桩区域示意图表2-1 试桩概况一览表序号墩号桩号桩径（m）桩顶标高(m)桩底标高(m)桩长(m)参照勘探孔单桩容许承载力（kN）类型备注1P111#1.61.7-56.358.0ZK1310752摩擦桩2P1153#1.63.5-75.679.1ZK13010981摩擦桩3、试验目的为了保证桩基的安全可靠，主要对桩基在各类土层中的桩侧摩阻力、桩端承载力、桩基竖向位移、单桩极限承载力等进行试验和验证，其主要目的为：1) 实测桩身沉降、桩身弹性压缩，获得分级加载与卸载条件相对应的荷载-变形曲线； 2) 实测桩身轴力、摩阻力分布，验证各地层的侧摩阻力以及桩尖阻力等力学参数的合理性，为设计提供准确可靠的数据，指导后续施工； 3) 确定单桩竖向抗压承载力是否达到设计要求。4、试验依据1）公路桥涵地基与基础设计规范JTG D63-2007；2）公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011（附录E）；3）建筑基桩检测技术规范JGJ 106-2014及条文说明；4）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）；5）公路工程基桩动测技术规程（JTG/T F81-01-2004）；6）小林至东湖连接线工程施工图设计阶段工程地质勘察报告（浙江山川有色勘察设计有限公司，2016.10）。5、试验流程结合本项目实际情况，本次静载试验流程如下：桩基施工时随钢筋笼埋设钢筋计打设锚桩桩头处理桩顶面铺设细沙放置钢板放置千斤顶上置钢板放置主梁放置次梁锚桩焊接千斤顶接油泵架设基准梁安装位移测读装置试验数据分析出具报告。6、试桩施工要求桩基施工时，在桩身埋设四根超声管，在静载荷试验前对试桩进行桩身完整性检测。具体如下：1）桩径1.6m，埋设4根超声管，四根超声管呈90度角均匀布置。2）声测管采用金属管，管的连接采用螺纹连接，且不应漏水。3）声测管应牢固焊接或绑扎在钢筋笼的内侧，且互相平行，定位准确，并埋设至桩底，管口宜高出桩顶面300mm以上。4）声测管管底必须封闭，管口应加盖，防止异物堵管。5）声测管埋设完成后，管内放置直径约为4cm的镀锌铁管，从声测管管底一直延伸至管口，作用：静载试验时，辅助测量桩身压缩。6）试桩需安装应力传感器，从桩底以上2m开始，每2m一个测试断面，每个断面对称安装2个钢筋计，需将主筋与钢筋计的连接杆对中之后采用对接法焊接在一起。钢筋计焊接完成后方可开钻。钢筋计连接方法见本方案7.3条，届时我方将有技术人员现场指导。7）试桩施工的其他参数同设计院施工设计图。7、桩身应力测试7.1试验概述静载荷试验时，在桩身中埋设一定数量的应力传感器（钢弦式钢筋计），可以量测各级荷载下桩身的内力和变形情况，从而获得桩身轴力和桩侧摩阻力沿桩身的分布规律，以及桩身各断面的位移情况，从而进一步认识桩基的受力变形特点和承载机理。由于钢弦式钢筋计安装方便，且长期稳定性好，通过钢筋计的频率变化计算出钢筋内力，然后计算出桩身轴力，通过桩身轴力，根据静力平衡原理和应力应变关系导出桩侧摩阻力和桩端阻力。7.2钢筋计布置原则钢筋计测试断面布置原则为：依据最近的地质钻孔资料，埋设位置应设置在两种不同性质土层的界面处，且距桩顶和桩底的距离不小于1倍桩径。对于较薄的土层，将其归并入邻近的土层；同一土层厚度超过10.0m时，在土层中间增设一测试断面；如地质情况不明时，按照固定的间距布置应力传感器，如每2m。每个断面布置2钢筋计，对称布置，以有效补偿，提高测试精度；在地面处（或以上）设置一个测量断面作为传感器标定断面，标定断面处应对称设置4个传感器。图7-1 钢筋计安装示意图7.3钢筋计埋设方法钢筋计应在钢筋加工场预先与主筋焊好，焊接时将主筋与钢筋计的连接杆对中之后采用对接法焊接在一起。如果在现场焊接，需在埋设钢筋计的位置上将钢筋截下相应的长度，之后将钢筋计焊上，为了保证焊接强度，在焊接处需加焊条，并涂沥青，包上麻布，以便与混凝土脱开。为了避免焊接时温度过高而损坏传感器，焊接时传感器要包上湿麻布并不断浇冷水，直到焊接完毕后钢筋计冷却到一定温度为止。焊接后的钢筋不得发生弯曲变形或有附加应力产生。为保证钢筋计成活率，导线沿着钢筋笼绑扎到地面，并用塑料套管保护。钢筋计按主筋直径大小选择，可测频率范围大于桩在最大加载时频率的1.2倍。图7-2 振弦式钢筋计示意图7.4测试元件采用振弦式钢筋应力计，按钢筋直径选配相应规格的钢筋计，成桩时焊接于主筋上，与钢筋一同受力，使钢弦发生应力变化，从而改变钢弦的振动频率，通过钢筋计的频率变化计算出钢筋内力，然后计算出桩身轴力，通过桩身轴力，根据静力平衡原理和应力应变关系导出桩侧摩阻力。本次检测使用GJJ-1/1L型振弦式钢筋应力计，其主要性能参数见下表。表7-1 GJJ-1/1L型振弦式钢筋应力计性能参数表产品规格10、12、14、16、18、20、22、25、28、30、32、34、36、38、40测量范围最大压应力：160MPa，最大拉应力：250MPa分 辨 力0.05%FS综合误差1.0 %FS测温范围-25+60测温精度0.58、试验装置试验装置由三部分组成：即反力系统、加载系统、测读系统与数据采集系统。8.1反力系统结合现场条件，本次静载试验采用锚桩反力系统，每根试桩检测时需打设2根锚桩，锚桩布置示意图如下：图8-1 P11-1#试桩锚桩布置示意图图8-2 P115-3#试桩锚桩布置示意图反力架主梁由2根长度不小于10米的钢梁平行放置而成，主梁之上垂直放置次梁，次梁由8根长度不小于10米的钢梁平行放置而成，次梁通过骑马与锚桩焊接，整个加载重心位于试桩顶上，组成稳定的反力，反力达到最大试验荷载的1.2倍，通过设置在桩顶的千斤顶顶推反力架将产生的竖向力传给试桩。具体布置见图8-3。图8-3 锚桩反力装置现场示意图8.2锚桩计算1）按侧摩阻力计算锚桩长度计算：P11-1#试桩：10752*2*1.2/4=6451kN，即每根锚桩需要承担约6451 kN的上拔力；P115-3#试桩：10981*2*1.2/4=6589kN，即每根锚桩需要承担约6589kN的上拔力；若锚桩与工程桩同直径，根据相关钻孔地质资料计算，锚桩计算过程具体如下：表8-1 锚桩长度计算过程一览表序号墩号桩号桩径（m）桩顶标高(m)桩底标高(m)桩长(m)计算参照勘探孔锚桩计算桩长（m）备注1P111#1.61.7-56.358.0ZK1361.804根锚桩通长配筋2P1153#1.63.5-75.679.1ZK13076.80表8-2 P11-1#试桩锚桩长度计算过程一览表 表8-3 P115-3#试桩锚桩长度计算过程一览表2）验算钢筋抗拉承载力据崇闲至东湖路连接线工程 第一合同段 主线桥 主墩桩基钢筋构造图（中国公路工程咨询集团有限公司，2016.9），1.6米灌注桩采用HRB400钢筋，直径25mm，主筋为34根（考虑钢梁架设影响，4根弃用，实际可用30根），因试桩过程为非持久工况，取钢筋的极限抗拉强度标准值为540N/ mm2。验算过程如下：P11-1#试桩：n=6451*1000/(3.14*12.5*12.5*540)=25根30根，钢筋布置满足抗拉强度要求。P115-3#试桩：n=6589*1000/(3.14*12.5*12.5*540)=25根30根，钢筋布置满足抗拉强度要求。另，据建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）第4.1.1条的规定，抗拔桩应等截面或变截面通长配筋。故本次试桩所用到的4根锚桩主筋均应通长配置，桩基施工其他参数同原施工设计图，施工完成后的桩头基本平地面，钢筋露出地面不小于3050cm。3）锚桩长度确定表8-4 锚桩长度确定序号墩号桩号桩径（m）桩顶标高(m)桩底标高(m)桩长(m)计算参照勘探孔锚桩长度（m）备注1P111#1.61.7-56.358.0ZK1362.04根锚桩通长配筋2P1153#1.63.5-75.679.1ZK13077.0图8-4 锚桩打设示意图8.3桩头处理混凝土桩先凿掉桩顶部的破碎层和软弱混凝土，桩头顶面应平整，桩头中轴线与桩身上部中轴线重合。桩头主筋全部直通至桩顶混凝土保护层之下，各主筋保持在同一高度；距桩顶1倍桩径范围内，用厚度为35mm的钢板围裹或距桩顶1.5倍桩径范围内设置箍筋，间距不大于100mm，桩顶设置8双向钢筋网片4层，间距60100mm。桩头大小同原桩径。桩头混凝土强度等级比原桩身混凝土提高12等级，不得低于C30，必要时加早强剂。处理后的试桩桩顶大约高出自然地面20cm，试桩的龄期应满足28天。图8-5 桩头处理示意图8.4加载系统试验采用上海千斤顶厂生产的油压千斤顶，通过油压传感器与RS-JYC型全自动静载荷分析测试仪相连，采用电脑控制，同步提升，全自动加载、恒载，自动读数、自动判稳，实现无人值守功能的特点。本次检测使用500吨千斤顶，千斤顶布置方案如下：最大加载量：P11-1#试桩：10752*2/5000/0.8=6，即需要6个500吨千斤顶并列加载；P115-3#试桩：10981*2/5000/0.8=6，即需要6个500吨千斤顶并列加载； 图8-6 试桩千斤顶布置示意图8.5测读系统试桩沉降位移测量采用大量程电子位移计，由RS-JYC型全自动静载荷分析测试仪自动测读并储存位移数据，其前提必须有相应的基准桩、基准梁与相应的桩顶位移量测装置。（1）基准梁为保证基准梁的刚度与稳定性，选用长度为13m的40a工字钢作为基准梁。（2）基准桩基准桩与试桩之间的中心距离应大于或等于4倍试桩直径且不小于4.0m，检测前在试桩对称两侧相应的位置分别打入2根48mm钢管，间距1.0m，基准桩由2根钢管构成，钢管之间焊接1根18a工字钢。为了保证基准桩的稳固，须将钢管打入稳定土层试桩、基准桩、基准梁平面布置与立面布置见图8-78-8。图8-7 基准桩平面布置图图8-8 基准桩立面布置图（3）桩顶位移量测装置位移传感器用磁性表座固定在基准梁上，顶针指向基桩顶面（图8-9a）；若基准桩顶面在测试平面以下，可在基桩顶部主筋或基桩护筒上焊接位移杆，将桩顶位移引到测试平面（图8-9b）。 （a） (b)图8-9 桩顶位移量测装置图4）数据采集系统（1）系统原理试验的数据采集系统如图8-10，采用计算机读数的方式进行，数据采集系统每30秒自动采集一次数据并实时显示有关曲线、储存试验数据，数据内容包括桩顶位移、油压等数据，位移测量采用通用的位移计。数据采集及其处理部分：磁性表座、位移传感器、数据线、采集仪、静载测试仪。位移传感器用磁性表座固定在分配梁上，顶针指向桩顶，当加载产生位移时，指针跟着同步运动，数据自动采集仪将数据采集下来通过数据线传输至静载测试仪器，静载仪实时显示试验桩的S曲线。图8-10多功能数据数据采集系统（2）试验仪器连接仪器的连接主要包括RS-JYC型静载荷分析测试仪主机与数控盒的连接、数控盒与油压传感器、位移传感器以及油泵的连接。主机与数控盒无线相接，主机以及数控盒上面接上天线，天线尽量放在较高的位置，数控盒接上充电器，主机如果和数控盒有线相接，数控盒无需接充电器。数控盒与油压传感器、位移传感器连接。油压传感器接上数控盒压力传感器接口，位移传感器接上数控盒容栅式位移传感器接口，数控盒上面的220/380V的入口接现场用电的输入端，220/380V的输出口接油泵。油路连接主要包括油泵，千斤顶以及油管、油压传感器的连接。油泵的出油嘴接到千斤顶的下油嘴，油泵的回油嘴接到千斤顶的上油嘴，油压表一定要接到油路中，接在油泵的止压阀与千斤顶之间。如果现场使用三通或直接在油泵上接油压传感器，油压传感器在三通或直接与油泵时，一定要拧紧，做好防漏措施。8.6加载要求本次堆载法单桩竖向抗压载荷试验主要是检验基桩承载力是否满足公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）的要求。根据建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2014）及公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011（附录E），对于检验性试验，基桩承载力测试时预估最大荷载可采用设计荷载的2.0倍。本方案中试验要求的试验系数暂定按2.0取值。为保证实现本项目的测试目的，加载能力按以下要求控制：1）总体加载能力不小于设计单桩竖向受压容许承载力的2.0倍；2）单向加载能力不超过根据桩身强度设计值确定的轴向受压承载力容许值。3）加载过程中，如位移值出现建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2014）和公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011（附录E）规定的试验终止条件，应及时暂停试验，判断试验是否予以终止。8.7测试时间要求受检桩混凝土强度不低于设计强度的70%时，采用声波透射法检测桩身完整性；受检桩的混凝土龄期应达到28d，或同条件养护试件强度达到设计强度要求后方可进行承载力检测。同时根据建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2014），单桩竖向抗压载荷试验工作开始时间尚应同时符合下列规定：检测前土体的休止时间达到：砂土不少于7d，粉土不少于10d，非饱和黏土不少于15d，饱和黏土不少于25d。8.8加载方法1）试验加载方式试验采用慢速维持荷载法，逐级分级加载。2）加载分级及位移观测（1）加载分级：每级加载为2.0倍单桩轴向受压容许承载力的1/10，第一级可按分级荷载的2倍施加。（2）位移观测：每级加载后在第一小时内应按5、15、30、45、60min测读，以后每隔30min测读一次，同步观测4根锚桩的上拔量和钢筋计的读数，作好位移和频率记录。3）位移相对稳定标准每级加载后的下沉量，在下列时间内均不大于0.1mm；a）桩端为巨粒土、砂砾土、坚硬黏质土，最后30min；b） 桩端下为半坚硬和细粒土，最后1h。4）加载终止条件和相应的极限荷载取值按以下规定：总位移量大于或等于40mm，且本级荷载的下沉量大于或等于前一级荷载的下沉量的5倍时，加载即可终止。取比终止时荷载小一级的荷载为极限荷载。总位移量大于或等于40mm，且本级荷载加上后24h未达稳定，加载即可终止。取比终止时荷载小一级的荷载为极限荷载。巨粒土、密实砂类土以及坚硬的黏质土中，总下沉量小于40mm，但荷载已大于或等于设计荷载乘以设计规定的安全系数，加载即可终止，取此时的荷载为极限荷载。施工过程中的检验性试验，一般加载应继续到桩的2倍设计荷载为止。如果桩的总位移量不超过40mm，且最后一级加载引起的位移不超过前一级加载引起的沉降的5倍，则该桩可予以检验。5）卸载与卸载沉降观测卸载也应分级进行，每级卸载量宜为两个加载级的荷载值。每级荷载卸载后，应观测桩顶的回弹量，在第一小时内应按5、15、30、45、60min测读，以后每隔30min测读一次，作好位移和钢筋计频率记录。直到回弹稳定后，再卸下一级荷载。稳定标准与下沉稳定标准相同。卸载到零后，至少应在2h内每30min观测一次。如果桩尖下为砂类土，则开始30min内，每15min观测一次；如果桩尖下为黏质土，第1h内每15min观测一次。8.9桩身内力的计算方法钢弦式钢筋计直接输出量为频率，用频率仪测出频率后换算成钢筋应力，计算公式如下： (8-1)式中：k钢筋计的计算修正系数，MPa/F（标定参数之一）；b钢筋计的温度修正参数，MPa/（标定参数之二）；B钢筋计的修正参数值，MPa（标定参数之三）；F钢筋计钢弦频率实测值，10-3Hz2；F0钢筋计振弦频率基准值，10-3Hz2；每只钢筋计的标定参数k、b、B，在出厂前均通过严格标定后计算得出。钢筋的应变可按下式计算： （8-2）式中：钢筋的应力，kPa；钢筋的应变；钢筋的弹性模量，MPa。因此，桩身任一截面的轴力N可按下式计算： （8-3） （8-4） （8-5）式中：桩身（钢筋和混凝土）的等效弹性模量，MPa；混凝土的抗压弹性模量，MPa；试桩测试断面的配筋率。将8-4式和8-5式代入8-3式，得： （8-6）根据静力平衡原理，两个测试断面之间的桩身轴力变化值等于该两测试断面间的桩侧摩阻力，由此可推算出桩侧摩阻力： (8-7)将代入(8-7)式，得： （8-8）式中：第个测试断面到第个断面之间的距离，； 第段的桩侧摩阻力，； 第段的平均桩侧摩阻力，；桩身直径，。 桩端反力可采用下式计算： （8-9）式中：桩端反力，；最下一个测试断面的轴力，；桩端至最下一个测试断面的距离，；桩端至最下一个测试断面的平均桩侧摩阻力，。8.10测试数据的整理和分析报告的形成在专业检测人员进入检测现场前按我公司通过计量认证的作业指导书准备相关各类检测用表，同时再次熟悉相关检测过程，在检测过程中真实、完整、及时、规范地记录检测信息；分析人员根据公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011（附录E）对检测数据进行分析整理，并进行初步报告编制；质量负责人、技术负责人、项目负责人分别对分析的数据和初步报告进行审核；编制最终正式报告。检测报告应包含以下内容： 委托方名称，工程名称、地点，建设、勘察、设计、监理和施工单位，基础、结构型式，层数，设计要求，检测目的，检测依据，检测数量，检测日期； 地质条件描述； 受检桩的桩号、桩位和相关施工记录； 检测方法，检测仪器设备，检测过程叙述； 受检桩的检测数据，实测与计算分析曲线、表格和汇总结果； 与检测内容相应的检测结论，钻孔灌注桩桩身质量检测与评定结果，试桩是否有质量缺陷、何种缺陷及补救措施建议等。提供加载、卸载的荷载沉降（QS）、沉降时间（Slgt）曲线曲线图及汇总表；提供桩侧摩阻力和桩身轴力分布图；提出静载试桩的单桩竖向抗压承载力容许值。9、测试工作内容及进度9.1 工作内容1）仪器、设备测试元件的检定及标定a加载系统（电动油泵、高压油管等）由省一级计量部门进行系统标定后，再由我方进行系统试压，以确保试验荷载的准确性。b测试仪器的标定所有设备（电子表、压力表）由一级计量部门在实验室进行调试、标定。2）现场前期工作打设锚桩、桩头处理、锚桩焊接、仪器初调；布置基准梁。3）现场测试工作。施工单位配合完成测试辅助工作，包括锚桩焊接、基准梁架设等准备工作；测试单位做好测试记录，在整个测试过程中做好仪器设备的防冲击、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。4）试验数据的分析、整理报告提供的内容包括：a、绘制Q-s曲线、s-lgt曲线和s-lgQ曲线，并提供相应的数据表格。提供加载、卸载曲线及实测数据表。b、提供试桩的极限承载力推荐值、桩侧摩阻力和桩身轴力。c、提供试验工程检测总报告，综合分析试验成果。d、编写试验报告5）试验报告由7个部分组成：一、一般工程概况，包含有关设计参数；二、工程地质概况；三、检测桩数及检测桩位示意图；四、测试仪器，原理，方法，检测数据；五、实测曲线（带标注值）及相关说明；六、检测结果汇总及分析意见；七、其他有必要说明的事项。9.2 进度安排1）成桩后桩身强度达到设计要求且龄期不小于28天方可开始检测，每根桩测试时间为2天左右。2）测试完成后10天内提供初步报告，15天内提供最终报告。10、本项目投入仪器设备和人员10.1投入人员为圆满顺利地完成本项目的实体检测，我中心特成立以成玉柱为项目负责人和技术负责人的检测小组，全面负责落实检测计划和任务。成员均为多年从事检测工作的专业检测人员，见表10-1。具体人员名单及机构框图如下：项目负责人技术负责人检测人员检测人员图10-1 组织机构图表10-1 投入人员情况一览表序号姓名专业技术职称检测资格证书证书名称证书编号1成玉柱高级工程师检测工程师（公路）检师0710255CQS2楼涛助理工程师检测员浙（水运）检员130522D3另配备辅助人员3名10.2投入设备检测仪器设备是完成检测任务的手段，仪器的精度直接影响检测的质量，而仪器设备的数量则是顺利完成此次检测的重要保证。本次检测配备的仪器均经过省级以上技术质量监督局授权的专门检定单位检定合格并在检定有效期以内。表10-2 本项目检测所需仪器设备一览表序号设 备 名 称型 号单位数量1发电机、配电柜（施工单位提供）自制个12千斤顶500吨台63静载荷测试仪岩海RS-JYC型台套14压力传感器ST3000只15位移传感器FP-50只146磁性表座MB-1只147振弦式钢筋计GJJ-1/1L型只若干，满足试验要求8笔记本电脑IBM台111、质保、工期及安全体系11.1 质量管理保证措施 踏勘现场，了解本工程场地的实际情况，制定切实可行的试验计划； 保证主梁摆放平稳，主梁中心要与试桩中心一致；安装测量基准梁，保证基准梁支点满足规范要求；用苫布进行苫盖，尽量减少外界的影响，保证试验精度。 现场测试技术人员随时不能少于两人，夜间必须有人随时观测，发现数据有异常变化，必须检查其原因；并上报项目负责人。 为确保静载试验桩桩身质量，在静载荷试验前对试桩进行桩身完整性检测。 在检测过程中发现不合格项后，首先检查仪器设备是否正常，现场操作是否存在疏漏，必要时采用不同仪器进行对比检测，如果检测结果一致，则对检测不合格项进行确认，并在第一时间上报甲方和监理单位。 现场检测项目部人员应遵守单位内部的管理制度，在检测前应制定制定检测方案