单桩竖向抗压静载试验作业指导书.doc

德信诚培训网单桩竖向抗压静载试验1依据标准建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2003）2试验目的 采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法，确定单桩竖向（抗压）极限承载力，作为设计依据，或对工程桩的承载力进行抽样检验和评价。当埋设有桩底反力和桩身应力、应变测量元件时，尚可直接测定桩周各土层的极限侧阻力和极限端阻力。除对于以桩身承载力控制极限承载力的工程桩试验加至承载力设计值的1.52倍外，其余试桩均应加载至破坏。目前，绝大多数静载试验是为工程验收提供依据，大多数为工程验收提供依据的静载试验，可按设计要求确定最大加载量，不进行破坏试验，即加载至预定最大试验荷载后即终止加载。3适用范围3.1 混凝土预制桩3.2 各种混凝土灌注桩3.3 钢桩4仪器设备4.1 油压千斤顶及高压油管。4.2 荷载和沉降量测仪表：用联于千斤顶的压力表测定油压，根据千斤项率定曲线换算荷载，百分表量测沉降。荷载和沉降量测仪表均应经过计量标定。4.3 钢梁、基准梁。4.4 其它辅助设备。5试验的准备工作5.1 收集资料，了解试桩场地工程地质情况，试桩的基本情况（如桩长、桩径、砼强度等级、施工日期、施工工艺等），以及桩的预估极限承载力值及检测要求。5.2 试验加载装置的选择：试桩所承受的荷载一般由油压千斤顶施加。加载及反力装置可根据现场实际条件取下列三种形式之一：5.2.1 锚桩横梁反力装置：锚桩数量、锚桩长度和横梁尺寸均安按1.21.4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，锚桩数量不得小于4根，并应对试验过程锚桩上拔量进行监测。5.2.2 压重平台反力装置：压重重量不得小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。 5.2.3 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。5.3 荷载与沉降的量测仪表：荷载可用连接于千斤顶上压力表测定，根据千斤顶率定曲线换算荷载，修约间隔为10温、振动及其他外界因素影响而发生竖向变位。5.4 试验加载方式选择：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，直到试桩破坏，然后分级卸载到零。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）。5.5 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5.5的规定。 试桩、锚桩和基准桩之间的中心距离 表5.5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）锚桩横梁反力装置压重平台反力装置4d且2.0m4d且2.0m,4d且2.0m注：d试桩或锚桩的设计直径，取其较大者（如试桩或锚桩为扩底桩时，试桩与锚桩的中心距不应小于2倍扩大端直径）。5.6 试桩制作要求5.6.1 试桩顶部一般应予加强，可在桩顶配置加密钢筋网23层，或以薄圆筒作成加劲箍与桩顶混凝土浇成一体，用高强度水泥砂浆将桩顶抹平。5.6.2 为安置沉降观测仪表，试桩顶部露出试坑地面的高度不宜小于600mm，试坑地面应与桩承台底设计标高一致。5.6.3 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，或掺入早强剂。5.7 其它注意事项5.7.1 在试验设备、仪器仪表的运输过程中应确保其不损伤，以保证现场测试数据的准确无误。5.7.2 现场吊装安置加载设备时，应采取必要的安全措施，保证设备的安放位置正确和人员设备的安全。5.7.3 反力架的安装和焊接要牢固可靠对于不符合要求的反力装置不能进行正式试验加载工作。5.7.4 反力钢梁在试验中严禁超载，以免发生人员伤亡和仪器损坏。5.7.5 试验现场必须搭起能防雨、遮阳的临时帐篷或设施，以保护仪器设备。5.7.6 测试现场所接电源必须符合临时架设电源线路的要求，禁止乱扯电源、电线，防止漏电、触电等事故发生。5.7.7 千斤顶的安置和检查：5.7.7.1 千斤顶应平放于试桩中心。当采用两个或两个以上千斤顶同时工作时，宜选择相同类型的千斤顶，将千斤顶并联同步工作并使千斤顶的合力通过试桩的中心线。5.7.7.2 千斤顶加载系统主要包括千斤顶及油路二个部分。试验前应检查千斤顶是否正常，油路是否漏油。5.7.8 压力表和百分表的安装要求：5.7.8.1 压力表应安全连接在千斤顶上。5.7.8.2 百分表应安装固定在支承于相对不动基准桩上，百分表的安装应使表轴线平行于被测位移的方向，不得倾斜。5.7.9 温度对沉降测量的影响，主要由于温度变化会使基准梁产生变形，为消除这种影响可采取下列方法：5.7.9.1 基准梁宜采用刚度较大的型钢制作，且一端固定在基桩上，另一羰筒支在基准桩上，可自由伸缩。5.7.9.2 利用围护物将试验场地围护起来，防止基准梁受阳光直射及减少温差。6. 试验规定和要求6.1 开始试验的时间：预制桩对于砂类土不应少于10d；对于粉土和粘性土不应少于15d；对于淤泥质土应不少于25d。灌注桩应在桩身混凝土达到设计强度后，才能进行。6.2 慢速维持荷载法按下列规定进行加、卸载和沉降观测：6.2.1 荷载分级：每级荷载值为预估极限1/101/15，第一级可按2倍分级加荷；6.2.2 沉降观测：每级加载后，隔5、10、15min各测读一次，以后每隔15min读一次，累计一小时后每隔30min读一次。每次测读值记入试验记录表，修约间隔为102。6.2.3 沉降相对稳定标准：每小时的沉降不超过0.1mm，并连续出现两次（由1.5h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。6.2.4 终止加载条件：当出现下列情况之一时，即可终止加载：6.2.4.1 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；6.2.4.2 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24h尚未达到相对稳定；6.2.4.3 已达到锚桩最大抗拔力或压重平台的最大重量时。6.2.5 卸载与卸载沉降观测：每级卸载值为加载值的两倍。每级卸载后隔15min测读一次残余沉降，读两次后，隔30min再读一次，即可卸下一级荷载。全部卸载后，隔34h再读一次。7. 试验过程7.1 在前述试验准备工作完成后，即可开始正式试验。7.2 各种加载方式下的试验过程：7.2.1 慢速维持荷载法：每级荷载施加后按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次。试桩沉降相对稳定标准：每一小时内的桩顶沉降量不超过0.1mm，并连续出现两次（从分级荷载施加后30min开始，按1.5h连续三次每30min的沉降测值计算）。当桩顶沉降速率达到相对稳定标准时，在施加下一级荷载。卸载时，每级荷载维持1h，按第15、30、60min测读桩顶沉降量后，即可卸下一级荷载。卸载至零后，应测读桩顶残余沉降量，维持时间为3h，测读时间为第15、30min以后每隔30min测读一次。7.2.2 多循环加、卸载法：每级荷载下的桩顶沉降达到相对稳定后，再卸载到零；然后进行下一循环，直到满足试验加载终止条件。7.2.3 快速维持荷载法：每级荷载维持一小时后，再施加下一级荷载，直到满足试验加载终止条件，然后分级卸载到零。7.3 试验过程中应注意记录现场天气变化情况。对试验过程中出现的各种意外或异常情况，应及时向试验负责人反映，并同建设单位和设计人员及时协商处理。8. 试验资料的整理8.1 单桩竖向静载试验概况：整理成表格形式（见原始记录表），并应对成桩和试验过程出现的异常现象作补充说明。8.2 单桩竖向静载试验记录表。8.3 单桩竖向静载试验荷载沉降汇总表。8.4 绘制有关试验成果曲线：为确定单桩的极限荷载，一般绘制QS(按整个图形比例横竖=23，取Q、S的座标比例)，Slgt曲线，以及其它辅助分析所需曲线。8.5 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，桩底反力荷载关系等曲线。8.6 确定单桩轴向极限荷载：划分桩侧总极限摩阻力和总极限羰承力，并由此求出桩侧平均限摩阻力（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。9. 单桩竖向极限承载力的确定9.1 单桩极限承载力的确定：9.1.1 根据沉降随荷载的变化特征确定极限承载力：对于陡降型QS曲线取QS曲线发生明显陡降的起始点；9.1.2 根据沉降量确定极限承载力：对于缓变型QS曲线一般可取S=4060mm对应的荷载，对于大直径桩可取S=0.030.06D（I）为桩羰直径，大桩径取低值，小桩径取高值）所对应的荷载值；对于细长桩（d80）可取S=6080mm对应的荷载；9.1.3 根据沉降随时间的变化特征确定极限承载力：取Slgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。9.2 单桩交通部向极限承载力标准值应根据试桩位置、实际地质条件、施工情况等综合确定，修约间隔为1。当各试桩条件基本相同时，单桩交通部向极限承载力标准值可按下列步骤与方法确定：9.2.1 计算试桩结果统计特征值：9.2.1.1 按上述方法，确定n根正常条件试桩的极限承载力实测值Qui;9.2.1.2 按下式计算n根试桩实测极限承载力平均值Qum9.2.1.3 按下式计算每根试桩的极限承载力实测值与平均值之比i。i = Qui/ QumSn=下标I根据Qui值由小到大的顺序确定；9.2.1.4 按下式计算i=的标准差Sn9.2.2 确定单桩竖向极限承载力标准值Quk 9.2.2.1 当Sn0.15时，Quk= Qum；9.2.2.2 当Sn0.15时，Quk= Qum。9.2.3 单桩竖向极限承载力标准值折减系数，根据变量i的分布，按下列方法确定：9.2.3.1 当试桩数n=2时，按下表确定折 减 系 数 （n=2）210.210.240.270.300.330.360.390.420.450.480.511.000.990.970.960.940.930.910.900.880.870.859.2.3.2 当试桩数n=3时，按下列确定折 减 系 数 (n=3) 3120.300.330.360.390.420.450.480.510.840.930.920.920.990.980.980.970.960.950.940.931.001.000.990.980.970.960.950.930.921.080.980.970.950.940.930.910.900.881.160.860.84 9.2.3.3 当试桩数n4时，按下式计算：A0+A1+A22+A33+A44=0公式中：= A3=0.147(n1); A4=0.042(n1)