桩基承载力自平衡法检测方案
桩基承载力自平衡法检测方案
试验桩自平衡法、声波透射法检测方案1 概述1.1 工程概况为了保证施工的顺利进行和结构的安全可靠，根据国家规范和设计有关文件，对该工程指定的试桩采用静载（自平衡法）进行检测，并对试桩采用声波透射法进行桩身完整性检测。
1.2 试验目的1.确定桩身完整性2.确定单桩竖向抗压极限承载力1.3 试验依据1．《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）2．《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2014）3．《基桩静载试验自平衡法》（JT /T738-2009）4．《基桩承载力自平衡检测技术规程》（山东省工程建设标准）6. 设计图纸7. 地质报告2地质情况依据勘察报告，、各岩土层相关灌注桩桩基参数建议如下表：3桩身完整性检测声波透射法测试原理声波透射法检测仪器设备及现场联接如下图所示。
声波透射法试验示意图超声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理是：由超声脉冲发射源在砼内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波在砼内传播过程中表现的波动特征；当砼内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射能量明显降低；当砼内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时，将产生波的散射和绕射；根据波的初至到达时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变程度等特性，可以获得测区范围内砼的密实度参数。
测试记录不同侧面、不同高度上的超声波动特征，经过处理分析就能判别测区内砼的参考强度和内部存在缺陷的性质、大小及空间位置。
在基桩施工前，根据桩直径的大小预埋一定数量的声测管，作为换能器的通道。
测试时每两根声测管为一组，通过水的耦合，超声脉冲信号从一根声测管中的换能器发射出去，在另一根声测管中的声测管接收信号，超声仪测定有关参数并采集记录储存。
换能器由桩底同时往上依次检测，遍及各个截面。
说明：桩身完整性判定见《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014中表4单桩竖向抗压静载试验（自平衡法）4.1自平衡试验简介自平衡法由1960年代的以色列Afar Vasela 公司开创并于1979年申请了专利称为通莫静载法(T-pile ®)。
地基基础工程检测方案(静载(自平衡法)、声波透射法、低应变法)
资质证号：计量认证号：地基基础工程检测方案工程名称：××××××××××××委托单位：××××××××××××工程地点：××××××××××××检测方法：静载（自平衡法）、超声波透射法、低应变法XXXX桩基检测有限公司二○一一年九月目录1 概述 (3)1.1 工程概况 (3)1.2 试验目的 (3)1.3 试验依据 (3)2地质情况 (4)2.1 地层描述及物理性能参数 (4)2.2 柱状图 (4)3 检测方法 (4)3.1静载（自平衡法） (4)3.1.1方法特点 (4)3.1.2 检测原理 (4)3.1.3 检测桩施工要求 (5)3.1.4 检测前期室内工作安排 (6)3.1.5 测试规程 (6)3.1.6 测试步骤、架基准梁 (7)3.1.6 检测数据的分析、整理 (8)3.1.7试桩图 (8)3.2桩身完整性检测 (10)3.2.1 声波透射法 (10)3.2.2 低应变法 (10)4 质量保证体系 (11)4.1 人员质保体系 (11)4.2 设备质保体系 (12)5 进度安排及报告提供的内容 (12)5.1进度安排 (12)5.2报告提供内容 (12)6工程桩静载试验后的压浆措施 (12)附表一 (14)工程实例（部分） (14)××试桩工程基桩检测方案编制：审核：1 概述1.1 工程概况工程情况简介××××××××××××。
自平衡法静载试验在桩基检测中的应用
27.05m~43.36m 时，不同荷载下的桩身轴力值差距较明显，
说明在不同标高下，不同荷载对试桩桩身轴力的影响程度
有一定差异。
试桩 1 分级加载下的桩身位移见表 5。由表 5 可知，加
载结束后，下桩累计位移最大，当荷载级别为 15 级时，其
累计位移为 5.22mm ；上桩累计位移最大，当荷载级别为 15
1 工程概况
3 结果分析
某高层住宅建筑面积约为 23650m2，框架结构，有 3
层地下室。项目抗震设防烈度为 8 度设防，耐火等级为 II
级，耐久年限为 50 年。场地地层岩性主要为第四系冲洪
积岩、第三系泥灰岩及白垩系泥质砂岩和砾岩等。
为分析桩身承载力及其在荷载作用下的变形规律，选
取 3 根试验桩作为研究对象，试桩相关参数见表 1。3 根
1.00
6 8550 0.89
2.84
0.53
1.71
0.52
1.52
7 9975 0.95
3.78
0.58
2.30
0.46
1.98
8 11400 1.01
4.79
0.44
2.73
0.37
2.35
9 12825 1.13
5.93
0.50
3.23
0.46
2.81
试桩 2 分级加载下的桩身轴力—标高曲线如图 3 所 示。由图 3 可知，试桩 1 与试桩 2 的桩身轴力—标高曲线 变化趋势具有一致性，随着标高增加，桩身轴力呈先增加
缆线长度/m 数量 标高/m
缆线长度/m 数量 标高/m
地面 桩顶 62.90 52.01
截面1 17 3
51.26
表 2 试桩 1、试桩 2 传感器布设方案
自平衡法检测
静载试验方案比较1桩承载力测试技术现状静载荷试验法测试基桩承载力，成果直观、可靠，通常认为是一种标准试验方法，它可作为其它检测方法的比较依据。
按反力装置的不同，有堆重平台反力法、锚桩法和堆锚联合反力法，试桩所承受的荷载一般由油压千斤顶施加。
1.1堆载法该方法需要预先准备大量配重块（要求大于试桩预估极限荷载的 1.2～1.5倍），压重宜在测试前一次加足，并均匀稳固地放置于压重平台上。
为了保证测试过程的安全，压重施加于地基的压应力不宜大于地基承载力特征值的1.5倍，有条件时宜利用工程桩作为堆载支点。
该方法的缺点是需要进行大量的运输和多次重复的吊装工作，需要修筑场内转点道路，耗费大、测试安装时间长、工期长，对测试场地条件和对平台安装拆卸的技术熟练程度要求较高，且受天气因素影响大，安全性差。
一般地，10000kN 以下的堆载实施较容易，10000kN以上则比较困难。
1.2锚桩法当条件适合时，采用锚桩法是较好的选择。
该方法要求锚桩、反力梁装置提供的反力不应小于预估最大试验荷载的1.2～1.5倍，当采用工程桩作为锚桩时，锚桩数量不得少于4根，当要求加载值较大时，有时需要6根甚至更多的锚桩，具体锚桩数量可通过验算各锚桩的抗拔力来确定。
锚桩法的优点是不需要运输大量的配重块，与堆载法相比耗费较小，但也存在明显的局限性：a、试桩的选择有限制，不能选择边、角桩，桩间距不能大于1/2反力梁长度；b、对有中、轻度桩身缺陷的桩不能用作锚桩，以防桩身缺陷因受拉而破坏；c、试验过程中受制约因素较多，如锚筋拉断、锚桩上拔量超限等，易造成试验失败。
2 桩承载力自平衡法与传统基桩静载荷试验方法的比较长期以来，在对建筑工程与道路桥梁工程基桩竖向抗压承载力进行静载荷试验时，较习惯而广泛采用传统静载试桩法即堆载法和锚桩法。
因为传统静载试桩法是与基桩的实际工作状态相同或接近的一种试验方法，也是公认的最直观、最可靠的试验方法，所以往往用来作为其它承载力试验方法准确性、可靠性的判别标准。
桩基承载力自平衡法检测方案
试验桩自平衡法、声波透射法检测方案1 概述1.1 工程概况为了保证施工的顺利进行和结构的安全可靠，根据国家规范和设计有关文件，对该工程指定的试桩采用静载（自平衡法）进行检测，并对试桩采用声波透射法进行桩身完整性检测。
1.2 试验目的1.确定桩身完整性2.确定单桩竖向抗压极限承载力1.3 试验依据1．《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）2．《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2014）3．《基桩静载试验自平衡法》（JT /T738-2009）4．《基桩承载力自平衡检测技术规程》（山东省工程建设标准）6. 设计图纸7. 地质报告2地质情况依据勘察报告，、各岩土层相关灌注桩桩基参数建议如下表：层号土层名称fak(kPa)抗拔系数λ钻孔灌注桩后注浆增强系数qsik(kPa)qpk(kPa)βsiβp2 ②粉质粘土120 0.70 45 1.4 3 ③粘土130 0.70 45 1.4 4 ④粘土140 0.70 50 1.45 ⑤粉质粘土140 0.70 50 1.4 ⑤1粉土150 0.70 40 1.46 ⑥粉质粘土150 0.70 50 1.4 ⑥1中粗砂160 0.60 45 1.7层号土层名称fak(kPa)抗拔系数λ钻孔灌注桩后注浆增强系数qsik(kPa)qpk(kPa)βsiβp7 ⑦粉质粘土150 0.70 55 1.4 ⑦1粘土160 0.70 60 1.4 ⑦2细砂160 0.60 45 1.68⑧粘土190 0.75 70 1.4 ⑧1粉质粘土170 0.70 65 1.4 ⑧2砾岩260 0.50 130 2.9 ⑨粉质粘土200 0.70 70 1.4 ⑨1粘土220 0.75 75 1.41 0 ⑩辉长岩残积土220 65 1.41 1 ?全风化辉长岩300 80 1.41 2?强风化辉长岩500 140 18001.42.0 ?1强风化辉长岩600 160 2200 1.42.3桩身完整性检测声波透射法测试原理声波透射法检测仪器设备及现场联接如下图所示。
建筑基桩自平衡静载试验技术规程2017
建筑基桩自平衡静载试验技^规程JGJ/T403-20171总则1.0.1为在建筑基桩自平衡静载试验中做到安全适用、技术先进、数据准确、评价正确，制定本规程。
1.0.2本规程适用于传统静载试验条件受限时的基桩竖向承载力检测和评价。
1.0.3建筑基桩自平衡静载试验除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语和符号2.1术语2.1.1自平衡静载试验 self-balancedstaticloadingtest在桩身中预埋荷载箱，利用桩身自重、桩侧阻力及桩端阻力互相提供反力的试验方法。
2.1.2平衡点 balancedposition基桩上段桩桩身自重及极限桩侧摩阻力之和与下段桩极限桩侧摩阻力及极限桩端阻力之和基本相等的位置。
2.1.3荷载箱 loadcell自平衡静载试验中用于施加荷载的加载装置。
2.1.4等效转换方法 equivalentconversionmethod将自平衡静载试验的荷载箱向上、向下的荷载-位移曲线等效转换为相应传统静载试验的荷载-位移曲线的方法。
2.2符号2.2.1几何参数A——荷载箱的面积；hA——桩身截面面积；pL u——上段桩长度；L——荷载箱埋深；zu——桩身周长。
2.2.2作用与作用效应q——侧摩阻力；sQ——桩端的轴力；bQ——单桩竖向承载力极限值；uQ ——上段桩的极限加载值；uuQ ——中段桩的极限加载值；umQ ——下段桩的极限加载值；uds——桩顶位移；s——荷载箱向上位移；us——荷载箱向下位移。
d2.2.3其他E ——桩身弹性模量；W——荷载箱上部桩的自重与附加重量之和，附加重量包括设计桩顶以上超灌高度的重量、空桩段泥浆或回填砂、土自重；P——荷载箱有效面积比；Y 1——受检桩的抗压摩阻力转换系数；Y ——受检桩的抗拔摩阻力转换系数。
23基本规定3.1一般规定3.1.1自平衡静载试验的检测数量应满足设计要求，不应少于同一条件下桩基分项工程总桩数的1%,且不应少于3根；当总桩数小于50根时，检测数量不应少于2根。
XXX大桥基桩自平衡法检测方案
湖北x x x大桥工程基桩自平衡法试桩检测方案目录一、概述 (1)1、概况 (1)1.1工程概况 (1)1。
2 试验目的 (1)1。
3 试验依据 (1)2、试桩资料 (2)2.1 荷载箱埋设位置 (2)2.2 平衡点计算 (2)2。
3 钢筋计埋设位置 (3)3、工程地质概况 (3)二、基桩承载力自平衡法静载试验 (4)1、试验原理及优点 (4)1。
1 自平衡法原理 (4)1。
2 自平衡法优点 (5)1.3测试仪器设备 (5)2、现场安装 (7)2。
1荷载箱及相关附件运抵现场 (7)2。
2组合式荷载箱上下导流体预浇混凝土 (7)2.3组合式荷载箱与钢筋笼焊接 (7)2。
4下放钢筋笼及灌注桩身混凝土 (10)2。
5桩头管线保护 (10)3、检测步骤 (11)3.1前期准备 (11)3.2搭设基准梁、基准桩 (11)3。
3搭设帐篷 (11)3。
4准备电源 (12)3.5开始检测 (12)3.6试验加载程序 (12)3.7检测结束 (13)4、桩身轴力测试 (14)4.1钢筋计的安装埋设 (14)4.2桩身应力测试及计算 (14)4.3试验数据的分析、整理 (15)三、工程桩试验后的注浆要求 (17)1 荷载箱位置注浆说明 (17)四、主要人员及进度安排 (17)1、主要人员安排 (17)2、进度安排计划 (17)五、现场各单位协作分工 (19)六、附图 (20)一、概述1、概况1。
1工程概况拟建项目位于湖北省xx区,为市政工程。
因工程需要进行单桩竖向抗压极限承载力检测。
为了保证施工的顺利进行和结构的安全可靠，提供桩基础设计和施工实施科学的依据，本方案采用自平衡法静载对其进行试桩检测。
1.2 试验目的1)提供试验的单桩竖向极限承载力;2）提供试桩在各级荷载作用下的采集数据的汇总表；3）提供相关曲线及试桩分析报告；4) 提供分层侧摩阻力；1.3 试验依据1）《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）2）《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014）3）《基桩自平衡静载试验法检测技术规程》（DB62/T25-3065—2013）4）《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）5）《基桩静载试验自平衡法》（JT/T 738—2009）6)设计图纸及岩土工程勘察报告2、试桩资料2.1 荷载箱埋设位置注：1）荷载箱每个导管通道预留550mm。
基桩自平衡试验检测方案
基桩自平衡试验检测方案一、试验目的1.评估基桩在自平衡状态下的承载能力和变形特性。
2.确定基桩的稳定性和工作范围，为设计提供可靠的依据。
二、试验方法1.自平衡试验应在桩基完全被加载后进行。
2.使用同类型土壤填充桩周围空间，以实现自平衡状态。
3.自平衡状态下，连续监测基桩及周围土体的应力、变形和水平位移。
三、试验步骤1.前期准备(1)确定试验桩型号、布置方案和试验参数。
(2)清理试验场地，确保试验区域干净整洁。
(3)铺设水平标杆，测量标高和水平方向。
(4)安装监测设备，包括应力计、变形计和水平位移计。
2.基桩加载(1)根据设计要求，逐步增加加载荷载，记录每个加载阶段的荷载和变形数据。
(2)观察基桩和桩周围土体的变形情况，包括沉降、侧向位移和土压力的变化。
(3)达到预设的荷载值后，保持荷载不变，观察一段时间，记录稳定平衡时的变形和应力。
3.数据分析与结果(1)对获取的变形和应力数据进行分析和处理，绘制荷载-沉降曲线、变形特征曲线和土压力分布曲线。
(2)根据试验结果，评估基桩的承载能力、变形特性和稳定性，判断是否满足设计要求。
四、安全措施1.试验过程中，应严格遵守安全操作规程，操作人员需佩戴必要的安全防护装备。
2.加载过程中，应控制荷载的增减速度，防止产生过大的应力差和变形。
3.如发现试验中存在安全隐患或异常情况，应及时停止试验并采取相应的应急处理措施。
以上是一个基桩自平衡试验的检测方案，根据具体情况和试验要求，还可以进行进一步的调整和完善。
在实际操作过程中，应根据试验设计和现场条件进行具体的操作和数据采集，并注意及时记录试验数据和观察情况，以确保试验的准确性和可靠性。
基桩竖向承载力自平衡法检测施工工法(2)
基桩竖向承载力自平衡法检测施工工法基桩竖向承载力自平衡法检测施工工法一、前言基桩竖向承载力自平衡法是一种新型的基础施工工法，通过分析施工过程中基桩的荷载变化、土体挤压变形以及桩身的位移，实现基桩竖向承载力的自平衡，以提高基础的承载能力和稳定性。
二、工法特点1. 在施工过程中，基底土体对桩身产生持续的自平衡作用，无需外界的推拉力作用。
2. 该工法具有施工方便、效率高、承载能力可控等特点，可以适用于各种土体条件和不同的基础形式。
3. 工法采用了一系列科学有效的技术措施，能够确保基桩的安全和稳定，提高工程质量。
三、适应范围基桩竖向承载力自平衡法适用于钢筋混凝土桩和灌注桩等各种基础形式，适用于不同的土壤条件和地下水位。
尤其适用于软土、淤泥、沙泥等较差的地基条件。
四、工艺原理该工法通过调整基桩的施工参数，控制基桩的荷载变化和土体挤压变形，使基桩在施工过程中达到自平衡状态。
主要技术措施包括选择合适的埋设长度、合理控制浇灌深度、控制混凝土浇注速度和浇注质量等。
五、施工工艺1. 埋设预制桩身：根据设计要求，选取适当的预制桩身进行埋设，确保桩身的稳定性和承载能力。
2.钻孔土层预处理：在孔壁稳定的前提下，采用合适的方法进行孔洞处理，提高土体的密实度和稳定性。
3. 混凝土灌注：在基桩的施工过程中，通过控制混凝土的浇注速度和质量，实现基桩的自平衡状态，并达到设计要求的承载能力。
4. 养护和检测：完成基桩的施工后，进行养护并进行承载力的检测和评估，确保基桩的质量和安全。
六、劳动组织在施工过程中，需要组织合理的劳动力，包括技术人员、施工人员、机械操作人员等，确保施工的顺利进行。
七、机具设备该工法所需的机具设备包括钻机、搅拌机、灌浆设备、模板、浇注设备等。
这些机具设备具有高效、稳定性好、操作简便的特点，能够满足工程的需求。
八、质量控制在施工过程中，采取了多种质量控制的方法和措施，包括严格的材料检测、工艺控制、施工记录和施工质量评估等。
桩基承载力自平衡法检测方案
传统的桩基荷载试验方法有两种，一种是桩载法，一种是锚桩法。两种方法都是利用液压千斤顶对桩顶施加载荷，而千斤顶的反作用力，前者由反作用力架上的堆重平衡，后者通过锚杆将反作用力传递给锚桩。反作用力框架，与锚连接。桩的拔出力平衡。主要问题是：前者必须解决数百吨甚至数千吨的荷载源、堆垛和运输问题，而后者必须设置多个锚桩和反力梁，不仅成本高，而且需要花费大量时间。很久。而且容易受吨位和场地条件的限制（国内堆垛法试验桩的最大极限承载力只有3000吨，锚桩法试验桩的最大极限承载力不超过4000吨） )，使许多大吨位桩和特殊场地的桩（如山桩、桥桩）的承载力数据往往不一致、不准确，无法合理发挥基础桩的潜力，是一大难题在桩基础领域。
(3)试验单位应根据自平衡法试验桩理论计算确定平衡点和试验载荷值。
2、仪器设备测试部件的校准
(1)装载系统（电动油泵、高压油管、装载箱等）
系统在加载前经省计量部门标定后，由厂家进行系统压力测试，以保证测试加载的准确性。
(2) 测试仪器的校准
所有设备（电子百分表、压力表、应变计）均由法定计量标准站在实验室进行调试和校准。
55
1.4
⑦1个粘土
160
0.70
60
1.4
⑦2细砂
160
0.60
45
1.6
8
⑧粘性地球
190
0.75
70
1.4
⑧1粉质粘土
170
0.70
65
1.4
⑧2联合体
260
0.50
130
2.0
9
⑨粉质粘土
200
0.70
70
1.4
⑨1支地球
220
0.75
桩基荷载箱--承载力自平衡测试法
桩基承载力自平衡测试法荷载箱摘要：论文介绍了桩基承载力自平衡测试法的原理及荷载箱所存在的问题，指出改进的囊式荷载箱的优点，同时介绍了以自平衡法原理为基础的自平衡法深层平板载荷试验、通莫静载试验法，以及桩顶加载自锚式测试法的基本原理和各种试验方法采用的荷载箱，并指出各种荷载箱的优缺点；最后提出了桩基承载力自平衡测试法荷载箱的一些改进设想。
关键词：自平衡试桩法；荷载箱；施工工艺1 引言人类超过随着大型桥梁、超高层建筑等的飞速发展，桩基施工工艺水平的不断提高，以及机具设备的不断改进，大吨位大直径钻孔灌注桩的采用越来越广泛。
我国在桩基工程中存在着严重的浪费现象，最主要的原因是没有充分发挥桩的承载力，加之桩基的承载力对桩、乃至整个结构的安全性都起着至关重要的作用。
受测试原理及设备的制约，传统的测试方法（静载试验、高应变动力检测等）难以满足大直径桩承载力测试的要求。
因此，基桩承载力自平衡测试法便应运而生，并且随着自平衡测试法的不断发展，自平衡法深层平板载荷试验、通莫静载试验，及桩顶加载自锚式测试法也随之诞生。
对于自平衡测桩法，其核心就是在桩基内部对桩体分别加载，以间接的方法地得出桩基直接承载时的性能，因此，荷载箱作为必不可少的、埋设在地表以下的关键加载部件，其技术要求比传统试验中千斤顶要高得多，技术难度也大得多。
荷载箱的性能，将直接影响试验成功率、试验准确性、桩基试验后承载能力、试验安全性、试验成本等试验结果[1-5]。
2 自平衡测试技术原理简介和荷载箱2.1 自平衡测试技术原理通过自平衡测试法是利用试桩自身反力平衡的原则，将一个特制的液压荷载箱埋在桩端附近或桩身某截面处，待混凝土达到一定强度后，通过对荷载箱内腔施加压力，箱顶和箱底被推开，荷载箱以下桩将产生端阻和向上的侧阻以抵抗桩向下的位移，同时荷载箱以上桩将产生向下的侧阻以抵抗桩向上的位移，上下桩段的反力大小相等、方向相反，从而达到试桩自身反力平衡加载的目的。
自平衡法在大吨位桥梁桩基承载力检测中的应用
锚 桩横 梁反力 装置 法一 般通 过 ４根 与横 梁相 连
的锚桩 反力 装置 ， 过 设 置在 桩 顶 的千 斤 顶 进行 加 通
载 。由于锚 桩横梁 反力 装置 法需 要 ４根锚桩 和试 验 桩 的龄期 均 达 到 ２ ８ｄ后 才 能 试 验 ， 场 地 的要 求 对 高， 而该工 程场 地狭 窄 ， 工期 非 常 紧 ， 法 等 到锚 桩 无 和试 桩均 到 ２ 进行 试验 ， 对 场地 内其 他 工作 ８ｄ才 且 的 干扰大 ， 无法 满足 本次试 验 的要求 。 （） ３ 自平衡 （ 自反 力 ） 法 自平 衡 （ 自反力 ） 是 一 种 通 过 在 桩 内 的 预 埋 法 加 载系统 ， 于在桩 基 内部 寻 求 加 载反 力 的间 接 的 基 静 载试 验方 法 ， 该方 法不 受试 验场 地 、 加载 吨位 的 限
②Ｑ 角砾土 ： 灰黄色 ， 稍密 ， 角砾成分主要为 玄 武岩 ， 含量 约 ５ ％ ～ ５ ， 质粘 土充 填 ， 载力 ０ ５％ 粉 承
基 本容许 值 为 ２０ｋ ａ摩 阻力标 准值 为 ６ Ｐ 。 ５ Ｐ ， ０ｋ ａ
３ ． ３ ． Ｎ 分别 为 ２ ，ｌ３ ０ ８— １ ３ｍ， １２ ，Ｏ击 ； 虚线 以下为
反 力装 置法 可对 工 程桩 随 机 抽样 检 测 ， 工 程 中使 在 用 广泛 ， 足之 处是试 验 吨位 小 ， 不 堆重平 台 对场地 条
故 选用 自平 衡 （自反 力 ） 对 该 工 程 桩 进 行 竖 法 向抗压 静载 试验 。 ３ 地 质资 料 、 桩参 数和 荷载 箱位置 的设 计 试 ３ １ 勘 察 设计 资料 ． （ ） 四系覆盖层 １第 （）４粉 质粘 土 ： 红 、 ￣Ｑ ｄ ｌ 褐 褐黄 色 ， 硬塑 ， 约 １ ％ 含 ０ １ ％ 的强风 化 玄 武岩 角砾 ， 层 为 耕 土 。承 载 力 ５ 表
桩基静载试验自平衡法测试原理及方法
（ 北 鄂 西地 质基 础 工程 有 限公 司 ， 湖 湖北 宜 昌 ４ ３０ ） ４ ０ ３
摘
要 ： 简要 介 绍 自平 衡 试 验 检 测 法 的试 验 原理 和 方 法 。 自平 衡 测 桩 法 的 原 理 是 利 用 荷 栽 箱 上 部 桩 身与 下
第２ ３卷 第 ６期 ２０ ０ ９年 １ ２月
资 源 环境 与 工 程
Ｒｅ ｏ ｃ ｓ Ｅｎｖｒ ｎ ｎｔ＆ Ｅｎｇｎ ｅ ｉ ｇ ｓ ｕｒｅ ｉｏ ｍｅ ｉｅ ｒｎ
Ｖ０ ． Ｉ２３． ． Ｎｏ ６
Ｄｅ ２ ９９ ｃ ，０
桩 基 静 载 试 验 自平 衡 法 测 试 原 理 及 方 法
准 ，０ ２年被 建设部 和 科 技部 列 为 重 点推 广 技 术 。 目 ２０
８ ０年代 首先 提 出 了 自平 衡 测 试 法 ， 于 ８ 并 ０年 代 中期
开展 了桩 承载 力 自平 衡 试 验 方 法 的研 究 ， 首先 在桥 梁
钢桩 中成 功 应 用 ， 来 逐 渐 推 广 至 各 种 桩 型 ， 如 ： 后 例
同时由于自平衡测桩法的需要还应注意以下几点按设计图纸施工桩基础钻孔时严格掌握钻压防止偏孑斜孔注意孔内水头变化防止反串塌孔终孔时注意清孔干净地面上绑扎和焊接钢筋笼由施工单位负责需确保钢筋绑扎和焊接质量荷载箱应立放在平整场地上与钢筋笼焊接钢管与钢筋笼绑扎埋荷载箱前检查桩径桩长包括荷载箱油管及钢管长度钢管距离钢筋笼与荷载箱放人孔中后进行二次清孔试桩混凝土标高同工程桩自平衡法的优点埋完荷载箱保护油管及钢管封头在施工现场采取相应的防护措施灌注水下混凝土时要求制作一定量的混凝土试块待测试时测试混凝土强度浇注混凝土前应先将钢管封口以防杂物漏入测试期间应保证供电两种电源试桩周围内不得有较大的振动
自平衡法桩基检测安装流程
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自平衡基桩静载试验检测
对工程桩承载力验收检测，试验完成后必须在荷 载箱处进行高压注浆.
自平衡检测报告
受检桩的检测数据表、结果汇总表和相应 的Q-s、s-lgt等曲线，转换为桩顶加载的 等效转换数据表和等效转换Q-s曲线
检测数据的分析与判定
缓变型Q-s曲线可根据位移量确定： 上段桩极限加载值取对应位移为40mm时
的荷载.当桩长大于40m时，宜考虑桩身的弹 性压缩量.
下段桩极限加载值取位移为40mm对应的 荷载值.
等效转换方法
将基桩自平衡法获得的 荷载箱向上、向下两条Q－s曲线
等效转换
相应传统静载试验的一条Q-s曲线，以确定 桩顶沉降
常见故障
荷载箱打不开；储备不够， 主筋与下端混凝土固结在一起 系统渗油；密封不严. 位移无传导；位移杆（丝）注死. 位移杆（丝）失缺.
实例1
操作有标准 荷载箱有选型 安装有技巧 当极限端阻力大于极限侧摩阻力时，将
荷载箱置于桩端，根据桩长径比、地质 情况采取在桩顶提供一定量的配重等措
施.东北某立交桥基桩检测试验
实例2
操作有标准 荷载箱有选型 安装有技巧 检测桩为抗拔桩时，荷载箱可置于桩端；
向下反力不够维持加载时，可采取加深
桩长等措施。某地铁车站抗抜桩检测试 验
荷载箱检定率为100%，加载分级数不少于五级. 荷载箱宜整体检定. 荷载箱的极限输出推力不应小于额定输出推力的
1.2倍
自平衡法在基坑桩基承载力检测中的应用探讨
自平衡法在基坑桩基承载力检测中的应用探讨摘要：随着各种建设项目工程规模的不断增大，桩基工程施工质量的重要性越来越突出，这就要求相关人员合理分析自平衡测试方法的原理和特点以及具体试验过程中的加卸载步骤与数据分析，以便为自平衡法在基坑桩基承载力检测奠定基础。
下面本文就对此展开探讨。
关键词：自平衡法；基坑；桩基；承载力检测1自平衡法核心原理自平衡测试及核心原理是通过试桩其自身所携带的反应平衡特性，通过在试桩端头附近设置相应的载荷箱来实现不同区域所产生的相反方向的载荷数据。
在进行该测试的过程中可以通过来自载荷相对上端桩身所产生的抬高作用使得装测摩阻力逐渐升高至极限状态，同时载荷箱还能够在相反的方向对下桩产生的下沉作用力所导致的装侧阻力和桩端阻力逐渐达到极限状态。
具体的试验过程中通过利用高压油泵所产生的油压进行载荷增加流程，使得载荷箱能够产生上下两种不同的变位效应，这种效应所产生的上下两种推力实现了桩周土层的侧阻力和桩端的桩阻力逐渐产生应力，当这种应力逐渐增加的过程中，试桩所承受的外力逐渐达到极致最终遭到破坏，通过在这个过程中所产生的侧阻力以及侧摩阻力，桩端的端阻力进行有效的计算，便能够获得最终的桩有效承载极限数值。
为了能够实现桩体极限承载数值的精确性需，要通过数值换算的方法来进行转换，该方法获得的最终数值能够有效的帮助工程获得较好的效果以及要求。
自平衡试验过程需要利用液压千斤顶，在完成载荷箱的平衡点设置之后，便可以将载荷箱进行放置。
利用高压油泵对载荷箱施加外力，载荷箱便能够产生上下两种不同方向的应力，这种应力向上产生了一种推力，向下产生了压力。
桩体和土体出现了不同方向的阻力，直到该阻力值达到极限最终遭到破坏。
自平衡试验对桩体产生的测试流程能够生成针对不同桩体的测试数据，完成数据测试后获得的数据便可以进行分析和处理，最终获得与上段桩和下段桩的不同数据，利用这些数据生成的曲线能够有效地对桩体所能够承受的摩阻力，承载力，抗拔力，极限承载力，塑性变形等多种不同角度的数据给出测试结果。
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试验桩自平衡法、声波透射法检测方案1 概述1.1 工程概况为了保证施工的顺利进行和结构的安全可靠，根据国家规范和设计有关文件，对该工程指定的试桩采用静载（自平衡法）进行检测，并对试桩采用声波透射法进行桩身完整性检测。
1.2 试验目的1.确定桩身完整性2.确定单桩竖向抗压极限承载力1.3 试验依据1．《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）2．《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2014）3．《基桩静载试验自平衡法》（JT /T738-2009）4．《基桩承载力自平衡检测技术规程》（山东省工程建设标准）6. 设计图纸7. 地质报告2地质情况依据勘察报告，、各岩土层相关灌注桩桩基参数建议如下表：3桩身完整性检测声波透射法测试原理声波透射法检测仪器设备及现场联接如下图所示。
声波透射法试验示意图超声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理是：由超声脉冲发射源在砼内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波在砼内传播过程中表现的波动特征；当砼内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射能量明显降低；当砼内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时，将产生波的散射和绕射；根据波的初至到达时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变程度等特性，可以获得测区范围内砼的密实度参数。
测试记录不同侧面、不同高度上的超声波动特征，经过处理分析就能判别测区内砼的参考强度和内部存在缺陷的性质、大小及空间位置。
在基桩施工前，根据桩直径的大小预埋一定数量的声测管，作为换能器的通道。
测试时每两根声测管为一组，通过水的耦合，超声脉冲信号从一根声测管中的换能器发射出去，在另一根声测管中的声测管接收信号，超声仪测定有关参数并采集记录储存。
换能器由桩底同时往上依次检测，遍及各个截面。
说明：桩身完整性判定见《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-20144单桩竖向抗压静载试验（自平衡法）4.1自平衡试验简介自平衡法由1960年代的以色列Afar Vasela 公司开创并于1979年申请了专利称为通莫静载法(T-pile ?)。
其检测原理是将一种特制的加载装置—通莫荷载箱，在混凝土浇注之前和钢筋笼一起埋入桩内相应的位置（具体位置根据试验的不同目的而定），将加载箱的加压管以及所需的其他测试装置（位移、应变等）从桩体引到地面，然后灌注成桩。
由加压泵在地面向荷载箱加压加载，荷载箱产生上下两个方向的力，并传递到桩身。
由于桩体自成反力，我们将得到相当于两个静载试验的数据：荷载箱以上部分，我们获得反向加载时上部分桩体的相应反应系列参数；荷载箱以下部分，我们获得正向加载时下部分桩体的相应反应参数．通过对加载力与这些参数（位移、应变等）之间关系的计算和分析，我们不仅可以获得桩基承载力，而且可以获得每层土层的侧阻系数、桩的侧阻、桩端承力等一系列数据。
这种方法可以用于为设计提供数据依据，也可用于工程桩承载力的检验。
1980年代中期，通莫静载法(T-pile ?)传入了美国，并在国际基础工程行业进行了广泛的使用。
1990年代后期，通过美国和中国的学术交流，这种方法也被引入了中国，其原理被国内业界称为自平衡法。
1999年6月制订了江苏省地方标准，2002年建设部和科技部重点推广技术。
目前该法应用于房屋建筑和桥梁桩基检测中。
国内试验单桩最大承载力高达20000吨，最在桩径2.8m，最大桩长125 m。
4.2自平衡测试法优点传统的桩基荷载试验方法有两种，一是堆载法，二是锚桩法。
两种方法都是采用油压千斤顶在桩顶施加荷载，而千斤顶的反力，前者通过反力架上的堆重与之平衡，后者通过反力架将反力传给锚桩，与锚桩的抗拔力平衡。
其存在的主要问题是：前者必须解决几百吨甚至上千吨的荷载来源、堆入及运输问题，后者必须设置多根锚桩及反力大梁，不仅所需费用昂贵，时间较长，而且易受吨位和场地条件的限制（堆载法目前国内试桩最大极限承载力仅达3000吨，锚桩法的试桩最大极限承载力也不超过4000吨），以致许多大吨位桩和特殊场地的桩（如山地、桥桩）的承载力往往得不一准确数据，基桩的潜力得不到合理发挥，这是桩基础领域面临的一大难题。
自平衡测桩法与传统测桩法相比具有以下几方面的优点：桩基自平衡检测法具有以下优点：1.试验装置简便与传统锚桩法或堆载法相比，其试验装置比较简单，不需要数量巨大的堆载物，更不需要构筑笨重的反力架，试桩的准备工作省时、省力、安全、环保、占用场地少，这是传统桩基承载力试验方法的最大区别，也是其最显着的优点。
2.试验投资较低根据有关工程统计资料表明，桩基自平衡测试方法与传统桩基承载力试验方法相比，尽管荷载箱为一次性投入的器件，但其他可以节省大量的试验费用，一般可降低30%~50%。
具体比例可根据桩与地质条件而定，工程实践证明，吨位越大的桩试验节省投资越明显。
3.试验桩可利用桩基自平衡测试完毕后，试验桩可以不必废除，仍可作为工程桩使用，必要时可利用压浆管对试桩底进行压力灌浆处理。
这样，可以做到测试桩与工程桩实现有机地结合，从而也可以降低整个桩基工程的投资。
4.应用范围广泛桩基自平衡测试方法，不仅可用于普通施工场地土基的试桩，而且在水上试桩、坡地试桩、基坑底试桩、狭窄场地试桩、斜桩、嵌岩桩、抗拔桩、大吨位桩等情况下，更可以显示出这种测试方法的优越性5.缩短测试时间采用桩基自平衡测试方法，由于试桩的成桩工艺和质量控制标准与工程桩一致，不必要其他施工机械和质量控制，所以，不仅易于掌握试桩的操作工艺，而且还可以大大缩短整个测试时间，从而可加快桩基工程的施工速度。
6.方便重复试验在试桩自平衡测试过程中，如果采用双荷载箱或多荷载箱技术，可以在不同的桩端深度和同一桩端深度的不同时间，在同一根桩上方便地进行重复试验，也可以测试桩体压浆前后试桩的不同效果。
7.测试结果可靠桩基自平衡测试方法，利用桩的侧向阻力和端部阻力互为反力，可以测得侧向阻力与端部阻力和各自的荷载–位移曲线。
试验荷载可以保留所需要的任意长时间段，可以实测桩侧和桩端阻力的蠕变行为的数据。
因此，这种测试方法所测得的结果比较可靠。
4.3 检测原理自平衡测桩法是在桩身平衡点位置安设荷载箱，沿垂直方向加载，即可同时测得荷载箱上、下部各自承载力。
自平衡测桩法的主要装置是一种经特别设计可用于加载的荷载箱。
它主要由活塞、顶盖、底盖及箱壁四部分组成。
顶、底盖的外径略小于桩的外径，在顶、底盖上布置位移棒。
将荷载箱与钢筋笼焊接成一体放入桩体后，即可浇捣混凝土成桩。
试验时，在地面上通过油泵加压，随着压力增加，荷载箱将同时向上、向下发生变位，促使桩侧阻力及桩端阻力的发挥，见下图。
由于加载装置简单，多根桩可同时进行测试。
自平衡试验示意图4.4平衡点计算计算依据：《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）《基桩静载试验自平衡法》（JT /T738-2009）。
荷载箱上部按抗拔桩计算，下部按抗压桩试桩进行计算，抗拔系数、后注浆增强系数参见设计图纸。
4.5试验装置1.加载系统包括加载油泵、荷载箱以及加压油管。
本次试验采用的荷载箱为特制的专业荷载箱。
荷载箱大样（1）荷载箱的安装埋设为保证桩基质量和试桩的成功，埋设荷载箱时，将有以下安全措施：a)为保证桩体因加载产生应力集中而破坏，荷载箱附近钢筋笼箍筋适当加密。
b)荷载箱与上下钢筋笼连接强度适当，以方便试验时打开荷载箱。
c)荷载箱与上下钢筋笼连接处，焊接锥形导向筋，以方便导管由荷载箱中心孔穿入。
（2）荷载箱安装位置:利用地质报告的资料，计算荷载箱的位置，预先将荷载箱安装在钢筋笼的相应位置。
当放置在桩身中部时，荷载箱中间留有通孔，便于混凝土导管连续浇灌混凝土。
2.数据采集系统项目的数据采集，采用自动载荷仪记录方式。
记录内容包括：油压，荷载箱上部位移，荷载箱下部位移等。
3.数据传感装置（1）位移传感器：传统的位移棒作为位移测量的装置，安装要求高，安装效率低，特别是不适应长桩的检测。
此次项目采用位移丝外套护管的方式，以简化安装过程并提高检测精度。
检测点截面引出若干组位移丝（通常4组），到桩顶后，将这些位移丝进行固定，并读取这些位移的平均值。
位移值由位移传感器（或百分表）进行测量，其读数精确到0.01mm。
（2）位移丝将穿在钢管中引至地面。
（3）先进的位移传感器固定结构的设计和安装，在原理上保证了位移测量值只受桩体位移和基准梁运动的影响。
测试示意图4.6 试验桩施工要求检测桩除严格满足相应基桩检测技术规范及设计图纸要求外，由于自平衡测桩法的需要，自平衡检测桩施工时应注意以下几点：1.绑扎和焊接钢筋笼，由施工单位负责、检测单位现场指导，并保证位移管（声测管）机械套丝管箍连接，确保护管不渗泥浆，与钢筋笼绑扎成整体。
2. 荷载箱应立放在场地上，钢筋笼所有主筋与荷载箱外缘围焊，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后满焊，保证荷载箱水平度小于5‰。
3.工程桩混凝土标高以图纸为依据，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。
4. 埋完荷载箱，保护加压油管及位移线。
5. 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试验。
6. 检测期间应保证不间断供电（380V、220V两种电源），检测桩周围10米内不得有较大的振动。
4.7 检测前期室内工作安排1.理论分析计算（1）由设计单位提供桩基设计承载力要求。
（2）检测单位根据地勘资料进行桩基极限承载力分析。
（3）检测单位按自平衡法检测桩理论进行计算，确定平衡点及试验荷载值。
2.仪器、设备测试元件的标定（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（电子百分表、压力表、应变计）由法定计量标准站在实验室进行调试、标定。
4.8 检测桩前期现场工作1. 检查荷载箱是否正常工作，仪器初调；2. 布置平衡梁（基准梁）；3. 测混凝土试块强度，由施工单位负责；4. 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。
4.9 现场检测工作现场检测时，由业主组织协调各方关系，以保证测试顺利进行；施工方协助检测方完成检测辅助工作，负责基准桩打入及平衡梁准备工作；检测方做好检测记录、核对加载吨位，桩身位移等数据。
在整个检测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。