自平衡试验方案

xxxxxxxxxxx试桩自平衡静载

试验方案

编制：

审核：

xxxxxxxxxx检测有限公司

二00九年五月十二日

目录

一、概述 (2)

二、试验依据 (2)

三、桩自平衡法承载力测试 (3)

四、报告提供的内容 (8)

五、进度安排 (9)

六、试验项目组人员组成、简历及分工 (9)

七、质保体系 (10)

八、试桩示意图 (11)

xxxxx国际中心试桩

自平衡静载试验方案

一、概述

1.1 工程概况

xxxxx位于xxxxxxx。该场地原为环境卫生管理处等用地，东临xx路，北靠xx路，南为省体育学校，西隔在建中的八一七路，位居市繁华的市中心地段。工程由xxxxx有限公司投资兴建，为xxxxx工程项目之一(A地块)，总用地面积约16338 m2，规划总建筑面积约159400 m2，其中地上建筑面积约124000 m2，地下建筑面积约35400 m2。工程由1幢60层的超高层主楼、7层裙房及广场式大地下室组成。

根据国家规范和设计院有关文件，采用自平衡法进行8根试桩，试桩主要参数见表1。

表1 自平衡试桩有关参数

1.2 试验内容与目的

为了验证设计承载力，测定桩基沉降和变形；

研究成孔工艺，评估成桩质量。

1.3 总体构思及协调措施

总体目标是试桩应经济、合理、工期短。建设方应召集设计单位、施工单位、监理单位、试验单位搞好工地的协调和配合工作，提供设计图纸和地质资

料和其它可行的方便。

二、试验依据

1．《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）

2．《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202－2002）

3．《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-94）

4．《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2003）

5．《桩承载力自平衡测试技术规程》（DB32/T291-1999）

三、桩自平衡法承载力测试

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、堆放及运输问题，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）的承载力往往得不到准确数据，基桩的潜力不能合理发挥，这是桩基础领域面临的一大难题。

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，见图1。由于加载装置简单，多根桩可同时进行测试。

测试采用自平衡测桩法。该法是将一种特制的加载设备—荷载箱，与钢筋笼相接，埋入桩的指定位置，由高压油泵向荷载箱充油而加载，图1所示。

荷载箱上部桩身的摩擦力与下部桩身的摩擦力及端阻力相平衡来维持加载。根据向上向下Q -s 、s-lgt 和s-lgQ 曲线确定桩承载力。

图1 桩承载力自平衡试验示意图

自平衡测桩法与传统测桩法相比具有三方面的优点：

（1） 工期短 荷载箱埋设后待混凝土达到一定（70%左右）强度，且土体稳定（砂类土10天，粉土和粘性土15天）后即可测试，一般15天就足够了。对于嵌岩端承桩，可用提高混凝土强度等级或在混凝土中加早强剂的方法使测试时间提前，并且多根桩同时测试，测试时间大大缩短。

（2） 材料省 试桩完全按工程桩制作，桩顶无需特殊处理，也不需露出地面，对于有地下室的桩基础，与其它试桩法相比，桩长减小很多，因而节省材料，降低试桩本身的造价。

（3） 场地小 由于无需笨重的反力架和大量的“堆载”，加载只需几台高压油泵，占用场地极小，且不受场地条件的限制。测试时只要能保证在试桩周围10米内无较大的震动，施工可照常进行。

由于其独特的优点和显著的社会效益，该专利技术已在江苏、浙江、上海、河南、云南、安徽、福建、辽宁、贵州、广东等省市的四百十多个工程中应用，并荣获2000年度江苏省科技进步一等奖，2002年建设部和科技部重点推广项目。

3.1 测试仪器设备

数据采集应变仪

应变计

传感线

P

P

荷载箱

3.1.1 加载设备

（1）每根试桩采用一个环形荷载箱——专利产品，行程15cm，如图2所示，加载值的率定曲线由计量部门标定，荷载箱的埋设位置根据现场地质资料确定。

（2）高压油泵：最大加压值为60MPa，加压精度为每小格0.4MPa，其压力表亦由计量部门标定。

3.2.2 位移量测装置

（1）电子位移传感器（图2所示）

量程50mm（可调），每桩4只，通过磁性表座固定在基准钢梁上，2只用于量测桩身荷载箱处的向上位移，2只用于量测桩身荷载箱处的向下位移。由计量部门标定。

图2 加载用荷载箱图3 加载用电子位移传感器（2）电脑及数据自动采集仪一套（图4）。

图4 笔记本电脑及数据采集仪

3.3 试桩施工要求

试桩除严格满足施工技术规范以及设计院要求外，由于自平衡测桩法的需要，自平衡试桩施工时应注意以下几点：

（1）地面上绑扎和焊接钢筋笼，由施工单位负责，测试单位配合，位移棒外护管管连接用套筒围焊，确保护管不渗泥浆，与钢筋笼绑扎成整体。

（2）荷载箱应立放在平整地上，吊车将上节钢筋笼（外钢管）吊起与荷载箱上顶板焊接（所有主筋围焊，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，保证荷载箱水平度小于5%；然后荷载箱下底板与下节钢筋笼连接，焊接下喇叭筋（具体要求同上）。

（3）试桩混凝土标高同工程桩，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，保护油管及钢管封头（用钢板焊，防止水泥浆漏入）。

（5）测试期间应保证不间断供电（380V、220V两种电源），试桩周围10米内不得有较大的振动。

（6）布置平衡梁（基准梁）。基准梁一端与基准桩铰接，另一端与基准桩焊接，基准梁长度由试桩影响区域确定（>6D）。

（7）为尽量减少试桩时外部因素的影响，须搭设防风蓬架（保护罩），确保测试时仪表不受外界环境的影响。

（8）施工单位需提供的材料

每根试桩提供4根φ40钢管，每根长度由地面标高到荷载箱标高的距离，钢管壁厚不小于3mm。

3.4 试验前期室内工作安排

3.4.1理论分析计算

（1）由设计单位提供桩基设计极限承载力要求。

（2）测试单位根据地勘资料进行桩基极限承载力分析。