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1、单桩竖向抗压静载试验仪器设备的选择与安装*（*市建设工程质量监督站 * *）摘 要：本文介绍了单桩竖向抗压静载试验中涉及的各种仪器设备，讨论了各仪器设备的选择与安装要求。 关键词：反力装置；加载和荷载测量装置；位移测量装置1前言 随着国民经济的飞速发展，我国工程建设项目日益增多，建筑体型越来越大，基桩质量的检测也越来越重要。基桩工程质量的好坏主要取决于2个因素，即承载力与桩身质量，而承载力是其中的主要因素。单桩承载力的准确测试对于各类建筑物基础设计乃至上部结构的设计都起着重要的作用。单桩竖向静载试验是检测单桩竖向承载力最直观、最可靠的方法，因此单桩竖向抗压静载试验中的仪器设备直接影响了检测结论
2、，一方面关系到检测工作的安全，另一方面关系到检测数据的准确，必须引起足够的重视。 2反力装置 静载试验加载反力装置包括：锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置、锚桩压重联合反力装置、地锚反力装置、岩锚反力装置、静力压机等，最常用的有压重平台反力装置和锚桩横梁反力装置，可依据现场实际条件合理选择。 2.1钢梁压重平台反力装置的主梁和次梁受均布荷载作用，而锚桩横梁反力装置的主梁和次梁受集中荷载作用。主梁的最大受力区域在梁的中部，所以在实际加工制作时，一般在主梁的中部约占1/41/3主梁长度处进行加强处理。 2.2锚桩横梁反力装置锚桩横梁反力装置就是将被测桩周围对称的几根锚桩用锚筋与反力架连接起来，依靠
3、桩顶的千斤顶将反力架顶起，由被连接的锚桩提供反力，是大直径灌注桩静载试验最常用的加载反力系统，由试桩、锚桩、主梁、次梁、拉杆、锚笼（或挂板）、千斤顶等组成。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1.21.5倍。当采用工程桩作锚桩时，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，应注意监测锚桩的上拔量。 2.3压重平台反力装置压重平台反力装置就是在桩顶使用钢梁设置一承重平台，上堆重物，依靠放在桩头上的千斤顶将平台逐步顶起，从而将力施加到桩身。压重平台反力装置由重物、次梁、主梁、千斤顶等构成。常用的堆重重物为砂包和钢筋混凝土构件。少数用水箱、砖、钢块等，甚至就
4、地取土装袋。反力装置的主梁可以选用型钢，也可以用自行加工的箱梁，平台形状可以依据需要设置为方形或矩形。压重不得少于预估最大试验荷载的1.2倍，且压重宜在试验开始之前一次加上，均匀稳固的放置于平台之上。建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2003）要求压重施加于地基土的压应力不宜大于地基土承载力特征值的1.5倍，有条件时宜利用工程桩作为堆载支点。 2.4 锚桩压重联合反力装置锚桩压重联合反力装置应注意两个方面的问题：一是当各锚桩的抗拔力不一样时，重物应相对集中在抗拔力较小的锚桩附近；二是重物和锚桩反力的同步性问题，拉杆应预留足够的空隙，保证试验前期锚桩暂不受力，先用重物作为试验荷载，试验后期联合
5、反力装置共同起作用。当试桩最大加载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。 2.5 地锚反力装置地锚反力装置可根据螺旋钻受力方向的不同分斜拉式（即伞式）和竖直式，斜拉式中的螺旋钻受土的竖向阻力和水平阻力，竖直式中的螺旋钻只受土的竖向阻力。地锚反力装置适用于较小桩（吨位在kN以内）的试验加载，这种装置小巧轻便、安装简单、成本较低，但易产生荷载不易对中，油压产生过冲的问题，若在试验中一旦拔出地锚，试验将无法继续下去。2.6其它反力装置另有岩锚反力装置、静力压机以及利用现有建筑物或特殊地形提供反力的，在此不一一详述。3加载和荷载测量装置静载试验均采用
6、千斤顶与油泵相连的形式，由千斤顶施加荷载。荷载测量可采用以下两种形式：一是通过用放置在千斤顶上的荷重传感器直接测定，二是通过并联于千斤顶油路的压力表或压力传感器测定油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载。3.1千斤顶目前市场上有两类千斤顶，一类是单油路千斤顶，另一种是双油路千斤顶。不论采用哪一类千斤顶，油路的“单向阀”应安装在压力表和油泵之间，不能安装在千斤顶和压力表之间，否则压力表无法监控千斤顶的实际油压值。选择千斤顶时，最大试验荷载对应的千斤顶出力宜为千斤顶量程的30%80%。当采用2台及以上千斤顶加载时，为了避免受检桩偏心受荷，千斤顶型号、规格应相同且应并联同步工作。工作时，将千斤顶在试验位置
7、点正确对正放置，并使千斤顶位于下压和上顶的传力设备合力中心轴线上。3.2 压力表精密压力表使用环境温度为203，空气相对湿度不大于80%，当环境温度太低或太高时应考虑温度修正。采用压力表测定油压时，为保证静载试验测量精度，压力表准确度等级应优于或等于0.4级，不得使用1.5级压力表作加载控制。根据千斤顶的配置和最大试验荷载要求，合理选择油压表（量程有25MPa、40MPa、60MPa、100MPa等）。最大试验荷载对应的油压不宜小于压力表量程的1/4，不宜大于压力表量程的2/3。3.3荷重传感器和压力传感器选用荷重传感器和压力传感器应注意量程和精度，测量误差不应大于1%。另外，压力表、油泵、油
8、管在最大加载时的压力不应超过规定工作压力的80%。4 位移测量装置4.1基准梁基准梁宜采用“工”字钢，高跨比不宜小于1/40，一端固定在基准桩上，另一端简支于基准桩上，以减少温度变化引起的基准梁挠曲变形。另外，基准梁不宜过长，并应采取有效遮挡措施，以减少温度变化和刮风下雨、振动及其它外界因素的影响，尤其在昼夜温差较大且白天有阳光照射时更应注意。一般情况下，温度对沉降的影响约为12mm。4.2 基准桩建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）(以下简称规范)要求试桩、锚桩和基准桩之间的中心距离大于4倍试桩和锚桩的设计直径且大于2.0m。考虑到现场试验中的困难，规范对部分间距的规定放宽为“不
9、小于3D”。 4.3百分表和位移传感器沉降测量宜采用位移传感器或大量程百分表。常用的百分表量程有50mm、30mm、10mm，规范要求沉降测量误差不大于0.1%FS，分辨力高于或等于0.01mm。沉降测定平面宜在桩顶200mm以下位置，且测定平面到桩顶距离不小于0.5倍桩径，两者取大值。测点表面需经一定处理，使其牢固地固定于桩身，不得在承压板上或千斤顶上设置沉降观测点，避免因承压板变形导致沉降观测数据失实。在测量过程中要注意即将发生的位移是否会很大，是否可能造成测杆与测点脱离接触或测杆被顶死的情况，应及时观察调整。直径或边宽大于500mm的桩，应在其2个方向对称安置4个百分表或位移传感器，直径或边宽小于等于500mm的桩可对称安置2个百分表或位移传感器。 5结论 现场静载荷试验情况多变，要想获得安全的检测过程与准确的检测数据，必须根据工程试验的实际情况合理选择仪器设备，正确安装，才能确保检测质量。
