单桩竖向抗压静载试验.ppt

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1、单桩竖向抗压静载试验,目录,试验依据试验目的适用范围试验原理实验方法防护措施,一、试验依据,铁路工程基桩检测技术规程(TB 10218-2008)。,二、试验目的,单桩竖向抗压静载试验主要用于确定单桩竖向抗压极限承载力;判定竖向抗压承载力是否满足设计要求;通过桩身内力及变形测试测定桩侧、桩端阻力、验证高应变法及其它检测方法的单桩竖向抗压承载力检测结果。a 为设计提供依据b 为工程验收提供依据c 验证检测d 其他目的,三、适用范围,能达到试验目的的刚性桩(如素混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢桩等及)半刚性桩(如水泥搅拌桩、高压旋喷桩等)。,四、试验原理,单桩竖向抗压静载试验,是一种原位测试方法,其基本

2、原理是将竖向荷载均匀的传至建筑物基桩上,通过实测单桩在不同荷载作用下的桩顶沉降,得到静载试验的Qs 曲线及slg t等辅助曲线,然后根据曲线推求单桩竖向抗压承载力特征值等参数,五、实验方法,实验步骤 准备工作 桩头处理 设备安装 逐级加载、卸载 数据记录 试验数据分析 试验报告,1、实验设备,反力装置加载装置沉降测量装置压力测量装置,反力装置,锚桩横梁反力装置俗称锚桩法,是大直径灌注桩静载试验最常用的加载反力系统,由锚桩、主梁、次梁、拉杆、锚笼(或挂板)等组成。当要求加载值较大时,有时需要6根甚至更多的锚桩。具体锚桩数量要通过验算各锚桩的抗拔力来确定。锚桩采用方式可根据现场布桩情况而定,为了节

3、省费用,尽量采用工程桩作为锚桩。,图4.2-3 锚桩图例,图4.2-4工程实例,加载装置,试验加载装置一般使用一台或多台油压千斤顶并联同步加载,采用两台以上千斤顶加载时,要求千斤顶型号、规格相同,且合力中心与桩轴线重合。,压力测量装置,荷载测量可用放置在千斤顶上的荷重传感器直接测定,或采用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。传感器的测量误差不应大于1%,压力表精度应优于或等于0.4级。试验用压力表、油泵、油管在最大加载时的压力不应超过规定工作压力的80%。目前市场上用于静载试验的油压表的量程主要有25MPa、40 MPa、60 MPa、100 MPa,应根

4、据千斤顶的配置和最大试验荷载要求,合理选择油压表。最大试验荷载对应的油压不宜小于压力表量程的1/4,避免“大称砣轻物”;同时,为了延长压力表使用寿命,最大试验荷载对应的油压不宜大于压力表量程的2/3。,试桩、锚桩(或压重平台支墩边)和基准桩之间的中心距离,沉降测量装置,基准桩用来固定和支撑准架,基准梁 宜采用工字梁作基准梁,高跨比不宜小于1/40,尤其是大吨位静载试验,试验影响范围较大,要求采用较长和刚度较大的基准梁,有时由于运输和型钢尺寸的限制,需要在现场将两根钢梁组合或焊接成一根基准梁,如果组合或焊接质量不好,会影响基准梁的稳定性,必要时可将两根基准梁连接或者焊接成网架结构,以提高其稳定性

5、。另外,基准梁越长,越容易受外界因素的影响,有时这种影响较难采取有效措施来预防。基准梁的一端应固定在基准桩上,另一端应简支于基准桩上,以减少温度变化引起的基准梁挠曲变形。在满足规范规定的条件下,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、振动及其他外界因素的影响,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。,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,并应符合下列规定:1.测量误差不大于0.1%FS,分辨率优于或等于0.01mm(常用的百分表量程有50mm、30mm、10mm,量程越大,周期检定合格率越低,但沉降测量

6、使用的百分表量程过小,可能造成频繁调表,影响测量精度)。2.直径或边宽大于500mm的桩,应在其两个方向对称安装4个百分表或位移传感器,直径或边宽小于或等于500mm的桩可对称安置2个百分表或位移传感器。3.沉降测定平面宜在桩顶200mm以下位置(最好不小于0.5倍桩径),测点应牢固地固定于桩身。不得在承压板上或千斤顶上设置沉降测点,避免因承压板变形导致沉降观测数据失实。,选择加载反力装置应注意:,加载反力装置能提供的反力不得小于最大加载量的1.2倍;在最大试验荷载作用下,加载反力装置的全部构件不应产生过大的变形,应有足够的安全储备;应对加载反力装置的全部构件进行强度和变形验算;锚桩横梁反力装

7、置,还应对锚桩抗拔力(地基土、抗拔钢筋、桩的接头混凝土抗拉能力)进行验算,并应监测锚桩的上拔量。,混凝土桩桩头处理应先凿掉桩顶部的松散破碎层和低强度混凝土,露出主筋,冲洗干净桩头后再浇注桩帽。1)桩帽顶面应水平、平整、桩帽中轴线与原桩身上部的中轴线严格对中,桩帽面积大于等于原桩身截面积,桩帽截面形状可为圆形或方形;2)桩帽主筋应全部直通至桩帽混凝土保护层之下,如原桩身露出主筋长度不够时,应通过焊接加长主筋,各主筋应在同一高度上,桩帽主筋应与原桩身主筋按规定焊接;3)距桩顶1倍桩径范围内,宜用35mm厚的钢板围裹,或距桩顶1.5倍桩径范围内设置箍筋,间距不宜大于150mm。桩帽应设置钢筋网片35

8、层,间距80150mm;4)桩帽混凝土强度等级宜比桩身混凝土提高12级,且不低于C30;,2、桩头处理,小吨位静载试验桩,大吨位静载试验桩,3、现场设备安装,试验场地平整,并有大型吊车进出通道桩头清理干净,安放千斤顶,要求千斤顶中心与桩重合主梁支墩放置平稳,并有足够强度安装主梁、副梁,焊接拉杆、锚笼安装加载高压油管、油压泵安装基准梁安装压力表或压力传感器,大量程百分表或位移传感器百分表调零及仪器连接调试,锚担,钢筋,位移传感器,基准梁,钢垫板,导线,承压板,静载荷仪,泵控制器,油压传感器,高压油泵,锚 桩,图4.2-2 锚桩横梁反力装置及仪器测试示意图,系统检查,在所有试验设备安装完毕之后,应

9、进行一次系统检查。方法是对试桩施加一较小的荷载进行预压,其目的是消除整个量测系统和被检桩本身由于安装、桩头处理等人为因素造成的间隙而引起的非桩身沉降;排除千斤顶和管路中之空气;检查管路接头、阀门等是否漏油等。如一切正常,卸载至零,待百分表或位移传感器显示的读数稳定后,记录初始读数,即可开始进行正式加载,4、试验加、卸载,加载应分级进行,采用逐级等量加载。分级荷载宜为最大加载量或预估极限承载力的1/10,其中第一级可取分级荷载的2倍。预估最大荷载:对施工检验性试验,一般可采用设计荷载的2.0倍。卸载应分级进行,每级卸载量为两个加载级的荷载值。加、卸载时应使荷载传递均匀、连续、无冲击,每级荷载在维

10、持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的10%。,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:每级荷载作用下,桩顶的沉降量连续两次在每小时内不超过0.1mm,可视为稳定。当桩顶沉降速率达到相对稳定标准时,再施加下一级荷载;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。,终止加载条件当出现下列情况之一时,即可终止加载:某级荷载作用下,桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉

11、降量的5倍(注:当桩顶沉降量能相对稳定且总沉降量小于40mm时,宜加载至桩顶总沉降量超过40mm。)。某级荷载作用下,桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍,且经24h尚未达到相对稳定标准。已达到设计要求的最大加载量。当工程桩作锚桩时,锚桩上拔量已达到允许值。当荷载-沉降曲线呈缓变型时,可加载至桩顶总沉降量60-80mm;在特殊情况下,可根据具体要求加载至桩顶累计沉降量超过80mm。,5、试验资料记录,静载试验资料应准确计录。试验前应收集工程地质资料、设计资料、施工资料等,填写桩静载试验概况表,概况表包括三部分信息,一是有关拟建工程资料,二是试验设备资料,三是受检桩试验前后表观情况及试验异

12、常情况的记录。试验过程记录表可按表4-3记录,应及时记录百分表调表等情况,如果沉降量突然增大,荷载无法稳定,还应记录桩“破坏”时的残余油压值。,表4-2 桩静载试验概况表,表4-3 桩静载试验记录表 工程名称:试验日期:桩号:试验序号:,试验记录:校对:审核:页次:,6、试验数据分析,确定单桩竖向抗压承载力时,应整理荷载沉降汇总表,绘制竖向荷载-沉降(Q-s)、沉降-时间对数(s-lgt)曲线,需要时还应绘制s-lgQ、lgs-lgQ 等其他辅助分析所需曲线。,表4-4 桩静载试验结果汇总表 工程名称:试验日期:桩号:试验序号:,7、试验报告内容,工程名称、地点、试验目的和试验日期;建设、勘察

13、、设计和施工单位名称;试验场地的工程地质情况;桩基设计施工概况、试桩编号、位置及施工记录;试验概况、试验过程中出现的异常情况的说明;试验资料整理、分析及结果(包括成果曲线和成果表);结论与建议;报告单位名称,单位(室)负责人,项目技术负责,检测人员,参加人员,报告编写,校核人员,单位技术负责人。,六、防护措施,试验梁就位后应及时加设防风、防倾支护措施,该设施不得防碍梁体加载变形。对试验用仪表、电器应设有防雨、防摔等保护措施。加载试验时,应注意观察试验台及试验梁的变形。卸载必须统一指挥,分级同步缓慢卸载;不得个别顶严重超前卸载,以免造成卸载滞后顶受力过大而发生人身、设备事故。,It s over!,Thank you!,

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