超高噸位錨樁法在海上風(fēng)電場(chǎng)基樁中檢測(cè)

賁能慧+孟歡+許樸

摘要：對(duì)某處風(fēng)電場(chǎng)的試驗(yàn)樁進(jìn)行錨樁法垂直靜載荷試驗(yàn)，抗壓試驗(yàn)最大加載量為50000kN，抗拔試驗(yàn)最大加載量為26000kN，并依據(jù)預(yù)埋元件所測(cè)的應(yīng)變值，計(jì)算得出了試樁在該區(qū)域的側(cè)摩阻力及樁端阻力值。為工程的設(shè)計(jì)優(yōu)化提供了有力的數(shù)據(jù)佐證，并為超高噸位錨樁法靜載荷試驗(yàn)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電場(chǎng) 錨樁法 超高噸位 最大加載量

近年來(lái)，我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)喜人，風(fēng)電裝機(jī)容量持續(xù)高增長(zhǎng)，對(duì)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)要求也越來(lái)越高，單樁設(shè)計(jì)承載力也越來(lái)越大。樁的垂直靜載荷試驗(yàn)是確定單樁承載力的最基本方法。根據(jù)反力裝置的不同可分為錨樁法、堆載法、錨堆聯(lián)合法、自平衡法等。錨樁法是指將試樁周圍的幾根錨樁用錨桿與反力架連接起來(lái)，依靠放置在樁頂?shù)那Ы镯攲⒎戳茼斊?，由被連接的錨樁提供反力，這種受力情形與基樁的實(shí)際受力情形基本類似。由于受到反力架強(qiáng)度和錨樁的抗拔力限制，目前錨樁法抗壓試驗(yàn)最大加載量為40000kN左右，抗拔試驗(yàn)最大加載量為24000kN。下面主要介紹某處風(fēng)電場(chǎng)的試樁進(jìn)行錨樁法垂直靜載荷試驗(yàn)。

工程概況

該海上風(fēng)電場(chǎng)位于江蘇某縣東部外側(cè)近海海域，規(guī)劃總裝機(jī)容量150MW。該地區(qū)風(fēng)力資源非常豐富，是理想的風(fēng)電場(chǎng)址。風(fēng)電場(chǎng)區(qū)中心離岸約25km，海底高程在-3.7m～-15.3m（1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，下同）之間，海底地形變化較為平緩。

本次試驗(yàn)用樁均為鋼管樁，試樁樁長(zhǎng)93.7m，樁徑2800mm，壁厚35mm～45mm，入土深度71.49m；錨樁樁長(zhǎng)87.5m，樁徑2800mm，壁厚35mm～45mm，入土深度63.5m；基準(zhǔn)樁樁長(zhǎng)52.2m，樁徑1000mm，壁厚10mm～20mm，入土深度31m。為測(cè)得試樁樁側(cè)分層摩阻力及樁端阻力，驗(yàn)證地質(zhì)報(bào)告提出的相關(guān)數(shù)據(jù)，在試樁外側(cè)對(duì)稱埋設(shè)2列分布式光纖傳感器。

試樁采用IHC S-800液壓錘錘擊沉樁，并經(jīng)高應(yīng)變?nèi)瘫O(jiān)測(cè)，整個(gè)沉樁過(guò)程中未出現(xiàn)異常。該樁初打靜土阻力為35844kN，3天后進(jìn)行復(fù)打，CAPWAPC擬合的極限承載力為48907kN。

單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)

試驗(yàn)反力裝置選用由3根主梁和4根邊梁組合的大于50000kN級(jí)荷載的“四錨一”的梁-錨樁反力系統(tǒng)，由四根錨樁提供試驗(yàn)反力，加載系統(tǒng)由16只5000kN級(jí)油壓千斤頂、70MPa超高壓油路和油泵組成，數(shù)據(jù)采集由RS-JYC靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)完成。反力系統(tǒng)及千斤頂布置圖見圖1。

沉樁30天后對(duì)該樁進(jìn)行錨樁法抗壓靜載荷試驗(yàn)。加載方式采用快速維持荷載法。為了確保試驗(yàn)過(guò)程的安全，試樁單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)荷載分級(jí)如下：試驗(yàn)加載過(guò)程先按每級(jí)加載量4000kN加載至預(yù)估最大荷載44000kN，若仍未達(dá)到終止試驗(yàn)條件時(shí)，繼續(xù)加載至50000kN。后進(jìn)行分級(jí)卸載，每級(jí)卸載量為加載量的2倍。

試樁加載至44000kN時(shí)，加載段的荷載～沉降曲線仍基本保持線性，繼續(xù)加載至50000kN，該級(jí)沉降增量平穩(wěn)亦無(wú)加大趨勢(shì)。此時(shí)樁頂沉降為40.28mm，樁端沉降為8.28mm，卸載至零1h后樁頂殘余沉降2.47mm，樁端殘余沉降1.29mm。試驗(yàn)所得Q～s及s～lgt曲線見圖2。由圖2可見，該樁的Q（荷載）～s（沉降）曲線加載段基本保持線性，s～lgt曲線尾部亦未出現(xiàn)向下的折線。根據(jù)規(guī)范判斷該樁單樁軸向抗壓極限承載力不小于50000kN。

圖1 反力系統(tǒng)及千斤頂布置圖

圖2 試樁抗壓試驗(yàn)Q～s及s～lgt曲線及相應(yīng)數(shù)值

在計(jì)算樁身抗壓側(cè)摩阻力時(shí)，僅按樁身外側(cè)面積考慮。根據(jù)分布式光纖傳感器測(cè)試結(jié)果，計(jì)算得到抗壓試驗(yàn)試樁的樁身軸力及側(cè)摩阻力值，如圖3，并得出各土層抗壓側(cè)摩阻力及樁端阻力數(shù)值，見表1。

圖3 試樁抗壓試驗(yàn)樁身軸力及樁身側(cè)摩阻力分布圖

表1 試樁抗壓樁側(cè)土阻力及樁端阻力值

單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)

對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的基樁來(lái)說(shuō)，試樁的抗拔承載力顯得尤為重要，而此樁的抗拔試驗(yàn)加載量為26000kN，當(dāng)屬國(guó)內(nèi)最高抗拔噸位。

試驗(yàn)反力裝置選用由2根主梁和4根邊梁組合的30000kN級(jí)荷載的“四錨一”的梁-錨樁反力系統(tǒng)，由四根錨樁提供試驗(yàn)反力，加載系統(tǒng)由6只5000kN級(jí)油壓千斤頂、70MPa超高壓油路和油泵組成，數(shù)據(jù)采集仍由RS-JYC靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)完成。

抗壓結(jié)束7天后對(duì)該樁進(jìn)行錨樁法抗拔靜載荷試驗(yàn)。加載方式采用快速維持荷載法。試驗(yàn)荷載分級(jí)如下：先按每級(jí)加載量2000kN加載至預(yù)估最大荷載20000kN，若仍未達(dá)到終止試驗(yàn)條件時(shí)，繼續(xù)加載至26000kN。后進(jìn)行分級(jí)卸載，每級(jí)卸載量為加載量的2倍。

試驗(yàn)加載至26000kN時(shí)，加載段的荷載～上拔量曲線仍基本保持線性。此時(shí)樁頂上拔量為32.11mm，樁端上拔量為8.85mm，卸載至零1h后樁頂殘余上拔量15.24mm，樁端殘余上拔量5.49mm。實(shí)測(cè)U～δ曲線及δ～lgt曲線見圖4。由圖4可見，該樁的U（荷載）～δ（上拔量）曲線加載段基本保持線性，δ～lgt曲線尾部亦未出現(xiàn)向上的折線。根據(jù)規(guī)范判斷該樁單樁軸向抗拔極限承載力不小于26000kN。

圖4 試樁抗拔試驗(yàn)U～δ曲線及δ～lgt曲線

與抗壓試驗(yàn)類似，減去試樁自重，考慮計(jì)算得到抗拔試驗(yàn)試樁的樁身軸力，并得出各土層抗壓側(cè)摩阻力及樁端阻力數(shù)值，見表2。

表2 試樁抗拔樁側(cè)土阻力及樁端阻力值

結(jié)論

整個(gè)試樁工程歷時(shí)4個(gè)月，完成了高達(dá)50000kN的錨樁法垂直靜載荷試驗(yàn)，為該海上風(fēng)電場(chǎng)樁長(zhǎng)的最終確定提供了可靠的數(shù)據(jù)，也為該機(jī)組采用導(dǎo)管架基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)施工提供了第一手資料，取得了十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

50000kN超高噸位錨樁法靜載荷試驗(yàn)的成功，說(shuō)明“四錨一”的梁-錨樁反力系統(tǒng)、加載裝置（并聯(lián)千斤頂、油泵）、數(shù)據(jù)采集儀系統(tǒng)（測(cè)控主機(jī)、傳感器、油泵控制器）是先進(jìn)、可靠、安全的，為超高噸位錨樁法試驗(yàn)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 宋礎(chǔ)，劉漢中.海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)開發(fā)現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].電力勘測(cè)設(shè)計(jì)，2006，2：55～58.

[2] 中華人民共和國(guó)交通部. JTJ254-98港口工程樁基規(guī)范[S].北京：人民交通出版社.

[3] 中華人民共和國(guó)交通部. JTJ255-2002.港口工程基樁靜載荷試驗(yàn)規(guī)程[S].北京：人民交通出版社.

[4] 孫洋波，李林云. 超長(zhǎng)大直徑灌注樁超高噸位錨樁法抗壓試驗(yàn)研究[J].浙江建筑，2009，26（6）：33～39.

（作者單位：上海港灣工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司）endprint

摘要：對(duì)某處風(fēng)電場(chǎng)的試驗(yàn)樁進(jìn)行錨樁法垂直靜載荷試驗(yàn)，抗壓試驗(yàn)最大加載量為50000kN，抗拔試驗(yàn)最大加載量為26000kN，并依據(jù)預(yù)埋元件所測(cè)的應(yīng)變值，計(jì)算得出了試樁在該區(qū)域的側(cè)摩阻力及樁端阻力值。為工程的設(shè)計(jì)優(yōu)化提供了有力的數(shù)據(jù)佐證，并為超高噸位錨樁法靜載荷試驗(yàn)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電場(chǎng) 錨樁法 超高噸位 最大加載量

近年來(lái)，我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)喜人，風(fēng)電裝機(jī)容量持續(xù)高增長(zhǎng)，對(duì)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)要求也越來(lái)越高，單樁設(shè)計(jì)承載力也越來(lái)越大。樁的垂直靜載荷試驗(yàn)是確定單樁承載力的最基本方法。根據(jù)反力裝置的不同可分為錨樁法、堆載法、錨堆聯(lián)合法、自平衡法等。錨樁法是指將試樁周圍的幾根錨樁用錨桿與反力架連接起來(lái)，依靠放置在樁頂?shù)那Ы镯攲⒎戳茼斊?，由被連接的錨樁提供反力，這種受力情形與基樁的實(shí)際受力情形基本類似。由于受到反力架強(qiáng)度和錨樁的抗拔力限制，目前錨樁法抗壓試驗(yàn)最大加載量為40000kN左右，抗拔試驗(yàn)最大加載量為24000kN。下面主要介紹某處風(fēng)電場(chǎng)的試樁進(jìn)行錨樁法垂直靜載荷試驗(yàn)。

工程概況

該海上風(fēng)電場(chǎng)位于江蘇某縣東部外側(cè)近海海域，規(guī)劃總裝機(jī)容量150MW。該地區(qū)風(fēng)力資源非常豐富，是理想的風(fēng)電場(chǎng)址。風(fēng)電場(chǎng)區(qū)中心離岸約25km，海底高程在-3.7m～-15.3m（1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，下同）之間，海底地形變化較為平緩。

本次試驗(yàn)用樁均為鋼管樁，試樁樁長(zhǎng)93.7m，樁徑2800mm，壁厚35mm～45mm，入土深度71.49m；錨樁樁長(zhǎng)87.5m，樁徑2800mm，壁厚35mm～45mm，入土深度63.5m；基準(zhǔn)樁樁長(zhǎng)52.2m，樁徑1000mm，壁厚10mm～20mm，入土深度31m。為測(cè)得試樁樁側(cè)分層摩阻力及樁端阻力，驗(yàn)證地質(zhì)報(bào)告提出的相關(guān)數(shù)據(jù)，在試樁外側(cè)對(duì)稱埋設(shè)2列分布式光纖傳感器。

試樁采用IHC S-800液壓錘錘擊沉樁，并經(jīng)高應(yīng)變?nèi)瘫O(jiān)測(cè)，整個(gè)沉樁過(guò)程中未出現(xiàn)異常。該樁初打靜土阻力為35844kN，3天后進(jìn)行復(fù)打，CAPWAPC擬合的極限承載力為48907kN。

單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)

試驗(yàn)反力裝置選用由3根主梁和4根邊梁組合的大于50000kN級(jí)荷載的“四錨一”的梁-錨樁反力系統(tǒng)，由四根錨樁提供試驗(yàn)反力，加載系統(tǒng)由16只5000kN級(jí)油壓千斤頂、70MPa超高壓油路和油泵組成，數(shù)據(jù)采集由RS-JYC靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)完成。反力系統(tǒng)及千斤頂布置圖見圖1。

沉樁30天后對(duì)該樁進(jìn)行錨樁法抗壓靜載荷試驗(yàn)。加載方式采用快速維持荷載法。為了確保試驗(yàn)過(guò)程的安全，試樁單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)荷載分級(jí)如下：試驗(yàn)加載過(guò)程先按每級(jí)加載量4000kN加載至預(yù)估最大荷載44000kN，若仍未達(dá)到終止試驗(yàn)條件時(shí)，繼續(xù)加載至50000kN。后進(jìn)行分級(jí)卸載，每級(jí)卸載量為加載量的2倍。

試樁加載至44000kN時(shí)，加載段的荷載～沉降曲線仍基本保持線性，繼續(xù)加載至50000kN，該級(jí)沉降增量平穩(wěn)亦無(wú)加大趨勢(shì)。此時(shí)樁頂沉降為40.28mm，樁端沉降為8.28mm，卸載至零1h后樁頂殘余沉降2.47mm，樁端殘余沉降1.29mm。試驗(yàn)所得Q～s及s～lgt曲線見圖2。由圖2可見，該樁的Q（荷載）～s（沉降）曲線加載段基本保持線性，s～lgt曲線尾部亦未出現(xiàn)向下的折線。根據(jù)規(guī)范判斷該樁單樁軸向抗壓極限承載力不小于50000kN。

圖1 反力系統(tǒng)及千斤頂布置圖

圖2 試樁抗壓試驗(yàn)Q～s及s～lgt曲線及相應(yīng)數(shù)值

在計(jì)算樁身抗壓側(cè)摩阻力時(shí)，僅按樁身外側(cè)面積考慮。根據(jù)分布式光纖傳感器測(cè)試結(jié)果，計(jì)算得到抗壓試驗(yàn)試樁的樁身軸力及側(cè)摩阻力值，如圖3，并得出各土層抗壓側(cè)摩阻力及樁端阻力數(shù)值，見表1。

圖3 試樁抗壓試驗(yàn)樁身軸力及樁身側(cè)摩阻力分布圖

表1 試樁抗壓樁側(cè)土阻力及樁端阻力值

單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)

對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的基樁來(lái)說(shuō)，試樁的抗拔承載力顯得尤為重要，而此樁的抗拔試驗(yàn)加載量為26000kN，當(dāng)屬國(guó)內(nèi)最高抗拔噸位。

試驗(yàn)反力裝置選用由2根主梁和4根邊梁組合的30000kN級(jí)荷載的“四錨一”的梁-錨樁反力系統(tǒng)，由四根錨樁提供試驗(yàn)反力，加載系統(tǒng)由6只5000kN級(jí)油壓千斤頂、70MPa超高壓油路和油泵組成，數(shù)據(jù)采集仍由RS-JYC靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)完成。

抗壓結(jié)束7天后對(duì)該樁進(jìn)行錨樁法抗拔靜載荷試驗(yàn)。加載方式采用快速維持荷載法。試驗(yàn)荷載分級(jí)如下：先按每級(jí)加載量2000kN加載至預(yù)估最大荷載20000kN，若仍未達(dá)到終止試驗(yàn)條件時(shí)，繼續(xù)加載至26000kN。后進(jìn)行分級(jí)卸載，每級(jí)卸載量為加載量的2倍。

試驗(yàn)加載至26000kN時(shí)，加載段的荷載～上拔量曲線仍基本保持線性。此時(shí)樁頂上拔量為32.11mm，樁端上拔量為8.85mm，卸載至零1h后樁頂殘余上拔量15.24mm，樁端殘余上拔量5.49mm。實(shí)測(cè)U～δ曲線及δ～lgt曲線見圖4。由圖4可見，該樁的U（荷載）～δ（上拔量）曲線加載段基本保持線性，δ～lgt曲線尾部亦未出現(xiàn)向上的折線。根據(jù)規(guī)范判斷該樁單樁軸向抗拔極限承載力不小于26000kN。

圖4 試樁抗拔試驗(yàn)U～δ曲線及δ～lgt曲線

與抗壓試驗(yàn)類似，減去試樁自重，考慮計(jì)算得到抗拔試驗(yàn)試樁的樁身軸力，并得出各土層抗壓側(cè)摩阻力及樁端阻力數(shù)值，見表2。

表2 試樁抗拔樁側(cè)土阻力及樁端阻力值

結(jié)論

整個(gè)試樁工程歷時(shí)4個(gè)月，完成了高達(dá)50000kN的錨樁法垂直靜載荷試驗(yàn)，為該海上風(fēng)電場(chǎng)樁長(zhǎng)的最終確定提供了可靠的數(shù)據(jù)，也為該機(jī)組采用導(dǎo)管架基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)施工提供了第一手資料，取得了十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

50000kN超高噸位錨樁法靜載荷試驗(yàn)的成功，說(shuō)明“四錨一”的梁-錨樁反力系統(tǒng)、加載裝置（并聯(lián)千斤頂、油泵）、數(shù)據(jù)采集儀系統(tǒng)（測(cè)控主機(jī)、傳感器、油泵控制器）是先進(jìn)、可靠、安全的，為超高噸位錨樁法試驗(yàn)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 宋礎(chǔ)，劉漢中.海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)開發(fā)現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].電力勘測(cè)設(shè)計(jì)，2006，2：55～58.

[2] 中華人民共和國(guó)交通部. JTJ254-98港口工程樁基規(guī)范[S].北京：人民交通出版社.

[3] 中華人民共和國(guó)交通部. JTJ255-2002.港口工程基樁靜載荷試驗(yàn)規(guī)程[S].北京：人民交通出版社.

[4] 孫洋波，李林云. 超長(zhǎng)大直徑灌注樁超高噸位錨樁法抗壓試驗(yàn)研究[J].浙江建筑，2009，26（6）：33～39.

（作者單位：上海港灣工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司）endprint

摘要：對(duì)某處風(fēng)電場(chǎng)的試驗(yàn)樁進(jìn)行錨樁法垂直靜載荷試驗(yàn)，抗壓試驗(yàn)最大加載量為50000kN，抗拔試驗(yàn)最大加載量為26000kN，并依據(jù)預(yù)埋元件所測(cè)的應(yīng)變值，計(jì)算得出了試樁在該區(qū)域的側(cè)摩阻力及樁端阻力值。為工程的設(shè)計(jì)優(yōu)化提供了有力的數(shù)據(jù)佐證，并為超高噸位錨樁法靜載荷試驗(yàn)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電場(chǎng) 錨樁法 超高噸位 最大加載量

近年來(lái)，我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)喜人，風(fēng)電裝機(jī)容量持續(xù)高增長(zhǎng)，對(duì)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)要求也越來(lái)越高，單樁設(shè)計(jì)承載力也越來(lái)越大。樁的垂直靜載荷試驗(yàn)是確定單樁承載力的最基本方法。根據(jù)反力裝置的不同可分為錨樁法、堆載法、錨堆聯(lián)合法、自平衡法等。錨樁法是指將試樁周圍的幾根錨樁用錨桿與反力架連接起來(lái)，依靠放置在樁頂?shù)那Ы镯攲⒎戳茼斊穑杀贿B接的錨樁提供反力，這種受力情形與基樁的實(shí)際受力情形基本類似。由于受到反力架強(qiáng)度和錨樁的抗拔力限制，目前錨樁法抗壓試驗(yàn)最大加載量為40000kN左右，抗拔試驗(yàn)最大加載量為24000kN。下面主要介紹某處風(fēng)電場(chǎng)的試樁進(jìn)行錨樁法垂直靜載荷試驗(yàn)。

工程概況

該海上風(fēng)電場(chǎng)位于江蘇某縣東部外側(cè)近海海域，規(guī)劃總裝機(jī)容量150MW。該地區(qū)風(fēng)力資源非常豐富，是理想的風(fēng)電場(chǎng)址。風(fēng)電場(chǎng)區(qū)中心離岸約25km，海底高程在-3.7m～-15.3m（1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，下同）之間，海底地形變化較為平緩。

本次試驗(yàn)用樁均為鋼管樁，試樁樁長(zhǎng)93.7m，樁徑2800mm，壁厚35mm～45mm，入土深度71.49m；錨樁樁長(zhǎng)87.5m，樁徑2800mm，壁厚35mm～45mm，入土深度63.5m；基準(zhǔn)樁樁長(zhǎng)52.2m，樁徑1000mm，壁厚10mm～20mm，入土深度31m。為測(cè)得試樁樁側(cè)分層摩阻力及樁端阻力，驗(yàn)證地質(zhì)報(bào)告提出的相關(guān)數(shù)據(jù)，在試樁外側(cè)對(duì)稱埋設(shè)2列分布式光纖傳感器。

試樁采用IHC S-800液壓錘錘擊沉樁，并經(jīng)高應(yīng)變?nèi)瘫O(jiān)測(cè)，整個(gè)沉樁過(guò)程中未出現(xiàn)異常。該樁初打靜土阻力為35844kN，3天后進(jìn)行復(fù)打，CAPWAPC擬合的極限承載力為48907kN。

單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)

試驗(yàn)反力裝置選用由3根主梁和4根邊梁組合的大于50000kN級(jí)荷載的“四錨一”的梁-錨樁反力系統(tǒng)，由四根錨樁提供試驗(yàn)反力，加載系統(tǒng)由16只5000kN級(jí)油壓千斤頂、70MPa超高壓油路和油泵組成，數(shù)據(jù)采集由RS-JYC靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)完成。反力系統(tǒng)及千斤頂布置圖見圖1。

沉樁30天后對(duì)該樁進(jìn)行錨樁法抗壓靜載荷試驗(yàn)。加載方式采用快速維持荷載法。為了確保試驗(yàn)過(guò)程的安全，試樁單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)荷載分級(jí)如下：試驗(yàn)加載過(guò)程先按每級(jí)加載量4000kN加載至預(yù)估最大荷載44000kN，若仍未達(dá)到終止試驗(yàn)條件時(shí)，繼續(xù)加載至50000kN。后進(jìn)行分級(jí)卸載，每級(jí)卸載量為加載量的2倍。

試樁加載至44000kN時(shí)，加載段的荷載～沉降曲線仍基本保持線性，繼續(xù)加載至50000kN，該級(jí)沉降增量平穩(wěn)亦無(wú)加大趨勢(shì)。此時(shí)樁頂沉降為40.28mm，樁端沉降為8.28mm，卸載至零1h后樁頂殘余沉降2.47mm，樁端殘余沉降1.29mm。試驗(yàn)所得Q～s及s～lgt曲線見圖2。由圖2可見，該樁的Q（荷載）～s（沉降）曲線加載段基本保持線性，s～lgt曲線尾部亦未出現(xiàn)向下的折線。根據(jù)規(guī)范判斷該樁單樁軸向抗壓極限承載力不小于50000kN。

圖1 反力系統(tǒng)及千斤頂布置圖

圖2 試樁抗壓試驗(yàn)Q～s及s～lgt曲線及相應(yīng)數(shù)值

在計(jì)算樁身抗壓側(cè)摩阻力時(shí)，僅按樁身外側(cè)面積考慮。根據(jù)分布式光纖傳感器測(cè)試結(jié)果，計(jì)算得到抗壓試驗(yàn)試樁的樁身軸力及側(cè)摩阻力值，如圖3，并得出各土層抗壓側(cè)摩阻力及樁端阻力數(shù)值，見表1。

圖3 試樁抗壓試驗(yàn)樁身軸力及樁身側(cè)摩阻力分布圖

表1 試樁抗壓樁側(cè)土阻力及樁端阻力值

單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)

對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的基樁來(lái)說(shuō)，試樁的抗拔承載力顯得尤為重要，而此樁的抗拔試驗(yàn)加載量為26000kN，當(dāng)屬國(guó)內(nèi)最高抗拔噸位。

試驗(yàn)反力裝置選用由2根主梁和4根邊梁組合的30000kN級(jí)荷載的“四錨一”的梁-錨樁反力系統(tǒng)，由四根錨樁提供試驗(yàn)反力，加載系統(tǒng)由6只5000kN級(jí)油壓千斤頂、70MPa超高壓油路和油泵組成，數(shù)據(jù)采集仍由RS-JYC靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)完成。

抗壓結(jié)束7天后對(duì)該樁進(jìn)行錨樁法抗拔靜載荷試驗(yàn)。加載方式采用快速維持荷載法。試驗(yàn)荷載分級(jí)如下：先按每級(jí)加載量2000kN加載至預(yù)估最大荷載20000kN，若仍未達(dá)到終止試驗(yàn)條件時(shí)，繼續(xù)加載至26000kN。后進(jìn)行分級(jí)卸載，每級(jí)卸載量為加載量的2倍。

試驗(yàn)加載至26000kN時(shí)，加載段的荷載～上拔量曲線仍基本保持線性。此時(shí)樁頂上拔量為32.11mm，樁端上拔量為8.85mm，卸載至零1h后樁頂殘余上拔量15.24mm，樁端殘余上拔量5.49mm。實(shí)測(cè)U～δ曲線及δ～lgt曲線見圖4。由圖4可見，該樁的U（荷載）～δ（上拔量）曲線加載段基本保持線性，δ～lgt曲線尾部亦未出現(xiàn)向上的折線。根據(jù)規(guī)范判斷該樁單樁軸向抗拔極限承載力不小于26000kN。

圖4 試樁抗拔試驗(yàn)U～δ曲線及δ～lgt曲線

與抗壓試驗(yàn)類似，減去試樁自重，考慮計(jì)算得到抗拔試驗(yàn)試樁的樁身軸力，并得出各土層抗壓側(cè)摩阻力及樁端阻力數(shù)值，見表2。

表2 試樁抗拔樁側(cè)土阻力及樁端阻力值

結(jié)論

整個(gè)試樁工程歷時(shí)4個(gè)月，完成了高達(dá)50000kN的錨樁法垂直靜載荷試驗(yàn)，為該海上風(fēng)電場(chǎng)樁長(zhǎng)的最終確定提供了可靠的數(shù)據(jù)，也為該機(jī)組采用導(dǎo)管架基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)施工提供了第一手資料，取得了十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

50000kN超高噸位錨樁法靜載荷試驗(yàn)的成功，說(shuō)明“四錨一”的梁-錨樁反力系統(tǒng)、加載裝置（并聯(lián)千斤頂、油泵）、數(shù)據(jù)采集儀系統(tǒng)（測(cè)控主機(jī)、傳感器、油泵控制器）是先進(jìn)、可靠、安全的，為超高噸位錨樁法試驗(yàn)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 中華人民共和國(guó)交通部. JTJ255-2002.港口工程基樁靜載荷試驗(yàn)規(guī)程[S].北京：人民交通出版社.

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（作者單位：上海港灣工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司）endprint