預(yù)應(yīng)力管樁靜載試驗(yàn)檢測(cè)分析

周峰曹琪君

（1.浙江省電力建設(shè)有限公司 浙江寧波 315000 2.寧波大榭開發(fā)區(qū)宏利路橋工程有限公司 浙江寧波 315199）

在巖土工程領(lǐng)域，影響樁承載力的因素多種多樣，目前不能通過軟件計(jì)算方法得出準(zhǔn)確的結(jié)果，因而在工程實(shí)際中，主要采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來驗(yàn)證樁的極限承載力。由于樁基靜載試驗(yàn)在確定單樁極限承載力方面是目前最為準(zhǔn)確、可靠的檢驗(yàn)方法，因此現(xiàn)階段靜載試驗(yàn)是工程實(shí)際基樁承載力的主要檢測(cè)方法，其中靜載試驗(yàn)主要包括單樁豎向抗壓、抗拔和水平靜載試驗(yàn)。樁基施工完成后進(jìn)行的靜載試驗(yàn)是為了檢驗(yàn)樁的施工質(zhì)量情況而進(jìn)行的，通過抽取一定數(shù)量的代表性工程樁，驗(yàn)證工程樁是否滿足設(shè)計(jì)要求。

本文通過對(duì)某廠區(qū)內(nèi)的工程樁進(jìn)行靜載試驗(yàn)，驗(yàn)證該區(qū)域位置的工程樁的承載力情況，為后續(xù)工程實(shí)際應(yīng)用提供參考依據(jù)，以保證工程順利實(shí)施。

1 試驗(yàn)概況

1.1 試驗(yàn)地質(zhì)狀況

試驗(yàn)場(chǎng)地位于某新建電廠區(qū)域，該場(chǎng)區(qū)上部為填土、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土，中部為粉質(zhì)粘土、含礫粉質(zhì)粘土，中下部為含粘性土礫砂、含礫粉質(zhì)粘土、含粘性土碎石等，下部為風(fēng)化基巖。工程樁（預(yù)應(yīng)力管樁）樁長(zhǎng)11.5m，樁徑400mm，淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層作為樁的持力層。

1.2 試驗(yàn)內(nèi)容

本次試驗(yàn)按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管樁的靜載試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果沉降驗(yàn)證樁的設(shè)計(jì)承載力，其中工程樁的單樁豎向抗壓承載力特征值為25kN，單樁豎向抗拔承載力特征值為20kN，單樁水平承載力特征值為7.5kN。本次工程試驗(yàn)單樁豎向抗壓極限承載力采用50kN，單樁豎向抗拔極限承載力采用40kN，單樁水平極限承載力采用11kN（本工程設(shè)計(jì)重要等級(jí)為丙級(jí)，水平極限承載力采用特征值的1.5倍數(shù)值）來分別檢驗(yàn)樁的極限承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求。

1.2.1 單樁豎向抗壓試驗(yàn)

抗壓試驗(yàn)采用平臺(tái)加載裝置，并使裝置重心與放置在荷載板上的50t油壓千斤頂軸線保持一致，通過千斤頂上頂荷重所產(chǎn)生的豎向力逐次傳遞給工程樁，為保證壓力豎向，千斤頂活塞頂部配有球面活動(dòng)滑盤。

抗壓試驗(yàn)沉降量采用精度為0.01mm，最大量程為50mm的2只百分表，通過磁性表座，對(duì)稱布置在工程樁兩側(cè)，以靜止的基準(zhǔn)梁和基準(zhǔn)樁作為沉降測(cè)量參照物，來觀測(cè)樁頂在不同荷載作用下的沉降量（荷載按照規(guī)范要求進(jìn)行加載和卸載）。

圖1 單樁豎向抗壓試驗(yàn)

通過對(duì)圖2和圖3數(shù)據(jù)觀測(cè)，得到工程樁在最大沉降荷載50kN的作用下，最大沉降量分別為12.99mm和13.29mm，殘余沉降量分別為6.77mm和6.18mm，沉降回彈率為47.9%和53.5%，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求。

1.2.2 單樁豎向抗拔試驗(yàn)

抗拔試驗(yàn)采用平臺(tái)加載裝置，并使裝置重心與放置在荷載板上的100t油壓千斤頂軸線保持一致，通過千斤頂上頂荷重所產(chǎn)生的豎向力逐次傳遞給工程樁，為保證壓力豎向，千斤頂活塞頂部配有球面活動(dòng)滑盤。

圖2 百分表1抗壓荷載-位移曲線圖

圖3 百分表2抗壓荷載-位移曲線圖

抗拔試驗(yàn)沉降量采用精度為0.01mm，最大量程為50mm的2只百分表，通過磁性表座，對(duì)稱布置在承壓板2個(gè)方向，以靜止的基準(zhǔn)梁和基準(zhǔn)樁作為沉降測(cè)量參照物，來觀測(cè)樁頂在不同荷載作用下的沉降量圖4單樁豎向抗拔試驗(yàn)（荷載按照規(guī)范要求進(jìn)行加載和卸載）。

圖4 單樁豎向抗拔試驗(yàn)

通過對(duì)圖5和圖6數(shù)據(jù)觀測(cè)，得到工程樁在最大上拔荷載40kN的作用下，最大上拔量分別為13.24mm和12.99mm，殘余上拔量分別為8.13mm和8.65mm，上拔回彈率為38.6%和33.4%，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求。

圖5 百分表1抗拔荷載-位移曲線

圖6 百分表2抗拔荷載-位移曲線圖

1.2.3 單樁水平靜載試驗(yàn)

單樁水平靜載試驗(yàn)采用橫梁反力架裝置，采用千斤頂施加水平力，水平力作用線應(yīng)通過地面標(biāo)高處（地面標(biāo)高與實(shí)際工程樁基礎(chǔ)承臺(tái)底面標(biāo)高應(yīng)一致）。在千斤頂與樁接觸處宜安置球形鉸座，以保證千斤頂作用力能水平通過樁身軸線。

在樁受力的水平作用面上對(duì)稱安裝2只百分表，來觀測(cè)樁在水平荷載作用下的位移量。

圖7 百分表1水平靜載荷載-位移曲線圖

圖8 百分表2水平靜載荷載-位移曲線圖

通過對(duì)圖7和圖8數(shù)據(jù)觀測(cè)，得到工程樁在試驗(yàn)最大加載量11kN的作用下，最大水平位移量分別為8.03mm和8.32mm，殘余水平位移量分別為5.01mm和5.33mm，水平回彈率為37.6%和35.9%，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求。

2 結(jié)語

現(xiàn)階段在軟土區(qū)域需要使用大量工程樁以滿足設(shè)計(jì)荷載的需要，但是由于樁基承載力是根據(jù)土體力學(xué)參數(shù)來計(jì)算確定的，由于施工以及地下土體分布不可預(yù)見性等因素，需要對(duì)工程樁的實(shí)際力學(xué)性能進(jìn)行驗(yàn)證，通過抽取一定數(shù)量的工程樁進(jìn)行樁基靜載試驗(yàn)以驗(yàn)證樁基承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求，可作為檢測(cè)樁基工作性能的依據(jù)，從而保證工程的順利實(shí)施和后續(xù)運(yùn)營安全。

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