深圳地區(qū)擠擴(kuò)支盤樁抗壓抗拔同步靜載荷試驗(yàn)

摘" 要：針對傳統(tǒng)的擠擴(kuò)支盤樁靜荷載試驗(yàn)程序復(fù)雜、試驗(yàn)成本高等問題，該文開展擠擴(kuò)支盤樁抗壓抗拔同步靜載荷試驗(yàn)，介紹擠擴(kuò)支盤樁中樁與支、盤的布設(shè)方案，給出擠擴(kuò)支盤樁抗壓抗拔同步試驗(yàn)的實(shí)施步驟，結(jié)合現(xiàn)場靜載試驗(yàn)獲得抗壓抗拔試驗(yàn)的荷載與變形關(guān)系，分析擠擴(kuò)支盤樁在深圳地區(qū)的承載力特性，闡明擠擴(kuò)支盤樁抗壓抗拔同步靜載荷試驗(yàn)在深圳地區(qū)的適用性，對其他地區(qū)的擠擴(kuò)支盤樁靜載荷試驗(yàn)具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：擠擴(kuò)支盤樁；抗壓樁；抗拔樁；同步靜載荷試驗(yàn)；承載力

中圖分類號：U415" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）35-0077-04

Abstract： Aiming at the problems of complex procedures and high test costs for traditional static load test of squeezed branches and plates piles， this paper carries out synchronous static load tests of squeezed branches and plates， introduces the layout plan of the pile， branches and plates in the squeezed branches and plates pile， and gives the implementation steps of the synchronous test of compressed and plates piles. Combined with the on-site static load test， the load-deformation relationship of the compression and pullout test is obtained， and analyzes the bearing capacity characteristics of squeezed branches and plates pile in Shenzhen. The applicability of the synchronous static load test of squeezed branches and plates piles in Shenzhen is clarified， which has certain reference significance for the static load test of squeezed branches and plates piles in other areas.

Keywords： squeezed branch pile; compression pile; pullout pile; synchronous static load test; bearing capacity

擠擴(kuò)支盤樁是在傳統(tǒng)灌注樁基礎(chǔ)上增加承力盤或承力分支形成的，樁身由主樁、底盤、中盤、頂盤及數(shù)個分支所組成，其原理是將相對軟弱土層中普通的摩擦樁或者摩擦端承樁在有限的樁身土層范圍內(nèi)通過設(shè)置承力盤或承力分支提高樁端承載力[1-3]。深圳沿海填海造陸地區(qū)的土層含水量較高，土質(zhì)較軟，地質(zhì)情況極其復(fù)雜，采用擠擴(kuò)支盤樁可達(dá)到提高單方混凝土承載力的目的，從而節(jié)省造價或縮短工期，對同類復(fù)雜地形區(qū)相關(guān)項(xiàng)目樁基的設(shè)計(jì)、施工、檢測等具有良好的借鑒意義。

針對部分地層中樁基承載力的測試設(shè)計(jì)均需要獲取樁基的抗拔和抗壓性能參數(shù)，若是采用常用的靜載試驗(yàn)方法，通常需要設(shè)置至少2組反力支撐架與施力裝置進(jìn)行試驗(yàn)，在一定程度上增加了試驗(yàn)成本[4-6]。因此本文采用擠擴(kuò)支盤樁抗壓抗拔同步靜載荷試驗(yàn)，介紹了擠擴(kuò)支盤樁中樁與支、盤的布設(shè)方案，給出了擠擴(kuò)支盤樁抗壓抗拔同步試驗(yàn)的實(shí)施步驟，結(jié)合現(xiàn)場靜載試驗(yàn)獲得了抗壓抗拔試驗(yàn)的荷載與變形關(guān)系，分析了擠擴(kuò)支盤樁在深圳地區(qū)的承載力特性，測定了擠擴(kuò)支盤樁抗壓抗拔同步靜載荷試驗(yàn)在深圳地區(qū)的適用性，對其他地區(qū)的擠擴(kuò)支盤樁靜載荷試驗(yàn)具有一定的借鑒意義。

1" 試驗(yàn)樁與支、盤的布設(shè)方案

本試驗(yàn)采用的是“二錨一”形式，包括2根抗拔樁（即抗拔樁1、抗拔樁2，樁徑0.7 m）和1根抗壓樁（樁徑1.2 m），抗拔樁、抗壓樁的樁間距為4.5 m，試樁布置方案如圖1所示。

深圳某工程擠擴(kuò)支盤樁試樁抗拔樁和抗壓樁支盤結(jié)構(gòu)詳圖如圖2所示。

2" 抗壓抗拔同步靜載荷試驗(yàn)實(shí)施步驟

根據(jù)JGJ 106—2014《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》[7]，樁身混凝土齡期應(yīng)達(dá)到28 d方可進(jìn)行單樁豎向抗壓抗拔靜載試驗(yàn)，本次試驗(yàn)采用慢速維持荷載法，試驗(yàn)過程按如下方案實(shí)施。

①本試驗(yàn)加載方式采用逐級等量加載，加載過程分為十五級，分級加載量宜為最大荷載或預(yù)估極限承載力的十五分之一；②試驗(yàn)卸載方式同樣采用逐級等量卸載，分級卸載量宜取分級加載量的2倍；③加載過程中每加載一級后分別在第5、15、30、45和60 min時讀取抗拔抗壓樁的樁頂位移量，之后每30 min讀取一次樁頂位移量；④當(dāng)樁頂位移量達(dá)到相對穩(wěn)定狀態(tài)后再施加下一級荷載。位移相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：每60 min內(nèi)的樁頂位移量不超過0.1 mm，并連續(xù)出現(xiàn)2次（從分級荷載施加后的第30 min開始，按90 min連續(xù)3次每30 min的位移觀測值計(jì)算）；⑤卸載過程中，每級荷載應(yīng)保持60 min再卸載下一級，按第15、30、60 min讀取樁頂位移量，應(yīng)讀取樁頂殘余位移量，維持時間180 min，分別在15、30 min讀取殘余位移量，之后每30 min讀取一次。

此外，若出現(xiàn)如下任意一種情況則終止加載。

1）抗壓樁。

①某級荷載的樁頂位移量大于上一級荷載樁頂位移量的5倍且樁頂總位移量大于40 mm；②某級荷載的樁頂位移量大于上一級荷載樁頂位移量的2倍且24 h內(nèi)仍未達(dá)到相對穩(wěn)定狀態(tài)；③荷載滿足最大的加載值且達(dá)到相對穩(wěn)定狀態(tài)。

2）抗拔樁。

①某級荷載的抗拔樁樁頂位移量大于上一級荷載樁頂位移量的5倍或者抗拔樁累積樁頂位移量超過100 mm；②抗拔樁達(dá)到設(shè)計(jì)或抗裂限制的位移值或者荷載值；③抗拔樁內(nèi)鋼筋的拉應(yīng)力大于抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

本次試驗(yàn)為抗壓、抗拔同步試驗(yàn)，若其中某一根樁基達(dá)到終載條件，則其他樁基也無法繼續(xù)加載，試驗(yàn)非正常終止。

3" 抗壓抗拔同步靜荷載試驗(yàn)現(xiàn)場試驗(yàn)

3.1" 靜載反力裝置平臺的搭設(shè)與安裝

本次采用錨樁法試樁，由2根錨樁提供反力，選用由4根主梁及聯(lián)結(jié)系統(tǒng)組合的“二錨一”的梁-錨樁反力系統(tǒng)。采用4根長12 000 mm、寬550 mm、高1 200 mm的鋼梁及相應(yīng)的連接件安裝組成，通過4臺額定起重量為630 t的千斤頂對抗壓樁進(jìn)行加載，并由主梁傳遞反力對抗拔樁進(jìn)行上拔加載?，F(xiàn)場儀器設(shè)備安裝與調(diào)試照片如圖3所示。

3.2" 樁身內(nèi)力檢測傳感器的布設(shè)與安裝

本次靜載試驗(yàn)采用JMZX-416RT型鋼筋應(yīng)力計(jì)（量程：抗拔-100～350 MPa，抗壓±200 MPa）和智能弦式土壓力盒（JMZX-5010Am（抗壓樁）/JMZX-5020Am（抗拔樁））。鋼筋應(yīng)力計(jì)與主筋并聯(lián)，并焊接在主筋上，智能弦式土壓力盒安裝在鋼筋籠底部，擠擴(kuò)支盤樁抗拔樁（錨樁）及抗壓樁鋼筋計(jì)現(xiàn)場安裝照片如圖4所示。

4" 試驗(yàn)結(jié)果

針對深圳某工程基樁檢測項(xiàng)目開展了抗壓抗拔承載力同步靜載試驗(yàn)。2根抗拔樁的最大試驗(yàn)荷載為6 344 kN，1根抗壓樁的最大試驗(yàn)荷載為13 328 kN。試驗(yàn)過程分15級加載和7級卸載，共計(jì)22級。試驗(yàn)結(jié)果如下。

4.1" 抗拔樁1的靜載試驗(yàn)結(jié)果

1）抗拔樁1在最大試驗(yàn)荷載6 344 kN下的樁頂位移達(dá)到相對穩(wěn)定狀態(tài)，根據(jù)JGJ 106—2014《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》規(guī)定終止加載，樁頂總上拔量為39.82 mm，最大回彈量為23.56 mm，回彈率59.2%。

2）根據(jù)JGJ 106—2014《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：此抗拔樁的豎向極限承載力取施加的最大荷載值即6 344 kN。

3）各級荷載作用下，抗拔樁1的靜載試驗(yàn)上拔荷載（U）-樁頂上拔量（δ）關(guān)系曲線如圖5所示。

4.2" 抗拔樁2的靜載試驗(yàn)結(jié)果

1）抗拔樁2在最大試驗(yàn)荷載6 344 kN下的樁頂位移達(dá)到相對穩(wěn)定狀態(tài)，根據(jù)JGJ 106—2014《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》規(guī)定終止加載，總上拔量為37.79 mm，最大回彈量為20.49 mm，回彈率54.2%。

2）此抗拔樁的豎向極限承載力取施加的最大荷載值即6 344 kN。

3）各級荷載作用下，抗拔樁2的靜載試驗(yàn)上拔荷載（U）-樁頂上拔量（δ）關(guān)系曲線如圖6所示。

4.3" 抗壓樁靜載試驗(yàn)結(jié)果

1）抗壓樁在最大試驗(yàn)荷載13 328 kN下的樁頂位移達(dá)到相對穩(wěn)定狀態(tài)，根據(jù)JGJ 106—2014《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》規(guī)定終止加載，樁頂總沉降量為24.51 mm，最大回彈量為8.21 mm，回彈率33.5%。

2）此抗壓樁的豎向極限承載力取施加的最大荷載值即13 328 kN。

3）各級荷載作用下，抗壓樁靜載試驗(yàn)荷載（Q）-沉降（s）曲線如圖7所示。

5" 結(jié)論

1）本文針對深圳某工程基樁檢測項(xiàng)目采用了擠擴(kuò)支盤樁抗壓抗拔同步靜載荷試驗(yàn)，介紹了擠擴(kuò)支盤樁中樁與支、盤的布設(shè)方案，給出了擠擴(kuò)支盤樁抗壓抗拔同步試驗(yàn)的實(shí)施步驟，結(jié)合現(xiàn)場施工圖片描述了現(xiàn)場試驗(yàn)的施工過程。

2）結(jié)合現(xiàn)場靜載試驗(yàn)獲得了抗壓抗拔同步靜載荷試驗(yàn)的荷載與變形關(guān)系，分析了擠擴(kuò)支盤樁在深圳地區(qū)的承載力特性，闡明了擠擴(kuò)支盤樁抗壓抗拔同步靜載荷試驗(yàn)在深圳地區(qū)的適用性，對其他地區(qū)的擠擴(kuò)支盤樁靜載荷試驗(yàn)具有一定的借鑒意義。

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