单桩竖向抗压静载试验

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》（TB10218-2008）。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Q—s曲线及s—lgt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、40MPa、60MPa、100MPa，应根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。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1～2mm。。•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3~5mm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3~5层，间距80~150mm；•4）桩帽混凝土强度等级宜比桩身混凝土提高1~2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。序号荷载历时（min）沉降（mm）本级累计本级累计117341201202260112024033468150390443351505405520215069066069150840769361509908780315011409867015012909867015012901095371501440111040015015901286706016501369366017101452026017701534686018301617346018901701802070终止加载条件•当出现下列情况之一时，即可终止加载：•⑴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。）。•⑵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。•⑶已达到设计要求的最大加载量。•⑷当工程桩作锚桩时，锚桩上拔量已达到允许值。•⑸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桩静载试验概况表工程名称工程地点建设单位委托单位承建单位质量监督机构设计单位勘察单位监理单位基桩施工单位结构形式层数建筑面积（㎡）工程桩总数混凝土设计强度等级桩型持力层单桩承载力特征值（kN）桩径（㎜）设计桩长（m）试验最大荷载（kN）千斤顶编号及校准公式压力表编号百分表编号试验序号工程桩号试验前桩头观察情况试验后桩头观察情况试验异常情况1234其他情况说明：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：油压表读数（MPa）荷载（kN）读数时间时间间隔（min）读数（㎜）沉降（㎜）备表1表2表3表4表5本累计试验记录：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：序号荷载（kN）历时（min）沉降（mm）本级累计本级累计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、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’sover！Thankyou!!!