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1、单桩竖向静载试验作业指导书作者:日期:1单桩竖向静载试验实施细则1. 试验目的1. 1确定极限承载力和单桩承载力特征值；1. 2判定抗压竖向承载力是否满足设计要求；1.3实测桩身摩阻力和桩端阻力（对研究性试验）。2. 试验范围混凝土预制桩、各种混凝土钻孔灌注桩、钢桩3. 试验依据建筑基桩检测技术规范（J GJ1 0 6-2 0 1 4）;铁路工程基桩检测技术规程（TB 1 02 18-2008）4 .工作程序4.1仪器设备4.1.1 RS-JYB/C静载试验设备4.1. 2超高压油泵和油压千斤顶及与二者相连的高压油管 4 . 1.3荷载和沉降量测仪表：柱式力传感器或压力变送器量测荷载； 百分表
2、、 调频式位移传感器量测沉降。荷载和沉降量测仪表均应经过计量标定。4.2试验的准备工作4 . 2 .1收集资料,了解试桩场地工程地质情况，试桩的基本情况（如桩长、桩径、砼强度等级、施工日期、施工工艺等），以及桩的预估极限承载力值。4.2 .2在充分征求设计人员及建设单位对试桩的试验要求和进度要求后，制定出比较详细的试验方案（包括锚桩布置，桩头处理、加载装置等）。4 .2.2.1 试验加载装置的选择：试桩所承受的荷载一般由油压千斤顶施加。加 载及反力装置可根据现场实际条件取下列三种形式之一4.2.2 . 1.1锚桩横梁反力装置（图1）:锚桩数量、锚桩长度和横梁尺寸均应按 1. 21. 4倍预估试
3、桩破坏荷载进行设计，锚桩按抗拔桩的有关规定计算确定。采用工程桩作锚桩时，锚桩数量不得少于4根，并应对试验过程锚桩上拔量进行 检测。4. 2. 2.1 .2压重平台反力装置：压重量不得少于预估试桩破坏荷载的1.2倍压重应在试验开始前一次加上，并均匀稳固放置于平台上。4.2.2.1 . 3锚桩压重联合反力装置：当试桩最大加载重量超过锚桩的抗拔能力时,可在横梁上放置或悬挂一定重物，由锚桩和重物共同承受千斤顶加载反力。422.2 荷载与沉降的量测仪表：荷载可用压力传感器测定。试桩沉降采用调频 式位移传感器测量。应在桩的2个正交直径方向对称安装4个调频式位移传感器， 小桩径可安装2个或3个调频式位移传感
4、器。沉降测定平面离桩顶距离不应小于0. 5倍桩径，固定和支承调频式位移传感器的基准梁在构造上应确保不受气温影响而发生竖向变位。4.2. 2.3试验加载方式选择；试验加载方式一般采用慢速维持荷载法 （逐级加载，每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载，直至试桩破坏，然后逐级卸载到零）。当考虑结合实际工程桩的荷载特征或为缩短试验时间，也可采用多循环 加、卸载法（每级荷载达到相对稳定后卸载到零）和快速维持荷载法 （一般采用每一小时加一级荷载）4. 2. 2.4试桩、锚桩（压重平台支墩）和基准梁之间的中心距离应符合5.2. 4的规定。4.2 . 3试桩制作要求4.2.3. 1试桩顶部一般应予加强，可在桩顶配
5、置加密钢筋网23层,或以薄钢板 筒作成加劲箍与桩顶混凝土浇成一体，用高标号砂浆将桩顶抹平。4.2 . 3.2为安置沉降测点和仪表,试桩顶部露出试坑地面的高度不宜小于60cm ,试坑地面应与桩台底设计标高一致。试桩、锚桩和基准桩之间的中心距离反力系统试桩与锚桩（或压重 平台支墩边）试桩与基准桩基准桩与锚桩（压重 平台支墩边）锚桩横梁反力装置 压重平台反力装置 4d, 2 . 0 m4d,2. 0 m 4d, 2.0 m注：d 试桩或锚桩的设计直径，取其较大者（如试桩或锚桩为扩底桩时，试桩与锚桩的中 心不应小于2倍扩大端直径）。4 .2.3.3试桩的成桩工艺和质量控制标准应与工程桩一致。为缩短试桩
6、养护时间，混凝土标号可适当提高，或掺入早强剂。4.2.4其它注意事项4.2 . 4. 1在试验仪器设备的运输过程中应确保其不损伤，以保证现场测试数据的准确无误。4 .2.4.2现场吊装安置加载设备时,应采取必要的安全措施,保证设备的安放位置正确和人员设备的安全。4. 2. 4. 3反力架的安装和焊接要牢固可靠，对于不符合要求的反力装置不能进行正式试验加载工作。4.2.4.4反力钢梁在试验中严禁超载，以免发生人员和仪器损坏。4. 2. 4.5试验现场必须搭起能防雨、遮阳的临时帐逢或设施，以保护仪器设备。4 .2.4 . 6高压油泵等仪器设备应按照就近、方便、安全的原则安放。4. 2.4.7测试现
7、场所接电源必须符合临时架设电源线路的要求,禁止乱扯电源、电线、防止漏电、触电等事故发生。4 .3试验规定和要求4.3. 1开始试验的时间：预制桩在砂土中入土 7d后；如为粘性土，应视土的强度恢复而定，一般不得少于15 d;对于饱和软粘土不得少于2 5d。灌注在桩身混凝土达到设计强度后，才能进行。432慢速维持荷载法按下列规定进行加、卸和沉降观测。4.3. 2 .1 荷载分级：每级荷载值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。4.3.2. 2测读桩沉降量的间隔时间：每级加载后，隔5、15、30、45、60mi n各测读一次，以后每隔3 0 mi n读一次。4 .3
8、2 3稳定标准：在某级荷载作用下,桩的沉降量在一小时内小于0. 1 m且连续出现两次。4. 3. 2.4终止加载条件：当出现下列情况之一时，就可终止加载：4. 3.2.4 .1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：当桩顶沉降能相对稳定且总沉降量小于40mm寸，宜加载至桩顶总沉降量超过 40ntao4 .3 . 2 .4. 2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。4.3. 2 .4 . 3已达加载反力装置的最大加载量。4. 3.2.4.4已达到设计要求的最大加载量。4 . 3 .2 . 4.5当工程桩作锚桩时，锚桩上
9、拔量已达到允许值。4. 3. 2. 4.6当荷载-沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量6080mm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80mm4.3 . 2.5卸载观测的规定：每级卸载值为加载值的两倍，每级荷载维持1h。卸载后按第15、30、6 Omin测读桩顶沉降，就可卸下一级荷载。全部卸载后，应测读桩顶残余沉降量,维持时间为3 h,测读时间为第15、30min,以后每隔3 Omin测读一次。4. 3 . 3千斤顶、油泵的安置和检查。4. 3.3. 1千斤顶应平放于试桩中心。当采用两个或两个以上千斤顶同时工作时，宜选择相同类型的千斤顶，将千斤顶并联同步工作并使千斤顶的合力
10、通过 试验的中心线。4.3. 3 .2千斤顶加载系统主要包括千斤顶、高压油泵及油路三个部分。试验前 应检查千斤顶、油泵工作正常，油路是否漏油。4. 3.4压力传感器和位移传感器的安装要求。4. 3.4.1压力传感器安装在千斤顶的上面，其受力中心线应与千斤顶中轴线重合。4.3. 4 .2位移传感器应安装固定在支承于相对不动的基准梁上，调频式位移传感器的安装应使轴线平行于被测位移的方向，不得倾斜。为消另一端4. 3 .5温度对沉降测量的影响，主要由于温度变化会使基准梁上产生变形,除这种影响，可采取下列几种方法：4. 3. 5.1基准梁宜采用刚度较大的型钢制作,且一端固定在基准桩上,简支在基准桩上，
11、可自由伸缩。4. 3. 5.2用一调频式位移传感器支在基准梁跨中附近某一相对不动体上基准梁的变形进行监测，以便对桩顶沉降测量值进行修正。4 .3.5.3利用围护物将试验场地围护起来，防止基准梁受阳光直射及减少温差。4.4试验过程4 .4 . 1在前述试验准备工作完成后，即可开始正式试验。4.4 . 2各种加载方式下的试验过程。4. 4 . 2 . 1慢速维持荷载法：按照4.3 . 2的规定，逐级加载、观测沉降,每级荷载下的桩顶沉降达到相对稳定后再加下一级荷载，直到满足试验加载终止条件； 然后逐级卸载、观测沉降，直到卸载到零。4. 4.2.2多循环加、卸载法：每级荷载下的桩顶沉降达到相对稳定后，
12、再卸载 到零；然后进行下一循环，直至满足试验加载终止条件。4. 4 .2. 3 快速维持荷载法：每级荷载维持一小时后，再施加下一级荷载，直到 满足试验加载终止条件，然后分级卸载到零。4. 4 . 2 .4试验过程中应注意记录现场天气变化情况。对试验过程中出现的各 种意外或异常情况，应及时向试验负责人反映，并同建设单位和设计人员及时协 商处理。4.5试验资料的整理 4.5.1单桩竖向静载试验概况：整理成表格形式（见原始记录表）,并应对成桩和试验过程出现的异常现象作补充说明。4.5 . 2单桩竖向静载试验记录表（见原始记录表）。4.5.3单桩竖向静载试验荷载-沉降汇总表（见原始记录表4.5 . 4
13、 绘制有关试验曲线：为确定单桩的极限荷载，一般绘制Q S （按整个图形比例横：竖=2:3，取QS的座标比例），（S-I gt, S-I gQ）曲线，以及其它辅助分析所需曲线。4 .5.5当进行桩身应力、应变和桩底反力测定时，应整理出有关数据的记录表和绘制桩身轴力分布、摩阻力分布，桩底反力-荷载关系等曲线。4.5.6确定单桩轴向受压极限荷载；划分桩侧总极限摩阻力和总极限端承力，并 由此求出桩侧平均极限摩阻力（当进行分层测试时，应求出各层土的极限摩阻力） 和极限端承力。5单桩承载力的确定5. 1单桩极限承载力的确定5 .1. 1根据沉降随荷载变化的特征确定：对于陡降型Q-S曲线，取其发生明显陡降的
14、起始点对应的荷载值;5.1.2根据沉降随时间变化的特征确定：取s-Igt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值;5.1.3出现第4. 3 . 2. 4条情况，取前一级荷载值； 5.1.4对于缓变型Q-S曲线可根据沉降量确定,宜取s=40mn对应的荷载值；当桩长大于40m时,宜考虑桩身弹性压缩量；对直径大于或等于 800mm勺桩，可取S =0.05D （D为桩端直径）对应的荷载值。注:当按上述四款判定桩的竖向抗压承载力未达到极限时，桩的竖向抗压极限承载力应取最大试验荷 载值。5.2 单桩竖向抗压极限承载力统计值的确定应符合下列规定:5. 2 .1参加统计的试桩结果,当满足其极差不超过平均值的30%寸，取其平均值为单桩竖向抗压极限承载力。5. 2. 2当极差超过平均值的3 0 %寸，应分析极差过大的原因,结合工程具体情况综合确定。必要时可增加试桩数量。5. 2 .3对桩数为3根或3根以下的柱下承台，或工程桩抽检数量小于3根时,应 取低值。5.3单位工程同一条件下的单桩竖向抗压承载力特征值Ra应按单桩竖向抗压极限承载力统计值的一半取值。