打桩施工完成后,由于桩身位于地面下方,无法直观的通过目视来检查桩身质量,根据设计要求,采用一系列的检测手段和方法,对桩进行检测,从而判断打桩施工质量。
桩基测试内容包括单桩竖向抗压静载测试、单桩竖向抗拔静载测试、低应变动测、高应变动测、声波透射法及桩身桩底位移检测、桩身轴力、桩侧侧摩阻力检测等。
单桩竖向抗压静载荷试验
一、静载仪器设备:
静载试验设备主要由主梁、次梁、锚桩等反力装置,千斤顶、油泵加载装置,压力传感器或荷重传感器等荷载测量装置,位移传感器等位移测量装置组成。
1、反力装置:
静载试验加载反力装置根据现场条件选用锚桩横梁反力装置。我们确保锚桩横梁反力装置提供的反力不小于最大加载量的1.2倍,并且在最大试验荷载作用下,确保加载反力装置的全部构件不应产生过大的变形,有足够的安全储备并对锚桩抗拔力(地基土、抗拔钢筋、桩的接头混凝土抗拉能力)进行验算,并监测锚桩上拔量。以确保检测过程的安全可靠。
2、荷载测量设备:
荷载测量采用通过用放置在千斤顶上的荷重传感器直接测定,采用荷重传感器的测量误差不大于1%。本工程选用的千斤顶的最大试验荷载对应千斤顶量程的30%~80%。试验用油泵、油管在最大加载时的压力不超过规定工作压力的80%,当试验油压较高时,油泵应能满足试验要求。
3、沉降测量设备:
基准梁长度、刚度均能满足试验要求。基准梁的一端固定在基准桩上,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。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;
反力装置 | 试桩中心与锚桩中心 | 试桩中心与基准桩中心 | 基准桩中心与锚桩中心 |
锚桩横梁 | ≥4(3)D且>2.0m | ≥4(3)D且>2.0m | ≥4(3)D且>2.0m |
注:D为试桩、的设计直径或边宽。
沉降测定平面在桩顶200mm以下位置,测点应牢固地固定于桩身,在其两个方向对称安置4个百分表或位移传感器,沉降测量采用大量程百分表,量程(0-50mm),全程示值误差和回程误差分别不超过40μm和8μm,相当于满量程测量误差不大于0.1%。沉降测量误差不大于0.1%FS,分辨率优于0.01mm。
二、桩头处理
试验过程中,为确保不会因试桩桩头破坏而终止试验,应对桩头进行处理。
首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,桩帽的施工应达到下列要求:(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,桩帽面积大于或等于原桩身截面积,桩帽截面形状为方形。
(2)桩帽主筋应全部直通至混凝土保护层之下,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3mm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层,间距100mm。
(4)桩帽混凝土强度等级宜比桩身混凝土提高1级,且不得低于C30。
(5)桩帽加固图见抗压桩详图中SZ1、MP1、MP2。
(6)试桩桩顶标高为便于沉降测量仪表安装,试桩顶部宜高出自然地面40cm。
(7)锚桩顶部高度基本与地面高度持平,锚桩主筋应露出桩顶40cm。
三、静载检测技术
1、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。对试桩施加一较小的荷载进行预压,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,待百分表显示的读数稳定后,并记录百分表初始读数,即可开始进行正式加载。
2、维持荷载:本工程抗压桩采用两循环加载卸载法:
1)逐级等量加载:分级荷载为最大加载量的1/10,其中第一级可取分级荷载的2倍即20%,
2)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。
3)试桩沉降相对稳定标准:在每级荷载作用下,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(由1.5h内的沉降观测值计算)。
4)当桩顶沉降速率达到相对稳定标准时,再施加下一级荷载。
5)加载至最大试验荷载的0.7后即卸载。
6)卸载时,每级荷载维持1h,按第5、15、30、60min测读桩顶沉降量;。
7)再次按慢速维持荷载法进行加载至最大试验荷载的0.9后维持24小时,再加载至最大试验荷载后按慢速法进行卸载。
8)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%
3、终止加载条件:
(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。当桩顶沉降能稳定且总沉降量小于40mm时,宜加载至桩顶总沉降量超过40mm。
(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2倍,且经24h尚未达到稳定标准。
(3)达到设计估算试桩极限抗压承载力的1.1倍。
(4)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。
4、试验资料记录
静载试验资料准确记录。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,千斤顶、压力表、百分表的编号等,三是受检桩试验前后表观情况及试验异常情况的记录。
5、检测数据分析(1)、绘制竖向荷载-沉降(Q-s)、沉降-时间对数(s-lgt)曲线,需要时也可绘制s-lgQ、lgs-lgQ等其他辅助分析所需曲线,并整理荷载沉降汇总表。(2)确定实际单桩竖向抗压极限承载力。
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