试桩PPT幻灯片课件

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1、试桩专题 1 试桩种类 设计试桩 试验性试桩 一是进一步确定所选桩型的施工可行性 二是根据单桩竖向静载荷试验确定单桩竖向承载力特征值 施工前试桩 工艺检验 三种情况必须做施工前试桩1 设计等级为甲级 乙级的桩基 2 地质条件复杂 桩施工质量可靠性低 3 本地区采用的新桩型或新工艺 施工结束后试桩 验证性试桩 检验桩身质量即单桩竖向承载力特征值满足设计要求 不满足时要采取补强措施 2 试桩目的及意义 一是进一步确定所选桩型的施工可行性 避免桩机全面进场后发现该桩型不适合本场地施工或发现桩承载力远小于地质报告提供的计算值 此时再改桩型会拖工期且增加费用二是取得单桩承载力特征值 由于地质报告提供的数

2、值往往偏于保守 所以可以根据静载报告提高桩承载力 减少桩数 3 设计试桩步骤 地基勘察在于以各种勘察手段和方法 调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件 为设计和施工提供所需的工程地质资料 桩身设计根据地质报告及当地经验 选定桩型及单桩竖向承载力特征值 根据选定数值进行桩身结构设计 确定施工图 4 桩身施工根据施工图进行成孔 钢筋绑扎 混凝土浇筑施工 加载试验目前常用方法 静载法 堆载法 桩锚法 自平衡法 压桩力与单桩承载力特征值有关系 但不是绝对的 要根据经验及地方标准 可以是特征值的1 5 2 5 数据处理收集桩身检测过程中采集各项数据 应力 位移 经技术手段分析处理得到预期数据 单

3、桩承载力 设计试桩步骤 5 桩身施工 步骤 钻孔 钢筋绑扎 混凝土浇筑特殊部分 1 试桩钢筋绑扎需按设计要求在纵向主筋上焊接应力计 应力计焊接应严格控制温度 防止过高温度造成应力计损坏 2 自平衡法试桩在桩身中部钢筋笼增加荷载箱 为试桩提供荷载 3 静载法试桩需对桩头进行加强处理 6 桩锚法加载检测 采用单循环慢速 快速 维持荷载法 采用锚桩横梁反力装置 采用工程桩作为锚桩 管廊试桩需对作为锚桩的工程桩增加桩侧注浆处理 每根试桩加载时 通过4根锚桩及与其相连的横梁装置提供反力 用油压千斤顶配合高压油泵施加反力荷载 对被试验的单桩进行加载 补载和卸载 在基准梁上安装位移传感器 监测桩体位移量 加

4、载 补压 控载 判稳及测读记录沉降量 通过数据的收集整理获得预期数据 7 桩锚法试桩装置如下图所示 桩锚法加载检测 8 桩锚法加载检测 加载 一 试验加载 卸载方式加载采用慢速维持荷载法 依据设计要求 采用分段加载 34000kN以前分级荷载取34000kN的1 10 其中第一级可取分级荷载的2倍 34000kN后 每级荷载增量取1000kN 卸载每级为加载时分级加载量的的2倍 逐级等量卸载 二 位移测读方式位移观测采用电子位移传感器 其测读方式如下 9 桩锚法加载检测 1 加载量测每级加载后在第1h内按第5 15 30 45 60min测读桩顶沉降量 以后每隔30min测读一次 2 判稳标准

5、每一小时内的桩顶沉降量小于0 1mm 并连续出现两次 3 卸载观测卸载时 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 10 桩锚法加载检测 三 终止试验条件 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 注 当桩顶沉降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 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24小时尚未达到相对稳定 3 已达到设计要求的最大加载量 4 当荷载 沉降曲线呈缓

6、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 11 自平衡法实验原理和方法 试验原理和方法自平衡试桩法是一种接近于竖向抗压桩实际工作条件的试验方法 该方法通过荷载箱与钢筋笼连接后安装在桩身平衡点 桩身平衡点即上段桩负摩阻力加自重等于下段桩摩阻力加端阻力处 将测出的上段极限承载力经一定处理后与下段极限承载力相加即为桩基极限承载力 试验时 从桩顶通过高压油管对荷载箱内腔施加压力 箱顶与箱底被同时推开 产生向上与向下的推力 从而调动桩周土的侧阻力与端阻力来维持加载 同时通过引至地面的位移棒测读下段桩的沉降和上段桩的向上位移 12 自平衡法施

7、工要点 由于自平衡试桩法的需要 施工图纸要求施工外 还应注意以下几点 1 位移棒外护管 声测管连接必须用套简围焊 以确保护管不渗泥浆 位移棒采用丝扣连接 并用管钳拧紧 与钢筋笼绑扎成整体 防堵2 严格按要求确定钢筋应变计在主筋上的位置 绑扎过程中 注意保护应变计导线 穿过荷载箱预留孔时 预留20cm左右的导线于预留孔内 保障 13 自平衡法施工要点 3 焊接时 荷载箱应立放在平整过的地面上 用吊车将上节钢筋笼 含声测管和位移棒 吊起与荷载箱上顶板焊接 所有主筋围焊 并确保钢筋笼与荷载箱起吊时不会脱离 保证钢筋笼轴线与荷载箱轴线重合 再点焊喇叭筋 喇叭筋上端与主筋 下端与内圆边缘点焊 保证荷载箱

8、水平度小于3 然后荷载箱下底板与下节钢筋笼连接 焊接要求同上 可靠连接 14 自平衡法施工要点 4 当混凝土接近荷载箱时 拔导管速度应稍微放慢 当荷载箱上部混凝土大于2 5m时 导管底端应拔过荷载箱 浇筑混凝土至设计桩顶 试桩混凝土石子最大骨料粒径宜取1 5cm 2 5cm 荷载箱下部混凝土坍落度宜取规范要求值的上限 便于浮浆及混凝土在荷载箱处上翻 确保荷载箱处混凝土连接 15 自平衡法施工要点 5 成桩后 应严格保护油管及钢管封头 以防止水泥浆漏入 成品保护6 为了尽量减少试桩时外部因素的影响 应打设防风篷架 以确保测试仪表的准确性 在整个测试工程中做好导线保护 仪器设备的防冲击 防振动等措

9、施 并及时整理 计算出相关数据 确保数据精确 16 自平衡法试桩加载检测 自平衡桩法的主要装置是由活塞 顶盖 底盖及箱壁组成 顶 底盖的外径略小于桩的外径 在顶底盖上布设位移杆 将荷载箱与钢筋笼焊接成一体放入钻孔内指定位置 即可浇注混凝土成柱 试验时 在地面山油泵加压 随着压力的增加荷载箱的顶底盖将同时向上 向下发生变位 促使桩侧阻力及桩端阻力的发挥 荷载箱中的压力可用压力传感器测得 荷载箱向上 向下的位移可由位移传感器记录 根据实测数据会出相应的力与位移曲线可分别求得荷载箱上段桩的极限承载力 将上段桩极限承载力经一定处理后与下段极限承载力相加即为试验装的极限承载力 17 自平衡法试桩加载检测

10、 自平衡法试桩检测设配如下图所示 18 自平衡法试桩加载检测 左图内部圆盘为自平衡试桩用荷载箱 在试验过程中从桩身内部通过千斤顶施加荷载右图工字钢为试验基准梁 用于位移测量 传感器通过磁力装置吸附在基准量上保持基准标高 19 自平衡法试桩加载检测 一 试验加载 卸载方式加载采用慢速维持荷载法 依据设计要求 采用分段加载 以单向荷载控制 18500kN以前分级荷载取1700KN 其中第一级可取分级荷载的2倍 17000kN后 每级荷载增量取500kN 卸载每级为加载时分级加载量的的2倍 逐级等量卸载 二 位移测读方式位移观测采用电子位移传感器 其测读方式如下 20 自平衡法试桩加载检测 1 每级

11、荷载施加后第1h内应在第5min 10min 15min 30min 45min 60min测度荷载箱顶底板位移量 以后每隔30min测读一次 达到相对稳定后方可加下一级荷载 2 桩沉降或上升稳定标准 每级加 卸 载的向上 向下位移量在下列时间内均不大于0 1mm 桩端为巨粒土 粗粒土或坚硬黏质土 最后30min 桩端为半坚硬黏质土或细粒土 最后1h 3 当位移速率达到相对稳定标准时 再施加下一级荷载 4 卸载到零后应至少观测2h 测读时间间隔同加载 21 自平衡法试桩加载检测 三 终止加载条件及极限加载值 1 向上 向下两个方向应分别判定和取值 平衡状态下两个方向都应达到终止加载条件再终止加

12、载 2 每个方向的加载终止条件和相应的极限加载值的取值按以下规定 a 总位移量大于或等于40mm 且本级荷载的位移量大于或等于前一级荷载的位移量的5倍时 加载即可终止 取此终止时荷载小一级的荷载为极限加载值 b 总位移量大于或等于40mm 且本级荷载加上24h后未达稳定 加载即可终止 取此终止时荷载小一级的荷载为极限加载值 22 自平衡法试桩加载检测 c 巨粒土 密实砂类土以及坚硬的黏质土中 总位移量小于40mm 但荷载已大于或等于设计荷载乘以设计规定的安全系数 加载即可终止 取此时的荷载为极限加载值 d 施工过程中的检验性试验 一般加载应继续到桩两倍的设计荷载为止 如果桩的总位移量不超过40

13、mm 以及最后一级加载引起的位移不超过前一级加载引起的位移的5倍 则该桩可予以检验 e 极限荷载难以确定时 应绘制荷载一位移曲线 Q s曲线 位移一时间曲线 s t曲线 确定 必要时还应绘制s lgt曲线 s lgQ曲线 单对数法 s 1 Q Qmax 曲线 百分率法 等综合比较 确定比较合理的极限荷载取值 23 自平衡法特点 装置较简单 不占用场地 不需运人大量物料 不需构筑笨重的反力架 试桩准备工作省时省力 该法利用桩的侧阻与端阻互为反力 因而可测得侧阻力与端阻力和各自的荷载一位移曲线 试验费用省 尽管荷载箱为一次性投入器件 但与传统方法相比可节省试验总费用的 具体比例视桩与地质条件而定 吨位越大越明显 24 自平衡法特点 方便的重复试验 可在不同的桩端深度 双荷载箱或多荷载箱技术 和同一桩端深度的不同时间 后压浆试桩效果对比 在同一根桩上方便的进行试验 可得到土阻力的静蠕变和恢复效果 试验荷载可保留所需的任意长时间段 因此 可实测桩侧和桩端阻力的蠕变行为的数据 25 THEEND 26