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公路工程单桩竖向抗拔静载试验
关键字: 公路工程单桩竖向抗拔静载试验 日期: 2021-10-11 15:44:14 点击 10749 次
公路工程单桩竖向抗拔静载试验

公路工程单桩竖向抗拔静载试验

6 单桩竖向抗拔静载试验
6.1 一般规定
6.1.1 单桩竖向抗拔静载试验适用于确定单桩竖向抗拔承载力。
条文说明
单桩竖向抗拔静载试验是检测单桩竖向抗拔承载力直观、可靠的方法。
6.1.2 当埋设有桩身应变(应力)测量传感器时或设有位移测量杆时,可直接测量桩侧抗拔摩阻力或桩端上拔量。
6.1.3 对抽样检测的工程桩,应按设计要求确定最大加载量,检测数量应满足设计要求,不宜少于3根。
6.1.4 为设计提供依据的试验桩应加载至桩侧土破坏或桩身结构破坏,试验桩数量应满足设计要求,且不应少于3根。
6.1.5 单桩竖向抗拔静载试验应采用慢速维持荷载法。
6.2 检测仪器设备
6.2.1 抗拔试验检测仪器设备应包括加载装置、反力装置、荷载测量装置、变形测量装置等。
6.2.2 加载装置宜采用油压千斤顶,技术要求应符合本规程第5.2.2条的有关规定。
条文说明
本条的要求基本同第5.2.2 条。因拔桩试验时千斤顶安放在反力架上面,当采用二台以上千斤顶加载时,需采取一定的安全措施,防止千斤顶倾倒或其他意外事故发生。
6.2.3 抗拔试验宜采用反力桩(或工程桩)提供反力,也可根据现场情况采用天然地基提供反力。反力装置所能提供的承载能力应不小于最大抗拔加载量的1.3倍,并应符合下列规定:
1 采用反力桩(或工程桩)提供反力时,反力桩顶面应平整并具有足够的强度。
2 采用天然地基提供反力时,施加于地基的压应力不应超过地基承载力容许值的1.5倍。
条文说明
当采用天然地基作反力时,拔桩试验加载相当于给支座处地面加载,支墩附近的地面会出现不同程度的沉降,荷载越大,这种变形越明显,因此两边支墩处的地基强度需相近,且两边支墩与地面的接触面积基本相同,避免加载过程中两边沉降不均造成被检桩偏心受拉。
为保证反力梁的稳定性,要注意反力桩顶面直径(或边长)不小于反力架的梁宽。为防止支墩处地基沉降对基准梁的影响,使基准桩与支墩之间保持足够的距离(见表5.2.6),同时基准桩需打入试坑地面以下一定深度,保证在试验过程中基准桩不变形(一般不小于1m)。
6.2.4 荷载测量、桩顶上拔量测量及其仪器的技术要求应符合本规程第5.2.4条、第5.2.5条的有关规定。
条文说明
桩顶上拔量测量平面需在桩身位置,不能在混凝土桩的受拉钢筋上设置位移观测点,避免因钢筋变形导致上拔量观测数据失实。上拔量的测试要求同竖向抗压静载试验时的沉降测量要求。
6.2.5 被检桩、反力桩(或支墩)和基准桩之间的中心距离应符合本规程表5.2.6的规定。
6.2.6 当需要测试桩的抗拔桩侧摩阻力或桩端上拔位移时,桩身内埋设传感器或位移杆宜按本规范附录A执行。
6.3 现场检测技术
6.3.1 对混凝土灌注桩、有接头的预制桩,宜在拔桩试验前采用低应变反射波法或超声波法检测受检桩的桩身完整性。为设计提供依据的抗拔灌注桩,施工时应进行成孔质量检测,桩身中、下部位出现明显扩径的桩,不宜作为抗拔试验桩;对有接头的预制桩,应复核接头强度。
条文说明
本条包括以下四个方面内容:
1 在拔桩试验前,对混凝土灌注桩及有接头的预制桩采用低应变反射波法或超声波法检测桩身质量,目的是防止因试验桩自身质量问题而影响抗拔试验成果。
2 对抗拔试验的钻孔灌注桩在浇筑混凝土前进行成孔质量检测,目的是查明桩身有无明显扩径现象或出现扩大头,因这类桩的抗拔承载力缺乏代表性,特别是扩大头桩及桩身中下部有明显扩径的桩,其抗拔极限承载力远远高于长度和桩径相同的非扩径桩,且相同荷载下的上拔量也有明显差别。
3 对有接头的预制桩应进行接头抗拉强度验算。对电焊接头的管桩除验算其主筋强度外,还要考虑主筋墩头的折减系数以及管节端板偏心受拉时的强度及稳定性。墩头折减系数可按有关规范取0.92,而端板强度的验算则比较复杂,可按经验取一个较为安全的系数。
4 对管桩抗拔试验,存在预应力钢棒连接的问题,可通过在桩管中放置一定长度的钢筋笼并浇筑混凝土来解决。
5 若使用基准桩作为反力装置,为尽量减少由于桩头表面不平整而产生的应力集中,应在预制或现浇混凝土基准桩的顶部设置刚性支撑垫,并在桩头和支撑垫之间注浆。要求注浆快干并且无收缩性,注浆层厚度小于6mm,并且其压缩强度比基准桩高。
6.3.2 单桩竖向抗拔试验的加卸载分级、试验方法及稳定标准应符合本规程第5.3.4条、第5.3.5条的有关规定。
6.3.3 当出现下列情况之一时,可终止加载:
1 在某级荷载作用下,桩顶上拔量大于前一级上拔荷载作用下上拔量的5倍。
2 按桩顶上拔量控制时,累计桩顶上拔量超过100mm。
3 按钢筋抗拉强度控制时,桩顶上拔荷载达到受拉钢筋抗拉强度设计值。
4 对验收抽样检测的工程桩,达到设计要求的最大上拔荷载或最大上拔位移。
条文说明
本条规定出现所列四种情况之一时,可终止加载。但若在较小荷载下出现某级荷载的桩顶上拔量大于前一级荷载下的5倍时,需综合分析原因,再决定是否继续加载。若是为设计提供依据的试验桩,必要时可继续加载;因混凝土桩当桩身出现多条环向裂缝后,其桩顶位移可能会出现小的突变,此时并非达到桩侧土的极限抗拔力。
6.3.4 当需要测试桩的抗拔侧摩阻力或桩端上拔位移时,数据的测读时间应符合本规程第
5.3.5条的规定。
6.3.5 检测数据宜按本规程附录C 的格式记录。
6.4 检测数据分析与评判
6.4.1 检测数据整理应绘制上拔荷载-桩顶上拔量(U)关系曲线和桩顶上拔量-时间对数(lg t)关系曲线,必要时可绘制其他辅助分析曲线。
条文说明
拔桩试验与压桩试验一样,一般应绘制U曲线和lgt曲线,但当上述二种曲线难以判别时,也可以辅以lgU 曲线或lgUlg曲线,以确定拐点位置。
6.4.2 单桩竖向抗拔极限承载力应按下列方法综合分析确定:
1 根据上拔量随荷载变化的特征确定:对陡升型U曲线,取陡升起始点对应的荷载值。
2 根据上拔量随时间变化的特征确定:取 lgt曲线斜率明显变陡或曲线尾部明显向上弯曲的前一级荷载值。
3 当在某级荷载下抗拔钢筋断裂时,取其前一级荷载值。
4 对抽样检测的工程桩在最大加载量下,未出现以上三款情况,且桩顶上拔量达到相对稳定标准时,可取最大加载量。
条文说明
按本条前三款确定的单桩竖向抗拔承载力检测值即为单桩竖向抗拔极限承载力。本条前两款确定的抗拔极限承载力是土的极限抗拔阻力与桩(包括桩向上运动所带动的土体)的自重两部分之和。第3款所指的“断裂”是因钢筋强度不够情况下的断裂。如果因抗拔钢筋受力不均匀,造成部分钢筋因受力太大而断裂,那么该抗拔试验无效并进行补充试验,不能将钢筋断裂前一级荷载作为极限荷载。
6.4.3 单桩竖向抗拔极限承载力统计值的确定应符合本规程第5.4.3条的规定。
6.4.4 单位工程同一条件下的单桩竖向抗拔承载力容许值应按单桩竖向抗拔极限承载力统计值的一半取值。
6.4.5 当工程桩不允许带裂缝工作时,应取桩身开裂前一级荷载作为单桩竖向抗拔承载力容许值,并与6.4.4条确定的承载力容许值相比取小值。
6.4.6 检测报告除应符合本规程第3.6节规定外,还应包括下列内容:
1 被检桩桩位对应的地质钻孔柱状图。
2 被检桩尺寸及配筋情况。
3 加、卸载方法,荷载分级表。
4 单桩竖向抗拔承载力确定的依据。
5 进行分层摩阻力测试时,传感器类型、安装的位置、轴力计算方法、各级荷载下桩身轴力变化曲线,各土层的桩侧摩阻力等。
6 被检桩为灌注桩时,宜提供被检桩成孔质量检测结果;为设计提供依据的试验桩,应提供成孔质量检测结果。

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