宝钢大厦自平衡法抗压抗拔方案(20140919终稿)

宝钢大厦（广东）项目灌注桩自平衡法检测方案

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广州建设工程质量安全检测中心有限公司

2014年9月2日

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一、工程概况 ........................................................................................... 1

二、检测依据 ........................................................................................... 1

三、自平衡测试技术基本原理 ............................................................... 1

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四、自平衡法抗压试验技术要求 ........................................................... 2

五、自平衡法抗拔试验技术要求 ........................................................... 6

六、荷载箱的安装 ................................................................................... 8

七、现场测试 ......................................................................................... 10

八、试验后回灌 ..................................................................................... 10

九、进度安排及成果提交 ..................................................................... 11

十、检测工作大纲 ................................................................................. 11

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一、工程概况

宝钢大厦（广东）项目采用灌注桩基础。根据规范和工程实际情况，单桩竖向抗压承载力检测采用单桩竖向抗压静载试验，由于试验桩位于深基坑内，无载重车上下通行的道路，且场地内大部分区域被内支撑覆盖，传统静载方法受限，受建设单位委托，拟采用自平衡法对该工程的抗压桩和抗拔桩进行检测，我司现编制检测方案如下。

二、检测依据

（1）关于建筑工程地基基础检测工作的通知（穗建质【2010】574号）；

（2）广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2003；

（3）中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106-2003；

（4）《基桩静载试验自平衡法》（JT/T738-2009）；

（5）广东省标准《建筑地基基础检测规范》DBJ15-60-2008；

（6）试桩设计图纸及相关的工程地质勘察报告。

三、自平衡测试技术基本原理

基桩自平衡法静载试验法利用桩土体系自身互相提供反力达到平衡，以确定单桩承载力和桩周土层的侧摩阻力、桩端阻力，是接近于抗压(拔)桩实际工作状态的试验方法。其原理是在桩身或桩端埋置荷载箱，抗压试验时，利用上部桩自重、上部桩桩侧摩阻力来代替堆载法中压重或锚桩法中锚桩以提供反力；在抗拔试验时，利用下部桩桩侧摩阻力及端承力来代替传统抗拔静载试验中的天然地基或反力桩以提供反力，从而达到试验基桩承载力的目的。试验时，从桩顶通过输油管对荷载箱内腔施加压力，箱盖与箱底被推开，同时向上部桩及下部桩施加相同的力，促使桩周土的摩阻力与端阻力发挥作用，直至桩土体系发生破坏或已满足工程实际要求时停止试验。

自平衡法加载设备采用专利产品——荷载箱，桩施工时，它与钢筋笼连接后随钢筋笼一起下放至桩内，并将高压油管和位移测量装置引到地面。待桩身龄期达到后进行试验时，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

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推开，产生向上与向下的推力，从而调动上部桩和下部桩桩周土的侧阻力与端阻力同时发挥，直至最后破坏。将上部桩承载力和下部桩承载力迭加而得到单桩抗压极限承载力。自平衡抗压静载试验测试原理示意图见图1，自平衡抗压静载试验装置示意图见图2。 1

图1 试验原理示意图 1——上部桩 2——荷载箱 3——下部桩 4——持力层

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四、自平衡法抗压试验技术要求

1、试桩目的

确定单桩的竖向抗压极限承载力是否满足设计要求。

2、试桩数量

根据广东省标准《建筑地基基础检测规范》DBJ 15-60-2008规定，抽检数量不应少于总桩数的1%且不得少于3根。当总桩数小于50根时，不应少于2根。

结合场地及实际情况，经建设方、设计方、监理方及质量监督站协商确定，本次选取3根桩进行单桩竖向抗压静载试验，具体检测桩号由监理方、建设方、设计方及质量监督站等各方共同确定，目前暂确定127#桩为受检桩，具体参数见表1。

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图2 自平衡法静载试验装置示意图第 3页共 14 页

3、荷载箱埋设位置

荷载箱埋设位置根据委托方提供的受检桩岩土勘察资料及岩土参数进行计算后确

定。原则是：荷载箱放在桩身平衡点处，使上、下段桩的极限承载力相当以维持加载。127#受检桩的桩身平衡点计算详见表2，桩桩身立面图详见图3。其余各桩的埋设位置待超前钻资料提供后再行补充确定。

127#试桩平衡点的计算表2

127#

图3 各受检桩钢筋笼立面图

4 试验技术要求

(1)、试验加载：采用慢速维持荷载法，荷载分级及测读位移的间隔时间参照广东省标准《建筑地基基础检测规范》（DBJ 15-60-2008）执行，分级荷载为最大试验荷载的十分之一，其中第一级荷载可取分级荷载的2倍，每级荷载达到相对稳定后再施加下一级荷载。位移测

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读间隔时间：每级加载后在第5min、15min各测读一次，以后每隔15min读一次，累计一小时后每隔半小时读一次。

(2)、试验卸载：卸载测回弹分五级进行，每级卸载减量为预定试验荷载的五分之一，每级荷载达到相对稳定后再卸下一级荷载，每级荷载维持1h，按第5min、15min、30min、60min测读位移量：卸载至零后，测读残余位移量，维持时间为3h，测读间隔时间为第5min、15min、30min各测读一次，以后每隔30min测读一次。

(3)、稳定标准：上部桩及下部桩的位移量相对稳定标准均根据广东省标准《建筑地基基础检测规范》（DBJ 15-60-2008）执行：在每级荷载作用下，在每一小时内的增量均不超过0.1mm，并连续出现两次（由1.5h内的观测值计算）。

(4)、每个方向的加载终止条件：

1）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荷载。

2）总位移量大于或等于40mm，且本级荷载加上后24h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荷载。

3）总下沉量小于40mm，但荷载已大于或等于设计荷载×设计规定的安全系数，加载即可终止。取此时的荷载为极限荷载。

4）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40mm，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。

(5)、单桩竖向抗压极限承载力：

Qu=Qu上?W

?+Qu下 (荷载箱位于桩身)

Qu: 单桩竖向抗压极限承载力；

Qu上:荷载箱上部桩的实测极限值；

Qu下:荷载箱下部桩的实测极限值；

W: 荷载箱上部桩自重；

?: 荷载箱上部桩侧阻力修正系数

说明：该方法测试时，荷载箱上部桩身自重方向与桩侧阻力方向一致，故在判定桩侧阻力时应当扣除。测出的上段桩的摩阻力方向是向下的，与常规摩阻力方向相反。传统加载时，侧阻力将使土层压密，而该法加载时，上段桩侧阻力将使土层减压松散，故该法测出的摩阻力小于常规摩阻力，国内外大量的对比试验已证明了该点。

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五、自平衡法抗拔试验技术要求

1、试验目的

目的是检验单桩竖向抗拔承载力是否满足设计要求。

2、检测数量

检测数量按相关规范执行。单桩竖向抗拔静载试验抽检数量为总桩数的1%且不应小于3根。

结合场地及实际情况，经建设方、设计方、监理方及质量监督站协商确定，本次选取3根桩进行单桩竖向抗压静载试验，具体检测桩号由监理方、建设方、设计方及质量监督站等各方共同确定，目前暂已确定144#桩为受检桩。具体参数见表4。

3、荷载箱埋设位置

对抗拔桩，荷载箱应放置在桩底端，当桩底岩土层承载力小于试验所需反力时，应对桩底进行处理。本工程各桩以微风化泥质粉砂岩为桩端持力层，仅依靠端承力即可满足试验所需反力。但为了施工时翻浆需要，保证混凝土的浇捣质量，建议施工桩底延长段，即工程桩挖至设计要求的桩底标高后，继续往下挖深1.0m，其中0.3m为预留荷载箱的高度，0.7m为桩底加强层高度。桩底加强层中配置钢筋笼（即下钢筋笼）。抗拔桩钢筋笼立面示意图详见图4。

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图4 抗拔桩钢筋笼立面示意图

3、安装前准备工作

主要包括准备钢筋笼[上钢筋笼、下钢筋笼]详见图3-图4、位移杆、荷载箱、位移杆护管及特别施工桩底延长段等工作。

4、试验技术要求

（1）、试验加载：采用慢速维持荷载法，每级加载量为预定最大试验荷载的十分之一，其中第一级可取分级荷载的2倍，每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载，稳定标准为在每级荷载作用下，桩的上拔位移量连续两次在每小时内小于0.1mm。

测读桩顶上拔位移量的间隔时间：每级加载后第5min、15min各测读一次，以后每隔15min读一次，累计一小时后每隔半小时读一次。

（2）、试验卸载：卸载测回弹分五级进行，每级卸载减量为预定试验荷载的五分之一，每级荷载维持1小时，第5min、15min、30min、60min测读桩顶上拔量；卸荷至零后，维持时间为180分钟，测读时间为第5min、15min、30min，以后每隔30min测读一次。

（3）、终止加载条件：Ⅰ、在某级荷载作用下，桩顶上拔量大于上一级上拔荷载作用下上拔量的5倍，且累计上拔量大于15mm；Ⅱ、按桩顶长拔量控制，当桩顶长拔量超过100mm时；Ⅲ、按钢筋的抗拉强度控制，桩顶上拔荷载达到钢筋强度标准值的0.9倍；Ⅳ、达到设计要求的最大上拔荷载值。