樁的靜載試驗,一般和試樁同時進行,在同一條件下,試樁數(shù)不宜少于總樁數(shù)的1%,并不應少于2根,工程總樁數(shù)50根以下不少于3根,當總樁數(shù)少于50根時,不應少于2根。試驗內(nèi)容有:單樁垂直靜載荷試驗、單樁抗拔載荷試驗、單樁浸水靜載荷試驗和單樁水平靜載荷試驗等。
1單樁垂直靜載荷試驗
日的為求得單樁承載力標準值Rk。單樁垂靜載荷試驗設備同地基上現(xiàn)場載荷試驗一樣,包括加荷與穩(wěn)壓系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和反力系統(tǒng)。加載反力裝置有壓重平臺、樁橫梁和錨樁壓重聯(lián)合反力裝置等,可依工程實際條件選用。
2.單樁抗拔載荷試驗
抗拔力作用下樁的破壞有兩種形式,一是地基變形帶動周圍土體被拔出;一是樁身強度不夠,樁身被拉裂或拉斷。抗拔載荷試驗方法與壓樁試驗相同,只是施加荷載力的方向相反。3單樁浸水靜載荷試驗
目的是確定濕陷性黃土場地上單樁容許承載力,宜按現(xiàn)場浸水靜載荷試驗并結(jié)合地區(qū)建筑經(jīng)驗確定。
4.單樁水平靜載荷試驗
目的是采用接近于單樁的實際工作條件的試驗方法,來確定單樁的水平承載力和地基土的水平抗力系數(shù)。并可測得樁身應力變化情況,求得樁身彎距分布圖。
5.單樁靜載荷試驗步驟:
(1) 結(jié)合實際條件和試驗內(nèi)容,選定試驗設備;
(2) 規(guī)定載荷試驗條件,一般應通過試樁進行驗證后再修訂試驗條件;
(3) 加荷與卸荷;
(4) 資料整理:試驗原始記錄表、試驗概況、繪制有關曲線等;
(5)成果分析與應用:單樁極限承載力Pu 的確定,單樁承載力標準值 Pk 的確定, Pk=Pu/K, K 為安全系數(shù),通常取2。并求出樁側(cè)平均極限摩阻力和極限端承力等。
三、 單樁動測試驗
采用各種動測方法求得單樁承載力及檢驗樁的質(zhì)量是一種簡便經(jīng)濟的方法。但由于動測的可靠程度還受設備、操作、環(huán)境等影響,所以,在采用各種動測法時,均應滿足下列原則:應做足夠數(shù)量的動靜對比試驗,以檢驗方法本身的準確程度(誤差在一定范圍內(nèi)),并確定相應的計算參數(shù)或修正系數(shù):試驗本身可重復;系非破損試驗;方法簡便快捷。因各種動測法本身有一定的測試誤差,所以試樁數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的20%,并不少于4根。
目前國內(nèi)已用于工程檢驗的動測法根據(jù)樁基激振后樁土的相對位移或樁身所產(chǎn)生的應變量大小,分為高應變和低應變兩大類。
1.高應變動測
高應變動測是指采用錘沖擊樁頂,使樁周土產(chǎn)生塑性變形,實測樁頂附近所受力和速度隨時間變化的規(guī)律,通過應力波理論分析得到樁土體系的有關參數(shù)。
(1) 檢測目的
確定單樁豎向承載力,采用實測曲線擬合分析時,可以得到樁側(cè)與樁端土阻力分布,模擬靜載荷試驗的p- s曲線;檢測樁身結(jié)構(gòu)完整性,判斷樁身質(zhì)量及缺陷位置;打樁時檢測樁身應力和進行樁錘效率的監(jiān)測,選擇沉樁設備與工藝參數(shù),選擇合理的樁型和樁長。(2) 檢測數(shù)量
高應變動測數(shù)量,在地質(zhì)條件相近、樁型和施工條件相同時,不宜少于總樁數(shù)2%,并不應少于5根。對于一柱一樁的建筑物、構(gòu)筑物應全部進行完整性檢測,對非一柱一樁時,當工程地質(zhì)條件復雜,或?qū)痘┕べ|(zhì)量有疑問時,應由設計方按有關規(guī)范決定增加試樁數(shù)量。
檢測方法
(1檢測前必須檢查儀器的使用狀態(tài)。每年應由國家法定計量單位進行標定,精度要達2%以上。
試驗用錘擊必須具備足夠的錘擊能量
2)對需要進行檢測的混凝上灌注樁,樁身混凝上強度滿足大于等于28d的強度,樁頂必須處理,要鑿除頂部強度較低的混凝土,將樁接長至地坪以上1.5~2倍樁經(jīng)處,所有主筋均需接至樁頂保護層以下并對樁頂進行加強保護,樁頂混凝土≥C30。同吋在錘與樁頂之間設置;有效墊層。VVVV
在樁身兩側(cè)對稱安裝兩只加速傳感器和應變傳感器。它們與樁頂之間的距離應≥1.5倍樁經(jīng)。在進行高應變動測時,必須同時量測每次錘擊下樁的最終貫入度。為使樁周土產(chǎn)生塑性變形,單擊貫入度不宜小于 2.0mm。應力和加速度必須隨時間連續(xù)測定和采樣。在檢測過程中要不斷比較樁身材料實測阻抗與理論阻抗的關系,錘擊時實測力與速度峰值應成正比,如果不符,應立即停捶檢查。高應變試驗應采用實測曲線擬合分析確定 CASE 阻尼系數(shù)值,擬合計算樁數(shù)不宜少于試樁總數(shù)30%并不少于5根。
(4) 結(jié)果評定
(1應力不應有負值;
②應力和速度的尾部應歸零
一般情況下 t1-t2時間段(速度曲線)在F(t)(力曲線)的下方
4信號前沿, Z.·V(T)和 F(t)曲線基本重合,且共同達到峰值
⑤FMX(最大打擊力)與 FHM(根據(jù)錘擊動量估算的最大打擊力)接近、最大的動位移超過 2~5mm、信號無交流震蕩干擾、樁底反射明顯、信號不削頂
用擬合法時,擬合曲線完成或擬合系數(shù)值,灌注樁不宜大于5%,預制樁不宜大于3%11用擬合法時,計算與實測的錘擊數(shù)(貫入度)接近
(5) 報告審核
波形及有關參數(shù)是否符合上述結(jié)果評定的要求
②報告中有部分或全部采用擬合法計算承載力
③實測承載力應與設計承載力對照
④高應變動測可用與部分驗收,不宜作為設計依據(jù);宜進行靜載荷試驗作為設計依據(jù)2、低應變動測
低應變動測主要采用彈性反射法。它是將樁視為一維的彈性桿件,在樁頂施加一沖擊力,產(chǎn)生應力波。應力波沿樁身傳播,當遇到波阻抗存在差異的界面,就會產(chǎn)生反射信號,反射信號由旋轉(zhuǎn)于樁頂?shù)膫鞲衅魉邮眨賹Ψ瓷湫盘栠M行分析以判斷樁的質(zhì)量情況。(1) 檢測目的
主要對各類灌注樁進行質(zhì)量普查,檢查樁身完整性,是否有斷樁、夾泥、離析、縮頸等缺陷存在并基本定位。對鋼筋混凝土預制樁、預應力混凝土樁、鋼管樁等樁,主要用于檢查樁身完整性。
52) 檢測數(shù)量
采用隨機采樣的方式抽檢,進行低應變動測的樁數(shù),不應少于總樁數(shù)的30%,且不得少于10根,對于獨立承臺形式的樁基礎工程必須增加檢測比例直到100%檢測。
動測后不合格的樁比例過高時(占抽檢總數(shù)5%以上),宜以相同的百分比進行擴大抽檢,設計單位認為需要時,可擴大到普檢。
對同一工程中的同一批樁中有疑異的樁,宜采用多種方法同時進行檢測,并進行綜合分析(3) 檢測方法
檢測前,先進行截樁處理至設計標高,鑿去疏松部分后用砂輪磨平,安裝傳感器放人器、數(shù)據(jù)采集裝置、記錄顯示器(日前常用的PIT 動測儀已一體化)。然后在樁頂施加沖擊力產(chǎn)生應力波,應力波沿樁身傳播至樁底或遇界面產(chǎn)生反射信號,再由傳感器接收,經(jīng)分析計算,產(chǎn)生檢測結(jié)論。
4) 結(jié)果評定
(1根據(jù)時域波形,比較入射波于反射波到達時刻及其振幅、相位、頻率等特征,進行判斷和計算:而波阻抗Z=pVA,p為密度、V為速度、A為截面積,很顯然,波阻抗的差異主要來源于密度、面積的變化。當樁的密度變化大時,就可能存在著混凝土的疏松、夾泥、離析等;面積變化大時,就可能存在擴頸、縮頸、裂縫、斷樁等。波阻抗差異越大,反射信號就越強烈。
②完整性良好的單樁具有下列特征:樁底反射明顯,無缺陷反射波存在(需要說明,無樁底反射的不一定是壞樁,有樁底反射的一定是好樁)
6波形規(guī)則,波列清晰,完整樁之間波形特征相似
樁身混凝土平均波速較高
③完整性存在缺陷的樁具有下列情況:
a.樁的界面反射明顯,反射信號到達要小于樁底反射時刻
波形受到干涉,波的振幅、相位、頻率相對正常樁的波形出現(xiàn)異常,缺陷嚴重時,易形成多次反射,振幅較大
低應變動測樁身質(zhì)量評定等級宜為四類(重點):
缺陷的完整樁
b.有輕度缺陷,但基本不影響原設計樁身結(jié)構(gòu)強度的樁
C.有明顯缺陷,影響原設計樁身結(jié)構(gòu)強度的樁(可部分利用或降級使用);
d.有嚴重缺陷的樁(廢樁)。
(5) 報告審核
審核報告結(jié)論是否符合規(guī)范要求
②審看波形圖
無缺陷波形圖,有樁底反射;有淺部缺陷波形圖;有兩次反射的波形圖
3.目前有關常用的動測法介紹如下:
(1)打樁分析儀法
是采用大應變打樁分析儀檢測樁的承載力,大應變PDA 是根據(jù) CASE 法原理設計的專用儀器,試驗時用錘錘擊樁頂,然后根據(jù)樁頂實測到的力和速度隨時間變化的規(guī)律,通過簡單計算確定壯的承載力和斷樁結(jié)構(gòu)的完整性,包括缺陷程度和缺陷位置。分析、顯示、記錄由打樁分析儀及配套儀器自行完成
(2)水電效應法
由激振系統(tǒng)電路放電,每次以模擬信號變成一組數(shù)據(jù)信號,然后輸入到信號處理機中,經(jīng)過變換得出頻譜圖。是利用測出的波形曲線和頻譜曲線的形態(tài)來判斷斷樁的位置。
(3)應力波反射法
當應力波在一根均勻的桿件中傳播時,其大小不發(fā)生變化,波的傳播方向與壓縮波中質(zhì)點運動方向相同,于拉伸波中質(zhì)點運動方向相反,應力波反射法檢測樁的完整性就是利用應力波的這種特征。當樁身某截面出現(xiàn)擴頸、縮頸、斷裂或有泥餅等情況時,就引起阻抗的變化,從而使一部分波產(chǎn)生反射并到達樁頂,由在樁頂安裝的拾振器測試并記錄下來,則可判出樁的結(jié)構(gòu)完整程度。
(4)聲波透射法
此法是利用波幅比盧速對缺陷反應更靈敏,使用接受信號能量平均值的一半作為判定缺陷臨界值。此法適用于檢測樁經(jīng)大于0.6m 的混凝土灌注樁的完整性。
(5)機械阻抗法
本方法有穩(wěn)態(tài)激振和瞬態(tài)激振兩種方式,適用于檢測樁身混凝土的完整性,推定缺陷類型及其在樁身中的部位。
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