兴业屯特大桥基桩抗压静载试验方案一、工程概况工程位置:新建至铁路工程兴业屯特大桥。

桩基础设计单位:铁道第三勘察设计院集团有限公司。

桩基础施工单位:中铁二十二局哈佳铁路项目部。

检测单位：市晟达建设工程质量检测有限公司。

场地拟建建筑物为新建至铁路工程兴业屯特大桥试验桩。

试验桩采用钻孔灌注桩，中心里程为DK59+618.45，主要设计参数见表1：表1 试验桩主要设计参数二、试验依据《铁路工程基桩检测技术规程》〔TB10218-2008〕《建筑地基基础设计规》〔GB50007-2002〕三、试验目的1.测定单桩竖向荷载作用下的荷载和变形。

2.测定桩的分层侧阻力和端阻力。

3.检验成桩工艺及质量控制。

4.通过载荷试验，检测桩基的承载力与桩基的沉降数据，验证设计参数的可靠性及施工工艺的可行性。

四、单桩竖向抗压静载试验的基本原理单桩竖向抗压静载试验，是一种原位测试方法，其基本原理是将竖向荷载均匀地传递到桩基上，通过实测单桩在不同荷载作用下的桩顶沉降，得到静载试验的Q-S曲线及S-lgt等辅助曲线，然后根据曲线推求单桩竖向抗压极限承载力等参数；根据安装于桩身侧面及桩底的测试仪测定桩在极限状态下的分层极限摩阻力和极限端阻力值。

五、仪器设备1.加载设备：油压千斤顶，高压油泵站，JZ-A1型静载荷测试系统。

2.载荷与沉降测量仪表：载荷量测压力传感器测试，沉降量测采用位移传感器（精度小于1%）和百分表共同测量，百分表精度为0.01 mm。

荷载与沉降量测仪表均经过指定的计量标定单位进行计量标定。

3.桩侧及桩端应力测试：使用钢筋应力计和土压力盒。

4.本试验按照设计要求采用锚桩反力梁装置，采用4锚1试，试验反力设计单位已验算过。

5.基准梁由两根6m长型号15b的工字钢组成。

6.千斤顶最大量程500吨，采用2~3台千斤顶并联装置，千斤顶最大使用荷载不应超过量程的80%。

7、锚桩⑴根据设计文件要求施工。

8、反力装置的验算（参见附录1）六、侧摩阻、端阻测试计算1.测试仪器选择选用弦式仪器进行桩侧摩阻测试。

弦式仪器对观测电缆的绝缘要求低，长导线也不影响测试结果，蠕变小，适宜长期观测。

选用JXY-4型压力盒进行桩端测试。

假定钢筋的应变等于桩身混凝土的应变，通过测试焊接在桩身纵向受力钢筋上的钢筋应力，就可以推算出桩身的应变。

即：钢筋应力σi=Ei·εi2.应变测试仪器布置桩侧根据试桩区的地层分布情况，传感器布置在不同性质土层的界面处，单桩竖向抗压静载试验应力测试断面沿桩身布置D1- D6共6个测试断面。

每个测试断面沿环向等间距布置4支振弦式钢筋计，每根测试桩上布置24支钢筋应力计。

桩顶第一个断面为测试标定断面，用于推求K 值或钢筋混凝土综合弹性模量。

所有钢筋计通过观测电缆接入电测集线箱，通过电测集线箱集中观测。

桩端安装4～5个压力盒，通过观测电缆接入电测集线箱集中观测。

3.钢筋计和压力盒检验、率定、安装在率定前，首先检验钢筋计和压力盒能够正常工作。

每支测试仪都配有率定表，该率定表给出了率定数值与微应变（或荷载）间的关系，同时也给出了初始无荷载零读数。

正确连接读数仪和测试仪的测试线，正常情况下，实测零读数与率定表给出的零读数，经温度修正后，不应大于25个字。

使用欧姆表检测电缆的连接性，任何导线和屏蔽线之间的绝缘电阻均应大于20 兆欧。

绿线和白线之间的电阻大约为3000Ω，线圈（红线和黑线之间）电阻大约在190Ω。

安装埋设钢筋应力计时，根据钢筋应力计长度按设计断面和位置裁截钢筋。

采用焊接方式，应满足以下要求：钢筋应力计与钢筋焊接可采用对接焊。

焊接时仪器应采用棉纱包裹，浇水冷却，使仪器温度不超过60°，用冷水降低仪器温度时，不要将冷水浇至焊缝处，以免影响焊接质量。

需保证焊接强度不低于钢筋强度，并注意使受力钢筋接头应距钢筋应力计两端接头不小于1.5m。

电缆引出时，为了防止凿桩头时对电缆造成损坏，桩顶电缆外套1.5m 长的钢管进行保护。

安装埋设压力盒时，将压力盒固定于一块直径850mm左右的钢板上，测面朝下，钢板厚4～6mm，均布一些孔，以利于泥浆通过。

将带压力盒的钢板放入桩底，转动一下，使压力盒与桩底密贴，无空隙，无应力集中点，压力盒导线集中在蛇皮管或塑料管引到桩顶仪器安装并检验正常工作后，经检测合格后，方可进行混凝土浇筑（灌注）。

在混凝土浇筑（灌注）时，采用水下灌注高流态砼的方式，避免振捣对传感器和电缆的造成破坏。

仪器安装埋设完成后，应及时观测初始值，并做好标记，以防人为损坏。

4.数据采集和分析1) 数据采集和荷载计算在桩身和桩底安装的测试计，通过外接的32通道电动集线箱自动采集静载试验桩身应变测试数据。

钢筋计采用JXG-1，与试桩主筋直径相同；压力盒采用JXY-4。

电动集线箱型号采用GD1004-32 型。

用读数仪通过电测集线箱采集到试验时钢筋计的频率模数（频率的平方除以1000，即“字”），该模数与钢筋受力成正比，通过下面公式计算测试计所受荷载（受力）：F(kN)＝(R1－R0)×G＋(T0－T1) ×K（F 为测试计所受荷载，单位kN；R0 为初始读数，在安装时获得；R1 为当前读数；G 为所提供的率定表中的率定系数；T0 为安装时的初始温度；T1 为当前温度；K 为传感器的温度修正系数，通常情况下，由于温度对传感器影响甚小，可不予修正）。

2)侧摩阻力和桩端阻力的计算根据测试结果对数据进行整理，在整理过程中将零漂大、变化无规律的测点删除，求出同一断面有效测点的应变平均值，并按下式计算该断面处桩身轴力：Qi = Ei·εi·Ai式中Qi—桩身第i断面处轴力（kN）；εi -- 第i断面处应变平均值；Ei-- 第i断面处桩身材料弹性模量（kPa）；当桩身断裂、配筋一致时按标定断面处的应力与应变的比值确定；Ai-- 第i断面处桩身截面面积(m2)。

按每级试验荷载下桩身不同断面处的轴力值制成表格，并绘制轴力分布图。

再由桩顶极限荷载下对应的各断面轴力值计算桩侧土的分层极限摩阻力和极限端阻力：Qi - Qi+1qsi = -----------µ·liQ nqP = -------A0qsi -- 桩第i断面与第i+1断面间侧摩阻力（kPa）；qP -- 桩的端阻力（kPa）；i -- 桩检测断面顺序号，i = 1,2,……,n,并自桩顶以下从小到大排列；µ -- 桩身周长(m)；li -- 第i断面与第i+1断面之间的桩长(m)；Q n -- 桩端的轴力（kN）；A0 -- 桩端面积（m2）；桩身第i断面处的钢筋应力按下式计算：σsi = Es·εsi式中σsi -- 桩身第i断面处的钢筋应力（kPa）；Es -- 钢筋弹性模量（kPa）；εsi --桩身第i断面处的钢筋应变。

七、质量、安全保证措施1.质量保证措施⑴选择有能力完成本项目的现场检测人员和报告编写、审核人员，并持证上岗；所有上岗人员工作要认真负责，确保原始数据真实可靠。

⑵严格执行和行业有关的规、规程、规定等技术标准及经监理或委托方同意的检测方案。

⑶所有检测设备都要处于良好工作状态，所有计量器具均在检定有效期。

⑷现场检测人员要及时处理和解决有关技术问题，并经常和甲方、监理联系沟通。

⑸检测报告要论述准确，真实反映现场检测所形成的技术资料。

2.安全保证措施⑴现场检测人员即为现场安全员，全面负责工地安全工作，确保人身、仪器设备安全。

⑵现场检测工作开始前，必须对所有现场工作人员进行安全教育，严格遵守工地的安全规章制度，服从安全人员的领导。

⑶做好意外情况应急处理工作，出现试验结果不合格、长时间停电、仪器设备出现故障等情况，要及时向公司负责人汇报，必要时终止试验。

⑷试验现场应搭设雨棚，防止试验仪器设备雨淋损坏和漏电。

⑸设备就位过程中要有专人负责安装就位，并搭设木架等支护装置以防风和倾斜。

⑹试验完成后要逐级卸载，同时要对支护装置进行加固，防止卸载过快造成装置不稳定引起事故。

⑺要把安全施工和文明施工结合起来，注意保护环境，现场禁止丢弃废弃物，试验完成后将现场清理干净。

八、有关配合、协商事宜1.委托方应提供的资料。

⑴检测任务委托书和技术交底资料。

⑵拟建场地岩土工程勘察报告、施工组织设计方案（包括桩位平面布置图）。

⑶试验桩成孔成桩等有关资料。

2.有关协调配合事宜⑴提供测试仪器及加压观测与反力装置焊接时所需的电源, 并保证电压稳定，试验期间不断电，停电需提前通知，并请施工单位准备发电机备用（大于10KW）。

⑵施工单位负责现场反力装置的安装、焊接等工作。

⑶因试验昼夜进行，搭设帐篷的位置应尽量距现场近些，如方便请协助提供住宿。

⑷协助解决检测工作中遇到的其他问题。

九、检测流程1.依据甲方提供的资料提供检测方案供甲方审批。

2.依据检测方案要求，组织开挖准备，使场地满足试验要求。

3.具备试验条件后，通知乙方进场。

4.乙方按规和要求组织试验作业并记录。

5.检测过程中监理全程旁站，发现异常情况及时通报甲方。

6.试验结束后经监理工程师验收同意后转入下道工序或组织撤离试验现场。

7.全部试验结束后乙方对资料进行整理，五至七日提交中间性检测成果通知单。

8.全部工作结束十五日提交本工程检测成果报告。

9.甲方组织成果报告验收和评审。

十、试验准备工作1.桩头处理：根据设计文件要求（参见:哈佳试桩-04），在桩顶3.2m围应加密箍筋，箍筋间距不大于100mm，试桩桩顶应按设计要求设置钢筋加固网片。

试桩强度应大于28天或满足试验要求的抗压强度，设计强度为：桩头C35，桩身C30。

凿去浮浆头及破碎软弱砼，用不低于桩头强度的高标号砂浆抹平，桩顶用厚20mm的同直径钢板铺垫，受检桩应保持桩头平整。

2.试坑开挖、桩头加固等工作需由委托方或施工方在试验前完成。

每个载荷试验点需清理出10×10m的平整场地。

3.基准梁的安置基准梁支腿应一端固定于基准桩上，一端简支于基准桩上，并有一定的刚度，基准桩与试桩的距离要满足规的要求。

4.根据规要求在试桩的两个侧面对称安装2个百分表和位移传感器，固定和支撑百分表和传感器的夹具和基准梁在构造上应确保不受气温影响而发生竖向变位。

5.试验加载方式的选择：根据规及试验要求，采用慢速维持荷载法试验。

6.加、卸载方式：加载应分级进行，分级荷载宜为最大加载量的1/10；卸载也分级进行，每级卸载量取加载分级荷载的2倍，逐级等量卸载。

7.反力梁的安装和焊接要牢固可靠，对于不符合要求的反力装置不能进行正式试验加载工作。

8.千斤顶、油泵的安置和检查千斤顶应平放于试桩中心。

试验前应仔细检查千斤顶、油泵工作是否正常，油路是否漏油。

9.位移传感器和百分表的安装要求位移传感器和百分表应安装固定在支撑于相对不动的基准梁上，位移传感器和百分表的安装应使表和传感器轴线平行于被测位置的方向，不得倾斜。