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单桩竖向抗拔试验--可以打印


基础承受上拔力的建(构)筑物主要有以下几种类
型: (1)高压送电线路塔; (2)电视塔等高耸构筑物; (3)承受浮托力为主的地下工程和人防工程,如深 水泵房、(防空)地下室或其他工业建筑、深坑; (4)在水平力作用下出现上拔力的建(构)筑物。 (5)膨胀土地基上的建筑物; (6)海上石油钻井平台; (7)索拉桥和斜拉桥中所用的锚桩基础; (8)修建船舶的船坞底板。
单桩竖向抗拔试验
一、适用范围
单桩竖向抗拔静载荷试验就是采用 接近于竖向抗拔桩实际工作条件的试 验方法,确定单桩的竖向抗拔极限承 载能力,是最直观、最可靠的方法。 迄今为止,桩基础上拔承载力的计 算还是一个没有从理论上解决的问题 ,在这种情况下,现场原位试验在确 定单桩竖向抗拔承载力中的作用就更 为重要。
3.荷载量测装置 荷载可用放置于千斤顶上的应力环、应变式压力 传感器直接测定,也可采用连接于千斤顶上的标准压 力表测定油压,根据千斤顶荷载—油压串定曲线换算 出实际荷载值。一般说来,桩的抗拔承载力远低于抗 压承载力,在选择千斤顶和压力表时,应注意量程问 题,特别是试验荷载较小的试验桩,采用“抬”的形 式时.应选择相适应的小吨位千斤顶。对于大直径、 高承载力的试桩,可采用两台或四台千斤顶对其加载 。当采用两台及两台以上千斤顶加载时,为了避免受 检桩偏心受载,千斤顶型号、规格应相同且应并联同 步工作。
5.3.3 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 拔荷载作用下的上拔量5倍。 (2)按桩顶上拔量控制,当累计桩顶上拔量超过 100mm时。 (3)按钢筋抗拉强度控制,钢筋应力达到钢筋强度 设计值,或某根钢筋拉断。 (4)对于验收抽样检测的工程桩,达到设计要求的 最大上拔荷载值。
2.加载装置 加载装置采用油压千斤顶。千斤顶的安装有两种方式 :一种是千斤顶放在试桩的上方、主梁的上面,因拔桩试 验时千斤顶安放在反力架上面,比较适用于一个千斤顶的 情况,特别是穿心张拉千斤顶,当采用两台以上千斤顶加 载时,应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。如对预应力管桩进行抗拔试验时,可采用穿 心张拉千斤顶,将管桩的主筋直接穿过穿心张拉千斤顶的 各个孔,然后锁定,进行试验。另一种是将两个千斤顶分 别放在反力桩成支承墩的上面、主梁的下面,千斤顶顶主 梁,如下图所示,通过“抬”的形式对试桩施加上拔荷载 。对于大直径、高承载力的桩,宜采用后一种形式。
5.4.4当验收检测的受桩桩在最大上拔荷载作用下,未出 现JGJ106-2014规范第5.4.2条第1~3款情况时,单桩 桩竖向抗拔极限承载力应按下列情况取值: 1.设计要求最大上拔量控制值对应的荷载; 2.施加的最大荷载; 3.钢筋应力达到设计强度值时对应的荷载。 5.4.5单桩竖向抗拔承载力特征值应按单桩竖向抗拔极限 承载力的50%取值。当工程桩不允许带裂缝工作时, 应取桩身开裂的前一级荷载作为单桩竖向抗拔承载力 特征值,并与按极限承载力的50%取值确定的承载力 特征值相比,取低值。
五、检测数据分析与判定
5.4.1绘制上拔荷载-桩顶上拔量(U-δ)关系曲线和桩顶 上拔量δ与时间t之间的曲线(δ-lgt曲线)。 5.4.2单桩竖向抗拔极限承载力可按下列方法综合判定: (1)根据上拔量随荷载变化的特征确定:对陡变型U-δ 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:应取δ-lgt曲 线斜率明显变陡或曲线尾部明显弯曲的前一级荷载值 。 (3)当在某级荷载下抗拔钢筋断裂时,应取其前一级 荷载值。 5.4.3为设计提供依据的单桩竖向抗拔极限承载力,可按 JGJ106-2014规范的4.4.3条的统计方法确定。
(3)施工因素的影响:
在施工过程中,桩周土体的扰动、打人桩中的残余应 力、桩身完整性、桩的倾斜角度等也将影响单桩竖向抗拔 承载力的大小。 (4)休止时间的影响: 从成桩到开始试验之间的休止时间长短对单桩竖向抗 拔承载力影响是明显的;另外、桩顶的加载方式、荷载维 持时间、加载卸载过程等对单桩竖向抗拔承载力也有影响 。
四、现场检测
JGJ106-2014规范对现场检测的规定条文: 5.3.1 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,发现桩身中、下部位有明显扩径的桩不宜作 为抗拔试验桩;对有接头的预制桩,应验算接头强 度。 5.3.2 单桩竖向抗拔静载试验宜采用慢速维持荷载法 。设计有要求时,也可采用多循环加、卸载方法或 恒载法。慢速维持荷载法的加卸载分级、试验方法 及稳定标准应按JGJ106-2014规范第4.3.3条和4.3.5条 规定执行。
影响单桩坚向抗拔承载力因素: (1)桩周土体的影响: 桩周土的性质、土的抗剪强度、侧压力系数和土的应 力历史等都会对单桩竖向抗拔承载力产生一定的影响。一 般说来,在粘土中,桩的抗拔极限侧阻力与土的不排水抗 剪强度接近;在砂土中,桩的抗拔极限侧阻力可用有效应 力法来估计,砂土的抗剪强度越大,桩侧单位面积的极限 抗拔侧阻力也就越大。 (2)桩自身因素的影响: 桩侧表面的粗糙程度越大,则桩的抗拔承载力就越大 ,且这种影响在砂土中比在粘土中更明显;此外,桩截面 形状、桩长、桩的刚度和桩材的泊松比等都会对单桩竖向 抗拔承载力产生不同程度的影响。
三、仪器设备
单桩竖向抗拔静载荷试验的设备装置基本上与单桩竖 向抗压静载试验装置相同,但是其使用及安装方式不尽一 样。 1.反力装置 抗拔试验反力装置宜采用反力桩(或工程桩)提供支座 反力,也可根据现场情况采用天然地基提供支座反力;反 力架系统应具有不小于1.2倍的安全系数。 采用反力桩(或工程桩)提供支座反力时,反力桩顶面 应平整并具有一定的强度。为保证反力梁的稳定性,应注 意反力桩顶面直径(或边长)不宜小于反力梁的梁宽,否则 ,应加垫钢板以确保试验设备安装的稳定性。 采用天然地基提供反力时,两边支座处的地基强度应 相近,且两边支座与地面的接触面积宜相同,施加于地基 的压应力不宜超过地基承载力特征值的1.5倍,避免加载 过程中两边沉降不均造成试桩偏心受拉,反力梁的支点重 心应与支座中心重合。
4.位移量测装置 1)基准桩 基准桩的安装按照单桩竖向抗压的要求执行,要注意 安装距离。 2)基准梁 基准梁的一端应固定在基准桩上,另一端应简支于基 准桩上,并采取有效遮挡措施。 3)百分表或位移传感器 桩顶上拔量测量平面必须在桩顶或桩身位置,安装在 桩顶时应尽可能远离主筋,严禁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。

试桩、反力支座和基准桩之间的中心距离 的规定与单桩抗压静载试验相同。在采用天然 地基提供支座反力时,拔桩试验加载相当于给 支座处地面加载,支座附近的地面也因此会出 现不同程度的沉陷。荷载越大,这种变形越明 显。为防止支座处地基沉降对基推梁的影响, 一是应使基准桩与反力支座、试桩各自之间的 间距满足JGJ106-2014规范中的表4.2.6的规定 ,二是基准桩需打入试坑地面以下桩身首先将荷载以摩阻力的形 式传递到周围土中,其规律与承受竖向下压荷载时一 样,只不过方向相反。 初始阶段,上拔阻力主要由浅部土层提供,桩身 的拉应力主要分布在桩的上部,随着桩身上拔位移量 的增加,桩身应力逐渐向下扩展,桩的中、下部的上 拔土阻力逐渐发挥。 当桩端位移量超过某一数值(通常为6~10mm)时 ,就可以认为整个桩身的土层抗拔阻力达到极限,其 后抗拔阻力就会下降。此时,如果继续增加上拔荷载 ,就会产生破坏。
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