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1、单桩竖向抗拔静载试验5.1 适用范围适用范围5.1.1 本方法适用于检测单桩的竖向抗拔承载力。5.1.1【条文说明】静载试验是检测单桩竖向抗拔承载力最直观、可靠的方法。5.1.2 当桩身埋设有应变、位移传感器或桩端埋设有位移测量杆时,可测定桩侧抗拔侧阻力或桩端上拔量。5.1.3 为设计提供依据的试验桩应加载至桩侧土破坏或桩身材料达到设计强度;验收性检测时,施加的上拔荷载不应小于单桩竖向抗拔承载力特征值的 2.0 倍。当抗拔承载力受抗裂条件控制时,可按设计要求确定最大加载量。5.1.3【条文说明】 当为设计提供依据时,应加载到能判别单桩抗拔极限承载力为止,或加载到桩身材料设计强度限值,这里所说的
2、限值对钢筋混凝土桩而言,实则为钢筋的强度设计值。考虑到可能出现承载力变异和钢筋受力不均等情况,最好适当增加试桩的配筋量。工程桩验收检测时,要求加载量不低于单桩竖向抗拔承载力特征值 2倍旨在保证桩侧岩土阻力具有足够的安全储备。当设计对抗拔桩有裂缝控制要求时,抗裂验算给出的荷载可能小于或远小于单桩竖向抗拔承载力特征值的 2 倍,因此试验时的最大上拔荷载只能按设计要求确定。设计对桩上拔量有要求时也如此。5.1.4 单桩竖向抗拔静载试验宜使用维持荷载标准程序。需要时,也可采用多循环加、卸载程序或恒载加、卸载程序。5.2 仪器设备仪器设备5.2.1 单桩竖向抗拔静载试验使用的荷载测量仪器、加、卸载设备、
3、变形测量仪器应符合本规程第 4.2.1- 4.2.3 条的规定。5.2.1【条文说明】 拔桩试验时千斤顶安放在反力架上面,当采用两台或两台以上千斤顶时,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。5.2.2 试验反力装置宜采用竖向抗压桩或天然地基。应符合下列规定:1 反力装置提供的反力不得小于最大加载量的 1.2 倍;2 采用竖向抗压桩(或工程桩)提供支座反力时,桩顶面应平整并具有一定的强度。3 采用天然地基提供反力时,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;反力梁的支点重心应与支座中心重合。5.2.2【条文说明】应根据现场情况选择反力装置,当采用天然地基作反力时
4、,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,避免加载过程中两边沉降不均造成试桩偏心受拉。为保证反力梁的稳定性,应注意反力桩顶面直径(或边长)不小于反力架的梁宽。5.2.3 试桩、支座和基准桩之间的中心距离应符合表 4.2.5的规定。【5.2.3 条文说明】参照本规程第 4.2.44.2.5 条执行,但应注意: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降。荷载越大,这种变形越明显。为防止支座处地基沉降对基准梁的影响,一是应使基准桩与支座、试桩各自之间的间距满足表 4.2.5 的规定,二是基准桩需打入试坑地面以下一定
5、深度(一般不小于 1m) 。5.2.4 当提供桩侧抗拔侧阻力分布和桩端上拔位移等参数时,桩身内埋设传感器或桩端埋设位移杆应按本规程附录 A 执行。5.3 现场检测现场检测5.3.1 检测前,应验算预估最大试验荷载是否超过钢筋的抗拉设计强度。5.3.1【条文说明】 对于钢筋混凝土桩,最大试验荷载不得超过钢筋的抗拉强度设计值,以避免因钢筋拔断提前中止试验或出现安全事故。除此之外,建议检测单位尽量了解设计条件,如抗裂或裂缝宽度验算、作用和抗力的考虑(如抗浮桩设计时的设防水位、桩的浮容重、抗拔阻力取值等) ,这些因素将对抗拔桩的配筋和承载力取值产生影响。5.3.2 桩顶上拔量观测点宜设置在桩顶以下不小
6、于 1 倍桩径处,对于大直径灌注桩,可设置在桩顶面钢筋笼内侧的桩身混凝土上。【5.3.2 条文说明】桩顶上拔量测量平面必须在桩身位置,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。为防止混凝土桩保护层开裂对上拔量测试的影响,上拔量观测点应避开混凝土破裂区域设置。5.3.3 抗拔试验使用维持荷载标准程序时,其加卸载分级、记录内容、及相对稳定标准应按本规程第 4.3.3 条-4.3.5 条有关规定执行。5.3.4 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,累计桩顶上拔量超过 1
7、00mm。3 按钢筋抗拉强度控制,钢筋应力达到钢筋强度设计值,或钢筋拉断。4 工程桩验收检测时,达到设计要求的最大上拔量荷载值。5.3.4【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,应综合分析原因。若是试验桩,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,桩顶位移可能会出现小的突变,而此时并非达到桩侧土的极限抗拔力。工程桩验收检测,当设计对桩顶最大上拔量、最大试验荷载或抗裂有要求时,应按设计要求执行。考虑到拔桩过程中对桩身混凝土开裂情况观测较为困难,不要求 “仔细观察桩身混凝土开裂情况” 。5.3.5
8、当测试桩身应变和桩端上拔位移等参数时,宜与实测荷载和桩顶上拔量同步记录。5.4 检测数据分析与判定检测数据分析与判定5.4.1 检测数据应绘制上拔荷载-桩顶上拔量(U-)关系曲线和桩顶上拔量-时间对数(-lgt)关系曲线。5.4.1【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 lgU-lg 曲线,以确定拐点位置。5.4.2 单桩竖向抗拔极限承载力可按下列方法综合确定:1根据上拔量随荷载变化的特征确定:对陡变型 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
9、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,取其前一级荷载值。5.4.2【条文说明】 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)的自重标准值两部分之和。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,部分钢筋因受力太大而断裂,应视该桩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。5.4.3 当工程桩验收检测的受检桩在最大上拔荷载作用下,未出现本规程第 5.4.2 条第 13 款情况时,单桩竖向抗拔极限承载力应取下列情况之一对应的荷载值:1 设计要求最大上拔量控制值对应的荷载;2
10、 设计要求的最大施加荷载;3 钢筋应力达到设计强度值时对应的荷载。5.4.3【条文说明】 工程桩验收检测时,混凝土桩抗拔承载力可能受抗裂或钢筋强度制约,而土的抗拔阻力尚未充分发挥,只能取最大试验荷载或上拔量控制值所对应的荷载作为极限荷载,不能轻易外推。当然,在上拔量或抗裂要求不明确时,试验控制的最大加载值就是钢筋强度的设计值。5.4.4 为设计提供依据的单桩竖向抗拔极限承载力统计取值应按本规程第 4.4.3 条有关规定执行。5.4.5 单位工程同一条件下的单桩竖向抗拔承载力特征值按单桩竖向抗拔极限承载力的一半取值。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,并与按极限荷载一半取值确定的承载力特征值相比取小值。5.5 检检测测报报告告5.5.1 检测报告应符合本规程第 3.9 节规定。5.5.2 检测报告还应包括以下具体内容:1 受检桩桩位对应的地质柱状图;2 受检桩尺寸(灌注桩宜标明孔径曲线)及配筋情况;3 反力装置的类型、最大反力能力计算及平面布置图;4 每根被测桩的最大加载量、荷载分级、每级维持荷载时间及变形相对稳定标准;5 第 5.4.1 条要求绘制的曲线及对应的数据表;6 每根被测桩的单桩竖向抗拔承载力及承载力判定依据;5.5.3 当提供抗拔侧阻力参数时,还应包含传感器类型及安装位置、各级荷载下各土层中的抗拔极限侧阻力等信息。