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从静载试验实例谈基准梁的布置

 

张卫东

(武汉建科科技有限公司,武汉,430074)

乐平欢

(上海市建设工程质量检测中心,上海,200434)

摘要:本文通过两个工程实例,指出了基准梁的布置在静载试验中的重要性,并提出了基准梁的布置应该遵循的几条原则及方法。

关键词:静载荷试验;基准梁

 

1   

桩是桩基础中的主要构件,它的作用在于穿过软弱的压缩性土层或水,把来自上部结构的荷载传递到更硬或更密实且压缩性较小的土层或岩石上。它具有承载力高、沉降速度缓慢、沉降量较小且均匀等特点,能承受竖向荷载、水平荷载、上拔荷载以及由机器产生的振动或动力荷载作用,故被建筑界公认为处理地基的可靠方法之一。因此桩基础在地震区以及冻土区都得到广泛应用。实践证明它是一种极为有效的、安全可靠的基础形式。目前估计全国年用桩量已超过300万根。

桩基检测的主要目的之一是确定单桩承载力,而单桩竖向静载荷试验是公认的检测单桩竖向承载力最直观,最可靠的方法。单桩承载力的准确测试对于各类建筑物基础设计乃至上部结构的设计都起着举足轻重的作用。同时,合适的试验设备及正确的安装方法也对试验的结果起着举足轻重的作用。

 

2  实例一

江西南昌某工程桩静载试验,该工程桩为灌注桩,桩径1.2米,预计最大加载值为8000kN,采用慢速维持荷载法,采用压重平台反力装置,由于承接该试验的检测单位准备工作做得不够充分,造成基准梁较短,只有2米长,同时开挖基坑尺寸较小,桩顶钢筋也没有锯断,只是简单弯四周。首次加载1600kN,第一次读表累计沉降0.03㎜,第二次读表累计沉降也为0.03㎜,当时怀疑加载量较小,于是又加至2400kN,第一次读表,累计沉降只有0.04㎜。这时试验人员才意识到试验装置的安装可能有问题,经检查,发现基准梁与桩顶钢筋有接触现象。排除该问题,试验从新开始,但随后又发现问题依然存在,终止试桩后经分析最终认为是由于基准梁较短,当试桩受压下沉时,基准梁随桩周土一起下沉了。后来选用了长4米的槽钢作基准梁,且基准梁两端各打入一根80公分长的钢管起固定作用,经试验验证,排除了上述现象,试验结果良好。

 

 

3  实例二

温州某工地工程桩静载试验,该工程桩为钻孔灌注桩,桩长54米,桩头已进入基岩,预计最大加载值为13000kN,采用慢速维持荷载法,采用锚桩横梁反力装置。由于该桩为嵌岩桩,所以沉降量较小,开始的三级沉降量及荷载量均正常,累计沉降量只有4.71㎜,但从第四级开始,沉降数据发生突变,累计沉降量不但不增大,反而呈现减小趋势,并出现负值,而且连续的几次读数值呈现波浪状起伏,试验被迫终止。经分析,认为该现象与海水的潮汐现象有关,因为发生数据突变时,正值海水落潮阶段,受落潮影响,地表发生下沉,同时带动放在地表上的基准梁下沉,相对来讲,桩对于地表为向上运动,潮汐的影响造成数据随潮汐的上下起伏,后来,基准梁架设在附近的工程桩上,才使这个问题得到较好的解决。

 

4  基准梁布置的原则

基准梁应稳固架设在基准桩上,从工程试验角度出发基准梁一般应选用型钢,因为型钢有磁性便于安装磁性表座,钢度大,形状一致便于加工。推荐使用工字钢(150×100)和槽钢(200×80),有时也可使用现场搭盖脚手架用的钢管。

基准梁的长度应根据基准桩的位置来确定,尽量长,但其高跨比以不小于1/40为宜。

为保证测试精度,当采用型钢做基准梁时,一定要使基准梁的一端固定而另一端自由支撑;要防止基准梁受阳光直接照射而产生的变形;基准梁附近最好不要设置高功率的照明和取暖设备;也可用聚苯乙烯等隔热材料将基准梁包裹起来,以消除温度影响。

试桩、锚桩和基准桩之间的中心距离可参考下表:

1试桩、锚桩和基准桩之间的中心距离

反力系统

试桩与锚桩(或
压重平台支墩边)

试桩与基准桩

基准桩与锚桩(或
压重平台支墩边)

锚桩横梁反力装置
压重平台反力装置

>= 4d
且≮2.0m

>= 4d
且≮2.0m

>= 4d
且≮2.0m

注:d── 试桩或锚桩的设计直径,取其较大者(如试桩或锚桩为扩底桩时,试桩与锚桩的中心距不应小于2倍扩大端直径)。

 

参考文献:

[1] 中华人民共和国建设部,《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94),北京:中国建筑工业出版社,1995

[2] 沈保汉《桩基础测试、勘察、设计和施工技术讲座》,内部培训资料,1990

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