錨桿靜壓樁靜載試驗方法研究

朱進軍 朱連勇

(1.連云港職業技術學院，江蘇 連云港 222006； 2.無錫聯筑建筑設計有限公司，江蘇 無錫 214021)

錨桿靜壓樁靜載試驗方法研究

朱進軍1朱連勇2

(1.連云港職業技術學院，江蘇 連云港 222006； 2.無錫聯筑建筑設計有限公司，江蘇 無錫 214021)

針對錨桿靜壓樁的施工工藝和施工環境，應用現場施工設備進行改裝，形成了錨桿靜壓樁靜載試驗裝置，并結合某樁基加固工程進行了試驗研究，分析了錨桿靜壓樁靜載試驗的試驗方法及注意事項，以供類似工程參考。

錨桿靜壓樁，靜載試驗，加載方法，承載力

錨桿靜壓樁是在20世紀80年代出現的一種地基加固新技術。由冶金建筑研究總院周志道[4]在蕪湖市青少年宮地基處理工程中首次使用。1992年，錨桿靜壓樁成功應用于上海電子商廈工程中[4，5]，取得了顯著的社會經濟效益。

錨桿靜壓樁雖然已經得到了廣泛的應用，然而對其單樁承載力試驗方法關注較少，本文結合具體工程介紹了錨桿靜壓樁的靜載試驗方法，可供類似工程參考。

1 錨桿靜壓樁試驗方法討論

錨桿靜壓樁承載力尚缺乏系統的研究，國內規范也沒有明確規定，結合錨桿靜壓樁的施工特點及工作環境，提出了試驗方法和步驟。

1.1 試驗目的

1)為設計提供合理的單樁承載能力，可進行單樁垂直承載能力的檢驗；2)通過參與的具體靜載試驗，發現試驗中的不足點，方便以后進一步改進靜載試驗方法；3)為樁基新工藝、新工法和新樁型提供有充分說服力的依據；4)為靜力法計算承載力等提供對比的數據。

1.2 試驗儀器

為減少試驗的成本和確保試驗的準確性，本文試驗設備主要采用原壓樁設備，其中也對部分設備進行改進。1)加載裝置：試驗加載裝置采用手動油壓千斤頂，千斤頂的大小根據預估的單樁極限承載力來選擇，本文試驗采用1 000 kN。原壓樁采用的是電動油壓千斤頂，但它不能控制好固定的壓樁力，所以將其換成手動油壓千斤頂，這是本次試驗設備改進之一。2)反力裝置：利用錨桿將壓樁架錨固在建筑物上，從而利用建筑物的自重作為反力。3)量測裝置：用機械百分表，百分表量程0 mm～50 mm，最小刻度0.01 mm，估讀0.005 mm。本試驗的基本原理如圖2所示。

1.3 休止期確定

通過上述對黑龍江墾區低碳農業發展的SWOT分析，總結出墾區現在發展低碳農業面臨的有利及不利因素，并結合墾區現階段的實際情況，總結得出未來墾區農業低碳發展模式的構建應包括以下幾方面的內容。

對于試樁間歇時間，在滿足混凝土設計標號的情況下，一般靜載試驗規定在砂類土中不應少于7 d；在粉土和黏性土中不應少于15 d；對于黏性土和砂交互層地基可取中間值；對于淤泥或淤泥質土，不應少于25 d；但對于錨桿靜壓樁，由于壓樁對土體的擾動影響小，強度恢復時間短，一般可以采用7 d。

1.4 樁頭處理

選用現場樁頭完整的預制樁作為試樁，以防試樁時樁頭破裂導致試樁被迫中止。為了便于安裝百分表和千斤頂，試樁樁頭露出底板不宜太小也不宜太大，一般要在0.2 m～0.5 m之間。

1.5 樁頭處理終止加載條件

當出現下列情況之一時，即可終止加載：1)某級荷載作用下，樁的沉降量為前一級沉降量的5倍；2)某級荷載作用下，樁的沉降量為前一級荷載作用下沉降量的2倍且經24 h尚未達到相對穩定；3)已達到反力裝置的最大重量，如壓樁機被頂起荷載加不上去，也可終止加載。

1.6 儀器安裝注意事項

先安裝千斤頂，再安裝百分表。在樁頭鋪上一層較薄且均勻的細砂層，然后在砂層上平穩放置一塊鐵板，再在鐵板上放置千斤頂，盡量使千斤頂中心跟樁頭中心、鐵板中心在同一直線上，避免加載時受力不均勻。千斤頂的出入油口朝向要跟油壓系統的輸出入油管便于連接，不得在安裝百分表的基準梁上跨過，應該平行于基準梁，避免油壓變動產生的沖擊力對基準梁的影響，以免百分表數據失真。在樁的兩側放置基準梁，基準梁采用型鋼，一般為槽鋼或工字鋼，要求基準梁的平面與樁截面平行。

試驗的儀器安裝如圖3所示。

2 試驗結果分析及承載力確定

2.1 試驗場地條件

場地巖土層在勘察范圍內由上而下可分為8個亞層，各土層物理力學指標見表1。

2.2 加載方法及沉降觀測

采用慢速維持荷載法，具體試驗方法如下：1)加載分級。試驗樁預估極限荷載為330 kN，取每級加載為預估極限荷載的1/10，為33 kN，第一級加載為66 kN。2)沉降觀測。試樁在每級加載后間隔15 min各測讀一次，累計2 h后再加下一級荷載，直至達到沉降相對穩定標準。

表1 土層物理力學性質指標

2.3 試驗結果分析

選取2根樁進行靜載試驗，從荷載沉降關系Q—S曲線來看，曲線呈緩變型，樁的沉降量均小于40 mm，且小于規范容許樁頂沉降值。1號樁出現了明顯的陡降段，判斷該樁的極限承載力為363 kN(見圖4)。2號樁由于加載過大，預埋鋼筋松動未能加載至樁的極限承載力，試驗終止(見圖5)。

3 結語

樁的靜載荷試驗是確定單樁承載力的最可靠也是最有效的方法，在研究錨桿靜壓樁的荷載傳遞特性，分析影響承載力的因素等方面起到重要的作用，本文結合工程實踐，對錨桿靜壓樁的靜載試驗方法進行了討論，得到以下初步結論：1)由于試驗環境限制，錨桿靜壓樁試驗裝置應結合施工設備靈活改裝，儀器使用前進行標定。2)錨桿靜壓樁樁身截面較小，對土體的破壞小于常規截面基樁，其靜載試驗的休止期可適當放松。3)加載的分級及步驟可結合現場設備及樁的設計承載能力靈活確定。4)預埋錨桿的承載能力對試驗結果影響很大，應保證其埋置深度和強度。

[1] 朱進軍.逆作法樁筏基礎的應用研究[D].南京：南京工業大學碩士學位論文，2007.

[2] 朱連勇.錨桿靜壓樁在房屋改造加固工程中的應用研究[D].南京：南京工業大學碩士學位論文，2007.

[3] 張明義.靜力壓入樁的研究與應用[M].北京：中國建材工業出版社，2004.

[4] 周志道.錨桿靜壓樁法[J].工業建筑，1984(1)：43-47.

[5] 周志道.建(構)筑物樁箱逆作法的應用[J].工業建筑，1995，25(3)：9-11.

Research on static load test method of anchor static pressure pile

ZHU Jin-jun1ZHU Lian-yong2

(1.Lianyungang Technical College, Lianyungang 222006, China;2.Wuxi Lianzhu Architecture Design Limited Company, Wuxi 214021, China)

According to the construction technology and construction enviroment of anchor static pressure pile, application of the on-site construction equipment to modify, formed the anchor static pressure pile static load test device, combining with a pile foundation loading project made test research, analyzed the test methods and matters needing attention of anchor static pressure pile static load test, provided reference for similar projects.

anchor static pressure pile, static load test, loading method, bearing capacity

1009-6825(2014)36-0055-02

2014-10-16

朱進軍(1981- )，男，工程師； 朱連勇(1981- )，男，工程師

TU473.1

A