鉆孔灌注樁樁身內力測試分析與探討

方 真（機械工業第四設計研究院有限公司 河南 洛陽 471000）

鉆孔灌注樁樁身內力測試分析與探討

方 真
（機械工業第四設計研究院有限公司 河南 洛陽 471000）

鉆孔灌注樁有承載力大、施工噪聲低、對相鄰建筑影響小、施工安全性好等諸多優點。本文結合豫東地區某化工廠試樁項目，具體談談鉆孔灌注樁樁身內力測試分析。

鉆孔灌注樁；樁身內力測試；分析

一、工程概況

本工程為豫東地區某化工廠試樁項目，試樁樁型為泥漿護壁鉆孔灌注樁，分為Z1和Z2兩種類別，Z1樁徑600mm、樁長20m，位于場地中部；Z2樁徑800mm、樁長25m，位于場地西部。

Z1樁型4#、5#、6#樁抗壓靜載試驗完成約18天后進行水平靜載試驗，Z2樁型1#、2#、3#樁抗壓靜載試驗完成約12天后進行水平靜載試驗，6根試驗樁樁身均預設鋼弦式傳感器，抗壓和水平靜載試驗加載方式均為慢速維荷法。Z1和 Z2樁型設計預估抗壓承載力極限值分別為2800kN、4800kN。

二、地質條件

場地地貌單元為黃河沖積平原，場區內主要地層為第四系土層覆蓋，根據本項目巖土工程勘察資料可知，在勘探深度45m內地基土分為13層。

三、試驗過程

3.1 試驗樁鋼弦式傳感器設置方法

為測得灌注樁樁周不同土層的摩阻力和樁端阻力，在澆注混凝土前，根據試樁區鉆孔資料在不同土層分界面處對應的樁身主筋上設置測量斷面，鋼弦式傳感器分層設置、每層2個，且沿水平靜載試驗擬定受力方向對稱布置在遠離中性軸的受拉和受壓主筋上，鋼弦式傳感器安裝深度為相應地層分界處、引出線沿與安裝鋼筋計相鄰的主筋固定(每隔20cm用扎絲固定)，從樁頂下0.8m處自導管內沿樁身兩側引出。鋼筋籠就位時使各測試斷面的鋼弦式傳感器沿受力方向對稱布置在遠離中性軸的受拉和受壓主筋上埋設傳感器的縱剖面與受力方向的夾角控制在100以內。

3.2 單樁豎向抗壓靜載試驗

本次單樁豎向抗壓靜載試驗模擬工程樁的實際工作狀態，采用壓重平臺反力裝置，通過加壓系統將壓重平臺提供的反力由橫梁、油壓千斤頂作用到試樁樁頂，加載、卸載、終止加載均按“JGJ106建筑基樁檢測技術規范”的要求進行。

3.3 單樁水平靜載試驗

本次單樁水平靜核試驗模擬工程樁的實際工作狀態，采用鄰樁提供反力，通過加壓系統將鄰樁提供的反力由傳力系統作用到試驗樁，按擬定的分級荷載、依據規范所規定的判穩標準逐級等量加載，符合終止加載條件時即進行分級卸載觀測直至試驗結束。試驗時用油壓千斤頂(臥式)施加水平力，通過靜載測試儀、荷重傳感器、位移傳感器進行自動觀測記錄。

各水平試驗樁加載分級情況如下表1：

表1 ：水平試驗樁加載分級表（荷載單位：kN）

四、數據分析

4.1 單樁豎向抗壓靜載試驗

樁身內力測試數據整理分析：在樁頂荷載作用下，埋設于樁身中的鋼弦式傳感器產生微量變形，從而改變鋼弦的原有應力狀態和自振頻率，根據預先標定的壓力---輸出頻率的關系曲線，可得到樁身鋼筋所承受的軸向力。根據樁身各斷面鋼弦式傳感器的測試數據計算各測量斷面樁身軸力、樁側土層的分層極限側阻力和極限端阻力。采用弦式傳感器測量時，將傳感器實測頻率通過率定系數換算成實測鋼筋應力σsi，由下式計算鋼筋的應變和該斷面處樁身軸力：

五、結論與建議

5.1 單樁豎向抗壓靜載試驗

表2 ：單樁豎向抗壓靜載試驗結果表

5.2 單樁水平靜載試驗

表3 ：單樁水平靜載試驗結果表

5.3 綜合評價

Z1試樁區 3根試驗樁的單樁抗壓承載力特征值不滿足設計要求且離散性較大，表明該施工工藝對單樁承載力影響的不確定度較大，建議工程樁施工過程中嚴格控制相關施工參數以減少影響單樁承載力的因素。

Z2試樁區3根試驗樁的單樁抗壓承載力特征值不滿足設計要求，但極差較小；水平臨界荷載下最大彎矩截面位置變化較大，建議工程樁施工過程中嚴格控制相關施工參數。

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[2]王強. 樁身內力與位移的計算[J]. 連云港職業大學學報. 1996(01)

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1007-6344（2016）06-0067-01