锚杆静压桩静载试验方法研究

朱进军 朱连勇

(1.连云港职业技术学院，江苏 连云港 222006； 2.无锡联筑建筑设计有限公司，江苏 无锡 214021)

锚杆静压桩静载试验方法研究

朱进军1朱连勇2

(1.连云港职业技术学院，江苏 连云港 222006； 2.无锡联筑建筑设计有限公司，江苏 无锡 214021)

针对锚杆静压桩的施工工艺和施工环境，应用现场施工设备进行改装，形成了锚杆静压桩静载试验装置，并结合某桩基加固工程进行了试验研究，分析了锚杆静压桩静载试验的试验方法及注意事项，以供类似工程参考。

锚杆静压桩，静载试验，加载方法，承载力

锚杆静压桩是在20世纪80年代出现的一种地基加固新技术。由冶金建筑研究总院周志道[4]在芜湖市青少年宫地基处理工程中首次使用。1992年，锚杆静压桩成功应用于上海电子商厦工程中[4，5]，取得了显著的社会经济效益。

锚杆静压桩虽然已经得到了广泛的应用，然而对其单桩承载力试验方法关注较少，本文结合具体工程介绍了锚杆静压桩的静载试验方法，可供类似工程参考。

1 锚杆静压桩试验方法讨论

锚杆静压桩承载力尚缺乏系统的研究，国内规范也没有明确规定，结合锚杆静压桩的施工特点及工作环境，提出了试验方法和步骤。

1.1 试验目的

1)为设计提供合理的单桩承载能力，可进行单桩垂直承载能力的检验；2)通过参与的具体静载试验，发现试验中的不足点，方便以后进一步改进静载试验方法；3)为桩基新工艺、新工法和新桩型提供有充分说服力的依据；4)为静力法计算承载力等提供对比的数据。

1.2 试验仪器

为减少试验的成本和确保试验的准确性，本文试验设备主要采用原压桩设备，其中也对部分设备进行改进。1)加载装置：试验加载装置采用手动油压千斤顶，千斤顶的大小根据预估的单桩极限承载力来选择，本文试验采用1 000 kN。原压桩采用的是电动油压千斤顶，但它不能控制好固定的压桩力，所以将其换成手动油压千斤顶，这是本次试验设备改进之一。2)反力装置：利用锚杆将压桩架锚固在建筑物上，从而利用建筑物的自重作为反力。3)量测装置：用机械百分表，百分表量程0 mm～50 mm，最小刻度0.01 mm，估读0.005 mm。本试验的基本原理如图2所示。

1.3 休止期确定

通过上述对黑龙江垦区低碳农业发展的SWOT分析，总结出垦区现在发展低碳农业面临的有利及不利因素，并结合垦区现阶段的实际情况，总结得出未来垦区农业低碳发展模式的构建应包括以下几方面的内容。

对于试桩间歇时间，在满足混凝土设计标号的情况下，一般静载试验规定在砂类土中不应少于7 d；在粉土和黏性土中不应少于15 d；对于黏性土和砂交互层地基可取中间值；对于淤泥或淤泥质土，不应少于25 d；但对于锚杆静压桩，由于压桩对土体的扰动影响小，强度恢复时间短，一般可以采用7 d。

1.4 桩头处理

选用现场桩头完整的预制桩作为试桩，以防试桩时桩头破裂导致试桩被迫中止。为了便于安装百分表和千斤顶，试桩桩头露出底板不宜太小也不宜太大，一般要在0.2 m～0.5 m之间。

1.5 桩头处理终止加载条件

当出现下列情况之一时，即可终止加载：1)某级荷载作用下，桩的沉降量为前一级沉降量的5倍；2)某级荷载作用下，桩的沉降量为前一级荷载作用下沉降量的2倍且经24 h尚未达到相对稳定；3)已达到反力装置的最大重量，如压桩机被顶起荷载加不上去，也可终止加载。

1.6 仪器安装注意事项

先安装千斤顶，再安装百分表。在桩头铺上一层较薄且均匀的细砂层，然后在砂层上平稳放置一块铁板，再在铁板上放置千斤顶，尽量使千斤顶中心跟桩头中心、铁板中心在同一直线上，避免加载时受力不均匀。千斤顶的出入油口朝向要跟油压系统的输出入油管便于连接，不得在安装百分表的基准梁上跨过，应该平行于基准梁，避免油压变动产生的冲击力对基准梁的影响，以免百分表数据失真。在桩的两侧放置基准梁，基准梁采用型钢，一般为槽钢或工字钢，要求基准梁的平面与桩截面平行。

试验的仪器安装如图3所示。

2 试验结果分析及承载力确定

2.1 试验场地条件

场地岩土层在勘察范围内由上而下可分为8个亚层，各土层物理力学指标见表1。

2.2 加载方法及沉降观测

采用慢速维持荷载法，具体试验方法如下：1)加载分级。试验桩预估极限荷载为330 kN，取每级加载为预估极限荷载的1/10，为33 kN，第一级加载为66 kN。2)沉降观测。试桩在每级加载后间隔15 min各测读一次，累计2 h后再加下一级荷载，直至达到沉降相对稳定标准。

表1 土层物理力学性质指标

2.3 试验结果分析

选取2根桩进行静载试验，从荷载沉降关系Q—S曲线来看，曲线呈缓变型，桩的沉降量均小于40 mm，且小于规范容许桩顶沉降值。1号桩出现了明显的陡降段，判断该桩的极限承载力为363 kN(见图4)。2号桩由于加载过大，预埋钢筋松动未能加载至桩的极限承载力，试验终止(见图5)。

3 结语

桩的静载荷试验是确定单桩承载力的最可靠也是最有效的方法，在研究锚杆静压桩的荷载传递特性，分析影响承载力的因素等方面起到重要的作用，本文结合工程实践，对锚杆静压桩的静载试验方法进行了讨论，得到以下初步结论：1)由于试验环境限制，锚杆静压桩试验装置应结合施工设备灵活改装，仪器使用前进行标定。2)锚杆静压桩桩身截面较小，对土体的破坏小于常规截面基桩，其静载试验的休止期可适当放松。3)加载的分级及步骤可结合现场设备及桩的设计承载能力灵活确定。4)预埋锚杆的承载能力对试验结果影响很大，应保证其埋置深度和强度。

[1] 朱进军.逆作法桩筏基础的应用研究[D].南京：南京工业大学硕士学位论文，2007.

[2] 朱连勇.锚杆静压桩在房屋改造加固工程中的应用研究[D].南京：南京工业大学硕士学位论文，2007.

[3] 张明义.静力压入桩的研究与应用[M].北京：中国建材工业出版社，2004.

[4] 周志道.锚杆静压桩法[J].工业建筑，1984(1)：43-47.

[5] 周志道.建(构)筑物桩箱逆作法的应用[J].工业建筑，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

朱进军(1981- )，男，工程师； 朱连勇(1981- )，男，工程师

TU473.1

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