浅谈预应力管桩竖向抗压承载力试验分析

2018-05-30张金明

江西建材 2018年6期

张金明

(广州开发区建设工程质量检测中心,广东广州 510530)

1 工程概况

广州黄埔区某住宅工程项目地处广州黄埔区神舟路北与科翔路南交汇处以东地域,总用地面积为1400m2,建筑面积为5800m2,该项目地下室为二层,上部为钢筋混凝土框架剪力墙结构,该项目建筑基础采用预应力管桩基础承台结构。地岩土层自上而下划分为：人工填土厚度1.5～3.0m；粘土-粉质粘土厚度2.0～6.5m；砾粗砂厚度4.2～7.8m；砂质粘土厚度5.7～8.2m；全风化花岗层厚度6.0～10.0m；强风化花岗层厚度10.0～17.0m。

2 检测仪器设备、方法和标准

2.1 检测仪器设备及安装

本次试验采用武汉岩海工程技术开发公司生产的RS-JYC全自动桩基静载测试分析系统采集数据,采用压重平台反力装置,将大于预定最大试验荷载1.2倍的混凝土试块(含钢梁重)在试验开始前一次性均匀稳固地放置于平台上提供反力,用油压千斤顶加压,压力传感器测定压力,在桩顶对称安装2个位移传感器测量位移。所用仪器、仪表均经计量检定部门检测合格且在有效期内。试验装置示意图如图1所示。

图1 试验装置示意图

2.2 现场检测

(1)采用快速维持荷载法。

(2)分级进行加载,分级荷载为最大试验荷载的1/10,逐级等量加载,其中第一、二级荷载取分级荷载的2倍,以后每级荷载取分级荷载；取每级卸载量为分级荷载的2倍进行分级逐级等量卸载。

(3)每级荷载施加后按第5、15、30min测读桩顶沉降量,以后每隔15min测读一次。

(4)受检桩沉降量相对收敛标准：加载时每级荷载维持时间不应少于一小时,最后15min时间间隔的桩顶沉降增量小于相邻15min时间间隔的桩顶沉降增量。

(5)当桩顶沉降速率达到相对收敛标准时,再施加下一级荷载。

(6)卸载时,每级荷载维持15min,按第5、15min测读桩顶沉降量；卸载至零后,应测读桩顶残余沉降量,维持时间为2h,测读时间为第5、15、30min,以后每隔30min测读一次。

(7)当出现下列情况之一时,可终止加载：①某级荷载作用下,桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍；(注：当桩顶沉降能稳定且总沉降量小于40mm时,宜加载至桩顶总沉降量超过40mm。)②某级荷载作用下,桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍,且经24h尚未达到收敛标准；③当达不到极限荷载,已达到最大试验荷载,桩顶沉降速率达到相对收敛标准；④当荷载—沉降曲线呈缓变型时,加载至桩顶总沉降量60～80mm；在特殊情况下,根据具体要求加载至桩顶累计沉降量超过80mm。

2.3 试验数据分析判定

(1)单桩竖向抗压极限承载力Qu按下列方法综合分析确定：①根据沉降随荷载变化的特征确定：对于陡降型Q-s曲线,取其发生明显陡降的起始点所对应的荷载值。②根据沉降随时间变化的特征确定：取s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。③某级荷载作用下,桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍,且经24h尚未达到收敛标准的,取前一级荷载值。④当达不到极限荷载,已达到最大试验荷载,桩顶沉降速率达到相对收敛标准的,桩的竖向抗压极限承载力取大于等于最大试验荷载值。⑤对于缓变型Q-s曲线根据沉降量确定：对直径小于800mm的桩,取s=40mm对应的荷载值；对于直径大于或等于800mm的桩,取s=0.05d(d为桩端直径)且s不大于80mm对应的荷载值。

(2)单桩竖向抗压承载力特征值取单桩竖向抗压极限承载力的一半。

2.4 检测标准

广东省标准《建筑地基基础检测规范》(DBJ15-60-2008)中的有关规定。

4 试验结果及分析

本次试验结果见表1,各受检桩试验数据汇总表见附表。

表1 单桩竖向抗压承载力试验结果一览表

(1)1-1#桩：该桩试验过程中在各级荷载作用下,桩顶沉降速率均能达到相对收敛标准,最大试验荷载已达到要求的最大试验荷载6000kN时,桩顶沉降速率能达到相对收敛标准,累计沉降量为16.67mm,小于40mm,终止加载。Q-s关系曲线上没有发生明显陡降,s-lgt关系曲线呈平缓规则排列,尾部没有出现明显向下弯曲现象,根据广东省标准《建筑地基基础检测规范》(DBJ 15-60-2008)中相关承载力判定标准,该桩单桩竖向抗压极限承载力Qu取≥6000kN，单桩竖向抗压承载力特征值取3000kN,满足设计要求。

(2)1-2#桩：该桩试验过程中在各级荷载作用下,桩顶沉降速率均能达到相对收敛标准,最大试验荷载已达到要求的最大试验荷载6000kN时,桩顶沉降速率能达到相对收敛标准,累计沉降量为19.52mm,小于40mm,终止加载。Q-s关系曲线上没有发生明显陡降,s-lgt关系曲线呈平缓规则排列,尾部没有出现明显向下弯曲现象,根据广东省标准《建筑地基基础检测规范》(DBJ 15-60-2008)中相关承载力判定标准,该桩单桩竖向抗压极限承载力Qu取≥6000kN，单桩竖向抗压承载力特征值取3000kN,满足设计要求。