建筑桩基(地基)静载检测试验培训课件.ppt
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1、建筑桩基(地基)静载检测试验建筑桩基(地基)静载检测试验 静载试验主要内容静载试验主要内容1、概述、概述2、基础知识、基础知识3、主要仪器设备、主要仪器设备4、现场检测技术方法、现场检测技术方法5、检测结果分析与评价、检测结果分析与评价6、检测记录与报告、检测记录与报告7、工程实例、工程实例2.基础知识基础知识2.1 术语及定义“基桩基桩静载试验静载试验static loading test”static loading test”的定义:的定义:在在逐级逐级施加竖向压力、竖向上拔力或水平推力,观测施加竖向压力、竖向上拔力或水平推力,观测随随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移,以确定相应的单桩
2、竖向抗压时间产生的沉降、上拔位移或水平位移,以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。主要目的主要目的1、为工程提供承载力的设计依据,、为工程提供承载力的设计依据,2、为基桩工程的施工质量进行检验和评定提供依据,、为基桩工程的施工质量进行检验和评定提供依据,3、为基桩施工选择最佳工艺参数,、为基桩施工选择最佳工艺参数,4、或为本地区采用的新桩型与提出承载力的设计依据。、或为本地区采用的新桩型与提出承载力的设计依据。基桩静载试验的地位:基桩静载试验的地位:是目前进行承载力和变形特性评价的是目前进行承载力和变
3、形特性评价的最可靠的最可靠的方法方法,也是其它方法(如基桩高应变法)与之进行比对的,也是其它方法(如基桩高应变法)与之进行比对的标准标准。3.主要检测仪器设备3.1 试验的主要测试装置静载试验由静载试验由加载反力装置、荷载测量装置、变形测量装置加载反力装置、荷载测量装置、变形测量装置三部分组成三部分组成3.2 加载反力装置加载反力装置加载反力装置组成:加载稳压设备、反力装置加载反力装置组成:加载稳压设备、反力装置,目的:目的:是保证提供足够的反力通过加载设备将荷载传到桩的预定部位。是保证提供足够的反力通过加载设备将荷载传到桩的预定部位。1、加载设备、加载设备试验加载无论是竖向抗压、抗拔或水平推
4、力均宜采用试验加载无论是竖向抗压、抗拔或水平推力均宜采用油压千斤顶加载。油压千斤顶加载。当采用两台及两台以上千斤顶加载时应并联同步工作。为此,采用的千斤顶型号、当采用两台及两台以上千斤顶加载时应并联同步工作。为此,采用的千斤顶型号、规格应相同,同时须保证在进行竖向承载力试验时千斤顶的合力中心应与桩规格应相同,同时须保证在进行竖向承载力试验时千斤顶的合力中心应与桩轴线重合,在进行水平承载力试验时作用力合力应水平通过桩身轴线。轴线重合,在进行水平承载力试验时作用力合力应水平通过桩身轴线。3.主要检测仪器设备3.2 加载反力装置加载反力装置千斤顶:单油路千斤顶:单油路 双油路双油路 型号型号拉申拉申
5、力力KN工作压力工作压力MPa通孔直径通孔直径d油缸直径油缸直径D1内径直径内径直径D2活塞杆直活塞杆直径径D3油缸外径油缸外径D行程行程L最低高度最低高度L1接头间距接头间距L2接头与端接头与端面距离面距离L3QFZ450-25QFZ450-2545045060.3460.34 43 4312012070701001001601602502504424423003005555QFZ600-25QFZ600-2560060057.9057.90555514014080801151151801802502504424423003005555QFZ1000-25QFZ1000-2510001000
6、53.7753.77656517017085851301302102102002003603602502505656QFZ2000-25QFZ2000-252000200062.5962.591041042402401301302002002902902002004034032552556969QFZ3000-20QFZ3000-203000300063.3463.341191192802801501502002003553552002004504502882888282QFZ5000-20QFZ5000-205000500053.8553.85165165400400210210320320
7、615615200200630630318318134134QFZ6000-20QFZ6000-2060006000 64.62 64.62185185400400210210 320 320515515200200630630318318 134 134主要技术参数主要技术参数3.主要检测仪器设备3.2 加载反力装置加载反力装置2、反力装置、反力装置 单桩竖向抗压静载试验单桩竖向抗压静载试验锚桩横梁反力装置、锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置、压重平台反力装置、锚桩压重联合反力装置、锚桩压重联合反力装置、地锚反力装置。地锚反力装置。3.主要检测仪器设备3.2 加载反力装置加载反力装置2、反力
8、装置反力装置 单桩竖向抗拔静载试验可采用反力桩(或工程桩)或天然地基提供支座反力。单桩竖向抗拔静载试验可采用反力桩(或工程桩)或天然地基提供支座反力。单桩水平水平静载试验水平推力的反力可由相邻桩或专门设置的反力结构提供。单桩水平水平静载试验水平推力的反力可由相邻桩或专门设置的反力结构提供。压重平台反力装置的主梁锚桩横梁反力装置的主梁最大剪应力(千斤顶处)Q/2Q/2最大弯矩QL/8QL/4最大挠度QL3/(128EJx)QL3/(48EJx)梁端部最大转角QL2/(48EJx)QL2/(16EJx)适用条件梁受均布荷载作用,总荷载为Q,主梁长L千斤顶在主梁的正中间,次梁的集中荷载作用在主梁的两
9、端端部。备注E为钢梁的弹模,Jx为惯性矩,EJx为梁的抗弯刚度3.主要检测仪器设备3.3 荷载测量装置荷载测量装置静载试验均采用千斤顶与油泵相连的形式,由千斤顶施加荷载。静载试验均采用千斤顶与油泵相连的形式,由千斤顶施加荷载。荷载测量可采用以下两种形式,荷载测量可采用以下两种形式,一是通过用放置在千斤顶上的荷重传感器直接测定,一是通过用放置在千斤顶上的荷重传感器直接测定,二是通过并联于千斤顶油路的压力表或压力传感器测定油压,根据千斤顶率二是通过并联于千斤顶油路的压力表或压力传感器测定油压,根据千斤顶率定曲线换算荷载。定曲线换算荷载。l用荷重传感器测力,不需考虑千斤顶活塞摩擦对出力的影响;用荷重
10、传感器测力,不需考虑千斤顶活塞摩擦对出力的影响;l用油压表(或压力传感器)间接测量荷载需对千斤顶出力进行率定,用油压表(或压力传感器)间接测量荷载需对千斤顶出力进行率定,受千斤受千斤顶活塞摩擦的影响,不能简单地根据油压乘活塞面积计算荷载,顶活塞摩擦的影响,不能简单地根据油压乘活塞面积计算荷载,同型号千斤顶在同型号千斤顶在保养正常状态下,相同油压时的出力相对误差约为保养正常状态下,相同油压时的出力相对误差约为1%2%,非正常时可高达,非正常时可高达5%。不论采用哪一类千斤顶,油路的不论采用哪一类千斤顶,油路的“单向阀单向阀”(又称止油阀)应安装在压力表(又称止油阀)应安装在压力表和油泵之间,不能
11、安装在千斤顶和压力表之间,否则压力表无法监控千斤顶的实和油泵之间,不能安装在千斤顶和压力表之间,否则压力表无法监控千斤顶的实际油压值。际油压值。3.主要检测仪器设备3.3 荷载测量装置荷载测量装置采用自动化静载试验设备进行试验,采用荷重传感器测量荷重或采用压力传采用自动化静载试验设备进行试验,采用荷重传感器测量荷重或采用压力传感器测定油压,实现加卸荷与稳压自动化控制。量值溯源,不仅应对压力传感器感器测定油压,实现加卸荷与稳压自动化控制。量值溯源,不仅应对压力传感器进行校准,而且还应对千斤顶进行校准,或者对压力传感器和千斤顶整个测力系进行校准,而且还应对千斤顶进行校准,或者对压力传感器和千斤顶整
12、个测力系统进行校准。统进行校准。精密压力表使用环境温度为精密压力表使用环境温度为203,空气相对湿度不大于,空气相对湿度不大于80%,当环境,当环境温度太低或太高时应考虑温度修正。温度太低或太高时应考虑温度修正。压力表准确度等级压力表准确度等级应优于或等于应优于或等于0.4级(即级(即压力表的示值误差不大于压力表的示值误差不大于0.4%)。)。油压表的量程油压表的量程主要有主要有25、40、60、100 MPa,应根据实际使用要求,合理选择油压表。,应根据实际使用要求,合理选择油压表。荷重传感器:要求传感器的测量误差不应大于荷重传感器:要求传感器的测量误差不应大于1%。千斤顶校准一般从其量程的
13、千斤顶校准一般从其量程的20%或或30%开始,根据开始,根据58个点的校准结果给个点的校准结果给出率定曲线(或校准方程)。选择千斤顶时,最大试验荷载对应的千斤顶出力宜出率定曲线(或校准方程)。选择千斤顶时,最大试验荷载对应的千斤顶出力宜为千斤顶量程的为千斤顶量程的20%80%。当采用两台及两台以上千斤顶加载时,为了避免受检桩偏心受荷,千斤顶型当采用两台及两台以上千斤顶加载时,为了避免受检桩偏心受荷,千斤顶型号、规格应相同且应并联同步工作。号、规格应相同且应并联同步工作。3.主要检测仪器设备3.3 荷载测量装置荷载测量装置3.主要检测仪器设备3.4 变形测量装置变形测量装置变形测量置包括基准梁、
14、基桩桩和百分表或位移传感器变形测量置包括基准梁、基桩桩和百分表或位移传感器。1、基准梁、基准梁要有足够的刚度(工字钢作基准梁,高跨比不宜小于要有足够的刚度(工字钢作基准梁,高跨比不宜小于1/40;必要时可将两根基;必要时可将两根基准梁连接或者焊接成网架结构)基准梁越长,越容易受外界因素的影响,有准梁连接或者焊接成网架结构)基准梁越长,越容易受外界因素的影响,有时这种影响较难采取有效措施来预防。时这种影响较难采取有效措施来预防。基准梁的一端应固定在基准桩上,另一端应简支于基准桩上,以减少温度变基准梁的一端应固定在基准桩上,另一端应简支于基准桩上,以减少温度变化引起的基准梁挠曲变形。化引起的基准梁
15、挠曲变形。防护措施:在满足规范规定的条件下,基准梁不宜过长,并应采取有效遮挡防护措施:在满足规范规定的条件下,基准梁不宜过长,并应采取有效遮挡措施,以减少温度变化和刮风下雨、振动及其他外界因素的影响,尤其在昼措施,以减少温度变化和刮风下雨、振动及其他外界因素的影响,尤其在昼夜温差较大且白天有阳光照射时更应注意。一般情况下,温度对沉降的影响夜温差较大且白天有阳光照射时更应注意。一般情况下,温度对沉降的影响约为约为12mm。基准梁基准梁3.主要检测仪器设备3.4 变形测量装置变形测量装置反力装置反力装置试桩中心与锚桩中心试桩中心与锚桩中心(或压重平台支墩边)(或压重平台支墩边)试桩中心与基准桩中心
16、试桩中心与基准桩中心基准桩中心与锚桩中心基准桩中心与锚桩中心(或压重平台支墩边)(或压重平台支墩边)锚桩横梁锚桩横梁4(3)D且且2.0m4(3)D且且2.0m4(3)D且且2.0m压重平台压重平台4D且且2.0m4(3)D且且2.0m4D且且2.0m地锚装置地锚装置4D且且2.0m4(3)D且且2.0m4D且且2.0mJGJ106-2003试桩、锚桩(或压重平台支墩边)和基准桩之间的中心距离试桩、锚桩(或压重平台支墩边)和基准桩之间的中心距离 表表3-2注:注:1 D为试桩、锚桩或地锚的设计直径或边宽,取其较大者。为试桩、锚桩或地锚的设计直径或边宽,取其较大者。2 如试桩或锚桩为扩底桩或多支
17、盘桩时,试桩与锚桩的中心距尚不应小于如试桩或锚桩为扩底桩或多支盘桩时,试桩与锚桩的中心距尚不应小于2倍倍扩大端直径。扩大端直径。3 括号内数值可用于工程桩验收检测时多排桩设计桩中心距离小于括号内数值可用于工程桩验收检测时多排桩设计桩中心距离小于4D的情况。的情况。4 软土场地压重平台堆载重量较大时,宜增加支墩边与基准桩中心和试桩中软土场地压重平台堆载重量较大时,宜增加支墩边与基准桩中心和试桩中心之间的距离,并在试验过程中观测基准桩的竖向位移。心之间的距离,并在试验过程中观测基准桩的竖向位移。3.主要检测仪器设备3.4 变形测量装置变形测量装置v 3、百分表和位移传感器、百分表和位移传感器v 位
18、置:位置:沉降测定平面宜在桩顶沉降测定平面宜在桩顶200mm以下位置,最好不小于以下位置,最好不小于0.5倍桩倍桩径,测点应牢固地固定于桩身,即不得在承压板上或千斤顶上设置沉径,测点应牢固地固定于桩身,即不得在承压板上或千斤顶上设置沉降观测点,避免因承压板变形导致沉降观测数据失实。降观测点,避免因承压板变形导致沉降观测数据失实。v 数量:数量:直径或边宽大于直径或边宽大于500mm的桩,应在其两个方向对称安置的桩,应在其两个方向对称安置4个百个百分表或位移传感器,直径或边宽小于等于分表或位移传感器,直径或边宽小于等于500mm的桩可对称安置的桩可对称安置2个个百分表或位移传感器。百分表或位移传
19、感器。v 精度与量程:精度与量程:变形测量宜采用位移传感器或大量程百分表,对于机械变形测量宜采用位移传感器或大量程百分表,对于机械式大量程(式大量程(50mm)百分表,)百分表,大量程百分表大量程百分表JJG379规定的规定的1级标级标准为:全程示值误差和回程误差分别不超过准为:全程示值误差和回程误差分别不超过40m和和8m,相当于满,相当于满量程测量误差不大于量程测量误差不大于0.1%。因此。因此JGJ106-2003要求变形测量误差不要求变形测量误差不大于大于0.1%FS,分辨力优于或等于,分辨力优于或等于0.01mm。常用的百分表量程有。常用的百分表量程有50mm、30mm、10mm,量
20、程越大、周期检定合格率越低,但变形,量程越大、周期检定合格率越低,但变形测量使用的百分表量程过小,可能造成频繁调表,影响测量精度。测量使用的百分表量程过小,可能造成频繁调表,影响测量精度。3.主要检测仪器设备3.4 变形测量装置变形测量装置其它辅助设备:地基、复合地基试验用承压板、传力柱其它辅助设备:地基、复合地基试验用承压板、传力柱4.现场检测技术方法4.1 检测程序4.现场检测技术方法4.2 单桩竖向抗压静载试验1、试验依据及试验方法、试验依据及试验方法 建筑基桩检测技术规范建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003 地基基础设计规范地基基础设计规范GB50007-2002 试验方法:试验
21、方法:慢速维持荷载法、快速维持荷载法。慢速维持荷载法、快速维持荷载法。2、试验数量的确定、试验数量的确定当设计有要求或满足下列条件之一时,施工前应采用静载试验确定单桩当设计有要求或满足下列条件之一时,施工前应采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值:竖向抗压承载力特征值:1)设计等级为甲级、乙级的桩基;设计等级为甲级、乙级的桩基;2)地质条件复杂、桩施工质量可靠性低;)地质条件复杂、桩施工质量可靠性低;3)本地区采用的新桩型或新工艺。本地区采用的新桩型或新工艺。4.现场检测技术方法4.2 单桩竖向抗压静载试验2、试验数量的确定、试验数量的确定检测数量在同一条件下不应少于检测数量在同一条件下不应
22、少于3根,且不宜少于总桩数的根,且不宜少于总桩数的1%;当;当工程桩总数在工程桩总数在50根以内时,不应少于根以内时,不应少于2根。根。选桩原则选桩原则:单桩承载力和桩身完整性验收抽样检测的受检桩选择宜:单桩承载力和桩身完整性验收抽样检测的受检桩选择宜符合下列规定:符合下列规定:1 施工质量有疑问的桩;施工质量有疑问的桩;2 设计方认为重要的桩;设计方认为重要的桩;3 局部地质条件出现异常的桩;局部地质条件出现异常的桩;4 施工工艺不同的桩;施工工艺不同的桩;5 承载力验收检测时适量选择完整性检测中判定的承载力验收检测时适量选择完整性检测中判定的类桩;类桩;6 除上述规定外,同类型桩宜均匀随机
23、分布。除上述规定外,同类型桩宜均匀随机分布。4.现场检测技术方法4.2 单桩竖向抗压静载试验3、检测的时机、检测的时机由于成桩过程中,对地基土体产生了扰动使土体提供的阻力明显降由于成桩过程中,对地基土体产生了扰动使土体提供的阻力明显降低,不同土性的土体强度恢复所需要的时间不尽相同;对于现场浇筑的低,不同土性的土体强度恢复所需要的时间不尽相同;对于现场浇筑的混凝土桩,尚需要桩身混凝土达到设计强度。混凝土桩,尚需要桩身混凝土达到设计强度。JGJ106-2003JGJ106-2003GB50007-2002GB50007-2002土的类型土的类型休止时间休止时间(d)土的类型土的类型休止时间休止时间
24、(d)砂土砂土7砂土砂土7粉土粉土10粘性土粘性土非饱和非饱和15粘性土粘性土15饱和饱和25饱和软粘土饱和软粘土25对于泥浆护壁灌注桩,宜适当延长休止时间。对于泥浆护壁灌注桩,宜适当延长休止时间。4.现场检测技术方法4.2 单桩竖向抗压静载试验4、现场试验装置及控制要求1)两种典型的试验装置)两种典型的试验装置堆载反力平台装置堆载反力平台装置4.现场检测技术方法4.2 单桩竖向抗压静载试验堆载反力装置堆载反力装置4.现场检测技术方法4.2 单桩竖向抗压静载试验图图3-6锚桩试验装置示意图锚桩试验装置示意图4.现场检测技术方法4.2 单桩竖向抗压静载试验锚桩试验装置锚桩试验装置4.现场检测技术
25、方法4.2 单桩竖向抗压静载试验4.现场检测技术方法4.2 单桩竖向抗压静载试验4.现场试验装置及控制要求a.试桩桩顶处理试桩桩顶处理:试桩桩顶平面保持平整,并具有足够的强度。试桩桩顶平面保持平整,并具有足够的强度。JGJ106-2003 附录附录B 混凝土桩桩头处理混凝土桩桩头处理 B.0.1 混凝土桩应先凿掉桩顶部的破碎层和软弱混凝土。混凝土桩应先凿掉桩顶部的破碎层和软弱混凝土。B.0.2 桩头顶面应平整,桩头中轴线与桩身上部的中轴线应重合桩头顶面应平整,桩头中轴线与桩身上部的中轴线应重合 B.0.3 桩头主筋应全部直通至桩顶混凝土保护层之下,各主筋应在同桩头主筋应全部直通至桩顶混凝土保护
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