目录
一、工程概述与地质条件 ......................... 1 二、检测目的 ................................... 1 三、检测依据 ................................... 1 四、检测设备 ................................... 1 五、测试原理 ................................... 2 六、现场检测方法 ............................... 3 七、判别标准 ................................... 4 八、现场施工配合 ............................... 5 九、注意事项 ................................... 5 十、安全保证措施 ............................... 6
热力管道桥单桩竖向抗压
静载试验方案
一、工程概述与地质条件
市科学大道热力管道桥为电厂至市区引热入供热管网工程的配套工程，该供热管网工程的供热管道沿科学大道敷设，在南水北调总干渠桩号XYD6+543.280m处以桥梁方式跨越。
市科学大道热力管道桥实施桥型为三跨预应力混凝土连续桥梁，跨径组成为77m+135m+77m，桥梁全长2m，桥梁全宽7.0m，桥上布置两根热力水管，单根管荷载2400kg/m。0#块下不设主墩，直接通过支座支承于承台上。边跨桥墩采用矩形实心墩。全桥基础均采用钻孔灌注桩基础。
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工程区属北温带性季风气候，四季分明，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季晴朗日照长，冬季寒冷少雪。年平均气温在14～14.3℃之间，年平均降雨量0.9mm，降雨量年际变化大，且年内分配不均，多集中在7～10月份，约占全年降雨量的70%～80%。
地形地貌、岩层分类详见设计施工图。 二、检测目的
采用单桩竖向抗压静载试验对对两根工程桩（桩长50m，桩径φ150cm）进行承载力测试，评价单桩竖向抗压承载承载力是否满足设计要求，作为设计单位对桥梁结构复核的依据。 三、检测依据
《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2014）； 《建筑桩基技术规范》 （JGJ 94-2008）； 四、检测设备
本次试验采用武汉岩海RS-JYC静载测试仪进行数据采取，位移传感器的精度为0.1%FS,分辨力为0.01mm，压力传感器的准确度等于0.5级。
加载反力装置采用压重平台反力装置，根据设计单位提供的试桩最大试验荷载9788kN，加载反力装置能提供的最大反力约为12000kN。加载采用液压式千斤顶加载。试验桩的桩径为φ150cm，单桩承载板拟采用1.5m×1.5m的方形钢制承载板。各试验设备见表1。
表1 试验设备一览表
试验设备 测试仪器设备 沉降测量设备 荷载测量设备 试验加载设备 仪器 名称 静载测试仪 位移传感器 压力传感器 液压千斤顶 型号规格 RS-JYC RSWS-50 ST3000LBⅡERYH 量程 / Q47 0～50mm 0～70MPa H11321 2014.11.14～2015.11.13 2015.08.23～2016.08.22 省计量院 省计量院 检测中心 力学室 设备编号 校准/检定 起止时间 2014.11.14～2015.11.13 校准/检定 单位 省计量院 QF630T-200 0～6300kN Q108、Q109、2015.05.21～2015.11.20 Q110、Q111 五、测试原理
单桩竖向抗压静载试验是在桩顶部逐级施加竖向压力，观测桩顶部随时间产
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生的沉降，观察受检基桩在沉降过程中的的受荷状态，使用仪器按照规范要求采集数据并得到荷载-沉降（Q-s）曲线、沉降-时间对数（s-lgt）曲线等参数，采用一定的方法(规范、规程规定)分析、评价单桩竖向抗压承载力水平，它是目前最可靠且应用最广泛的方法。
反力装置采用压重平台反力装置，试验原理示意见图1所示。
图1 单桩竖向抗压静载试验原理示意图
六、现场检测方法
1、在验证性的单桩竖向抗压静载试验中，一般取“设计单桩承载力特征值×2”作为试验的最大加载值。本试验中，试验的最大加载值取设计单位提供的“试桩最大试验荷载”9788kN。
2、试验桩、压重平台支墩边和基准桩之间的中心距离应符合表2的规定。
表2 受检桩、压重平台支墩边和基准桩之间的中心距离
距离 反力装置 受检桩中心与压重平台支墩边 压重平台 注：D为受检桩设计直径 ≥4D且≥2.0m 试验桩中心与基准桩中心 ≥4D且≥2.0m 基准桩中心与压重平台支墩边 ≥4D且≥2.0m 3、安装位移传感器。在桩顶以下200mm的桩身两个方向分别对称设置4个沉降量测点。采用两根足够强度的钢管作为基准梁，梁的一端固定在基准桩上，另
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一端简支于基准桩上。分别用磁性表座将位移传感器固定在基准梁上，并将位移传感器对准设置好的沉降测量点位置以便采集沉降数据。
4、加载时，由平放于承压板顶面的千斤顶出力，将反力传递给主梁、次梁、压重平台及配重。千斤顶的合力中心与反力装置的重心、桩横截面形心重合，保证合力方向与桩顶面垂直。
5、加载采用慢速维持荷载法逐级等量加载，分级荷载取最大加载值的1/10，其中，第一级加载量取分级荷载的2倍；卸载时每级卸荷量取加载时分级荷载的2倍，且逐级等量卸载，直至荷载为零。加、卸载时，荷载传递应保持均匀、连续、无冲击，且每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的±10%。
6、每级荷载施加后，分别按第5min、15min、30min、45min、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次桩顶沉降量，当桩顶沉降速率达到相对稳定标准时，施加下一级荷载。【相对稳定标准：每一小时内的桩顶沉降量不得超过0.1 mm，并连续出现两次（从分级荷载开始后的30min开始，按1.5h连续三次每30min的沉降观测值计算。）】
7、当出现下列情况之一时，可终止加载：
a、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，且桩顶总沉降量超过40mm；
b、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尚未达到相对稳定标准；
c、已达到设计要求的最大加载值且桩顶沉降达到相对稳定标准； d、荷载-沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量60～80mm；当 桩端阻力尚未充分发挥时，可加载至桩顶总累计沉降量超过80mm。
8、卸载时，每级荷载维持1h，按第15min、30min、60min测读桩顶沉降量后，即可卸下一级荷载。卸载至零后，应测读桩顶残余沉降量，维持时间为3h，测读时间为第15min、30min，以后每隔30min测读一次。 七、判别标准
1、单桩竖向抗压极限承载力按下列方法分析确定：
a、根据沉降随荷载变化特征确定：对于陡降型Q-s曲线取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值，应取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值； b、根据沉降随时间的变化特征确定：应取s-lɡt曲线尾部出现明显向下弯曲
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的前一级荷载值；
c、出现终止加载条件第2款情况时，取前一级荷载值；
d、对于缓变型Q-s曲线，宜根据桩顶总沉降量，取s等于40mm对应的荷载值；对D（D为桩端直径）大于等于 800mm的桩，可取s等于0.05D对应的荷载值；当桩长大于40m时，宜考虑桩身的弹性压缩；
e、不满足上述情况时，桩的竖向抗压极限承载力宜取最大加载值。 2、根据现场单桩竖向抗压静载试验所得到的数据，结合受检桩与设计单桩承载力特征值，综合分析判断受检桩的单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。评判标准见表3。
表3 单桩竖向抗压承载力评判表
试验加载到试桩最大试验荷载前，出现规范规定的能够确定单桩竖向抗压极限承载力的情况 判定依据 试验得单桩竖向抗压极限承载力＜ 试桩最大试验荷载 结论 试验加载到试桩最大试验荷载，未出现规范规定的能够确定单桩竖向抗压极限承载力的情况 判定依据 试验得单桩竖向抗压极限承载力≥ 试桩最大试验荷载 结论 单桩竖向抗压承载力不满足设计要求 单桩竖向抗压承载力满足设计要求 八、现场施工配合 1、对场地道路的要求
现场道路应满足50吨吊车、40吨汽车的通行。现场试验场地不小于100m2（尽量满足15m×15m），应具备三通一平的条件。建设方应就近指定一个具有380V和220V电源的接线点或相应的配电箱，从静载试验点至工程场地外的城市道路之间应保障不影响试验用车辆的通行。 2、试桩桩头的加固设计与施工
2.1本试桩单桩竖向极限承载力较大，对试桩桩头加强处理，构造及长度及具体做法应按规范进行设计。
2.2桩头顶面应平整，桩头中轴线与桩身上部的中轴线应重合；
2.3桩头主筋应全部直通至桩顶混凝土保护层之下，各主筋应在同一高度上； 2.4距桩顶1.5m范围内，用厚度为3mm～5mm的钢板围裹或距桩顶1.5倍桩径范围内设置箍筋，间距不宜大于100mm。桩顶应设置钢筋网片2～3层，间距60～100mm。
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2.5桩头混凝土强度等级宜比桩身混凝土提高1～2级，且不得低于C40。 2.6试桩混凝土浇注至自然地面，并保证桩顶混凝土强度达到设计要求后，凿除桩顶浮浆部分，绕桩身挖出高300毫米的圆台，放置好设计配筋和钢筋网片，清理干净杂物，并清洗接桩界面，在桩头外侧放置3mm厚的保护筒，护筒采取有效加固措施，放置配筋和护筒时，应使其中心与桩中心贴合，中心偏移和垂直度等都满足设计和规范要求，检验合格后，固定其位置，保证在施工过程中不偏移或倾斜，再进行二次混凝土浇注。浇筑过程中振捣密实，顶面平整，凝固后做好浇水养护。 九、注意事项 1、资料收集
检测任务开展前，应对受检工程进行现场调查，搜集其工程地质资料、基桩设计图纸和施工记录、监理日志等，对于单桩竖向抗压静载试验尤其要对桩周土的性质、各土层的岩性特征进行详细了解并记录，还需要了解施工工艺及施工过程中出现的异常情况。 2、仪器的检查
去现场实施检测任务前，务必对本次检测所需的检测仪器进行检查、调试，基桩检测用仪器设备应在检定或校核有效期内。 3、检测龄期要求
3.1 桩身混凝土要达到设计要求。
3.2 满足休止期：砂土，7d；粉土10d；粘土，非饱和，15d，饱和，25d。 4、参数的现场复核
对于受检桩的桩型、桩径、桩长、桩身砼强度、持力层及极限承载力等设计参数，应根据实际情况对其进行实际测量并记录，如检测前可以对桩径、桩间距等参数进行现场测量，以保证检测的准确性。 5、试验仪表的选择
最大试验荷载对应的油压不宜小于压力表量程的25%，避免“大称称轻物”。同时，为了延长试验仪表的使用寿命，试验用压力表、油泵、在最大加载时的压力不应超过规定工作压力的80%。 荷重传感器、压力传感器或压力表的准确度应优于或等于0.5级。
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十、安全保证措施
由于静载试验的特殊性，现场试验人员务必要保证必要的安全措施。 为了确保试验工作能安全、顺利进行，严格执行国家有关安全生产的各项规定，采取切实措施，防范于未然。
1、进场前做好现场试验人员的安全教育工作。 2、安装试验装置时，必须确保平稳安全。
3、重力平台一次性堆载到位，吊装过程中务必保持合理、均匀堆载。 4、试验现场保持高度的警惕性，试验现场务必佩戴安全帽、夜间穿反光服，对可能发生的状况做好必要的防护措施。
5、现场试验人员必须严格遵守操作规程。 6、试验时必须注意用电安全。
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