《锡澄高速公路江阴高架桥钻孔灌注桩静载试验》

锡澄高速公路江阴高架桥的建设中，钻孔灌注桩静载试验是确保工程质量的关键环节。静载试验通过在桩顶施加竖向压力，模拟桩在实际使用中的受力状态。试验现场，专业设备被精心安装，各类传感器准确布置以采集数据。在试验过程中，逐步增加荷载并持续观测桩的沉降量等参数。这一试验能精确测定钻孔灌注桩的承载能力、沉降特性等重要指标，为江阴高架桥的桩基设计合理性提供依据，保障高架桥在未来长期运营中的安全性与稳定性。

    1 概述

    1.1 江阴高架桥简介

    锡澄高速公路江阴高架桥位于江阴市区东侧，北接长江大桥，向南跨越澄江路，滨江路、人民东路、澄张公路等4条主干线，全长3982.23m，是我省目前最长的公路高架桥，桥宽2×16.25m，双向6车道，设计时速100km/h，设计荷载：汽-超20、挂-120，155跨，1860根钻孔灌注桩（半幅桥单个桥墩承台下6根钻孔桩）。（参考《建筑中文网》）

    1.2桩桩位、工程地质情况

    根据江阴高架桥桥位处工程地质复杂多变的特点，选取141#墩、29#墩两处作试桩。这两处桩位的工程地质士层包括了全线的他质土层，有很好的代表性。

    1.3 试验桩设计及施工情况（见表1）

    141#墩1号、2号试桩设计桩长为40.8#；29#墩3号、4号试桩设计桩长为36.1m，设计桩径均为100cm，试桩砼设计强度等级为C25级，与工程桩设计相同。
    单根试桩设计加载量为1200t，单根锚桩的设计抗拔力为1.25×2000KN，拉力全部由钢筋承担，砼不承受拉力，验算最大裂缝开裂宽度不超过0.25mm。

    试桩施工情况表

    2 单桩竖向抗压静载荷试验

    2.1 试脸方法

    试验采用“六锚一”锚桩反力梁法。

    2.2 加、卸载等级、稳定标准及卸载条件

    2.2.1 加载分级

    根据试桩桩位工程地质勘探资料，桩基础的设计资料以及有关规范，分析估算承裁力后按9～11级加载。

    2.2.2 测读桩顶沉降量的间隔时间

    每级加载后，隔5、10、15、15、15min测读一次，累计1h后，每隔30min测读一次。

    2.2.3 沉降相对稳定标准

    每级荷载作用下，桩顶沉降量在每h内小于0.1mm，并连续出现两次，且每级荷载维持对间不少于2h，即视为稳定，可加下一级荷载。

    2.2.4 终止加载条件

    根据JGJ94-94规范之规定，只要满足下述条件之一即可终止加载：

    （1）某级荷载的沉降增量大于前级等量荷载沉降增量的5倍；

    （2）某级荷载的沉降增量大于前级等复荷载沉降增量的2倍，且24h沉降仍不稳定；

    （3）己达到锚桩的最大抗拔力。

    2.2.5 卸载对测的规定

    每级卸载值为加载值的2倍，卸载后隔15min读一次，读两次后，隔0.5h再读—次，即可卸下一级纸荷载，全部卸载后，隔3—4h再读—次。

    2.2.6 锚桩上拔量标准

    试验的锚桩将作为工程桩使用，其桩—土体系的承载力特征等因素不得破坏，本次试验锚桩最大上拨量控制在5mm以内。

    2.3 测试结果与分析

    2.3.1 测试结果

    根据试验所测荷载P与沉降值S及试验记录的时间T和对应的沉降位移S，用计算机绘制成P—S曲线，S—LG（P）（kN）曲线和S—LG（t）曲线。因4根试桩曲线均力陡降型，现摘录4号试桩成果曲线。

    2.3.2 成果分析

    （1）4号试桩极限承载力的确定：
    最大加载值：13000k

    桩顶最大竖向位移值：80.04mm

    卸载后残余沉降量：71.81mm，占总沉降量的89.7%。残余沉降量较大，其桩—土体系已达破坏状态，

    卸载后桩顶回弹值：8.23mm，占总沉降量的10.3%。

    观测历时：92.5h。

    根据“94-94”规程终止加载条件，第11级荷载12000kN，沉降增量ΔS11/ΔS10>2，且经24h沉降仍不稳定，根据终止加载条件之（2）条规定、应该结束加载，但是加该级荷载对的总沉降量尚小，又加一级荷载以便进一步观察桩内各截面的应力和桩底反力变化情况。
    ①根据P—S曲线或S—lg（P）曲线显著陡降来确定极限承载力
    当4号试桩在加载至11000kN后，P—S曲线上出现明显下弯、及S—lg（P）曲线出现明显的拐点、曲线陡降，确定极限承举载力为11000kN。
    ②根据桩顶下沉随时间发展的规律
    当4号试桩在加载至12000kN时，S—lg（t）曲线的尾部出现明显转折，存在下弯段特征，取该级荷载的前一级荷载11000kN为该桩的单桩极限承载力。
    （2）极限摩阻力、极限端承力的椎算
    利用S—lg（P）图，可以从极限承载力里将极限摩阻力和极限端承力分开，具体作法是将以极限荷载为起点的直线段延长与横坐标相交，其交点与坐标原点间的荷载值即为极限摩阻力、剩余部分为极限端承力。
    用儿何方法得到推算方程：

    fu=（Pu/Pmax）α×Pu
    α=1/（Smax/Su-1）

    式中：fu为桩的极限摩阻力；

    Pu为桩的极限承载力；

    Pmax为桩的破坏荷载；

    Smax为桩的总沉降量；

    Su为桩的极限承载力对应的沉降量。

    2.3.3 结论

    根据两组对比试验结果绘制出的P—S、S—lg（P）以及S—lg（t）曲线，两组试验桩的极限承载力取值建议如表2。

    极限承载力推荐表 表2

原文网址：http://www.pipcn.com/research/200603/4150.htm