基桩自平衡测试技术及相关问题探讨

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1、基桩自平衡测试技术及相关问题探讨【摘要】介绍了自平衡测试技术，详解了该技术的相关优势，结合先阶段应用情况，分析了自平衡测试技术的相关问题，如桩底沉渣浮浆的影响，测试系统的稳定性，测试数据的可靠性等，并对该技术的发展提出了相关展望。【关键词】基桩测试；自平衡；问题；展望1基桩自平衡测试技术1.1基桩自平衡测试技术简介目前，我国确定基桩承载力的方法主要为静力载荷试验方法，即采用接近于竖向抗压桩实际工作条件的方法。静载荷试桩法作为一种标准方法，可提供设计完整可靠的承载力参数，避免工程潜在的不安全因素，而且还能积累经验促进其他试桩法的发展，但该

2、方法的缺点是成本高、工程量大和工期长。且单桩承载力越高，试桩困难越大，以致许多大吨位桩的承载力往往得不到准确数据，基桩的潜力不能合理发挥，这是基桩础领域面临的一大困惑。用桩侧阻力作为桩端阻力的反力测试桩承载力的概念早在1969年就被日本中山和藤关所提出，称为桩端加载试桩法。20世纪80年代中期类似的技术也为Osterberg等人所发展，其中Osterberg将此技术用于工程实践，并推广到世界各地，所以人们一般称这种方法为Osterberg-Cell载荷实验或O-cell载荷实验。上世纪90年代末期，该技术开始进入我国，经过多年的发展，目

3、前已在我国多个省份得到大范围的应用，同时，也得到越来越多、越来越明确的相关地方标准、行业标准和国家标准的采纳和支持。大的测试如润扬大桥南叉桥南塔试桩，桩径2.8m，桩长59m，狈！］得极限承载力为120MN;舟山西堠门大桥，桩径2.8m，桩长40m，测得极限承载力为130MN。自平衡平衡测桩法的主要装置是一种经特别设计类似于千斤顶的可用于加载的荷载箱。基桩自平衡试验幵始后，在地面上通过油泵加压，随着压力增加，荷载箱产生的荷载沿着桩身轴向往上、往下传递，促使桩侧阻力及桩端阻力的发挥。假设基桩受荷后，桩身结构完好（无破损，混凝土无离析、断裂

4、现象），则在各级荷载作用下混凝土产生的应变量等于钢筋产生的应变量，通过量测预先埋置在桩体内的钢筋应变计，可以实测到各钢筋应变计在每级荷载作用下所得的应力一应变关系，从而推出相应桩截面的应力一应变关系，那么相应桩截面微分单元内的应变量亦可求的。由此便可求得在各级荷载作用下各桩截面的桩身轴力及轴力、摩阻力随荷载和深度变化的传递规律。1.2基桩自平衡测试技术优势总的来说，该技术有以下几点优势：1）装置简单，不占用场地，不需运入数千吨物料，不需要构筑反力架，可多根桩同时测试，扩大检测面，试桩准备工作省时、省力、安全；2）该法利用桩的侧阻与端阻成

5、反力，因而可清楚的分出侧阻力与端阻力分布和各自的荷载-位移曲线。3）节省实验费，但与传统方法相比可节省费用的30%〜60%，具体比例视桩吨位和地质条件而定，吨位越大越明显。4）实验后试桩仍可以做为工程桩实用，必要时可利用预埋管对荷载箱进行压力灌浆；5）在下列情况下或设置传统的堆载平台或锚桩反力架特别困难或特别花钱时，该法更显示其优势，例如：水上试桩，坡地试桩，基坑底试桩，狭窄场地试桩，斜桩，嵌岩桩，抗拔桩等，这些都是传统试桩法难以做到的。6）方便的重复试验。可在同一桩端深度的不同的时间（后压浆试桩效果对比）在同一根桩上方便的进行试验；7

6、）可得到土阻力的静蠕变和恢复效果。试验荷载可保留所需的任意长时间段，因此可实测桩侧和桩端阻力的蠕变行为的数据；2基桩自平衡测试相关问题基桩自平衡测试阶段，施工现场环境复杂、条件恶劣，操作人员素质及水平参差不齐，另外荷载箱设计上的不合理都会给荷载箱的测试工作带来较大的影响。因此，要避免或减轻内外部因素对自平衡测试工作的不利影响，保障测试数据的安全可靠，有以下几个问题需要注意。2.1荷载箱在浇筑过程中的配合性能在实际工程应用中，荷载箱通常与钢筋笼焊接装配为一体后一起吊入桩孔，在后续的桩身浇注过程中，荷载箱的存在大大减小了荷载箱下部桩身的浇注

7、空间造成大量的沉渣和浮浆滞留桩底，对成桩质量及其带来的后期的基桩承载力测试均有较大的影响，这也是影响自平衡测试技术发展的主要方面。因此，荷载箱与桩身的混凝土浇注需有良好的配合性，这其中对荷载箱装置的整体设计提出了很高的要求。2.2自平衡测试系统的稳定性能荷载箱在实际工程应用中面临各种各样复杂的测试环境，需保证其测试数据的稳定性，真实地反应基桩承载力情况。这就需要在荷载箱的研制上，保证其具有高度的稳定性。首先，保证荷载箱在测试的过程中自身的完整性，油管、位移管等关键装置不会在测试中轻易被破坏（比如在实际基桩检测中发生的输油管破裂漏油现象等

8、），上下板不会由于挤压产生屈曲变形，传感器在测试过程中不出现故障等；其次要保证配套的数据采集系统稳定可靠，采集数据过程中不会或极少出现无故断电、死机、软件故障等情况。2.3.荷载箱测试技术的适应性问题荷载箱