苏丹西纳大桥基桩静载自平衡试验探究

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1、苏丹西纳大桥基桩静载自平衡试验探究摘要：该文介绍了桩基自平衡试验法在苏丹西纳大桥工程中的应用。阐述了自平衡法的测试机理、试桩施工要求及试验程序，并对试验结果进行了整理和分析。为同类桥梁的设计和施工提供参考。Abstract：Self-balancedtestmethodforSudanSinnarbridgeisintroduced.Thetestmechanism,constructionrequirementoftestpileandtestprocedureofself-balancedmethodareelaborated,andthetestresuItsaren

2、eatenedandanalyzed・Referencesareprovidedforthedesignandconstruetionofsimilarbridges・关键词：桩底注浆；自平衡法；荷载箱；极限承载力；等效转换Keywords：groutingpilebottom；self-balancedmethod；loadcell；ultimatebearingcapacity；equivalentconversion中图分类号：U448.23文献标识码：A文章编号：1006-4311(2012)21-0119-021工程概况西纳大桥位于苏丹共和国喀土穆南部约300公里

3、处的青尼罗河上，桥位处青尼罗河河面宽度约280m,东岸为一片芒果林，西岸为河滩，距离市区较远，上游约3.9km处有西纳大坝，大坝建于1925年。西纳大桥为57m+2X98m+57m预应力混凝土变截面连续梁一连续刚构组合梁桥。为提高基桩承载力采用桩底注浆技术［1］,桥型布置如图1所示。为了解桩底注浆对单桩承载力的实际效果［2］,保证构的安全性，在桥墩和桥台下各选取1根工程桩进行承载力试验，相关参数见表1。2桩承载力试验2.1机理介绍试验主要装置是一种特别设计的荷载箱。将荷载箱和钢筋笼焊接为一体，然后放入桩体，下一步浇注混凝土成桩。试验时，通过油泵加压，伴随压力增大，荷载箱会向

4、上、向下发生位移，促使桩侧阻力及桩端阻力的发挥。荷载箱中的压力通过压力表测出，荷载箱的向上、向下位移通过位移传感器显示。因此，可根据读数画出相应的“向上的力与位移图”及''向下的力与位移图”，根据向上、向下Q-S曲线判断桩承载力、桩基沉降、桩弹性压缩和岩土塑性变形［3］。2.2仪器设备①试桩采用环形荷载箱。加载值的率定线经计量部门确定，荷载箱的埋设位置由现场地质情况定出。②高压油泵。③电子位移传感器。目的在于测量桩身荷载箱处的向上位移，向下位移和桩顶向上位移。④电脑及数据自动采集仪一套。2.3试桩施工要求①成孔的桩底沉渣厚度、孔径、钻孔垂直度需满足规范要求。②在地面上绑扎、

5、焊接钢筋笼。③荷载箱应垂直放在平地上，保证荷载箱水平度小于5%。④试桩混凝土标高与工程桩相同，导管到达桩端然后浇注混凝土，浇混凝土至设计要求标髙；荷载箱下部混凝土的坍落度应不小于20cm。⑤荷载箱埋完后，保护油管和声测管封头。⑥浇注混凝土时，应事先准备一些混凝土试块。⑦测试期间应保证持续供电，试桩周围10m内避免大振动。⑧布置平衡梁。⑨试桩时将外部因素的影响减到最低。2.4试验流程加载通过慢速维持荷载法进行，流程按中华人民共和国交通行业标准《基桩静载试验自平衡法》(JT/T738-2009)进行[4],即：①成桩至试验间隙时间：在桩身压浆后不少于15do②荷载分级：每一级加

6、载等于估计加载大小的1/15,第一级采用两倍荷载，卸载分5级完成。如表2所示。③位移观测：每级加载完成后，在第1个小时内分别在5、15、30、45、60min分别进行读数，其后，每隔30min读数一次。把电子位移传感器与电脑连接，直接由电脑控制读数，在电脑屏幕上可以画出Q-S、S-lgt.S-lgQ曲线。④稳定标准：在每一级荷载作用下，桩的位移在1小时内不大于0.1mm,还需连续出现两次。⑤终止加载条件：当荷载一位移(Q—s)曲线和位移一时间(s-lgt)曲线上出现能判断极限承载力的突然下降段；在某一级荷载作用下，桩的位移为其前一级荷载作用下位移量的5倍；某级荷载作用下，桩

7、的位移量的大于前一级荷载作用下位移量的2倍，且经24小时没有达到相对稳定；加载到估计承载力可以结束。⑥卸载：卸载要求分级进行，共分5级卸载。每级荷载卸载后，需要观察桩顶的回弹量，观测办法参考沉降要求。待回弹量稳定后，继而卸下一级荷载。⑦单桩竖向抗压极限承载力判断准则：根据测量得到的荷载箱上、下位移计算承载力公式［5］：Qu二・+Qu此方法适用于单桩承载力的计算，但相应的桩顶位移不宜采用此公式。3数据的整理分析以试桩2为例，整理分析试验结果。如表3所示。承载力试验结果向传统静载试验的桩顶荷载一位移曲线转换方法是：根据