自平衡试桩法实际应用分析

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1、施工技术自平衡试桩法实际应用分析12黄圣棕方成（1.福建省地震局泉州基准地震台，福建泉州362000；2.北京城建勘测设计研究院有限责任公司，北京100101）摘要：本文主要介绍了自平衡试桩法的原理、方法和工程案例，案例为北京地铁15号线一期工程奥林匹克公园站桩基检测。奥林匹克公园站进行了3根工程桩的验收检测，为工程桩质量提供了验收证明，保证了地铁工程顺利进行。通过本文可以得出：自平衡试验方法能较准确地分清试桩的侧阻力与端阻力，对分析桩的承载力具有积极的意义，且装置简单，占用场地少，不需搬运笨重的反力架，试验周期较短，费用经济，特别

2、适合水上、坡地、基坑底、导洞内、狭窄场地等无法搭设堆重平台或锚桩反力架的桩基承载力检测工作，也是传统桩基承载力检测方法的一种有益补充。本文还总结了自平衡试验方法的优缺点，并为今后自平衡试验积累了宝贵经验。关键词：自平衡试验，桩端桩侧联合注浆；桩身内力测试；承载力，桩侧摩阻力；桩端阻力；中图分类号：TU473.1文献标识码：A文章编号：1674―3024（2015）04―64―03结束后可根据实测数据绘出相应的“向上的力与位移曲引言线”及“向下的力与位移曲线”，图2为自平衡试桩法承自平衡试验方法在国外被称为Osterberg试桩法，其

3、检载力计算图，根据两条Q—s曲线及相应的s-logt、s-logQ曲测思路是在1969年由日本的中山（Nakayama）和藤关线，可分别求得荷载箱上段桩及下段桩的极限承载力，将上（Fujiseki）提出的，1973年他们取得了对于钻孔桩的测试专段桩极限承载力经一定处理后与下段桩极限承载力相加即利；1978年Sumii获得了对于预制桩的测试专利。随后，为试验桩的极限承载力。Gibson与Devenny在1973年用类似的技术方法测定钻孔中混凝土与岩石间的胶结应力。基于同样的思路，相似的技术也为Cernak等人（1988）和美国西北大学

4、教授Osterberg（1989）所推广普及，并且得到了迅速和极大的发展。在我国，清华大学李广信教授在1993年首先将此方法介绍到国内,并在以后几年又做了大量的理论研究和模型试验,但缺乏现场试验研究。史佩栋从1996年来相继介绍了该方法在国外的应用和发展情况。东南大学土木工程学院与图1试验示意图图2承载力计算图江苏省建设厅、南京市建筑质监站于1996年开始实用性应2工程实例用，并于1999年制定了相应规程；随后2005年底杭州欧感科技有限公司也将荷兰通莫公司（TomerSystemsB.V.）自平2.1工程概况衡专业荷载箱技术系统引

5、进到中国。新建北京地铁15号线奥林匹克公园站为地下车站，为目前自平衡试验方法在江苏省广泛应用，在浙江、天津、15号线与既有8号线换乘车站。位于奥林匹克公园中心区，河南、广西、上海、山东、北京等省市也已开始使用。各地北京市中轴路西侧，大屯路地下隧道正下方，与大屯路隧道也陆续编制了自平衡检测规程，交通部2009年颁布了行业同呈东西向平行布置。标准《基桩静载试验自平衡》（JT/T738-2009）。2.1.1场区工程地质条件该方法在国内城市轨道交通桩基检测工程中的应用越本工程场地勘探范围内的土层划分为人工堆积层来越多，本文介绍的两个工程自

6、平衡试桩法的应用，为城市ml1al+pl（Q）、第四纪全新世冲洪积层（Q4）、第四纪晚更新世冲轨道交通工程基础桩承载力的设计、施工及检测提供了科学al+pl洪积层（Q3）三大类。自上而下依次为：的依据。（1）人工堆积层：粉土素填土①层、杂填土①1层；1自平衡试桩法的基本原理（2）第四纪全新世冲洪积层：粉土③层、粉质粘土③1层、粉质粘土③2层、粉细砂③3层、粉质粘土④层、粉土④自平衡试桩法的主要装置是一种经特别设计的可用于2层、粉细砂④3层；加载的荷载箱，荷载箱国内主要有两种型式，一种是主要由（3）第四纪晚更新世冲洪积层：粉质粘土⑥层

7、、粘土⑥千斤顶组、顶盖、底盖三部分组成，另一种是采用特殊的方1层、粉土⑥2层、细中砂⑥3层、圆砾⑦层、细中砂⑦2层、法实现液压腔体的密封，从而产生大截面的加压腔体，并且粉质粘土⑧层、粘土⑧1层、粉土⑧2层、细中砂⑧3层、卵石通过叠加式的压力单元结构，可实现超过荷载箱原始高度的⑨层、中粗砂⑨1层、粉细砂⑨2层、粉质粘土⑩层、粉土⑩行程。无论哪种荷载箱外径均略小于桩的外径，在载荷箱上部和下部均布设位移杆或位移丝，将荷载箱与钢筋笼焊接成2层、细中砂⑩3层。2.1.2水文地质条件一体放入钻孔内指定位置，即可浇注混凝土成桩。试验时，在地面上通

8、过油泵加压，产生向上与向下的推力，从而调动勘察深度范围内，发现五层地下水，地下水类型分别为桩周土的侧阻力与端阻力来维持加载，图1为试验示意图。上层滞水（一）、潜水（二）、层间水（三）、承压水（四）、桩身荷载箱中的压力可由安装在油泵油管