本文關(guān)鍵詞：抗拔性能，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘 要】擠擴支盤樁的抗拔承載性能和荷載傳遞機理的試驗 研究 比較缺乏，且都局限于縮尺模型樁的抗拔試驗 分析 ，其試驗結(jié)果的可靠性不具有普遍指導(dǎo)意義。北京奧運地鐵某支線站施工現(xiàn)場進行的我國首次支盤樁原位豎向抗拔靜載試驗，對支盤樁的抗拔試驗全過程進行闡述。通過對試驗過程以及試驗注意事項的分析，對同類基樁的原位試驗檢測具有借鑒意義。【關(guān)鍵詞】支盤樁;抗拔;試驗設(shè)計

隨著城市高層建筑的興起和 發(fā)展 ，樁基工程 應(yīng)用 越來越廣泛。一般樁基工程中，樁基承受上部壓荷載的作用，相關(guān)的 理論 及試驗研究已有不少 文獻 述及。而對于一些特殊的建筑物，如高聳的電視塔、煙囪以及承受浮托力作用的地下建筑等，基礎(chǔ)常采用抗拔樁。 目前 對于擠擴支盤抗拔樁承載特性試驗研究比較少[1]，且原位試驗更是少之又少。本文將針對奧運地鐵某支線站進行的支盤樁豎向抗拔原位靜載試驗，對該試驗過程以及試驗中的注意事項進行分析，，為同類基樁的原位試驗檢測提供依據(jù)。

1 場地水文地質(zhì)條件

1.1 工程概況

 本工程是北京地鐵奧運支線第三座車站，車站基坑分地下兩層，地下一層采用放坡開挖，地下二層基坑采用鉆孔灌注樁圍護，內(nèi)支撐采用鋼支撐系統(tǒng)。由于車站站址處地下水位較高，車站結(jié)構(gòu)自重及頂板上覆土不能滿足抗浮要求，在結(jié)構(gòu)底板下設(shè)置抗拔樁，抗拔樁采用擠擴支盤灌注樁。樁頂位于結(jié)構(gòu)底板以下，標(biāo)高為 27.80m。本試驗將模擬工程樁在基坑中標(biāo)高為 35.50m 的地下一層打 3 根試驗樁（位置見圖 1），對試驗樁單樁豎向抗拔性能進行原位試驗檢測。1.2 地質(zhì)概述

 本工程場地位于永定河沖積扇的北部邊緣。地層自上而下分布如下：

 人工堆積層：人工填土層總厚為 0.70 m～4.00m，層底標(biāo)高為 40.34m～43.59m。

 第四紀沖洪積層：本大層總厚度為 7.40m～13.00m，層底標(biāo)高為 30.51m～33.93m。

 粉質(zhì)黏土層：本大層總厚度為 3.80m～11.90m，層底標(biāo)高為 22.56m～26.60m。

 卵石層。

1.3 水文條件

 據(jù)北京市勘察設(shè)計院提供的數(shù)據(jù)，地下水分三層，分別為潛水、層間水和承壓水、層間水和承壓水以側(cè)向徑流和越流方式補給為主，以側(cè)向徑流和人工開采方式排泄。

 第一層地下水為潛水，水位標(biāo)高為 36.28m～39.39m（水位埋深為 5.00m～8.20m）。

 第二層地下水為層間水，水位標(biāo)高為 25.46m～34.74m（水位埋深為 9.30m～18.70m）。

 第三層地下水為承壓水，水位標(biāo)高 11.06m～19.69m（水位埋深為 25.00m～33.10m），水頭高度為2m～5m。

2 樁基設(shè)計及施工 方法 

2.1試驗樁設(shè)計簡述

 本試驗設(shè)計 3 根試驗樁，4 根錨樁。設(shè)計樁長為24.50m，樁徑 850mm，樁身混凝土強度 C30，設(shè)計要求單樁豎向抗拔承載力特征值 4040kN。樁徑、樁身混凝土強度、主配筋規(guī)格與工程樁相同。試驗樁在基坑開挖的地下一層打樁，地下一層標(biāo)高比工程樁樁頂標(biāo)高高出 7.70m，故試驗樁施工時混凝土只需灌注到樁長 24.50m 處，上部的 7.70m 的部分不必灌注。

2.2 擠擴支盤灌注樁的施工（參見 中國 工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)送審稿《擠擴支盤灌注樁技術(shù)規(guī)程》）

 1）測量定位及護筒埋設(shè)；

 2）成孔設(shè)備就位及鉆具檢驗；

 3）成孔、成盤及支盤檢驗；

 4）鋼筋籠制作、吊放并吊放導(dǎo)漿管和清孔；

 5）灌注水下混凝土并做成樁質(zhì)量檢測。

為了研究擠擴支盤抗拔樁的受荷特征和與樁身側(cè)摩阻力傳遞 規(guī)律 ，在支盤上下和兩支盤間的樁身內(nèi)預(yù)埋了鋼弦式鋼筋應(yīng)力計，埋設(shè)位置見圖 2。3 測試方案

3.1 承載力測試

3.1.1 方法原理與設(shè)備

 根據(jù)現(xiàn)場實際情況，本試驗采用錨樁法。錨樁法試驗是利用錨樁給試驗樁提供反力的試驗方法。本試驗在每根試驗樁的兩側(cè)各打 1 根反力樁作為錨樁。試驗樁上部的 7.70m 只配主筋不灌注混凝土，主筋露出地面 1m。將試驗樁主筋錨固在加載鋼梁上，鋼梁兩端支撐于反力樁樁頂。確定試驗樁與反力樁中心距離不小于 3.4m[2]。試驗樁與反力樁之間的相對位置如圖 3 所示，中間兩根反力樁重復(fù)使用一次。每根反力樁需要提供不低于 5000kN 的抗壓承載力，根據(jù)勘察報告經(jīng) 計算 表明，反力樁樁端需進入卵石層 800mm，樁長約 25.50m，樁頂位于標(biāo)高 35.50m，樁徑、樁身混凝土強度與試驗樁相同。配筋在樁頂附近適當(dāng)加強，以防試驗壓力過大，樁頭破碎。試驗設(shè)備包括：反力系統(tǒng)、自動化荷載加載裝置及荷載、樁頂上拔、反力樁沉降觀測系統(tǒng)。反力系統(tǒng)為 1 根反力主梁，長 8m，兩端為中點供力能力大于 10 000kN，觀測系統(tǒng)由 4 支 電子 位移計、2 支數(shù)顯百分表、壓力傳感器和靜載荷試驗儀組成。布置示意圖如圖 4 所示。3.1.2 試驗加載、卸載方式

 試驗樁設(shè)計單樁豎向抗拔承載力特征值為 4040kN，試驗最大加載值不小于單樁豎向抗拔承載力特征值的 2 倍，即不小于 8080kN，加載采用慢速維荷法，分 10 級進行。

 本試驗選用 2 臺千斤頂分別置于反力樁上。通過安置在千斤頂上的測力傳感器測讀壓力，兩儀器的壓力讀數(shù)之和即為試樁樁頂荷載。在試樁樁頂安裝 4 支 電子 位移計測讀各級荷載作用下的樁頂上拔量，并用數(shù)顯百分表測量反力樁沉降量，如圖 5所示。試樁主筋直接伸出地面并焊接在反力梁側(cè)壁上如圖 6 所示。

3.1.3 位移量觀測

 1）基準(zhǔn)梁的安裝

 每樁試驗樁設(shè) 2 個 I 32a 工字鋼作為基準(zhǔn)梁，基準(zhǔn)梁架在基準(zhǔn)樁上，一端固定，一端自由支撐。2根基準(zhǔn)樁間距至少大于 6.8m�；鶞�(zhǔn)樁可用鋼管樁或灌注樁，埋入地下 2m。位移計通過磁性表座固定在基準(zhǔn)梁上。

 2）樁頂上拔量觀測方式[3]

 a. 每級荷載施加后按第 5min、15min、30min、45min、60min 測讀樁頂上拔量，以后每隔 30min 測讀一次。

 b.試驗樁上拔穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：每一小時內(nèi)的樁頂上拔量不超過 0.1mm，并連續(xù)出現(xiàn)兩次（從分級荷載施加后第 30min 開始，按 1.5h 連續(xù)三次每 30min 上拔觀測值 計算 ）。

 c.當(dāng)樁頂上拔速率達到相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時，再施加下一級荷載。

 d. 卸載時，每級荷載維持 1h，按第 15min、30min、60min 測讀樁頂上拔量后，即可卸下一級荷載。卸載至零后，應(yīng)測讀樁頂殘余上拔量，維持時間為 3h，測讀時間為第 15 min、30min，以后每隔30min 測讀一次。

3.2 支盤探測

3.2.1 地層勘探

 在試驗樁旁布置地質(zhì)鉆孔 1 個，孔深 34.00m。SH30 型鉆機沖擊鉆進、套管護壁。要求查明地面以下 34.00m 深度內(nèi)的地層，準(zhǔn)確分層。

3.2.2 支盤位置、大小、厚度探查

 在每根樁上布置 3 個鉆芯孔，孔外徑 100mm，孔均勻?qū)ΨQ分布在距樁中心 850mm 處，孔深以鉆穿支盤為準(zhǔn)。記錄支盤深度，厚度。支盤混凝土芯樣全部保存。

4 試驗中應(yīng)注意的 問題 

4.1 鋼筋計安裝

 支盤樁的實際成盤位置與設(shè)計成盤位置會有偏差，應(yīng)根據(jù)場地實際土質(zhì)條件確定成盤位置后方可安裝鋼筋計。

4.2 鋼筋計安裝方式

 可以采用綁條焊接和套管對接兩種方式。采用綁焊式時，應(yīng)注意對鋼筋計降溫，避免焊接溫度過高對鋼筋計造成損害，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確；套管對接連接，鋼筋計套絲時應(yīng)將其可靠固定，避免松動而導(dǎo)致?lián)p壞。

4.3 鋼筋計數(shù)據(jù)線的保護

 鋼筋計數(shù)據(jù)線引出時，應(yīng)把數(shù)據(jù)線出頭處放置于樁體鋼筋籠的環(huán)狀面上，以防混凝土灌注設(shè)備碰壞。此外，還應(yīng)該做好施工前的鋼筋計保護工作。

4.4 數(shù)據(jù)線標(biāo)識

 本次試驗測點較多，樁體較長且是分段施工，因此應(yīng)提前貼好標(biāo)簽。建議每隔 0.5m 貼一個防水標(biāo)簽，導(dǎo)線最好能伸出地面 3m～5m。

4.5 數(shù)據(jù)線注意保護

 鋼筋計導(dǎo)線比較脆弱，為防止導(dǎo)線受損，采用給導(dǎo)線套管的方式來解決這一問題。推薦采用防火金屬套管，該套管本身具有一定強度，導(dǎo)線在該套管內(nèi)可自由滑動，而且該管還具有防高溫效果，很好解決擠壓拉扯和高溫問題。

4.6 分段施工注意防水

 由于樁體較長，分段施工時導(dǎo)線必須斷開，接頭處的防水至關(guān)重要。推薦采用連接套管，導(dǎo)線內(nèi)的銅絲連接好后用塑封管封好，然后用套管套好，涂抹防水膠，擰死套管兩頭，此時導(dǎo)線被扣在套管內(nèi)，避免被拉斷。

5 結(jié)語

 本試驗是國內(nèi)首次支盤樁的原位靜載抗拔試驗，通過對試驗中各環(huán)節(jié)的闡述以及試驗過程中注意事項的 分析 ，可以為同類基樁的試驗提供 參考 。

【參考 文獻 】

【1】陳輪,蔣力,王海燕,等.DX 樁抗拔承載力機理的現(xiàn)場試驗 研究 [J]. 工業(yè) 建筑，2004，34（10）：33.

【2】JGJ94- 94 建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

【3】陳凡.基樁質(zhì)量檢測技術(shù)[M].北京: 中國 建筑工業(yè)出版社,2003.

  本文關(guān)鍵詞：抗拔性能，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。