【正文】 一些情況。（一）加載裝置單樁豎向抗壓靜載荷試驗的加載裝置一般選用單臺或多臺同型號的千斤頂并聯(lián)加載。千斤頂加載反力裝置可根據(jù)現(xiàn)場實際條件采取下列三種形式之一：1．錨樁橫梁反力裝置 錨樁橫梁反力裝置，如圖31所示，一般錨樁至少要四根。用灌注樁作錨樁時，其鋼筋要沿樁身通長配置；如用預(yù)制長樁做錨樁，要加強接頭的連接，錨樁的設(shè)計參數(shù)應(yīng)按抗拔樁的規(guī)定計算確定。同時，在試驗過程中必須要對錨樁的上拔量進行監(jiān)測?！豆窐蚝鼗c基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTGD632007）規(guī)定：橋涵基樁兼作錨樁時，其上拔量不得大于15mm。另外，橫梁的剛度、強度以及錨樁鋼筋總斷面等在試驗前都要進行驗算。當樁身承載力較大時，橫梁自重有時很大，這時它就需要放置在其它工程樁之上，而且基準梁亦應(yīng)放在其它工程樁上較為穩(wěn)妥。這種加載方法的不足之處在于它對樁身承載力很大的鉆孔灌注樁無法進行隨機抽樣。 單樁豎向抗壓靜載荷試驗裝置示意圖1—厚鋼板 2—硬木包鋼皮 3—千斤頂 4—百分表5—錨筋 6—基準樁 7—主梁 8—次梁2．壓重平臺反力裝置 壓重平臺反力裝置，堆載材料一般為鐵錠、混凝土塊或沙袋。堆載最好在試驗前一次加上，均勻?qū)ΨQ地放置于平臺上。在軟土地基上放置大量堆載將引起地面較大下沉，這時基準梁要支撐在其他工程樁上并遠離沉降影響范圍。作為基準染的工字鋼應(yīng)盡量長些，但其高跨比以不小于1/40為宜。堆載的優(yōu)點是能對試樁進行隨機抽樣，適合不配或少配筋的樁。3．錨樁壓重聯(lián)合反力裝置 當試樁最大載重量超過錨樁的抗拔能力時，可在錨樁或橫梁上配重，由錨樁與堆重共同承擔上拔力。這種反力裝置的缺點是桁架或橫梁上掛重或堆重的存在使得由于樁的突發(fā)性破壞所引起的振動、反彈對安全不利。千斤頂應(yīng)平放于試樁中心，并保持嚴格的物理對中。當采用兩個以上千斤頂并聯(lián)加載時，其上下部應(yīng)設(shè)置足夠剛度的鋼墊箱，并使千斤頂?shù)暮狭νㄟ^試樁中心。上述各種加載方式中，試樁、錨樁和基準樁之間的中心距離應(yīng)符合表21的規(guī)定，表中d為樁徑或邊長。 試樁、錨樁和基準樁之間中心距離反力系統(tǒng)試樁與錨樁（壓重平臺支力墩邊）試樁與基準樁基準樁與錨樁（壓重平臺支力墩邊）錨樁橫梁反力裝置壓重平臺反力裝置≥4d且≥4d且≥4d且（二）量測裝置1．測試儀表荷載可用放置于千斤頂上的應(yīng)力環(huán)、應(yīng)變式壓力傳感器直接測定，亦可采用并聯(lián)于千斤頂上的高精度壓力表測定的油壓，并根據(jù)千斤頂?shù)穆识ㄇ€換算成荷載。重要的樁基試驗尚需在千斤頂上放置應(yīng)力環(huán)或壓力傳感器，實行雙控校正。沉降測量一般采用百分表或電測位移計。對于大直徑樁，應(yīng)在樁的兩正交直徑方向?qū)ΨQ安裝4個位移測試儀表；中、小直徑樁可安裝2個或3個。，固定和支承百分表的夾具和橫梁在構(gòu)造上應(yīng)確保不因氣溫、振動及其它外界因素的影響而發(fā)生豎向變位。當采用堆載反力裝置時，為了防止堆載引起的地面下沉影響測讀精度，應(yīng)用水準儀對基準梁進行監(jiān)控。2．樁身量測元件為了比較準確地了解樁頂荷載作用下樁側(cè)土的阻力及樁端土阻力的變化情況，需要在樁身中土層變化部位和樁端埋設(shè)量測元件。這些元件主要有振弦式鋼筋應(yīng)力計、電阻應(yīng)變片和測桿式應(yīng)變計。（1）振弦式鋼筋應(yīng)力計 在樁頂荷載作用下，埋設(shè)于樁身中的振弦式鋼筋應(yīng)力計（簡稱鋼筋應(yīng)力計）中的鋼弦會產(chǎn)生微量變形，從而改變了鋼弦的原有應(yīng)力狀態(tài)及自振頻率，鋼筋應(yīng)力計在室內(nèi)預(yù)先標定，不同的鋼筋應(yīng)力值得出不同的自振頻率，從而得到應(yīng)力與頻率關(guān)系的標定曲線。在現(xiàn)場測得鋼筋應(yīng)力計頻率的變化后，就可按標定曲線得出樁身鋼筋所承受的軸向力。鋼筋應(yīng)力計直接焊接在樁身的鋼筋中，并代替這一段鋼筋的工作，為了保證鋼筋應(yīng)力計和樁身鋼筋變形的一致性，鋼筋應(yīng)力計的橫斷面沿樁身長度方向不應(yīng)有急劇的增加或減少。在加工過程中應(yīng)盡量使鋼筋應(yīng)力計的強度和樁身鋼筋的強度、彈性模量相等，鋼弦長度以6cm為宜，105～105kPa范圍內(nèi)，相應(yīng)的頻率變化值在800Hz左右。鋼筋應(yīng)力計預(yù)埋之前必須在試驗機上進行標定，給出每個鋼筋應(yīng)力計的力（P）頻率（Hz）曲線，并與標定曲線相核對，若重復(fù)性不好，每級誤差超過3Hz時，則應(yīng)淘汰；每隔兩天要測量鋼筋應(yīng)力計的初頻變化，若初頻一直在變，且變化超過3Hz，說明該鋼筋應(yīng)力計有零漂，不能使用。鋼筋應(yīng)力計及預(yù)埋的屏蔽線均需在室內(nèi)進行絕緣防潮處理。鋼筋應(yīng)力計在埋設(shè)過程中如有損壞，應(yīng)予更換。當鋼筋籠入孔之后、灌注混凝土之前應(yīng)統(tǒng)測一遍，如有損壞，馬上更換，以確保鋼筋應(yīng)力計的成活率。（2）電阻應(yīng)變片 電阻應(yīng)變片主要用來量測樁身的應(yīng)變，它的工作部分是粘貼在極薄的絕緣材料上的金屬絲，在軸向荷載作用下，樁身發(fā)生應(yīng)變，粘貼在樁上應(yīng)變片的電阻絲也隨之發(fā)生變化，導(dǎo)致其自身電阻的變化，通過量測應(yīng)變片電阻的變化就可得到樁身的應(yīng)變，進而得到樁身應(yīng)力的變化情況。為了保證應(yīng)變片的良好工作狀態(tài)，應(yīng)選用基底很薄而且剛性較小的應(yīng)變片和抗剪強度較高的粘結(jié)劑。同時，為了克服由于工作環(huán)境溫度變化而引起應(yīng)變片的溫度效應(yīng)，量測時應(yīng)采用溫度補償片予以消除。（3）測桿式應(yīng)變計 在國外，以美國材料及試驗學(xué)會（ASTM）推薦的量測樁身應(yīng)變的方法最為常用，其基本方法是沿樁身的不同標高處預(yù)埋不同長度的金屬管和測桿，用千分表量測桿趾部相對于樁頂處的下沉量，經(jīng)過計算而求出應(yīng)變與荷載。 () () ()式中 QQ2和Q1—分別為第第2和第1個測桿處的軸向力（KN）； Ap—樁身的截面積（m2）；Ec—樁身材料的彈性模量（Mpa）；Q—施加于樁頂?shù)暮奢d（KN）；ΔΔ2和Δ1—分別為第第2和第1測桿量測的變形值（mm）；LL2和 L1—分別為第第2和第1個測桿量測的長度（m）。此時，樁端阻力一般是用埋置于樁端的扁千斤頂量測得到的。 測桿式應(yīng)變儀1荷載 2—千分表 3—空心鋼管樁或空心箱形鋼柱 4—測桿1 5—測桿2 6—測桿3四、試驗方法（一）試樁要求為了保證試驗?zāi)軌蜃畲笙薅鹊啬M實際工作條件，使試驗結(jié)果更準確、更具有代表性，進行載荷試驗的試樁必須滿足一定的要求。這些要求主要有以下幾個方面：1．試樁頂部一般應(yīng)予以加強，鑿除浮漿，在樁頂配置加密鋼筋網(wǎng)2～3層，或以薄鋼板圓筒作成加勁箍與樁頂混凝土澆成一體，用高標號砂漿將樁頂抹平；2．對于預(yù)制樁頂，如果樁頭出現(xiàn)破損，其頂部要在外加封閉箍后澆搗高強細石混凝土予以加強；3．為了儀表和沉降測點安置的方便，試樁頂部露出地面高度不宜小于60cm，試樁的傾斜度不應(yīng)大于1%；4．試樁的成樁工藝和質(zhì)量控制標準應(yīng)嚴格遵守有關(guān)規(guī)程，并與工程樁保持一致；5．從予制樁打入和灌注樁成樁到開始試驗的時間間隔，在樁身強度達到設(shè)計要求的前提下：對于砂類土，不應(yīng)少于7d；對于一般粘性土，不應(yīng)少于15d；對于粘土與砂交互的土層可取中間值；對于淤泥或淤泥質(zhì)土，不應(yīng)少于25d；（不同的書籍要求有所不同）6．在試樁間歇期內(nèi)，試樁區(qū)周圍30m范圍內(nèi)盡量不要產(chǎn)生能造成樁間土中孔隙水壓力上升的干擾，如打樁等。（二）加載要求1．加載總量要求進行單樁豎向抗壓靜載荷試驗時，試樁的加載量應(yīng)滿足以下要求：（1）對于以樁身承載力控制極限承載力的工程樁試驗，；（2）對于嵌巖樁，當樁身沉降量很小時，最大加載量不應(yīng)小于設(shè)計承載力的2倍；（3）當以堆載為反力時。（三）加載方式單樁豎向抗壓靜載荷試驗的加載方式有慢速法、快速法、等貫入速率法和循環(huán)法等。1．慢速法 慢速法是慢速維持荷載法的簡稱，即先逐級加載，待該級荷載達到相對穩(wěn)定后，再加下一級荷載，直到試驗破壞，然后按每級加荷量的兩倍卸載到零。慢速法載荷試驗的加載分級，一般是按試樁的最大預(yù)估承載力將荷載等分成10～15級逐級施加。實際試驗過程中，也可將開始階段沉降變化較小的第一、二級荷載合并，將試驗最后一級荷載分成兩級施加，這對提高極限承載力的判斷精度是有益的。2．快速法 快速法是快速維持荷載法的簡稱。當考慮縮短試樁時間，對于工程的檢驗性試驗，可采用快速維持荷載法，即一般每隔1h加一級荷載。該方法取消了慢速法中維持各增量荷載到滿足相對沉降穩(wěn)定標準的要求，而是將預(yù)計施加的最大荷載分為若干等級；以相等的時間間隔相繼施加外荷載并讀取其相應(yīng)的沉降量。大量試樁資料分析表明：快速法載荷試驗所得單樁承載力比慢速法要高。在上海地區(qū)，快速法所得到的極限荷載比慢速法要高一級左右的加荷增量，而沉降比慢速法要偏小百分之十幾。3．等貫入速率法（CRP） 此法最早由懷特克爾與寇克等于1961年提出的，并已列入美國、英國、瑞典和挪威等國的規(guī)范。該方法的特點是試驗時荷載以保持樁頂?shù)人俾守炄胪林卸B續(xù)施加，按荷載貫入曲線確定極限荷載。，總貫入量為60mm以上；美國ASTM（D113374）～，～，總貫入深度至少等于平均樁徑或方樁對角線尺寸的15%。4．循環(huán)加載卸載試驗法 通過這種方法的試驗?zāi)軠y得各循環(huán)荷載下的殘余下沉量和彈性變形，從而確定樁的容許荷載和樁的剛度。其方法大致以下幾種：（1）以部分荷載進行加卸載循環(huán)的慢速法，如德國DIN1054規(guī)范法；（2）以慢速法為基礎(chǔ)對每級荷載進行加卸載循環(huán)，如前蘇聯(lián)ROITT5686法、日本土質(zhì)工學(xué)會標準B法、匈牙利的施契法；（3）以快速法為基礎(chǔ)對每一級荷載進行加卸載循環(huán)，如日本土質(zhì)工程學(xué)會標準A法和印度樁基設(shè)計與施工實用規(guī)范法。5．慢速法載荷試驗沉降測讀規(guī)定每級加載后，隔15min各測讀一次讀數(shù)，以后每隔15min后測讀一次。6．慢速法載荷試驗的穩(wěn)定標準在每級荷載作用下。在軟土地區(qū)，這個標準可適當放寬。在上海地區(qū)的一些工程中，已采用了新的穩(wěn)定標準，但在連續(xù)觀測的半小時沉降量中，出現(xiàn)相鄰三次平均沉降速率呈現(xiàn)衰減，即可認為該級荷載下的沉降已趨于穩(wěn)定。7．慢速載荷試驗的試驗終止條件當試樁過程中出現(xiàn)下列條件之一時，可終止加荷：（1）某級荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的5倍；注：當樁頂沉降能相對穩(wěn)定且總沉降量小于40mm時，宜加載至樁頂總沉降量超過40mm；（2）某級荷載作用下，樁的沉降量大于等于前一級荷載作用下沉降量的2倍，且經(jīng)過24h尚未達到相對穩(wěn)定標準；（3）已達到設(shè)計要求的最大加載量；（4）當工程樁作錨樁時，錨樁上拔量已達到允許值；（5）當荷載沉降曲線呈緩變型時，可加載至樁頂總沉降量6080mm在特殊情況下，可根據(jù)具體要求加載至樁頂累計沉降量超過80mm。8．慢速載荷試驗的卸荷規(guī)定每級卸載值為加載增量的二倍。每級荷載維持1小時，卸載后按第160min測讀一次樁頂沉降量后，即可卸下一級荷載。全部卸載后，維持時間為3h，測讀時間為第130min，以后每隔30 min讀一次。上面我們著重介紹了慢速法載荷試驗的一些情況，快速法載荷試驗的程序與慢速法載荷試驗基本相同，在實際應(yīng)用時可參照相應(yīng)的規(guī)范操作，在此不再贅述。五、試驗資料的整理分析（一）填寫試驗記錄表為了能夠比較準確地描述靜載荷試驗過程中的現(xiàn)象，便于實際應(yīng)用和統(tǒng)計，單樁豎向抗壓靜載荷試驗成果宜整理成表格形式或文字敘述方式，并且對成樁和試驗過程中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象作必要的補充說明。 單樁豎向抗壓靜載荷試驗概況表工程名稱地 點試驗單位試樁編號樁 型試驗起止時間成樁工藝樁斷面尺寸樁 長混凝土標號設(shè) 計灌注樁沉渣厚度配 筋情 況規(guī) 格長 度配筋率實 際灌注樁充盈系數(shù)綜合柱狀圖試樁平面布置示意圖層次土層名稱土層描述相對標高樁身剖面1234 荷載（kN）觀測時間日/月時分間隔時間（min）讀 數(shù)沉降（mm）備注表表表表平均本次累計 單樁豎向抗壓靜載試驗結(jié)果匯總表序 號荷載/KN歷時（min）沉降（mm）本級累計本次累計（二）繪制有關(guān)試驗成果曲線為了確定單樁豎向抗壓極限承載力，一般應(yīng)繪制Qs、slgt曲線，以及其它進行輔助分析所需的曲線。在單樁豎向抗壓靜載試驗的各種曲線中，不同地基土、不同樁型的Qs曲線具有不同的特征，（三）單樁豎向極限承載力標準值Quk確定1．JGJ1062003規(guī)定：（1）根據(jù)沉降隨荷載變化的特征確定。對于陡降型Qs曲線，取明顯陡降的起始點。（2）根據(jù)沉降隨時間的變化特征確定，取slgt曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級荷載值。（3）當出現(xiàn)規(guī)定終止加載條件第2款情況時，取其前一級荷載值。（4）對于緩變型Qs曲線可根據(jù)樁頂沉降量確定,宜取s=40mm對應(yīng)的荷載；對直徑大于或等于800mm樁，可取s= （D為樁端直徑）對應(yīng)的荷載值。（5） 參加統(tǒng)計的試樁結(jié)果，當滿足其極差不超過平均值的30%時，取其平均值為單樁豎向抗壓極限承載力。（6）當極差超過平均值的30%時，應(yīng)分析極差過大的原因，結(jié)合工程具體情況綜合確定，必要時可增加試樁數(shù)量。（7）對樁數(shù)為3根或3根以下的柱下承臺，或工程樁抽檢數(shù)量少于3根時，取低值。（四）單樁豎向承載力特征值Ra確定單位工程同一條件下的單樁豎向抗壓承載力特征值Ra應(yīng)按單樁豎向抗壓極限承載力統(tǒng)計值的一半取值。第三節(jié) 單樁豎向抗拔靜載荷試驗一、概述高聳建（構(gòu)