5.3 试验方法

5.3.1 从成桩到开始试验的间歇时间,在桩身强度达到设计要求的前提下,对于砂类土不应少于10d;对于粉土和黏性土不应少于15d;对于淤泥或淤泥质土不应少于25d。

本条规定了在桩身强度达到设计要求的前提下,从成桩到开始试验的最短间歇时间。目的是充分地发挥桩基的功能,保证试验成果的可靠性和准确性。

5.3.2 试验前宜采用低应变法对试验桩、锚桩的桩身完整性进行检测,试验桩和锚桩应达到类桩或类桩的标准。对抗拔试验桩尚应进行成孔质量检测,桩身有明显扩径的桩不宜作为抗拔试验桩。

本条主要是考虑在实际试验过程中,因试验桩和锚桩质量问题而导致试桩失败时有发生。为保证试验顺利完成,结果的可靠,宜在试桩前对灌注桩及有接头的混凝土预制桩进行完整性检测,确定其能否做试验桩和锚桩使用。

对抗拔试验的钻孔灌注桩在浇注混凝土前进行成孔检测,目的是查明桩身有无明显扩径现象或出现扩大头,因这类桩的抗拔承载力缺乏代表性,特别是扩大头桩及桩身有明显扩径的桩,其抗拔极限承载力远远高于长度和桩径相同的非扩径桩,且相同荷载下的上拔量也有明显差别。

5.3.3 单桩抗压、抗拔、水平静载试验均应采用慢速维持荷载法,水平静载试验也可采用单向多循环法,即逐级加载,每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载,直到出现破坏状态或达到设计要求。然后,分级卸载到零。

5.3.4 慢速维持荷载法试验步骤应符合下列规定:

1 加载应分级进行,采用逐级等量加载,分级荷载宜为最大加载量或预估极限承载力的1/10,其中第一级可取分级荷载的2倍。

2 每级荷载施加后按第5min、15min、30min、45min、60min测读桩顶位移量,以后每隔30min测读一次。

3 试桩位移相对稳定标准为每1小时内的桩顶位移量不超过0.1mm,并连续出现两次;当桩顶位移速率达到相对稳定标准时,再施加下一级荷载。

4 卸载时每级荷载维持1h,按第15min、30min、60min测读桩顶位移量即可卸下一级荷载。卸载至零后应测读桩顶残余位移量,维持时间为3h;测读时间为第15min、30min,以后每隔30min测读一次。

5 加载、卸载时应使荷载传递均匀、连续、无冲击,每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的±10%。

5.3.5 单向多循环加载法试验应符合下列规定:

1 分级荷载应小于预估水平极限承载力或最大试验荷载的1/10。

2 每级荷载施加后,恒载4min后可测读水平位移,然后卸载至零,停2min测读残余水平位移,至此完成一个加卸载循环。如此循环5次,完成一级荷载的位移观测。然后,立即施加下一级荷载,试验不得中间停顿。

5.3.6 当单桩竖向抗压试验出现下列情况之一时,可终止加载:

1 某级荷载作用下,桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍;当桩顶沉降能相对稳定且总沉降量小于40mm时,宜加载至桩顶总沉降量超过40mm。

2 某级荷载作用下,桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍,且经24h尚未达到相对稳定标准。

3 已达到设计要求的最大加载量。

4 当荷载—沉降曲线呈缓变型时,可加载至桩顶总沉降量6080mm;在特殊情况下,可根据具体要求加载至桩顶累计沉降量超过80mm。

当桩身存在水平整合型缝隙、桩端有沉渣或吊脚时,在较低竖向荷载时常出现本级荷载沉降超过上一级荷载对应沉降5倍的陡降,当缝隙闭合或桩端与硬持力层接触后,随着持载时间或荷载增加,变形梯度逐渐变缓;当桩身强度不足桩被压断时,也会出现陡降,随着沉降增加,荷载不能维持甚至大幅降低。所以,出现陡降后不宜立即卸荷,而应使桩下沉量超过40mm,以判断造成陡降的大致原因。

5.3.7 当单桩抗拔试验出现下列情况之一时,可终止加载:

1 在某级荷载作用下,桩顶上拔量大于前一级上拔荷载作用下的上拔量5倍。

2 按桩顶上拔量控制,当累计桩顶上拔量超过100mm时。

3 按钢筋抗拉强度控制,桩顶上拔荷载达到钢筋强度标准值的0.9倍。

4 试验桩达到设计要求的最大上拔荷载值。

本条规定出现所列四种情况之一时,可终止荷载。但若在较小荷载下出现某级荷载的桩顶上拔量大于前一级荷载下的5倍时,应综合分析原因。必要时可继续加载,因为混凝土桩,当桩身出现多条环向裂缝后,其桩顶位移可能会出现小的突变,此时并非达到桩侧土的极限抗拔力。

5.3.8 当水平静载荷试验出现下列情况之一时,可终止加载:

1 桩身折断。

2 水平位移超过3040mm(软土取40mm)。

3 水平位移达到设计要求的水平位移允许值。

对抗弯性能较差的长桩或中长桩而言,承受水平荷载桩的破坏特征是弯曲破坏,即桩身发生折断,此时试验自然终止。