‘壹’ 管桩的抗拔验算应注意哪些方面问题
时间:2012-04-24
18:05
PHC管桩
具有抗裂性好、制作速度快、经济性好等优点，在
地下车库
、防空地下室等场合作为
抗拔桩
使用的情况越来越广泛。单桩竖向抗拔
静荷载试验
是检测单桩竖向抗拔承载力最直观、PHC管桩具有抗裂性好、制作速度快、经济性好等优点，在地下车库、防空地下室等场合作为抗拔桩使用的情况越来越广泛。单桩竖向抗拔静荷载试验是检测单桩竖向抗拔承载力最直观、最可靠的方法。建设部行业标准《
建筑基桩检测技术规范
》（JGJ
106-2003）第5.3.1条明文规定，
静载试验
前应对
试桩
进行强度验算。但是条文说明中的验算方法略显粗糙，对于指导实践仍不充分。实践中经常出现验算错误导致试验终止的情况发生。（1）
工程桩
施工前为设计提供依据的试桩一般在地表进行，同时随着地下车库、防空地下室等开挖深度越来越大，限于基坑开挖、基础工程施工不便及施工工期等方面因素，很多时候验收性静载试验也是在地表进行。那么，试桩静载试验的预计最大加载量应考虑地面至地下室
承台
底深度范围内的
桩侧摩阻力
。试桩接长段一般与工程桩相同，但是要注意验算试桩接长段的结构承载力是否满足预计最大加载量要求。试桩的接长段不能不假思索地照抄照搬工程桩的设计，仍然采用同型管桩。可视试桩与工程桩加载量差异的大小，试桩接长段可以选择更改桩型如AB型管桩替换为B型管桩或工厂
定制生产
（如增加
预应力筋
或非预应力筋、加厚端板等）措施。（2）在设计抗拔试桩时，除验算桩身结构强度外，抗裂验算不能缺少。当静载试验加载量大于试桩的开裂荷载时，试桩桩身混凝土开裂，出现一条或多条环形裂缝，实测的桩顶上拔量实际上已不单是桩顶的上拔量，还包括桩身裂缝宽度在内。同时，桩顶上拔量可能会出现明显的突变。上拔量数据失真，必定造成试验结果失真，不能真正反映客观情况。（3）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ
106-2003）第5.3.1条明文规定，对有接头的管桩应进行接头强度验算。在实际的工程中发现，管桩接头焊缝处发生
质量事故
的几率很大，管桩用于抗拔桩时应验算连接焊缝。尤其是对于静载试验在地表进行的情况，试桩接长段与下段工程桩的
焊接接头
。为确保试桩的接头不提前破坏，建议加载量较大时应在试桩接长段与下段工程桩的焊接处另外增加焊接钢板的措施。（4）抗拔静荷载试验一般采用在管桩内混凝土填芯同时
内插
钢筋的做法传递上拔力，要对填芯混凝土与管桩内壁的
粘结力
进行验算。粘结力不足，造成填芯与内壁之间的粘结破坏，导致试验失败。为提高粘结力，可采取适当缩小端板内径、灌芯混凝土掺入适量微膨胀剂等措施。（5）内插主筋的强度满足规范要求，但是对锚固长度不满足混凝土结构设计规范的构造要求，同样会造成试验提前终止。主筋传递上拔力是依靠主筋与填芯混凝土之间的粘结力来实现的，锚固长度不足造成粘结提前破坏，主筋强度不能充分发挥。应注意内插主筋的锚固构造要求。（6）端板上预应力钢棒锚固孔台阶易产生冲切破坏。另外，端板上焊钢筋时对管节端板应考虑偏心受拉时的强度及稳定性验算。建议：静载试验不宜采取直接在管节端板上焊钢筋来传递上拔力，应在钢筋与端板之间增加套筒作为过渡段，缓解应力集中。套筒的外径宜同管桩，壁厚应通过计算确定，焊接时套筒应双面满焊。（7）在管桩做抗拔桩的静荷载试验中，预应力筋墩头被拉断的情况时有发生。墩头折减系数可取0.92。（8）静载试验前应采用低应变方法检测桩身结构完整性，目的是防止试桩结构缺陷尤其是多节管桩接头缺陷影响抗拔静载试验。要重视管桩电焊接桩质量，重要工程应对试桩的电焊接头焊缝作探伤检查。（9）不宜采用割去端板，在预应力筋上直接焊接普通钢筋来传递静载试验的上拔力。将端板割去，露出预应力筋后焊接普通钢筋，采用普通钢筋来传递静载试验的上拔荷载，虽然预应力筋的强度验算可能通过，但是端板割去后，造成桩身混凝土预压应力部分消失，导致桩身开裂荷载大幅度降低，桩身可能会开裂，出现一条或多条环形裂缝，试验数据往往是失真的，试验结果是不可靠的。故对于单桩抗拔静载的试桩，试验前不宜截桩。------分隔线----------------------------
‘贰’ 静压桩如何做抗拔试验，如何做钢筋的连接
用机器检测。测桩长和吨位。及焊接！！！！
‘叁’ 抗拔桩怎么接桩
抗拔桩接桩主要看你用的是什么桩，预制混凝土方桩的话接桩你可以参照图集04G361
如果是先张法预应力管桩的话，在江苏省有的地方是不允许用作抗拔桩的。但新的管桩技术规程发布后上面有详细的介绍，抗拔桩接桩方法的。技术规程编号DGJ32/109-2010
‘肆’ 单桩竖向抗拔静载试验
单桩竖向抗拔静载荷试验是采用接近于竖向抗拔桩来确定单桩的竖向抗拔极限承载力的试验方法。国内、外桩的抗拔试验惯用方法是慢速维持荷载法。
在上拔荷载作用下，桩身首先将荷载以摩阻力的形式传递到桩周土中，其规律与承受竖向抗压荷载时一样，侧摩阻力也是从上到下逐步发挥，只不过力的方向刚好相反。初始阶段，上拔阻力主要由浅部土层提供，桩身的拉应力主要分布在桩的上部，随着桩身上拔位移量的增加，桩身应力逐渐向下扩展，桩的中、下部的上拔土阻力逐渐发挥。当桩端位移量超过某一数值(通常为6～10mm)时，就可以认为整个桩身的土层抗拔阻力达到极限，其后抗拔阻力就会下降。此时，如果继续增加上拔荷载，就会产生破坏。破坏时往往会使桩周土也一起产生剪切破坏，并表现为在桩的周围产生环状拉张裂隙、向上隆起的桩周土破坏锥，而且桩的埋深越大，这种现象越明显，见图2-22所示。
图2-22 单桩竖向抗拔荷载作用下，桩和桩周土的基本破坏模式
一、单桩竖向抗拔静载试验装置
单桩竖向抗拔静载试验的设备主要由：主梁、次梁、反力桩或反力支墩等的反力装置；千斤顶等的加载装置；压力表、压力传感器或荷重传感器等的荷载测量装置；千分表或位移传感器等位移测量装置等所组成(图2-23)。
图2-23 单桩竖向抗拔静载试验装置示意图
单桩竖向抗拔静载试验宜采用反力桩(或工程桩)提供支座反力。反力桩顶面应平整并具有足够强度，以保证反力梁的稳定性；反力桩顶面直径(或边长)不宜小于反力梁的宽度，否则应加垫钢板，以确保试验设备安装稳定性；也可据现场情况采用天然地基提供支座反力；两边支座处的地基强度应相近，且两边支座与地面的接触面积宜相同。施加于地基的压应力，不宜超过地基承载力特征值的1.5倍。反力架系统应具有至少1.2倍的安全系数。
选用千斤顶、测量仪表、压力传感器或荷重传感器时，应注意具有足够的行程和量程。安装测试系统必须保证其受力的独立性，考虑到有可能出现桩周土破坏锥而影响量测的准确性，基准梁和千分表的安装，必须独立于测量扰动环境之外。
二、单桩竖向抗拔静载试验的技术规范
单桩竖向抗拔静载试验宜采用慢速维持荷载法。需要时，也可采用多循环加载卸载方法。慢速维持荷载法可按下面要求进行：
1.加、卸载等级
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，第一级可取分级荷载的2倍，以后逐级加载至破坏或达到试验要求。终止加载后，开始卸载。卸载也应逐级进行，每级卸载量取加载时分级荷载的2倍。加、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%。
2.桩顶上拔量的测量
加载时，每级荷载施加后按第5min、15min、30min、45min、60min测读桩顶上拔量，以后每隔30min测读一次。卸载时，每级荷载维持1h，按第15min、30min、60min测读桩顶下沉回弹量；卸载至零后，测读桩顶残余上拔量，维持时间为3h，其测读时间为第15min、30min，以后每隔30min测读一次。试验时应注意观察桩身混凝土的开裂情况。
3.变形相对稳定标准
在每级荷载作用下，桩顶的上拔量在每小时内不超过0.1mm，并连续出现两次，可视为稳定。当桩顶上拔量达到相对稳定时，方可施加下一级荷载。
4.终止加载标准
当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的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，钢筋应力达到钢筋强度标准值的0.9倍；
(4)对于验收抽样检测的工程桩，达到设计要求的最大上拔荷载值。
如果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，应分析原因。对试验桩，必要时可继续加载，当桩身混凝土出现多条环向拉张裂缝后，桩顶位移会出现小的突变，但此时并非真正达到桩的极限抗拔力。
三、桩的抗拔极限承载力的确定
首先将试验数据转换为相关判断曲线。这类曲线的形式有：上拔荷载U与桩顶上拔量δ之间的关系曲线(U—δ曲线)和桩顶上拔量δ与时间对数之间的曲线(δ—lgt曲线)。但当上述两种曲线难以判别时，可辅以δ—lgU曲线或lgU—lgδ曲线，以确定拐点位置。拐点的具体确定方法如下：
(1)根据曲线特征确定桩的抗拔极限承载力对于陡变型的U—δ曲线，可根据U—δ曲线的特征点，即：与陡升起始点相对应的荷载值为桩的抗拔极限承载力。
典型的单桩竖向抗拔U—δ曲线可分三段：第一段为直线段，U—δ按比例增加；第二段为曲线段，随着桩土相对位移的增大，上拔位移量比侧阻力增加的速率快；第三段呈近似直线段，此时即使上拔荷载增加很小，桩的位移量仍急剧上升，同时桩周地面往往出现环向裂缝；第三段起始点所对应的荷载值，即为桩的竖向抗拔极限承载力值(图2-24)。
(2)根据上拔量随时间变化特征，确定桩的抗拔极限承载力取δ—lgt曲线斜率明显变陡或曲线尾部明显弯曲的前一级荷载值，如图2-25。
图2-24 根据U—δ曲线特征确定桩的抗拔极限承载力
图2-25 根据δ—lgt曲线特征确定桩的抗拔极限承载力
(3)当在某级荷载下抗拔钢筋断裂时，取其前一级荷载为该桩的抗拔极限承载力值。
(4)根据lgU—lgδ曲线确定单桩竖向抗拔极限承载力时，可取lgU—lgδ双对数曲线第二拐点所对应的荷载，为桩的竖向极限抗拔承载力值。
四、单桩竖向抗拔承载力特征值
单桩竖向抗拔极限承载力统计值，按以下方法确定：成桩工艺、桩径和单桩竖向抗拔承载力设计值相同的受检桩数不少于3根时，可进行单位工程单桩竖向抗拔极限承载力统计值计算；参加统计的受检桩试验结果，当满足其极差不超过平均值的30%时，取其平均值为单桩竖向抗拔极限承载力；当极差超过平均值的30%时，应分析极差过大的原因并结合工程具体情况综合确定。必要时可增加受检桩数量；对桩数为3根或3根以下的柱下承台，应取最小值。
单位工程同一条件下的单桩竖向抗拔承载力特征值，应按单桩竖向抗拔极限承载力统计值的一半取值。当工程桩不允许带裂缝工作时，取桩身开裂的前一级荷载作为单桩竖向抗拔承载力特征值，并与按极限荷载一半取值确定的单桩竖向抗拔承载力特征值，宜相比后取小值。
‘伍’ 预应力管桩接桩方法
如果低10来cm或者长10来cm就不用处理了，把承台做厚一点点就OK。但是50cm要处理了。
把一截截断下来的桩头倒过来，放上去，然后焊接。
挖土方的挖机师傅会做的，不用吊车。
需要考虑的是你这桩是承压桩还是抗拔桩。
承压桩和抗拔桩的接头焊接方式不一样的，一般在设计总说明里面会有。
‘陆’ 抗拔桩主要用什么方法检测
低应变法检测完整性；
单桩抗拔试验检测抗拔承载力，试验荷载值一般由设计提供
‘柒’ 预应力管桩作抗拔桩两截桩头与桩头焊接有什么要求
以建华pha抗拔管桩为例，接头的端板与非接头端板的构造形式是不一样的，一般采用机械连接后，端板再焊接，焊接不起主要作用，保证焊接质量即可。
‘捌’ PHC管桩抗拔做法
焊接4.5米钢筋笼，伸入管桩内部，浇筑微膨胀砼，达到标号后，将甩出的钢筋头焊接在适量的钢梁上，下部穿过实验用钢梁，用千斤顶顶住实验用钢梁，检验抗拔受力变形。
‘玖’ 如何进行单桩抗拔试验
首先确定单桩抗拔试验荷载值，一般由设计提供；根据试验荷载大小验算抗拔桩配筋是否满足试验要求，如不满足反馈设计；验算地基承载力，是否以工程桩做支撑，还是需另外打支撑桩；确定试验装置（反力梁、千斤顶的大小数量等）；做方案，定日程安排等;
一般情况下，桩受到轴向力、横轴向力及弯矩作用，因此须分别研究和确定单桩的轴向承载力和横轴向承载力。
桩的承载力是桩与土共同作用的结果，了解单桩在轴向荷载下桩土间的传力途径、单桩承载力的构成特点以及单桩受力破坏形态等基本概念，将对正确确定单桩承载力有指导意义。
‘拾’ 钻孔灌注桩如何做抗拔试验
钻孔灌注桩做抗拔试验时，是在基础土方开挖前，该桩顶标高至原土面平；土方开挖后也可以，具体有做试验单位操作。
钻孔灌注桩施工
钻孔灌注桩采用冲击钻成孔。该工艺设备简单，操作方便，对保证桩基质量十分有利。
1测量放线及高程控制
采用全站仪坐标控制的方法确定桩位平面位置。高程测量由建设方提供基准点，用水准仪测定各桩孔的井口标高，并在钻机上挂牌记录。
2设备安装调试
钻机就位前，须将基础垫平填实，钻机按指定位置就位，在技术人员指导下摆平放稳，保证冲锤垂直对准桩位。钻机安装就位后，应精心调试，确保施工中不发生倾斜、移位等影响施工质量的情况。
3埋设护筒
护筒采用坚实不漏水的钢护筒，人工配合机械开挖护筒坑，坑尺寸为护筒直径增加1m，基坑挖掘完毕，人工安装护筒，护筒直径比桩径大200mm，其位置校核无误后，护筒周围分层回填粘土并夯实，护筒埋设深度为2~4m。
4泥浆池
机械开挖泥浆池，用检验合格的粘土制备泥浆。合理规划泥浆池的深度、尺寸及设置位置，以满足环境保护和文明施工的要求。为保护施工范围内的环境卫生、农田，钻孔桩废弃的泥浆应在施工完成后，用汽车或罐车将泥浆池中的泥浆清运到指定的排放地点。
5钻孔施工
冲击钻机稳固后其钻头吊钻杆绳应与桩位中心线相互重合，方可开钻，以后每班核对位置一次。
钻孔作业应分班连续进行，经常对钻孔泥浆进行检验，不符合要求及时处理改正。同时，要注意岩层变化，及时捞取渣样，认真做好记录，与地质剖面图进行核对。如发现地质条件与设计不符，及时报请监理工程师及主管部门，核对并确认后，报请设计单位等上级主管部门。
为提高成孔质量，成孔过程中，钻机的钻进速度应严格控制。
6清孔
在终孔检查孔深达设计标高后，且成孔质量符合图纸要求并经监理工程师同意，应迅速清孔，清孔方法采用抽渣法。清孔时必须保证孔内水头，提管时避免碰孔壁，防止坍孔。清孔后的泥浆性能指标、沉渣厚度应符合规范要求。清孔后用检孔器测量孔径，检孔器的焊接可在工地进行，监理工程师检验合格后，即可进行钢筋笼的吊装工作。
7安放钢筋笼
8导管法混凝土浇筑
水下砼采用导管法进行灌注，导管内径30cm，导管使用前要进行闭水试验（水密、承压、接头抗拉），合格的导管才能使用，导管应居中稳步沉放，不能接触到钢筋笼，以免导管在提升中将钢筋笼提起，导管可吊挂在钻机顶部滑轮上或用卡具吊在孔口上，导管底部距桩底的距离应符合规范要求，一般0.25~0.4m，本工程采用混凝土罐车对导管漏斗直接卸料的施工方法，首批混凝土导管漏斗容积1m³以内即可，当漏斗活门提升打开后，罐车紧跟连续向漏斗中快速卸料，保证首批混凝土体积达6m³左右，保证埋管深度。
剪球后向导管内倾倒砼宜徐徐进行防止产生高压气囊。施工中导管内应始终充满砼。随着砼的不断浇入，及时测量砼顶面高度和埋管深度，及时提拔拆除导管，使导管埋入砼中的深度保持2~6m间。砼面检测锤随孔深而定，一般不小于4Kg。每根导管的水下砼浇筑工作，应在该导管首批砼初凝前完成。砼的坍落度应满足设计要求，砼浇筑应连续进行，为保证桩的质量，应留比桩顶标高高出0.80m左右的桩头，可在砼初凝后、终凝前破除。技术人员应对钻孔灌注桩各项原始记录及时整理签认。