钻孔桩试桩方案

大桥试桩自平衡测试技术

试验方案

（一）概述

1、工程概况

大桥主桥主跨为25+120+25m的下承式系杆拱桥，主桥边跨（与主桥主跨为左右对称）为35+3×50+25m的上承式砼连拱，两侧引桥为连续砼箱梁，下部结构为钢筋砼钻孔灌注桩。桥址处主要地层为上第三系洛阳组的粘土岩地基，由于时代较新，成岩程度较低，为极软岩，遇水软化，失水崩解。主桥采用φ1.5m 的钻孔灌注摩擦桩；引桥采用φ1.2m（φ1.0m）的钻孔灌注摩擦桩。

根据国家规范和有关规定，须对该工程3根钻孔灌注试桩采用自平衡法进行静载荷试验。工程试桩有关参数见表1。

2、试验内容与目的

为了验证设计承载力，提供各土层及桩端有关参数，测定桩基沉降和变形，研究成孔工艺，评估成桩质量特进行桩基静载试验，本试验的主要内容与目的如下：

①确定单桩竖向抗压极限承载能力；给出桩端反力以及各土层界面上的沉降位移、桩顶位移、桩端位移。验证并确定桩基沉降量；

②检验并确定《洛阳瀛洲桥桥位工程地质勘察报告》所提供的各土层的力学性能；

③给出各土层桩侧摩阻力和桩端支承力的极限承载力；

④通过试桩，选择合理的成桩施工工艺和机具设备；

⑤验证地质勘探报告所给桩基参数的可靠性。

3、总体构思及协调措施

总体目标是试桩应经济、合理、工期短，提供优化设计的报告。建设方应召集设计单位、施工单位、监理单位、试验单位搞好工地的协调和配合工作。

（二）试验依据

1.《公路桥涵施工技规范》（JTJ041-2000）

2.《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）

3.《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）

4.《桩承载力自平衡测试技术规程》（DB32/T291-1999）

5.设计院图纸及工程地质勘察报告

（三）桩自平衡法承载力测试

1、方法起源

传统的基桩荷载试验方法有两种，一是堆载法，二是锚桩法。两种方法都是采用油压千斤顶在桩顶施加荷载，而千斤顶的反力，前者通过反力架上的堆重与之平衡，后者通过反力架将反力传给锚桩，与锚桩的抗拔力平衡。其存在的主要问题是：前者必须解决几百吨甚至上千吨的荷载来源、堆放及运输问题，后者必须设置多根锚桩及反力大梁，不仅所需费用昂贵，时间较长，而且易受吨位和场地条件的限制（堆载法目前国内试桩最大极限承载力仅达3000吨，锚桩法的试桩最大极限承载力也不超过4000吨），以致许多大吨位桩和特殊场地的桩（如山地、桥桩）的承载力往往得不到准确数据，基桩的潜力不能合理发挥，这是桩基础领域面临的一大难题。

为解决以上难题，美国学者Osterberg于80年代首先提出了自平衡测试法，并于80年代中期开展了桩承载力自平衡试验方法的研究，首先在桥梁钢桩中成功应用，后来逐渐推广至各种桩型，例如：1）麻省波士顿附近Saugus河铁路大桥桥墩基桩，该桩为钢管桩，长39m，直径460mm，壁厚12.7mm，水上打桩；2）佛罗里达州Orange港公路大桥桥墩基桩，水深24m，船上打桩，采用压桩与自平衡测桩对比，试验结果吻合；3）麻省波士顿鹿岛水处理厂扩建工程建筑物基桩，该工程总投资数十亿美元，为美国特大型工程之一，桩端持力层为冰渍土，性质特好，由于自平衡测试法测得钻孔桩承载力潜力很大，将打入桩方案改为钻

2