錫澄高速公路江陰高架橋鉆孔灌注樁靜載試驗
發布時間：2010-01-14 共2頁
摘要：錫澄高速公路江陰高架橋為目前我省在建的最長的公路高架橋，通過兩組四板鉆孔灌注樁的靜載荷 試驗，單樁極限承載力均較設計提高30％以上，為優化設計提供了可靠參數，從而節約了相當可觀的投資。
關鍵詞：高速公路 高架橋 鉆孔灌注樁 靜載試驗
1 概述
1.1 江陰高架橋簡介
錫澄高速公路江陰高架橋位于江陰市區東側，北接長江大橋，向南跨越澄江路，濱江路、人民東路、澄張公路等4條主干線，全長3982.23m，是我省目前最長的公路高架橋，橋寬2×16.25m，雙向6車道，設計時速100km/h，設計荷載：汽-超20、掛-120，155跨，1860根鉆孔灌注樁（半幅橋單個橋墩承臺下6根鉆孔樁）。
1.2樁樁位、工程地質情況
根據江陰高架橋橋位處工程地質復雜多變的特點，選取141#墩、29#墩兩處作試樁。這兩處樁位的工程地質士層包括了全線的他質土層，有很好的代表性。
1.3 試驗樁設計及施工情況（見表1）
141#墩1號、2號試樁設計樁長為40.8#；29#墩3號、4號試樁設計樁長為36.1m，設計樁徑均為100cm，試樁砼設計強度等級為C25級，與工程樁設計相同。
單根試樁設計加載量為1200t，單根錨樁的設計抗拔力為1.25×2000KN，拉力全部由鋼筋承擔，砼不承受拉力，驗算最大裂縫開裂寬度不超過0.25mm.
試樁施工情況表
| 序號 | 項目 | 1號試樁 | 2號試樁 | 3號試樁 | 4號試樁 |
| 1 | 施工工藝 | 潛水鉆進 | 潛水鉆進 | 正循環 | 反循環 |
| 2 | 砼設計方法M3 | 32 | 32 | 29 | 29 |
| 3 | 砼澆注方量M3 | 33.2 | 32.8 | 32 | 32 |
| 4 | 成孔直徑 （CM） |
102 | 101 | 104 | 104 |
| 5 | 沉淀層厚度CM | 30 | 30 | 10 | 0 |
| 6 | 清孔工藝 | 二次清孔 | 二次清孔 | 二次清孔 | 二次 清孔 |
| 7 | 試壓塊強度Mpa | 27.8 | 28.2 | 37 | 38 |
2 單樁豎向抗壓靜載荷試驗
2.1 試臉方法
試驗采用“六錨一”錨樁反力梁法。
2.2 加、卸載等級、穩定標準及卸載條件
2.2.1 加載分級
根據試樁樁位工程地質勘探資料，樁基礎的設計資料以及有關規范，分析估算承裁力后按9～11級加載。
2.2.2 測讀樁頂沉降量的間隔時間
每級加載后，隔5、10、15、15、15min測讀一次，累計1h后，每隔30min測讀一次。
2.2.3 沉降相對穩定標準
每級荷載作用下，樁頂沉降量在每h內小于0.1mm，并連續出現兩次，且每級荷載維持對間不少于2h，即視為穩定，可加下一級荷載。
2.2.4 終止加載條件
根據JGJ94-94規范之規定，只要滿足下述條件之一即可終止加載：
（1）某級荷載的沉降增量大于前級等量荷載沉降增量的5倍；
（2）某級荷載的沉降增量大于前級等復荷載沉降增量的2倍，且24h沉降仍不穩定；
（3）己達到錨樁的最大抗拔力。
2.2.5 卸載對測的規定
每級卸載值為加載值的2倍，卸載后隔15min讀一次，讀兩次后，隔0.5h再讀—次，即可卸下一級紙荷載，全部卸載后，隔3—4h再讀—次。
2.2.6 錨樁上拔量標準
試驗的錨樁將作為工程樁使用，其樁—土體系的承載力特征等因素不得破壞，本次試驗錨樁最大上撥量控制在5mm以內。
2.3 測試結果與分析
2.3.1 測試結果
根據試驗所測荷載P與沉降值S及試驗記錄的時間T和對應的沉降位移S，用計算機繪制成P—S曲線，S—LG（P）（kN）曲線和S—LG（t）曲線。因4根試樁曲線均力陡降型，現摘錄4號試樁成果曲線。
2.3.2 成果分析
（1）4號試樁極限承載力的確定：
最大加載值：13000k
樁頂最大豎向位移值：80.04mm
卸載后殘余沉降量：71.81mm，占總沉降量的89.7％。殘余沉降量較大，其樁—土體系已達破壞狀態，
卸載后樁頂回彈值：8.23mm，占總沉降量的10.3％。
觀測歷時：92.5h.
根據“94 -94”規程終止加載條件，第11級荷載12000kN，沉降增量ΔS11/ΔS10>2，且經24h沉降仍不穩定，根據終止加載條件之（2）條規定、應該結束加載，但是加該級荷載對的總沉降量尚小，又加一級荷載以便進一步觀察樁內各截面的應力和樁底反力變化情況。
①根據P—S曲線或S—lg（P）曲線顯著陡降來確定極限承載力
當4號試樁在加載至11000kN后，P—S曲線上出現明顯下彎、及S—lg（P）曲線出現明顯的拐點、曲線陡降，確定極限承舉載力為11000kN.
②根據樁頂下沉隨時間發展的規律
當4號試樁在加載至12000kN時，S—lg（t）曲線的尾部出現明顯轉折，存在下彎段特征，取該級荷載的前一級荷載11000kN為該樁的單樁極限承載力。
（2）極限摩阻力、極限端承力的椎算
利用S—lg（P）圖，可以從極限承載力里將極限摩阻力和極限端承力分開，具體作法是將以極限荷載為起點的直線段延長與橫坐標相交，其交點與坐標原點間的荷載值即為極限摩阻力、剩余部分為極限端承力。
用兒何方法得到推算方程：
fu=（Pu/Pmax）α×Pu
α=1/（Smax/Su-1）
式中：fu為樁的極限摩阻力；
Pu為樁的極限承載力；
Pmax為樁的破壞荷載；
Smax為樁的總沉降量；
Su為樁的極限承載力對應的沉降量。
2.3.3 結論
根據兩組對比試驗結果繪制出的P—S、S—lg（P）以及S—lg（t）曲線，兩組試驗樁的極限承載力取值建議如表2.
極限承載力推薦表表2
| 樁位 | 試樁號 | 單樁極限承載力 （KN） |
推薦極限 承載力 | |
| 141＃墩 | 1號試樁 | 8800 | 141 ＃墩 |
8000 |
| 2號試樁 | 8000 | |||
| 29＃墩 | 3號試樁 | 11000 | 29＃墩 | 11000 |
| 4號試樁 | 11000 | |||
