广州市建设工程质量安全检测中心
摘要:把锚桩法引入到加装电梯工程中,克服现场条件的制约,通过静载试验得出基桩的实际承载力,为工程质量与设计参数提供了重要的保证。
关键词:加装电梯;锚桩静载法;桩身侧摩阻力
前言
随着全国深入推进新型城镇化,解决群众住房问题、改革完善住房市场体系和保障体系成了首要任务。“老旧小区微改造”成了广州市的民生大事。老城区范围广,人口密度大且多为中老年人,上下楼没有电梯,因此,作为小区微改造中的其中一环,旧楼加装电梯向来备受关注。
1工程概况
过去一些加装电梯工程,因场地条件限制,不能采用砼块或沙包堆载的方式进行单桩竖向抗压静载试验,导致无法直观地对基桩的承载力进行的评定。这些工程到最后往往只能采用低应变法对桩身进行完整性检测,在桩身完整性符合要求的前提下,再组织专家会审,以该地区的经验以及地质状况进行计算,论证承载力能否满足要求。
为了直观地得出实际的基桩承载力,本次拟取检测桩旁的其余钢管灌注桩作为锚桩,搭建锚桩横梁反力装置,利用锚桩的抗拔力作为反力对检测桩施加荷载,详见图1和图2。
.png)
图1 图2
2钢管桩桩身侧摩阻力计算
以该工程其余钢管桩作为锚桩,避免对其承载力造成影响,必须先保证这些桩能提供的侧摩阻力远大于所需的荷载,因此,应先进行桩身侧摩阻力计算。根据该工程岩土工程勘察报告中关于岩土分层的描述,场地钻探揭露的岩土分层自上至下依次为:1素填土、2-1黏土、2-2粉土、2-3细砂、3粉质黏土、4-1全风化细砂岩、4-2强风化细砂岩、4-3中风化细砂岩等。该项目钢管桩以中风化岩为桩端持力层且进入该岩层不少于2.5m。
桩身侧摩阻力的计算原理是桩身范围内每层岩土侧摩阻力及桩端处岩土端摩阻力的累加。桩侧摩阻力根据《建筑地基基础设计规范》(DBJ15- 31-2016)公式10.2.3和10.2.4-3计算,
F=
.png)
式中: u--桩身截面周长
.png)
--第i土层桩侧的摩阻力特征值
.png)
--第i土层的厚度
.png)
--桩嵌岩段截面周长
.png)
--系数,根据持力层基岩完整程度及沉渣厚度等因素而定,一般取0.04~0.06
.png)
--桩侧岩层岩样天然湿度单轴抗压强度
.png)
--嵌岩深度
桩侧摩阻力特征值取值参照该项目岩土勘察报告中桩侧摩阻力特征值建议值表,岩样天然湿度单轴抗压强度取值参照岩石单轴极限抗压强度统计表。各土岩层厚度参照该项目岩土勘察报告中柱状图数值。
(1)素填土层桩侧摩阻力特征值为:
.png)
(2)黏土层桩侧摩阻力特征值为:
.png)
(3)粉土层与细砂层桩侧摩阻力特征值为:
.png)
(4)粉质黏土层桩侧摩阻力特征值为:
.png)
(5)强风化细砂岩层桩侧摩阻力特征值为:
.png)
(6)中风化细砂岩层桩侧摩阻力特征值为:
.png)
因此,桩身侧摩阻力
.png)
本次试验最大试验荷载为600kN,拟使用试验桩周6根工程桩作锚桩使用。根据上述计算可知,6根桩的桩身侧摩阻力远大于最大试验荷载,在理论上,既可满足试验加载需要,也能保证锚桩其承载力不受影响。
3试验过程控制措施
(1)钢筋焊接:沿每根钢管桩周边均匀双面焊接3~4根C25HRB400螺纹钢,焊接长度不小于10d(钢筋直径);
(2)由于试验用锚桩在工程中有承载力要求,因此,在试验中还应对锚桩上拔量进行监测,以保证桩端入岩深度在试验后仍满足设计要求;
(3)在试验前后均应对锚桩进行低应变检测,验证桩身完整性在试验前后是否基本一致。
4试验方法及结果
本次试验依照广东省标准《建筑地基基础检测规范》DBJ/T15-60-2019中有关“单桩竖向抗压静载试验”的规定进行。采用快速维持荷载法。加载分级进行,分级荷载为最大加载量的1/10。
本次静载试验结果见图3及图4。
本次试验中,6根锚桩的最大上拔量为1.43~2.67mm,残余上拔量为0.56~1.76mm。上拔量较小,对锚桩的承载力影响极微。各锚桩上拔量详见表1。
.png)
图3 图4
各锚桩上拔量汇总表表1
.png)
根据试验前后对锚桩进行的低应变试验进行分析,锚桩的桩身完整性无显著变化,桩身质量得到保证。详见图5及图6。
.png)
图5
.png)
图6
结束语
通过引入锚桩法进行静载试验,在场地条件制约无法采用传统堆载法的情况下,对基桩的承载力作出直接的评定,得到了真实的试验数据,规避了以往经验计算带来的风险,并为工程提供了验收依据。
参考文献
[1]《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2016)广东省住房和城乡建设厅
[2]《桩基静载试验中锚桩形式对单桩极限承载力的影响》张铁柱、潘涛