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摘要：对基桩静载试验由于大多被用作工程桩的验收手段,故仅对基桩承载力进行测试,但对于重点、大型工程或经验数据不足、地质状况不明等工程,基桩的内力测试作为基桩承载力设计的基础,是非常有必要同时难度亦较大的一项工作,文中通过某重点工程对该试验中的一些问题进行探讨。
关键词：桩基静载；钢筋应力；轴力；摩阻力
中图分类号： [TU208.3]文献标识码：A 文章编号：
0引言
目前，我国高层建筑施工日趋增多，而桩基础是此类建筑的主要基础类型。为确保基础施工的质量，同时为设计和施工验收提供可靠依据，按照规范要求需对桩基施工进行相应测试。而基桩内力测试试验是获取基桩设计参数,了解基桩力学行为最直观、最可靠的方法,其结果在工程中具有举足轻重的作用。
某高层办公楼位于该市中心地段，拟建高度约360米。采用旋挖灌注桩基础，桩径 1.0m，桩端持力层为全风化砂砾岩，自设计标高起算桩长不小于 44.3m，砼强度设计等级为C40，单桩竖向抗压承载力特征值为 9000kN，总桩数为 498 根。
1基桩静载荷及内力测试试验
根据设计要求，需要对高层建筑的抗压桩进行了静载荷试验。检测工作包括单桩竖向抗压静载荷试验 15 组和桩身内力测试 3 组。
静载荷试验采用慢速维持荷载法进行，采用 4 台 8000kN 千斤顶并联加荷，配 100MPa 标准压力表测压，用 4 根锚桩与“工”字型组合梁（4 根）组成反力系统，桩帽顶用 4 块 50mm 量程百分表均匀布置观测试桩的沉降，试验桩检测试验每级加荷 1800kN，首级加荷 3600kN，终载为18000kN。
同时，根据现场情况指定三根试验基桩(T1ZH26、T1ZH292、T1ZH432)做桩身内力测试试验。
2内力测试机理分析及试验结果
基桩内力测试采用 GJL-2 型钢弦式钢筋应力计， SS-2 型数字式钢弦频率接收仪测读钢筋频率。钢筋计按土层截面进行对称布置。使用前应对钢筋计逐个标定，得出压力（拉力）与频率之间的关系。测读数据资料按以下步骤整理：
（1）将钢筋计实测频率通过率定系数换算成力，桩身第 i 断面处的钢筋应力可按下式计算：
受压时： ；
受拉时： 。
式中， —— 桩身第i断面处钢筋应力(KN)；
—— 第i断面处钢筋应力率定系数；
—— 加载前的钢筋应力计初始频率；
—— 每级荷载稳定测读的钢筋应力计频率；
—— 钢筋应力计频率的常数。
（2）计算出与钢筋计断面处的混凝土应变相等的钢筋应变量。桩身第 i断面处的钢筋应变可按下式计算：
式中， —— 钢筋弹性模量 (kPa)；
—— 桩身第i断面处钢筋应变；
—— 钢筋截面面积 (m2)。
（3）在数据整理过程中，应将零漂大、变化无规律的测点删除，并按下式计算该断面处桩身轴力。
式中，—— 桩身第i断面处轴力 (kN)；
—— 第i断面处桩身砼弹性模量 (kPa)；
—— 第i断面处桩身砼截面面积 (m2)。
（4）按每级试验荷载下桩身不同断面处的轴力值制成表格，并绘制轴力分布图；再由桩顶荷载下对应的各断面轴力值计算桩侧土的分层摩阻力。
式中， —— 桩第i断面与第i+1断面间侧摩阻力 (kPa)；
—— 桩检测断面顺序号，，并从桩顶以下从小到大排列；
—— 桩身周长 (m)；
—— 第i 断面与第i+1 断面之间的桩长 (m)。
最終，本项目根据逐级荷载下整理后的试验数据可以得到三根试验基桩桩身应变曲线、轴力曲线和桩身侧摩阻力分布曲线。
图1基桩T1ZH26桩身内力曲线
图2基桩T1ZH292桩身内力曲线
图3基桩T1ZH432桩身内力曲线
3试验结果分析
纵观桩身轴力与深度曲线，总体上来说符合正常规律，从上而下，逐渐递减。从摩阻力与深度曲线可以看出，桩下 9.5－31.5m 段桩侧摩阻力充分发挥，且呈逐渐递减趋势。而下部 36.5－41.5m 段摩阻力发挥较大，具有一定的嵌岩效应，从 41.5m 以下又呈递减趋势，结合井径测试结果，局部摩阻力发挥较大的原因，主要由于该处出现扩径支盘现象。
关于抗压桩土层侧摩阻力取值，结合井径测试结果，根据钢筋应力测试结果综合分析，按地层年代划分土层确定侧摩阻力，据此分别给出项目场地内抗压试验桩侧摩阻力建议特征值，详见表 1。
表1抗压桩土层侧摩阻力表
结语
在桩基内力测试中取得的结果，对于指导和校核桩基础设计意义重大，并能对类似工程产生良好的示范作用及经济效益。
参考文献：
[1] JGJ 94-2008 建筑桩基技术规范。
[2] 江伟锋， 基桩内力测试实例分析，广东土木与建筑，2003年9月，第9期。
关键词：桩基静载；钢筋应力；轴力；摩阻力
中图分类号： [TU208.3]文献标识码：A 文章编号：
0引言
目前，我国高层建筑施工日趋增多，而桩基础是此类建筑的主要基础类型。为确保基础施工的质量，同时为设计和施工验收提供可靠依据，按照规范要求需对桩基施工进行相应测试。而基桩内力测试试验是获取基桩设计参数,了解基桩力学行为最直观、最可靠的方法,其结果在工程中具有举足轻重的作用。
某高层办公楼位于该市中心地段，拟建高度约360米。采用旋挖灌注桩基础，桩径 1.0m，桩端持力层为全风化砂砾岩，自设计标高起算桩长不小于 44.3m，砼强度设计等级为C40，单桩竖向抗压承载力特征值为 9000kN，总桩数为 498 根。
1基桩静载荷及内力测试试验
根据设计要求，需要对高层建筑的抗压桩进行了静载荷试验。检测工作包括单桩竖向抗压静载荷试验 15 组和桩身内力测试 3 组。
静载荷试验采用慢速维持荷载法进行，采用 4 台 8000kN 千斤顶并联加荷，配 100MPa 标准压力表测压，用 4 根锚桩与“工”字型组合梁（4 根）组成反力系统，桩帽顶用 4 块 50mm 量程百分表均匀布置观测试桩的沉降，试验桩检测试验每级加荷 1800kN，首级加荷 3600kN，终载为18000kN。
同时，根据现场情况指定三根试验基桩(T1ZH26、T1ZH292、T1ZH432)做桩身内力测试试验。
2内力测试机理分析及试验结果
基桩内力测试采用 GJL-2 型钢弦式钢筋应力计， SS-2 型数字式钢弦频率接收仪测读钢筋频率。钢筋计按土层截面进行对称布置。使用前应对钢筋计逐个标定，得出压力（拉力）与频率之间的关系。测读数据资料按以下步骤整理：
（1）将钢筋计实测频率通过率定系数换算成力，桩身第 i 断面处的钢筋应力可按下式计算：
受压时： ；
受拉时： 。
式中， —— 桩身第i断面处钢筋应力(KN)；
—— 第i断面处钢筋应力率定系数；
—— 加载前的钢筋应力计初始频率；
—— 每级荷载稳定测读的钢筋应力计频率；
—— 钢筋应力计频率的常数。
（2）计算出与钢筋计断面处的混凝土应变相等的钢筋应变量。桩身第 i断面处的钢筋应变可按下式计算：
式中， —— 钢筋弹性模量 (kPa)；
—— 桩身第i断面处钢筋应变；
—— 钢筋截面面积 (m2)。
（3）在数据整理过程中，应将零漂大、变化无规律的测点删除，并按下式计算该断面处桩身轴力。
式中，—— 桩身第i断面处轴力 (kN)；
—— 第i断面处桩身砼弹性模量 (kPa)；
—— 第i断面处桩身砼截面面积 (m2)。
（4）按每级试验荷载下桩身不同断面处的轴力值制成表格，并绘制轴力分布图；再由桩顶荷载下对应的各断面轴力值计算桩侧土的分层摩阻力。
式中， —— 桩第i断面与第i+1断面间侧摩阻力 (kPa)；
—— 桩检测断面顺序号，，并从桩顶以下从小到大排列；
—— 桩身周长 (m)；
—— 第i 断面与第i+1 断面之间的桩长 (m)。
最終，本项目根据逐级荷载下整理后的试验数据可以得到三根试验基桩桩身应变曲线、轴力曲线和桩身侧摩阻力分布曲线。
图1基桩T1ZH26桩身内力曲线
图2基桩T1ZH292桩身内力曲线
图3基桩T1ZH432桩身内力曲线
3试验结果分析
纵观桩身轴力与深度曲线，总体上来说符合正常规律，从上而下，逐渐递减。从摩阻力与深度曲线可以看出，桩下 9.5－31.5m 段桩侧摩阻力充分发挥，且呈逐渐递减趋势。而下部 36.5－41.5m 段摩阻力发挥较大，具有一定的嵌岩效应，从 41.5m 以下又呈递减趋势，结合井径测试结果，局部摩阻力发挥较大的原因，主要由于该处出现扩径支盘现象。
关于抗压桩土层侧摩阻力取值，结合井径测试结果，根据钢筋应力测试结果综合分析，按地层年代划分土层确定侧摩阻力，据此分别给出项目场地内抗压试验桩侧摩阻力建议特征值，详见表 1。
表1抗压桩土层侧摩阻力表
结语
在桩基内力测试中取得的结果，对于指导和校核桩基础设计意义重大，并能对类似工程产生良好的示范作用及经济效益。
参考文献：
[1] JGJ 94-2008 建筑桩基技术规范。
[2] 江伟锋， 基桩内力测试实例分析，广东土木与建筑，2003年9月，第9期。