方法说明

起源

双向静载试验(简称BDSLT)最初由美国的J. Osterberg于1982年提出。这种方法也称为O-cell荷载试验。在中国,东南大学自1996年开始研究该测试方法,并将其命名为自平衡静载试验。

测试原理

BDSLT桩基荷载试验方法利用预埋在桩身混凝土内的液压荷载箱。为了确定荷载箱的位置,需要研究地质勘察报告以确定平衡点。预埋的荷载箱采用内置液压千斤顶特殊设计。通过地面液压油泵通过预埋在桩内的柔性软管向荷载箱施加压力。

荷载箱内的压力通过压力表测量,位移通过电子位移传感器测量,这些传感器通过预埋在桩内的位移传递杆连接到荷载箱。加载时,荷载箱膨胀,推动上部桩段向上移动,下部桩段向下移动,从而调动桩体上、下部分的侧阻力和端阻力。根据运动及其相应的S-lgt和s-lgQ曲线之间的关系,可以确定桩体上下部分的承载力。将修正后的上部桩段侧阻力和下部桩段端阻力相加,即可得出桩的总极限承载力。

双向法的优势

与传统的静载试验方法(堆载法和锚桩法)相比,自平衡桩测试方法具有以下特点:

(1) 测试荷载能力高

目前,最大加载值已达到320MN,并且可以使用多个荷载箱测试一根桩,从而提高了测试荷载能力。

(2) 安全性更高

不需要像其他静载试验那样的反力系统。无需使用大量的大梁和混凝土块,如果基础准备不充分,这些重物可能会倾覆。

(3) 无空间或场地限制

每根桩只需要一台高压油泵和一台数据采集仪器。测试设备体积小、重量轻,因此BDSLT可以在任何场地(基坑、山区、立交桥下、地下或海上)进行。

(4) 适用于低桩头标高

对于地下室桩,可以在低于地面的位置进行测试,无需将桩延伸到地面水平,从而节省了施工成本。

(5) 工作桩测试

配合后压浆技术,也可以对工作桩进行测试。

(6) 节省时间

与使用堆载块的静载试验相比,由于不需要搭建和拆除堆载系统,可以节省大量时间。有时可以使用BDSLT方法同时测试多根桩。

(7) 成本较低

BDSLT方法比传统测试方法便宜得多。

(8) 适用于所有类型的基础

除了灌注桩和预制桩外,荷载箱可以制作成各种形状,适用于不同的基础类型,如地下连续墙、沉井等。

地下连续墙荷载箱

沉井荷载箱

灌注桩的施工与测试过程

a. 施工过程

b. 测试过程

从施工完成到测试完成,整个过程大约需要30天。

对于双荷载箱桩测试,在注浆前后都进行了测试,整个过程大约需要60天。

预制桩的施工与测试过程

试桩与荷载箱吊装

打桩施工

现场测试

等效转换

传统荷载试验中单桩只有一条荷载-位移曲线,而双向法中有向上和向下两条曲线。因此,需要进行等效转换,这也是其能够广泛应用的核心原因。

等效转换方法是将双向法静载试验测得的荷载箱向上和向下的荷载-位移曲线转换为传统的顶部加载桩的荷载-位移曲线。

应用

迄今为止,DDZPH的双向静载试验已在1000多个项目中应用于8000多根桩。我们测试的最大承载力为314兆牛,最大直径为8.0米,最大桩长已达到126.0米。