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1、桩基单桩竖向静载检测（自平衡法）1、检测原理自平衡法的检测原理是将一种特制的加载装置一自平衡荷载箱（荷载箱外径750mm,由4个IlOT单缸组成，单个荷载箱重量400kg）,在混凝土浇注之前和钢筋笼一起埋入桩内相应的位置（具体位置根据试验的不同目的而定），将加载箱的加压管以及所需的其他测试装置（位移、应力等）从桩体引到地面，然后灌注成桩。由加压泵在地面向荷载箱加压加载，荷载箱产生上下两个方向的力，并传递到桩身。由于桩体自成反力，我们将得到相当于两个静载试验的数据：荷载箱以上部分，我们获得反向加载时上部分桩体的相应反应系列参数；荷载箱以下部分，我们获得正向加载时下部分桩体的相应反应参数。通过对加
2、载力与这些参数（位移、应力等）之间关系的计算和分析，我们可以获得桩基承载力等一系列数据。这种方法可以用于为设计提供数据依据，也可用于工程桩承载力的验证，示意图见图2：图2基桩自平衡静载试验系统1-荷裁箱：2-基准梁；3-护套管；4-位移杆（丝）；5-位移传感器;6-油泵：7-高压油管；8-数据采集仪；9-基准桩2、自平衡法优点与传统的静载试验（检测）方法（堆载法和锚桩法）相比，自平衡法具有以下特点：省力：没有堆载，也不要笨重的反力架，检测十分简单、方便、安全。省时：土体稳定即可测试，并可多根桩同时测试，大大节省试验（检测）时间。不受场地条件和加载吨位限制：每桩只需一台高压泵、一套位移测读仪器、
3、一根基准梁，检测设备体积小、重量轻，任何场地（基坑、山上、地下、水中）都可。3、现场安装3.1、 按照建筑基桩自平衡静载试验技术规程JGJ/T403-2017第3.1.3条大直径灌注桩自平衡检测前，应先进行桩身声波透射法完整性检测，然后进行承载力检测。所以设计单位要按照建筑基桩检测技术规范JGJl06-2014相关要求对桩进行声测管预埋施工图设计。3.2、 荷载箱的埋设及连接受检灌注桩检测系统的安装与连接情况如下:灌注桩荷载箱和钢筋笼连接图图3灌注桩检测系统的安装和连接1-加压系统；2-位移传感器；3-静载试验仪（压力控制和数据采集）；4-基准梁：5-基准桩:6-位移丝（丝）护筒：7-上位移杆
4、（丝）：8-下位移杆（丝）；9-主筋；10-导向筋（喇叭筋）：11-声测管：12-千斤顶；13-导管孔：14-L形加强筋a、导向钢筋一端宜与环形荷载箱内圆边缘处焊接，另一端宜与钢筋笼主筋焊接；b、导向钢筋的数量和直径宜与钢筋笼主筋相同；c、导向钢筋与荷载箱平面的夹角宜大于60。荷载箱的顶部和底部应分别与上下钢筋笼的主筋焊接在一起，焊缝应满足强度要求。2、位移杆（丝）与护套管应符合下列规定：a、位移杆应具有一定的刚度，确保将荷载箱处的位移传递到地面；b、保护位移杆（丝）的护套管应与荷载箱焊接，多节护套管连接时可采用机械连接或焊接方式，焊缝应满足强度要求，并确保不渗漏水泥浆；c、当护套管兼作注浆管
5、时，尚应满足注浆管的要求。3.3、 基准桩和基准梁应符合下列规定：a、基准桩与受检桩之间的中心距离不应小于3倍的受检桩直径，且不应小于2.0m；基准桩应打入地面以下足够的深度，不宜小于L0m；b、基准梁应具有足够的刚度，梁的一端应固定在基准桩上，另一端应简支于基准桩上；c、固定和支撑位移传感器的夹具及基准梁应减小受气温、振动及其他外界因素的影响，当基准梁暴露在阳光下时，应采取有效措施。3、根据试验目的及相关单位要求，本次试桩采用单荷载箱，并将荷载箱埋设在桩底部。4、检测步骤4.1、 前期准备a、混凝土强度不应低于设计强度的80%Ob、土体的休止时间不应少于表4规定的时间：表4土体休止时间土的类
6、别休止时间（d）砂土7土的类别休止时间(d)粉土10粘性土非饱和15饱和25c、当采用后注浆施工工艺时，注浆后休止时间不宜少于20d；4.2、 自平衡静载试验应采用慢速维持荷载法，试验加载卸载应符合下列规定：a、加载应分级进行，采用逐级等量加载，每级荷载宜为最大加载值的1/10,其中，第一级加载量可取分级荷载的2倍；b、卸载应分级进行，每级卸载量宜取加载时分级荷载的2倍，且应逐级等量卸载；c、力口、卸载时，应使荷载传递均匀、连续、无冲击，且每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的+10乐d、采用双层荷载箱时，宜先进行下荷载箱测试，后进行上荷载箱测试。4.3、 慢速维持荷载法试验步骤应符
7、合下列规定：a、每级荷载施加后，应分别按第5min、15min、30min45min60min测读位移，以后每隔30min测读一次位移；b、位移相对稳定标准:从分级荷载施加后的第30min开始，按L5h连续三次每30min的位移观测值计算,每小时内的位移增量不超过0.1mm,并连续出现两次;c、当位移变化速率达到相对稳定标准时，再施加下一级荷载；d、卸载时,每级荷载维持Ih,分别按第15min、30mia60Inin测读位移量后,即可卸下一级荷载；卸载至零后，应测读残余位移，维持时间不得小于3h,测读时间分别为第15min、30min,以后每隔30min测读一次残余位移量。4.4、 荷载箱上段
8、或下段位移出现下列情况之一时，即可终止加载：a、某级荷载作用下，荷载箱上段或下段位移增量大于前一级荷载作用下位移增量的5倍，且位移总量超过40mm；b、某级荷载作用下，荷载箱上段或下段位移增量大于前一级荷载作用下位移增量的2倍，且经24h尚未达到本规程第3条第b款相对稳定标准；c、已达到设计要求的最大加载量且荷载箱上段或下段位移达到本规程第3条第b款相对稳定标准；d、当荷载位移曲线呈缓变型时，向上位移总量可加载至40三60mm;向下位移总量可加载至60mm80mm;当桩端阻力尚未充分发挥时，可加载至总位移量超过80mm；e、荷载已达荷载箱加载极限，或荷载箱上、下段位移已超过荷载箱行程，即可终止
9、加载。5、数据分析及判定5.1、 上段桩极限加载值和下段桩极限加载值确定根据位移随荷载的变化特征确定：a、对于陡变型曲线，应取曲线发生明显陡变的起始点对应的荷载值；b、根据位移随时间的变化特征确定极限承载力，应取位移量与时间的单对数曲线尾部出现弯曲的前一级荷载值；c、出现第6.4条第4款a、b情况时，宜取前一级荷载值；d、对缓变型曲线可根据位移量确定，上段桩极限加载值取对应位移为40mm时的荷载，当上段桩长大于40In时，宜考虑桩身的弹性压缩量；下段桩极限加载值取位移为40mm对应的荷载值，对直径大于或等于80Omm的桩，可取荷载箱向下位移量为0.05d(d为桩端直径)对应的荷载值；e、当按本
10、条第14款不能确定时，宜分别取向上、向下两个方向的最大试验荷载作为上段桩极限加载值和下段桩极限加载值。5.2、 单桩竖向抗压极限承载力实测得到荷载箱上段桩的极限承载力Q“上和荷载箱下段桩的极限承载力QU下，按照相关规范中的承载力计算公式得到单桩竖向抗压极限承载力：QuW抗压：QU=YQut式中：Qu：单桩竖向抗压极限承载力(kN)；Q“上：荷载箱上段桩的实测极限承载力(kN)；QU下：荷载箱下段桩的实测极限承载力(kN)；W：荷载箱上段桩的自重；：荷载箱上段桩侧阻力修正系数，对于粘土、粉土取08,对于砂土取0.7。6、工程桩试验后的注浆要求6.1、 荷载箱位置注浆说明试验后，利用下位移管对荷载
11、箱加载后桩体间隙进行注浆处理，并保证注浆部分的桩体强度不低于桩体设计强度。用注浆泵将加入膨胀剂的水泥浆注入，试桩即可作为工程桩使用。理由如下：a、注浆采用PO42.5（可根据工程桩混凝土标号调整）普通硅酸盐水泥；b、注浆不仅填满荷载箱处混凝土的缝隙，而且还相当于桩侧注浆，使荷载箱附近IOm左右范围内的桩身侧摩阻力提高4080机也就是说，试验后的桩经注浆处理承载力比原来要高；c、试验时已将桩底沉渣和土压实，试验后的桩沉降量要比试验前小很多；d、由于荷载箱置于桩的自平衡点处（大多靠近桩底），该处桩身主要承受竖向压力，且数值不超过桩的竖向极限抗压承载力的一半；e、即使该处仍有剪力（一般情况，相应于自平衡点处的桩身剪力很小，可忽略），荷载箱自身强度足以承担。6.2、 注浆步骤a、通过预埋的下位移管进行压水清洗，一管中压入清水，待另一管中流出的污水变成清水时，开始对荷载箱处的缝隙进行压浆；b、补浆量以从一根注浆管压入，另一根注浆管冒出水泥浆为准。然后封闭管头采用压力补浆，压力2MPa以上，持续1小时时间；c、压浆水泥量约0.8L5t（以压浆压力、压浆量双重控制）
