桩基承载能力自平衡法试验的步骤主要包括以下几个阶段:
一、前期准备
设计荷载箱位置:根据地质报告和设计要求,确定荷载箱在桩身中的位置,通常位于桩的平衡点处,使上、下段桩的承载力相等以维持加载。
安装荷载箱:在成孔以后、混凝土浇捣前,将荷载箱与钢筋笼焊接在一起,并设置护管以防止水泥浆渗漏。护管与钢筋笼焊接成整体,荷载箱与钢筋笼焊接在一起,护管还应与荷载箱顶盖焊接,焊缝应满足强度要求。
安装测量设备:安装测量荷载箱顶底板位移的位移杆和套管,位移杆伸出桩顶一定长度(如0.5m)。同时,在荷载箱的导线口处进行封堵,防止导线在浇筑过程中被拉断。
检查管线:在灌注混凝土前,检测人员需对所有荷载箱的各种管线(导线、液压油管)及荷载箱千斤顶进行检查校对,确保功能正常。
二、灌注桩基混凝土
灌注过程控制:在灌注过程中,当灌注至荷载箱以下一定距离(如2m)时,应适当减慢灌注流量和灌注管提升速度;待灌注至荷载箱上一定距离(如2m)时,方可恢复正常灌注速度。
三、实验前准备
搭设工作棚:由于实验加载时需要用高精度仪器测量位移和应力等数据,因此需在桩基附近搭设工作棚,以防风防雨。
安装测量装置:安装横梁和百分表等测量装置,用于测量荷载箱顶面、底面及桩头的位移。百分表需要相对稳定的参照物,通常从地面搭设钢管并采用槽钢作为横梁。
四、试验加载
加载方式:采用慢速维持荷载法,即逐级加载。每级荷载达到相对稳定后方可加下一级荷载,直到达到预定的加载值(如2倍承载力特征值),然后分级卸载到零。加载过程中应记录每级荷载下的位移数据。
位移观测:在加载过程中,应密切观测荷载箱及桩身的位移情况。根据规范或设计要求,确定位移相对稳定的标准(如每小时位移不*过0.1mm并连续出现两次)。
数据记录:记录每级荷载下的位移、应变等数据,并绘制相应的荷载-位移曲线。
五、数据处理与分析
绘制曲线:根据记录的数据,绘制Q-S曲线(荷载-位移曲线)等图表。
确定承载力:根据荷载-位移曲线的变化特征,确定桩基的承载能力。对于陡变型Q-S曲线,取曲线发生明显陡变的起始点作为极限承载力;对于缓变形Q-S曲线,则按位移值确定极限承载力。
撰写报告:整理试验数据和分析结果,撰写试验报告。报告应包括试验概况、试验过程、数据处理方法、承载力确定依据等内容。
通过以上步骤,可以完成桩基承载能力自平衡法试验,为工程设计和施工提供可靠的依据。需要注意的是,在具体实施过程中应严格遵守相关规范和标准的要求。