自平衡试桩法在楚雄市灵秀立交桥的应用

自平衡试桩法在楚雄市灵秀立交桥的应用

鄂金平1姚德辉2

1.云南建设基础设施投资股份有限公司云南省昆明市650501；2.云南建投第十四建设有限公司云南省楚雄市675000

摘要：楚雄灵秀立交桥两根工程桩的单桩设计容许承载力均为8000kN，若采用传统试桩法，加载量大，成本高，费时间，因此采用了自平衡试桩法。试验成果显示自平衡法能很好地完成试验任务，为设计提供了支撑，设计单位根据试验转换后的试桩桩顶荷载与桩顶沉降的关系复核基桩的承载力。

关键词：自平衡法；灵秀立交桥；荷载箱

1.前言

自平衡试桩法在国外称为Osterberg法，它利用试桩自身反力平衡的原则，在桩端附近或桩身某截面处预先埋设荷载箱，沿垂直方向同时加载，可确定基桩的极限承载力、桩侧、桩端阻力分担情况等。这种试桩法避免了传统的堆载法和锚桩法需要压重平台和锚桩反力架的弊端，试验工作省时省力，更加经济，不选择试验场地，测试吨位也大幅提升。

自平衡试桩需找到平衡点（即荷载箱埋设位置）。平衡点的确定根据地质报告和试桩设计参数，使试桩上段桩的桩侧阻力和有效自重与下段桩桩侧阻力和桩端阻力之和基本相等。

2.工程概况

灵秀立交桥为云南省楚雄市茶花大道与阳光大道节点工程。茶花大道主线桥设置A、B匝道连接阳光大道。A、B匝道均设置有桥梁。

主线桥高架桥全长550.88m，桥跨设置为：5×30m+2×30m+2×（2×26.5）m+4×27.2m+（4×30）m，均为砼等高度连续箱梁。

A匝道桥桥梁全长480.94m，桥跨设置为（3×30m）+（4×22.15m）+（4×22.15m）+（4×30m）+（3×30.5m）m，结构形式均为砼等高度连续箱梁及钢筋砼等高度连续箱梁（第二、三联）。

B匝道桥桥梁全长243.1m，桥梁布置为（3×30）+（5×30）m，结构形式均为砼等高度连续箱梁。

按照相关要求，对设计图纸中①-c，⑩-a工程桩进行自平衡法原位试验，以验证工程桩承载力是否满足设计要求。试验桩所在位置附近的地勘数据如表1及表2所示。

3.2.2⑩-a试桩极限承载力

（1）按《基桩静载试验自平衡法》中公式计算

由图4的自平衡试验分段Q～S曲线及对试验数据的分析可知，试桩的上、下段桩最大加载值为8000kN，根据该试桩上段桩桩周各岩土层性质和规范关于不同岩土层的转换系数的规定，按规范公式法计算可得该桩的极限承载力不小于16179kN。

（2）按简化的等效转换曲线确定

根据等效转换原则将实测分段Q～S曲线转换至桩顶加载方式下的单一Q～S曲线，见图5。根据等效转换数据，得到转换后对应的桩顶沉降为40mm时的桩顶荷载为17957kN。在桩顶荷载达到设计极限承载力16000kN时对应的桩顶沉降约为22.50mm。

4试验结果总结

（1）通过对试桩试验实测数据的整理分析，得到了试桩桩顶加载方式下的荷载～位移数据。①-c试桩对应最大试验加载值时的极限承载力试验推荐值为18448kN，对应的桩顶位移为7.59mm；⑩-a试桩对应桩顶位移为40.0mm时的桩顶荷载为17957kN。对于该项目的两根试桩，根据试验结果在桩顶荷载达到设计极限承载力16000kN时，对应的桩顶沉降分别为①-c试桩6.50mm，⑩-a试桩22.50mm。试桩的试验极限承载力推荐值均不小于设计极限承载力16000kN。设计单位根据转换后的试桩桩顶荷载与桩顶沉降的关系复核基桩的承载力。

5结语

采用自平衡法能很好地检测到桩基的竖向承载力。与传统静载试验相比，省时、省力、节约、安全，且测试结果与传统测试相近，能够满足工程精度要求。

参考文献：

[1]基桩静载试验自平衡法JT/T738-2009.中华人民共和国交通部.

[2]黄圣棕，方成.自平衡试桩法实际应用分析[J].施工技术，2015，2015（7）：64-65.

[3]张瑞平，史佰通，龚维明.自平衡试桩法在桩基工程中的应用[J].广西土木建筑，2002，27（2）：90-94.

[4]文家珍.自平衡试桩法应用研究[J].铁道技术监督，2007，246（4）：22-24.