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摘要：目前，我国的经济建设突飞猛进，大跨度建筑也取得了长足的发展，在大跨度建筑的建设中，灌注桩的技术愈加的成熟，并且，深孔桩、大直径等的应用也更加普遍。本文就锚桩横梁反力法检测中锚桩的配筋及桩长的计算进行分析，来说明锚桩横梁反力法在大吨位桩基检测中的应用。
关键词：反力法；检测；锚桩；配筋
引言：
单桩竖向抗压静载试验是一种比较符合桩基实际工作条件的试验方法，由其确定的单桩竖向抗压承载力是目前公认的检测桩基竖向抗压承载力最直观、最可靠的试验方法。静载试验加载反力装置分为压重平台反力装置、锚桩横梁反力装置、地锚反力装置等，而其中锚桩横梁反力装置在静载试验中，不仅可以利用施工现场的工程桩作为锚桩提供反力，而且对于较大吨位的静载试验可以通过增加桩径、桩长等来满足静载试验对反力的要求，比压重平台堆载等反力装置有较大的灵活性，通过工程经验表明此法利用得当可以有效的降低检测费用和缩短检测工期，经济效益显著。
因此，在检测工程中对于锚桩的配筋和桩长必须能够熟练的运用，避免检测中出现锚桩的钢筋拉断和桩身拔起等现象。
一、工程概况
某体育馆主楼区域的桩基桩身直径为1000mm，以第③层中风化泥质砂岩为桩端持力层，进入持力层的深度不小于4d，桩径1000mm的工程桩单桩竖向承载力特征值Ra=5500kN，工程桩桩身混凝土强度等级为C40，抗渗等级为P8。
场地土主要由杂填土、粉土、角砾、泥质砂岩和砂岩构成。
二、反力装置（锚桩配筋、桩长的计算）
2.1反力装置、测量装置和加载方法
因本次试验的单桩承载力很高，最大达到5500kN，如采用堆载的方式因承载力较大需要的配重大、试块堆积高度较高等问题。经与设计单位协商下，采用工程桩作为锚桩提供反力进行荷载试验。选用由1根主梁和2根副梁组合的 “四锚一法”梁—锚桩反力系统；加载设备由均匀布置在桩顶的3台500t油压千斤顶组成的千斤顶并联组成。
锚桩横梁反力装置-1锚桩横梁反力装置-2
采用工字钢作基准梁安放于基准桩上，基准桩采用1.5米长的?50钢管打入地下不小于1米。基准桩与试桩和锚桩中心距均大于4倍桩直径。
试桩的轴向位移采用四只量程为50mm、精度为0.01mm的调频式防水位移传感器,通过JCQ-503D桩基静力载荷测试仪控制量测。同时在每根锚桩上安置一只量程为50mm、精度为0.01mm的调频式防水位移传感器，同样通过JCQ-503D桩基静力载荷测试仪控制对锚桩的上拔量进行量测。
加载方式采用《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）中的慢速维持荷载法。荷载由JCQ-503D桩基静力载荷测试仪控制，并由准确度为0.4级油压表进行校核。试验荷载分级如下：试验桩加荷分级8级，每级加载量均按最大试验荷载的1/8确定，第一级荷载为加荷增量的两倍，共分8级加荷。卸载量为加荷量的两倍，共分5级卸荷。
2.2锚桩的配筋计算
本试验采用“4锚1法”的方式由锚桩提供反力，即一桩试桩采用4根锚桩提供反力。
2.2.1工程桩检测时，加载量不应小于设计要求的单桩承载力特征值的2.0倍，即试验时的最大加载值：5500kN×2=11000kN。
2.2.2依据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）4.2.2-1条：加载反力装置提供的反力不得小于最大加载值的1.2倍，即单根锚桩抗拔极限标准值：11000kN×1.2/4=3300kN，从计算中可以看出试验时最大加载预计11000kN，锚桩应提供不小于13200kN的反力，设置了4根锚桩即单根锚桩提供不小于3300kN的反力。
2.2.3锚桩配筋
试验时锚桩提供的反力是由锚桩中的通长竖向钢筋传递给反力梁的，因此单根锚桩的钢筋需在试验时满足抗拔力达到3300kN时不发生破坏，我们知道钢筋的抗拔力与其材质和截面面积有关，一般情况下我们选用的是普通钢筋HRB400，其抗拉强度设计值fy=360N/mm2。
根据单桩承载力抗拔标准值Nt=3300kN以下面公式计算钢筋的截面积As。Nt≤fy×As
则As=3300×103/360=9167mm2
采用HRB400（III级钢筋）Φ28，根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015版）附录A可知，其公称截面面积为615.8mm2。因此，锚桩的主筋数量n=9167/615.8=14.9根，因锚桩反力通过钢筋对称连接，估实际上应布置钢筋根数为16根。
2.3锚桩的桩长
锚桩提供的反力为抗拔力，抗拔力主要由桩周土层侧阻力提供，本项目，因锚桩采用的是工程桩，其桩径为1000mm，锚桩的桩长的计算参照《建筑基桩技术规范》（JGJ94-2008）公式5.4.6-1计算，Tuk=∑λi×qsik×ui×li，相应的地层参数参照地质勘察报告中的相关内容进行计算。
因本工程的锚桩是选取的工桩桩作为锚桩的，其桩长不仅要满足根据上式计算出的长度，还要满足作为工程桩进行相应持力层的桩长的要求，经计算，本检测桩的锚桩桩长为32.0m，桩端进行持力层的深度4.0m。
三、检测结果
该桩桩径1000mm，桩长31.8m，桩端持力层为第③-2层中风化泥质砂岩，为摩擦端承桩。试验时已加载至设计要求的加载量，即试验荷载加至11000kN，此时沉降量为10.66mm，依据设计要求可终止试验，卸载时进行桩基回弹观测，最大回弹量为3.92mm，回弹率为36.77%， Q～s曲线为缓变型，取最大加载量11000kN的一半5500kN为该桩的单桩承载力特征值，对应的沉降量为6.98mm，满足单桩竖向承载力特征值Ra=5500kN的要求。
同时在试验中对锚桩桩头的上拔量及锚桩的钢筋进行监测，锚桩的钢筋在试验过程中未出现钢筋断裂现象，对锚桩的桩头设计的位移计表明，桩身的上拔量在设计要求的范围内，整个试验满足设计及规范的要求。因此，本工程对锚桩桩身的配筋及桩长是合理的。
四、结束语
1）单桩竖向静载荷试验中，采用锚桩反力法目前仍是大吨位基桩检测基桩承载力最可靠的试验方法之一，当单桩承载力较高时，可采用锚桩横梁反力装置方式进行。这次11000kN的荷载试验再次证明了这一点。
2）从本工程中我们可以发现检测是一个综合性很强的工作，不仅要求我们试验人员会操作仪器，还要能够根据工程特点合理的选用反力装置，并通过计算对选用的反力装置的安全性以及是否能够达到预期的目的做到心中有数。
参考文献：
[1] 《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2014）
[2] 《建筑基桩技术规范》（JGJ94-2008）
论文作者:谷圆圆
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/19
标签：承载力论文; 钢筋论文; 装置论文; 桩基论文; 荷载论文; 加载论文; 工程论文; 《防护工程》2019年第5期论文;