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自平衡荷载箱Super-Cell制造、研发和技术服务

Sales & Service of Super-Cell for Bi-directional Load Test

400-0885-135

桩身内力测试

[2014-12-15]
    1、自平衡法静载试验基桩内力测试适用于桩身横截面尺寸基本恒定或已知的桩,可得到桩侧各土层的分层摩阻力及端阻力。
    2、桩身内力测试可根据测试目的、试验桩型及施工工艺选用电阻应变式传感器、振弦式传感器、滑动测微计或光纤式应变传感器。需要检测桩身某断面或桩底位移时,可在需检测断面设置位移杆(丝)。
    3、传感器测量断面应设置在两种不同性质土层的界面处,且距桩顶和桩底的距离不宜小于1倍桩径。在荷载箱附近应设置一个测量断面作为传感器标定断面。传感器标定断面处应对称设置4个传感器,其他测量断面处可对称埋设2~4个传感器,当桩径较大或试验要求较高时取高值。
    4、采用滑动测微计时,可在桩身内通长埋设1根或1根以上测管,测管内宜每隔1m设测标或测量断面一个。
    5、应变传感器安装,可根据不同桩型选择下列方式:
    1) 混凝土桩可采用焊接或绑焊工艺将传感器固定在钢筋笼上;
    2)钢桩可将电阻应变计直接粘贴在桩身上,振弦式和光纤式传感器可采用焊接或螺栓连接固定在桩身上;
    6、电阻应变式传感器及其连接电缆,应有可靠的防潮绝缘防护措施;正式测试前,传感器及电缆的系统绝缘电阻不得低于200MΩ。
    7、应变测量所用的仪器,宜具有多点自动测量功能,仪器的分辨力应优于或等于1με。
    8、弦式钢筋计应按主筋直径大小选择,并采用与之匹配的频率仪进行测量,频率仪的分辨力应优于或等于1Hz,仪器的可测频率范围应大于桩在最大加载时的频率的1.2倍。使用前,应对钢筋计逐个标定,得出压力与频率之间的关系。
    9、带有接长杆弦式钢筋计宜焊接在主筋上,不宜采用螺纹连接。
    10、滑动测微计测管的埋设应确保测标同桩身位移协调一致,并保持测标清洁,测管安装可根据下列情况采用不同的方法:
    1)对灌注桩,在浇筑混凝土前将测管绑扎在主筋上,并应采取防止钢筋笼扭曲的措施;
    2)对钢管桩,可通过安装在测管上的测标与钢管桩焊接,将测管固定在桩壁内侧;
    3)对非高温养护的预制管桩可在沉桩后将测管放入中心孔中,用含膨润土水泥浆充填测管与桩壁间的空隙。
    11、滑动测微计测试前后,应进行仪器标定,获得仪器零点和标定系数。
    12、当桩身应变与桩身位移需要同时测量时,桩身位移测试应与桩身应变测试同步。
    13、测试数据整理应符合下列规定:
    1) 采用电阻应变式传感器测量时,应按下列公式对实测应变值进行导线电阻修正:
    采用半桥测量时按下式计算:
    (D.0.13-1)
    采用全桥测量时按下式计算:
    (D.0.13-2)
    式中:ε——修正后的应变值;
    ε′——修正前的应变值;
    r——导线电阻(Ω);
    R——应变计电阻(Ω)。
    2)采用弦式传感器测量时,应根据率定系数将钢筋计实测频率换算成力,再将力值换算成与钢筋计断面处的混凝土应变相等的钢筋应变量。
    3) 采用滑动测微计测量时,应按下列公式计算应变:
    (D.0.13-3)
    (D.0.13-4)
    式中:e——仪器读数修正值;
    e′——仪器读数;
    z0——仪器零点;
    K——率定系数;
    ε——应变值;
    e0——初始测试仪器读数修正值。
    4)在数据整理过程中,应将零漂大、变化无规律的测点删除,求出同一断面有效测点的应变平均值,并按下式计算该断面处桩身轴力:
    (D.0.13-5)
    式中:Qi——桩身第i断面处轴力(kN);
    ——第i断面处应变平均值;
    Ei——第i断面处桩身材料弹性模量(kPa),当混凝土桩身断面、配筋一致时,宜按标定断面处的应力与应变的比值确定;
    Ai——第i断面处桩身截面面积(m2)。
    5) 按每级试验荷载下,应将桩身不同断面处的轴力值制成表格,并绘制轴力分布图。桩侧土的分层极限摩阻力和极限端阻力:
    (D.0.13-6)
    (D.0.13-7)
    式中:qsi——桩第i断面与i+1断面间侧摩阻力(kPa);
    qp——桩的端阻力(kPa)
    Qb——桩端轴力(kPa);
    i——桩检测断面顺序号,i=1,2,……,n,并自桩顶以下从小到大排列;
    u——桩身周长(m);
    li ——第i断面与第i+1断面之间的桩长(m);
    A0——桩端面积(m2)。
    6)桩身第i断面处的钢筋应力可按下式计算:
    σsi =Es?εsi                                                     (D.0.13-8)
    式中:σsi——桩身第i断面处的钢筋应力(kPa);
    Es——钢筋弹性模量(kPa);
    εsi——桩身第i断面处的钢筋应变。
    14、位移杆(丝)应具有一定的刚度,宜采用内外管形式:外管固定在桩身,内管下端固定在需测试断面,顶端高出外管100~200mm,并能与测试断面同步位移。
    15、采用位移杆(丝)测量位移时,测量位移杆(丝)位移的检测仪器应符合相应的技术要求,位移测试和桩身内力测试应同步。
    16、钢筋计的埋设
    ①按钢筋直径选配相应的钢筋计,如果规格不相符,可选择与钢筋直径相近的钢筋计。埋设在不同性质土层的界面处,以测量桩在不同土层中的分层摩擦力。
    ②将钢筋计两端的连接拉杆拧下,选配与钢筋计规格相同的钢筋与连接拉杆焊接在一起。将钢筋计(已接电缆)与已焊好钢筋的连接拉杆用管钳对旋拧紧,钢筋计与连接拉杆的螺纹拧紧时可附胶。焊接时,要在传感器的部位浇水或用湿布包裹冷却,以免温度过高损坏传感器。
    ③在荷载箱附近应设置一个测量断面作为传感器标定断面。传感器标定断面处应对称设置4个传感器,其他测量断面处可对称埋设2~4个传感器(当桩径较大或试验要求较高时取高值)埋设在不同性质土层的界面处,以测量桩在不同土层中的分层摩擦力。在制作钢筋笼时,需留出均匀对称2-4个点位置的主筋,待安装上钢筋应力计后再焊接到钢筋笼上相应位置,或者在钢筋笼制作完成后,在相应位置割断均匀对称2-4个点位置的主筋。
 钢筋计安装照片如下:

 
 钢筋应力计导线绑定实物图如下:

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