京滬高速鐵路二標段二工區
編號：鋼板樁圍堰承臺施工技術總結
（初稿）
2023年8月13日
京滬高速鐵路土建二標二工區
工程試樁技術總結
（羅富全）
1 前言
京滬高速鐵路是我國鐵路建設史上第一條線路里程最長、技術標準最高、投資規模最大的高速鐵路，全長1319公里，設計時速350公里/小時，混凝土結構的使用年限為100年，橋梁基礎、墩台身、梁體混凝土均採用高效能混凝土；線路跨越平原、高山大川、黃河、長江，在施工中有較多的資料需要進行總結分析，本文主要針對橋梁樁基施工中對樁基進行承載力試驗進行技術總結，以取得相應的經驗和教訓，為類似工程提供一此技術參考。
2 工程摘要
中鐵二局京滬高速鐵路專案經理部施工的工程為滄德特大橋dk285+903～dk326+192段，全長40.289km，位於河北省滄州市吳橋縣和山東省德州市德城區。
段內主要工程有：鑽孔樁10524根，承臺1237個，橋墩1236個，墩身大部份為圓端形實體墩和部分單圓柱墩，高度均在20m以下，橋台1個；40+64+40公尺懸臂澆注的連續箱梁2聯,32+48+32公尺懸臂澆注的連續箱梁2聯，支架法現澆非標簡支梁3孔，移動模架法現澆40公尺箱梁24孔。
3 地質條件
本段屬於冀魯平原，地形平坦開闊，地勢由西南向東北緩傾；本段地層主要為第四系沖積層、衝洪積層、海積層，一般以黏性土、粉土、砂類土為主；本段沿線河流密布，水利設施眾多。線路經過的主要河流有漳衛新河岔河、漳衛新河。地下水型別為孔隙潛水，區域性具承壓性，主要含水層為砂類土、卵石土和圓礫土。
地下水位埋深一般在0.4～6.0m。
4 工程試樁選址原則及數量
①普通摩擦樁1根/ km；
②嵌入樁，嵌入不同基岩的柱樁每種型別的岩石試樁一根；
③每座橋梁應至少試樁一根。
二標二工區管段橋梁樁基均採用摩擦樁,試樁數量為1根/ km，後根據設計院已完成試樁數量及方案優化，共計需施工單位進行試樁15根；根據管段基樁樁徑、樁長及地質條件，擬採用單樁豎向抗壓靜載試驗法（堆載法）驗證單樁的承載力。根據設計優化後需檢測的樁位如下表。
工程試樁樁位統計表
5 工程試樁方法
5.1 試驗目的
檢測目的：採用接近於通過豎向抗壓樁的實際工作的試驗方法，比較準確的反映單樁的受力狀況和變形特徵，確定單樁豎向（抗壓）極限承載力標準值，驗證單樁的承載力是否滿足設計要求。
5.2 檢測裝置
1）載入裝置：油壓千斤頂（根據設計承載力的1.3倍進行載入，採用1000t千斤頂）或兩台千斤頂併聯，高壓油幫浦站。
2）荷載與沉降量測儀表：荷載量測使用量程60mpa壓力表，沉降量測使用大量程百分表。荷載與沉降量測儀表均經過國家指定的計量標定單位進行計量標定。
5.3 荷載試驗反力系統
1）本試驗擬採用配重塊作為反力系統堆載物，堆載物根據需要配置，主梁、次梁和荷載平台約20噸。總重量不小於試驗需要荷載的要求。
2）荷載平台8m×8m，堆載高度約為4m，具體高度根據實際需要堆載，總的試驗影響面積80m2；荷載平台支撐和支撐基礎形式可採用以下方式：
用混凝土塊拼砌承力牆左右各一段，形式：長7m，寬不小於1 m，牆頂與樁頂高差2.0m(配合千斤頂和荷重感測器的高度設定)。混凝土塊抗壓強度不低於15mpa。
3）基礎處理形式：以牆或支架為中心，底部用碎石或卵石換填1m深，長8m，寬2m。基礎頂部澆注10cm厚的混凝土墊層，混凝土抗壓強度不低於15mpa；
4）主梁採用多根8m長，型號為45a或60a的a3工字鋼組合，表面用鋼筋作為箍筋固定，箍筋位置與平台的工字鋼錯開，根據驗算，需要的主梁數量其剛度和強度滿足試驗要求。主梁型式見右圖。
5）墊塊：3cm厚75cm×75cm、65cm×65cm、55cm×55cm方形鋼板各1塊，45cm×45cm方形鋼板2塊， 3cm厚直徑1m圓形鋼板1塊。
6）如果需要700噸的堆載，次梁由36根8m長型號為40a的a3工字鋼組成，工字鋼上滿鋪竹夾板(或木板)，竹夾板約64m2，由此組成荷載平台。
經驗算，在最大荷載作用下，剛度和強度能滿足要求，其中向上最大撓度為1.6cm，向下最大撓度為2.3cm。如果堆載變化，根據實際需要增減次梁即可。
7）參照梁（基準梁）由2根8m長型號15b的工字鋼組成。
8）千斤頂最大量程採用1000噸，油表精度為0.4級，百分表精度為0.01mm， 如果沒有條件標定千斤頂，需要標定好的荷重感測器，量程為1000噸。
試驗前,先委託評定機構對千斤頂進行標定,得出千斤頂係數,根據最大載入量,求得最大荷載時油壓表壓力,對油壓進行分級控制,從而控制千斤頂分級在試驗樁頂施加豎向壓力。
9）配重塊的載入和解除安裝由吊車完成，吊車為20噸以上。
試驗檢測涉及的裝置和材料清單彙總
5.4 檢測原理
單樁豎向抗壓靜載試驗，是一種原位測試方法，其基本原理是將豎向荷載均勻的傳至建築物樁基上，通過實測單樁在不同荷載作用下的樁頂沉降，得到靜載試驗的q—s 曲線及s—lg t等輔助曲線，然後根據曲線推求單樁豎向抗壓極限承載力等引數。
5.5 試驗準備工作
1）收集原始資料，了解試樁場地工程地質情況，試樁的基本情況（如樁長、樁徑、混凝土強度等級、施工日期、施工工藝等），以及樁的預估極限承載力值。
2）試驗載入裝置的選擇：試樁所承受的荷載由油壓千斤頂分級施加。載入及反力裝置根據現場實際條件取壓重橫樑反力。
3）樁頭處理形式：如果在成樁前能夠確定為試樁，最好在距樁頂1.5m範圍內加密箍筋，箍筋間距不大於80mm。
要求被測樁檢測時強度達到28天或滿足試驗要求的抗壓強度。先鑿去樁頂浮漿，去破碎及軟弱混凝土，平整樁頂面。樁頂用厚度為5cm的同直徑鋼板鋪墊，基礎頂部澆注混凝土墊層，混凝土抗壓強度不低於15mpa。
4）荷載與沉降的量測儀表：荷載用由標定合格的精度優於或等於0.4級精密壓力表測量。
試樁沉降採用大量程百分表測量。根據規範要求在試樁的兩個側面對稱安裝2個百分表。沉降測定平面距樁頂距離不小於0.
5倍樁徑，固定和支承百分表的夾具和基準梁在構造上應確保不受氣溫影響而發生豎向變位。
5）試驗載入方式的選擇：對於軟土地質條件，試驗載入方式採用慢速維持荷載法
6）載荷的施加和解除安裝應按照下表分步進行
荷載分級表（以實際荷載為設計承載力的1.3倍分級）
7）其它注意事項
① 在試驗裝置、儀器儀表的運輸過程中應確保其不損傷，以保證現場測試資料的準確無誤。
② 現場吊裝安置載入裝置時，應採取必要的安全措施，保證裝置的安放位置正確和人員裝置的安全。
③ 反力架的安裝和焊接要牢固可靠，對於不符合要求的反力裝置不能進行正式試驗載入工作
④ 反力鋼梁在試驗中嚴禁超載，以免發生人員和儀器損壞。
⑤ 試驗現場必須搭起能防雨、遮陽的臨時帳篷或設施，以保護儀器裝置。
⑥ 高壓油幫浦等儀器裝置應按照就近、方便、安全的原則安放。
⑦ 測試現場所接電源必須符合臨時架設電源線路的要求，禁止亂扯電源、電線，防止漏電、觸電等事故發生。
6 現場試驗規定和要求
1）開始試驗的時間：在樁身混凝土灌注後28天，且達到設計強度後，才能進行。
2）慢速維持荷載法按下列規定進行加、解除安裝和沉降觀測。
①荷載分級：每級荷載值為設計容許承載力1/10，其中第一級取分級荷載的2倍。
②測讀樁沉降量的間隔時間：每級載入後維持時間至少2h，按第5、15、30、45、60min測讀樁頂沉降量，以後每隔30min測讀一次。
③試樁沉降相對穩定標準：每小時內樁頂沉降量不超過0.1mm，並連續出現兩次（從分級荷載施加後第30min開始，按1.
5h連續三次每30min的沉降觀測值計算），且每級荷載的維持時間不得少於2.0h。當樁頂沉降速率達到相對穩定標準時再施加下一級荷載。
③解除安裝時，每級荷載維持1h，按第15、30、60min測讀樁頂沉降量後，即可卸下一級荷載。解除安裝至零後，應測讀樁頂殘餘沉降量，維持時間為3h，測讀時間為第15、30min，以後每隔30min測讀一次。
④終止載入條件：當出現下列情況之一時即可終止載入。
a. 某級荷載作用下，樁頂沉降量大於前一級荷載作用下沉降量的5倍；
b. 某級荷載作用下，樁頂沉降量大於前一級荷載作用下沉降量的2倍，且經24h尚未達到相對穩定標準；
c. 已達到設計要求的最大載入量；
d. 當荷載—沉降q～s曲線呈緩變型時，可載入至樁頂總沉降量60～80mm，特殊情況下可載入至樁頂累計沉降量超過80mm。
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