基于自平衡技术的静载实验施工工艺、装置及检测方法与流程

基于自平衡技术的静载实验施工工艺、装置及检测方法
1.本技术是母案名称为“一种基于自平衡技术的静载实验施工工艺、实验装置及检测方法”的发明专利的分案申请；母案申请的申请号为：201910629639.9；母案申请的申请日为：2019.12.03。
技术领域
2.本发明涉及岩土工程检测技术领域，具体是一种基于自平衡技术的静载实验施工工艺、实验装置及检测方法。


背景技术：

3.基桩承载力自平衡法，是通过在桩体内部预先埋设一种特制的加载装置—荷载箱，在混凝土浇注之前和钢筋笼一起埋入桩内相应的位置(具体位置根据试验的不同目的和条件而定)，将荷载箱的加压管以及所需的其他测试装置(位移杆及护管、应力计等)从桩体引到地面，然后灌注成桩。到休止龄期后，由加压泵在地面通过预先埋设的管路，对荷载箱进行加压加载，使得荷载箱产生上、下两个方向的力，并传递到桩身。由于桩体自成反力，将得到相当于两个静载试验的数据：荷载箱以上部分，获得反向加载时上部桩体的相应反应参数；荷载箱以下部分，获得正向加载时下部桩体的相应反应参数。通过对加载力与参数(位移、应力等)之间关系的计算和分析，可以获得桩基承载力、桩端承载力、侧摩阻力、摩阻力转换系数等一系列数据。
4.现有技术中多采用堆载法或锚桩法，具有检测时间长的缺点，且检测过程需要设置笨重的反力架，检测过程不方便，且检测装置体积大，成本高。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种基于自平衡技术的静载实验施工工艺，以解决现有技术中存在的缺陷。
6.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
7.一种基于自平衡技术的静载实验施工工艺，具体为采用组合式荷载箱结构，包括如下步骤：
8.1)组合式荷载箱的上下导流体预浇混凝土：
9.a)首先灌注下导流体，然后灌注上导流体；在灌注上导流体时，先把油管从上导流体上的侧壁小孔拖出；
10.b)将混凝土灌入导流体内，然后用振动棒充分捣实，混凝土强度不低于桩身混凝土强度，应采用商品混凝土；
11.c)灌注完成10小时内，不得移动荷载箱；
12.d)待一面导流体内混凝土凝固后，用吊车翻转，浇筑另一面导流体；
13.2)组合式荷载箱与钢筋笼焊接：将灌注好的荷载箱用吊车侧吊，将吊起后的荷载箱与钢筋笼进行焊接；焊接方法为：
14.a)在荷载箱的上下面各焊接一个箍筋，箍筋外径应和钢筋笼内径一致。
15.b)荷载箱上下钢筋笼主筋分别与上下面的箍筋焊接，焊接时钢筋笼与荷载箱必须保证垂直，偏心度控制在5度之内。
16.c)焊接上下喇叭状导向筋：喇叭状导向筋的一端与荷载箱导管孔边缘焊接，另一端与其对应的钢筋笼焊接。喇叭状导向筋应保证与荷载箱平面夹角大于60
°
。数量不小于钢筋笼主筋数，间距小于混凝土导管的口径。
17.d)布置位移管线及油管；
18.e)钢筋笼盘筋加密：为提高荷载箱上下面的抗压强度，在荷载箱上下各2米范围内，对钢筋笼横向箍筋进行加密处理，使其间距小于10cm；
19.3)下放钢筋笼及灌注桩身混凝土：
20.a)起吊钢筋笼：有荷载箱的钢筋笼起吊时应防止荷载箱受弯，必须用两个吊钩起吊；
21.b)下放钢筋笼：下笼过程中，需要对位移管线和油管进行绑扎，位移管线每隔0.5米用扎丝绑扎，油管每隔1米用扎丝绑扎；当采用位移拉索时，还需在钢筋笼外侧添加4根主筋，用于引导位移拉索一直绑扎至地面，以保证位移拉索的垂直度和有效保护；当桩顶标高低于地面时，桩顶到地面需放置简易钢筋笼，8根主筋，每3米一道加强箍，用于引导保护管线；
22.c)灌注桩身混凝土：导管通过荷载箱到达桩端浇捣混凝土，当混凝土接近荷载箱时，拔导管速度应放慢，当荷载箱上部混凝土高度大于2.5m时导管底端方可拔过荷载箱，浇混凝土至设计桩顶；荷载箱下部混凝土坍落度宜大于200mm，便于混凝土在荷载箱处上翻；
23.4)桩头管线保护：
24.钢筋笼下放完毕到现场开始检测有半个月以上的休止期，需要在桩头做好警示标记，保护油管及位移管，位移护管顶部做好防护，防止水泥浆漏入，保证管线不受破坏。
25.进一步的，上述步骤2)的步骤d)具体为：位移管：包含位移杆+位移护管的方式，位移杆外径应≥16mm，壁厚≥1.5mm，位移护管外径应≥25mm，壁厚≥2.0mm，根据孔深设计长度，顺着钢筋笼连接至地面，采用丝扣连接，拧紧时需缠生料带，连接完成后耐压强度≥2mpa，呈90度布置，分别用于测量桩体上下位移。
26.一种基于自平衡技术的静载实验施工工艺，具体为采用组合式荷载箱结构，包括如下步骤：
27.1)环形荷载箱下导流体预浇混凝土：
28.a)将环形荷载箱导流体朝上，放置在平整地面上，另一侧油管、注浆接头、位移杆等需保护好；
29.b)将混凝土灌入导流体内，然后用振动棒充分捣实，混凝土强度不低于桩身混凝土强度，应采用商品混凝土；
30.c)灌注完成10小时内，不得移动荷载箱；
31.2)环形荷载箱与钢筋笼焊接：
32.将灌注好的荷载箱用吊车侧吊，将吊起后的荷载箱与钢筋笼进行焊接；焊接方法为：
33.a)环形荷载箱加焊下箍筋：在荷载箱的底侧焊接一个箍筋，箍筋外径应和钢筋笼
内径一致。
34.b)环形荷载箱及上钢筋笼对接：制作l型筋，一端与上钢筋笼主筋焊接，另一端与荷载箱上盖板焊接。l型筋的规格与钢筋笼主筋的规格一致。l型筋与荷载箱焊接部分长度比荷载箱的环形宽度少5cm，与钢筋笼主筋连接部分，保证与主筋重合焊接20cm即可。焊接时钢筋笼与荷载箱必须保证垂直，偏心度控制在5度之内；
35.加焊l型辅助钢筋，焊接时需对称焊接避免局部温度过高烧坏荷载箱密封装置，保护好油管及接头；
36.c)环形荷载箱与下钢筋笼对接：荷载箱下钢筋笼主筋与下箍筋焊接，焊接时钢筋笼与荷载箱必须保证垂直，偏心度控制在5度之内；
37.d)焊接上下喇叭状导向筋：导向筋直径应不小于φ16mm，数量与主筋相同，导向筋与荷载箱夹角应大于60
°
，导向筋一端焊接在荷载箱上面板中孔内壁，另一端焊接在钢筋笼主筋上；目的是引导混凝土导管通过荷载箱中心孔进行二次清孔及浇注，同时起加强作用；
38.e)布置位移管及油管；
39.f)钢筋笼盘筋加密：为提高荷载箱上下面的抗压强度，在荷载箱上下各2米范围内，对钢筋笼横向箍筋进行加密处理，使其间距小于10cm；
40.3)下放钢筋笼及灌注桩身混凝土：
41.a)起吊钢筋笼：有荷载箱的钢筋笼起吊时应防止荷载箱受弯，必须用两个吊钩起吊；
42.b)下放钢筋笼：下笼过程中，需要对位移管线和油管进行绑扎，位移管线每隔0.5米用扎丝绑扎，油管每隔1米用扎丝绑扎；当采用位移拉索时，还需在钢筋笼外侧添加4根主筋，用于引导位移拉索一直绑扎至地面，以保证位移拉索的垂直度和有效保护；当桩顶标高低于地面时，桩顶到地面需放置简易钢筋笼，8根主筋，每3米一道加强箍，用于引导保护管线；
43.c)灌注桩身混凝土：导管通过荷载箱到达桩端浇捣混凝土，当混凝土接近荷载箱时，拔导管速度应放慢，当荷载箱上部混凝土高度大于2.5m时导管底端方可拔过荷载箱，浇混凝土至设计桩顶；荷载箱下部混凝土坍落度宜大于200mm，便于混凝土在荷载箱处上翻；
44.4)桩头管线保护：
45.钢筋笼下放完毕到现场开始检测有半个月以上的休止期，需要在桩头做好警示标记，保护油管及位移管，位移护管顶部做好防护，防止水泥浆漏入，保证管线不受破坏。
46.进一步的，上述步骤2中的的d)步骤中安装方法如下：
47.1)布置位移管：包含位移杆+位移护管的方式，位移杆外径应≥16mm，壁厚≥1.5mm，位移护管外径应≥32mm，壁厚≥2.0mm；根据孔深设计长度，顺着钢筋笼连接至地面，采用丝扣连接，拧紧时需缠生料带，连接完成后耐压强度≥2mpa。呈90度布置，分别用于测量桩体上下位移；
48.2)布置油管：预先盘好在荷载箱处，待下钢筋笼时连续展开，沿导向筋绑扎至地面。所用油管为高压软管，油管两端接头为24
°
锥m14x1.5；连接油管需在荷载箱与钢筋笼焊接完毕至少半小时后进行，防止焊接时的高温烫坏油管接头内的密封圈；油管接头拧紧时不能用力过猛，扭矩应控制在25～35nm；
49.一种基于自平衡技术的静载实验检测方法，包括如下步骤：
50.1)加载、卸载分级：
51.加载采用慢速维持荷载法，每级加载为最大加载值的1/10，第一级取分级荷载的2倍，卸载分5级进行；
52.2)位移观测：采用慢速维持荷载法，每级加(卸)载后第1h内应在第5min、10min、15min、30min、45min、60min测读位移，以后每隔30min测读一次，达到相对稳定后方可加(卸)下一级荷载，卸载到零后应至少观测2h，测读时间间隔同加载；
53.3)施工过程中的检验性试验，一般加载应继续到桩两倍的设计荷载为止；如果桩的总位移量不超过40mm，以及最后一级加载引起的位移不超过前一级加载引起的位移的5倍，则该桩可予以检验；
54.4)试验(检测)数据的分析、整理
55.1)单桩竖向极限承载力的确定
56.根据实测荷载箱向上(q
+-s
+
)、向下(q-‑
s-)两条曲线，按照《建筑基桩自平衡静载试验技术规程》(jgj/t403-2017)，判断试桩极限承载力。
57.根据《建筑基桩自平衡静载试验技术规程》(jgj/t403-2017)，单桩竖向抗压极限承载力公式为：
[0058][0059]
式中：qu：试桩的单桩竖向极限承载力，单位为(kn)；
[0060]
quu：试桩上段桩的极限加载值，单位为(kn)；
[0061]
qud：试桩下段桩的极限加载值，单位为(kn)；
[0062]
w：试桩荷载箱上部桩自重和附加重量之和，单位为(kn)；
[0063]
γ1：试桩的抗压摩阻力转换系数，根据荷载箱上部土的类型确定。
[0064]
单桩竖向抗拔极限承载力公式为：
[0065][0066]
式中：γ2——试桩的抗拔摩阻力转换系数。承压型抗拔桩应取1.0，对于承拉型抗拔桩，应根据实际情况通过相近条件的比对试验和地区经验确定，但不得小于1.10。
[0067]
2)等效转换方法
[0068]
等效转换曲线实测荷载箱向上(q+—s+)、向下(q－—s－)两条曲线，根据位移协调原则，转换成传统桩顶q—s曲线，如图3-4所示；
[0069]
桩身无轴力实测值，等效转换方法采用如下公式计算：
[0070]
桩顶等效荷载q为：
[0071][0072]
与等效桩顶荷载q对应的桩顶位移s为：
[0073]
s＝sd+δs
[0074]
其中上段桩身的弹性压缩量δs为：
[0075][0076]
式中：q：桩顶等效荷载(kn)；
[0077]
s：桩顶等效位移(m)；
[0078]
δs：桩身压缩量(m)；
[0079]
lu：上段桩长度(m)；
[0080]ep
：桩身弹性模量，单位为千帕(kpa)；
[0081]ap
：桩身截面面积，单位为平方米(m2)；
[0082]
进一步的，步骤2)中，稳定的标准如下：
[0083]
每级加(卸)载的向上、向下位移量在下列时间内均不大于0.1mm：
[0084]
a)桩端为巨粒土、粗粒土或坚硬黏质土，最后30min；
[0085]
b)桩端为半坚硬黏质土或细粒土，最后1h；
[0086]
3)终止加载条件及极限加载值；
[0087]
向上、向下两个方向应分别判定和取值，平衡状态下两个方向都应达到终止加载条件再终止加载；
[0088]
进一步的，每个方向的加载终止条件和相应的极限加载值的取值按以下规定：
[0089]
(1)总位移量大于或等于40mm，且本级荷载的位移量大于或等于前一级荷载的位移量的5倍时，加载即可终止；取此终止时荷载小一级的荷载为极限加载值；
[0090]
(2)总位移量大于或等于40mm，且本级荷载加上24h未达稳定，加载即可终止；取此终止时荷载小一级的荷载为极限加载值；
[0091]
(3)巨粒土、密实砂类土以及坚硬的黏质土中，总位移量小于40mm，但荷载已大于或等于设计荷载乘以设计规定的安全系数，加载即可终止；取此时的荷载为极限加载值；
[0092]
本发明的有益效果是：
[0093]
省时，成桩后待土体稳定后即可检测，正常情况下1-2天能够检测完毕，省去了大量的时间；省力，没有“堆载”，也不要笨重的反力架，检测过程更加方便、安全、环保，综合检测成本低：检测桩完全按工程桩制作，不需到达地面，不需制作桩头。对有地下室的结构，与常规方法相比，缩短了检测桩长度，且检测后经压浆处理的检测桩仍可作工程桩使用。
附图说明
[0094]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0095]
图1为本发明组合式荷载箱焊接结构示意图；
[0096]
图2为本发明环形荷载箱焊接结构示意图；
[0097]
图3为本发明自平衡法的实验曲线图；
[0098]
图4为本发明的等效转换曲线图；
[0099]
附图标记说明：1为油管，2为导向筋，3为上导流体，4为荷载箱，5为下导流体，6为钢筋笼，7为主筋，8为l型筋，9为位移杆，10为箍筋。
具体实施方式
[0100]
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0101]
一种基于自平衡技术的静载实验施工工艺，具体为采用组合式荷载箱4结构，如图1所示，包括如下步骤：
[0102]
1)组合式荷载箱4的上、下导流体预浇混凝土：
[0103]
a)首先灌注下导流体5，然后灌注上导流体3；在灌注上导流体3时，先把油管1从上导流体3上的侧壁小孔拖出；
[0104]
b)将混凝土灌入导流体内，然后用振动棒充分捣实，混凝土强度不低于桩身混凝土强度，应采用商品混凝土；
[0105]
c)灌注完成10小时内，不得移动荷载箱4；
[0106]
d)待一面导流体内混凝土凝固后，用吊车翻转，浇筑另一面导流体；
[0107]
2)组合式荷载箱4与钢筋笼6焊接：将灌注好的荷载箱4用吊车侧吊，将吊起后的荷载箱4与钢筋笼6进行焊接；焊接方法为：
[0108]
a)在荷载箱4的上下面各焊接一个箍筋10，箍筋10外径应和钢筋笼6内径一致。
[0109]
b)荷载箱4上下钢筋笼的主筋7分别与上下面的箍筋10焊接，焊接时钢筋笼6与荷载箱4必须保证垂直，偏心度控制在5度之内。
[0110]
c)焊接上下喇叭状的导向筋2：喇叭状的导向筋2的一端与荷载箱4导管孔边缘焊接，另一端与其对应的钢筋笼6焊接。喇叭状的导向筋2应保证与荷载箱4平面夹角大于60
°
。数量不小于钢筋笼6的主筋数，间距小于混凝土导管的口径。
[0111]
d)布置位移管线及油管1；
[0112]
e)钢筋笼6的盘筋加密：为提高荷载箱4上下面的抗压强度，在荷载箱4上下各2米范围内，对钢筋笼6横向箍筋进行加密处理，使其间距小于10cm；
[0113]
3)下放钢筋笼6及灌注桩身混凝土：
[0114]
a)起吊钢筋笼6：有荷载箱4的钢筋笼6起吊时应防止荷载箱4受弯，必须用两个吊钩起吊；
[0115]
b)下放钢筋笼6：下笼过程中，需要对位移管线和油管1进行绑扎，位移管线每隔0.5米用扎丝绑扎，油管1每隔1米用扎丝绑扎；当采用位移拉索时，还需在钢筋笼6外侧添加4根主筋7，用于引导位移拉索一直绑扎至地面，以保证位移拉索的垂直度和有效保护；当桩顶标高低于地面时，桩顶到地面需放置简易钢筋笼6，8根主筋7，每3米一道加强箍，用于引导保护管线；
[0116]
c)灌注桩身混凝土：导管通过荷载箱4到达桩端浇捣混凝土，当混凝土接近荷载箱4时，拔导管速度应放慢，当荷载箱4上部混凝土高度大于2.5m时导管底端方可拔过荷载箱4，浇混凝土至设计桩顶；荷载箱4下部混凝土坍落度宜大于200mm，便于混凝土在荷载箱4处上翻；
[0117]
4)桩头管线保护：
[0118]
钢筋笼6下放完毕到现场开始检测有半个月以上的休止期，需要在桩头做好警示标记，保护油管1及位移管，位移护管顶部做好防护，防止水泥浆漏入，保证管线不受破坏。
[0119]
更具体的，上述步骤2)的步骤d)又分为如下步骤：
[0120]
1)布置位移管：包含位移杆9+位移护管的方式，位移杆9外径应≥16mm，壁厚≥1.5mm，位移护管外径应≥25mm，壁厚≥2.0mm，根据孔深设计长度，顺着钢筋笼6连接至地面，采用丝扣连接，拧紧时需缠生料带，连接完成后耐压强度≥2mpa，呈90度布置，分别用于测量桩体上下位移
[0121]
2)油管1：预先盘好在荷载箱4处，待下钢筋笼6时连续展开，沿导向筋2绑扎至地面，所用油管1为高压软管，油管1两端接头为24
°
锥m14x1.5，连接油管1需在荷载箱4与钢筋笼6焊接完毕至少半小时后进行，防止焊接时的高温烫坏油管接头内的密封圈，油管接头拧紧时不能用力过猛，扭矩应控制在25～35nm。
[0122]
一种基于自平衡技术的静载实验施工工艺，具体为采用组合式荷载箱4结构，如图2所示，包括如下步骤：
[0123]
1)环形荷载箱的下导流体5预浇混凝土：
[0124]
a)将环形荷载箱的下导流体5朝上，放置在平整地面上，另一侧油管1、注浆接头、位移杆9等需保护好；
[0125]
b)将混凝土灌入导流体内，然后用振动棒充分捣实，混凝土强度不低于桩身混凝土强度，应采用商品混凝土；
[0126]
c)灌注完成10小时内，不得移动荷载箱4；
[0127]
2)环形荷载箱与钢筋笼6焊接：
[0128]
将灌注好的荷载箱4用吊车侧吊，将吊起后的荷载箱4与钢筋笼6进行焊接；焊接方法为：
[0129]
a)环形荷载箱加焊下箍筋10：在荷载箱4的底侧焊接一个箍筋10，箍筋10外径应和钢筋笼6内径一致。
[0130]
b)环形荷载箱及上钢筋笼6对接：制作l型筋8，一端与上钢筋笼的主筋7焊接，另一端与荷载箱4的上盖板焊接。l型筋8的规格与钢筋笼6的主筋7的规格一致。l型筋8与荷载箱4焊接部分长度比荷载箱4的环形宽度少5cm，与钢筋笼6的主筋7连接部分，保证与主筋7重合焊接20cm即可。焊接时钢筋笼6与荷载箱4必须保证垂直，偏心度控制在5度之内；
[0131]
加焊l型辅助钢筋，焊接时需对称焊接避免局部温度过高烧坏荷载箱4密封装置，保护好油管1及接头；
[0132]
c)环形荷载箱与下钢筋笼6对接：荷载箱4下钢筋笼的主筋7与下箍筋焊接，焊接时钢筋笼6与荷载箱4必须保证垂直，偏心度控制在5度之内；
[0133]
d)焊接上下喇叭状的导向筋2：导向筋2直径应不小于φ16mm，数量与主筋7相同，导向筋2与荷载箱4夹角应大于60
°
，导向筋2一端焊接在荷载箱4上面板中孔内壁，另一端焊接在钢筋笼6的主筋7上；目的是引导混凝土导管通过荷载箱4中心孔进行二次清孔及浇注，同时起加强作用；
[0134]
e)布置位移管及油管1；
[0135]
f)钢筋笼6盘筋加密：为提高荷载箱4上下面的抗压强度，在荷载箱4上下各2米范围内，对钢筋笼6的横向箍筋进行加密处理，使其间距小于10cm；
[0136]
3)下放钢筋笼6及灌注桩身混凝土：
[0137]
a)起吊钢筋笼6：有荷载箱4的钢筋笼6起吊时应防止荷载箱4受弯，必须用两个吊钩起吊；
[0138]
b)下放钢筋笼6：下笼过程中，需要对位移管线和油管1进行绑扎，位移管线每隔0.5米用扎丝绑扎，油管1每隔1米用扎丝绑扎；当采用位移拉索时，还需在钢筋笼6外侧添加4根主筋7，用于引导位移拉索一直绑扎至地面，以保证位移拉索的垂直度和有效保护；当桩顶标高低于地面时，桩顶到地面需放置简易钢筋笼6，8根主筋7，每3米一道加强箍，用于引导保护管线；
[0139]
c)灌注桩身混凝土：导管通过荷载箱4到达桩端浇捣混凝土，当混凝土接近荷载箱4时，拔导管速度应放慢，当荷载箱4上部混凝土高度大于2.5m时导管底端方可拔过荷载箱4，浇混凝土至设计桩顶；荷载箱4下部混凝土坍落度宜大于200mm，便于混凝土在荷载箱4处上翻；
[0140]
4)桩头管线保护：
[0141]
钢筋笼6下放完毕到现场开始检测有半个月以上的休止期，需要在桩头做好警示标记，保护油管1及位移管，位移护管顶部做好防护，防止水泥浆漏入，保证管线不受破坏。
[0142]
更具体的，上述步骤2中的的d)步骤中安装方法如下：
[0143]
1)布置位移管：包含位移杆9+位移护管的方式，位移杆9外径应≥16mm，壁厚≥1.5mm，位移护管外径应≥32mm，壁厚≥2.0mm；根据孔深设计长度，顺着钢筋笼6连接至地面，采用丝扣连接，拧紧时需缠生料带，连接完成后耐压强度≥2mpa。呈90度布置，分别用于测量桩体上下位移；
[0144]
2)布置油管1：预先盘好在荷载箱4处，待下钢筋笼6时连续展开，沿导向筋2绑扎至地面。所用油管1为高压软管，油管1两端接头为24
°
锥m14x1.5；连接油管1需在荷载箱4与钢筋笼6焊接完毕至少半小时后进行，防止焊接时的高温烫坏油管接头内的密封圈；油管接头拧紧时不能用力过猛，扭矩应控制在25～35nm；
[0145]
具体实施时，注浆工作要注意如下事项：
[0146]
1、注浆前应进行压水试验，以确认注浆管是否堵塞，确定注浆初压值。这样可以把荷载箱4撑开时形成负压吸入的泥浆及注浆管内的灰尘等冲洗干净，确保注浆效果。压水时间一般为1-2min，以压通为准，压通时泵压明显下降，然后继续压水，直到相邻注浆管返回的水流变清澈，方可进行灌浆。
[0147]
2、补浆以从一根注浆管压入，当另一根注浆管冒出新鲜水泥浆。可封闭管头采用压力补浆，压力2mpa以上，建议持续1小时。一根管子压完换另一根管，交替进行压浆。总压浆水泥量约0.8～1.5t(以压浆压力、压浆量双重控制)
[0148]
3、注浆压力长时间低于正常值或地面冒浆时，应更改为间歇注浆或调低浆液水灰比。间歇注浆时，间歇时间宜为30min-60min。
[0149]
4、为确保压力灌注处理的效果，正常灌浆后为确保桩内灌浆饱满，应对注浆管口进行封孔保压，保压时间不小于15min，并记录灌浆量。
[0150]
5、注浆流量不得超过75l/min。
[0151]
6、注浆时观察压力表和浆液的注入情况，并做好记录：桩号、桩径、成桩时间、压浆时间、注浆压力、终止压力、水灰比、注浆量、终止时间。
[0152]
为确保静载试验的顺利进行以及测试数据的可靠性，应确保基桩在静载试验前已经通过了桩身的完整性检测。
[0153]
检测流程：前期准备——搭设基准梁、基准桩——搭设帐篷——准备电源——开
始检测——检测结束——荷载箱断开面注浆。
[0154]
为了确保自平衡桩基检测结果可靠准确，整个检测过程须根据相关检测规范的技术要求，严格按照规定流程及相关手册进行操作。
[0155]
现场的前期准备工作包括：
[0156]
1)达到休止期后，即混凝土强度达到标称强度80％以上方可开始检测；
[0157]
2)检测前需将场地整理平整，桩头修整完毕；
[0158]
3)准备一套完整的配套检测仪器设备；
[0159]
4)检测所需的现场设备(吊车、电焊机、配电箱等)、工人、材料须全面到位，基准梁、基准桩、防风帐篷、电源等按要求进行配备。
[0160]
一种基于自平衡技术的静载实验检测方法，包括如下步骤：
[0161]
1)加载、卸载分级：
[0162]
加载采用慢速维持荷载法，每级加载为最大加载值的1/10，第一级取分级荷载的2倍，卸载分5级进行。基桩的加载、卸载分级如表1所示。
[0163]
[0164][0165]
表1
[0166]
加载应分级进行，每级加载量为预估最大加载量的1/10。第一级可按两倍分级荷载加载。卸载也应分级进行，每级卸载量为2个加载级的荷载值。加卸载应均匀连续，每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的10％。
[0167]
2)位移观测：采用慢速维持荷载法，每级加(卸)载后第1h内应在第5min、10min、15min、30min、45min、60min测读位移，以后每隔30min测读一次，达到相对稳定后方可加(卸)下一级荷载，卸载到零后应至少观测2h，测读时间间隔同加载；
[0168]
3)施工过程中的检验性试验，一般加载应继续到桩两倍的设计荷载为止；如果桩的总位移量不超过40mm，以及最后一级加载引起的位移不超过前一级加载引起的位移的5倍，则该桩可予以检验；
[0169]
更具体的，步骤2)中，稳定的标准如下：
[0170]
每级加(卸)载的向上、向下位移量在下列时间内均不大于0.1mm：
[0171]
a)桩端为巨粒土、粗粒土或坚硬黏质土，最后30min；
[0172]
b)桩端为半坚硬黏质土或细粒土，最后1h；
[0173]
3)终止加载条件及极限加载值；
[0174]
向上、向下两个方向应分别判定和取值，平衡状态下两个方向都应达到终止加载条件再终止加载；
[0175]
更进一步的，每个方向的加载终止条件和相应的极限加载值的取值按以下规定：
[0176]
(1)总位移量大于或等于40mm，且本级荷载的位移量大于或等于前一级荷载的位移量的5倍时，加载即可终止；取此终止时荷载小一级的荷载为极限加载值；
[0177]
(2)总位移量大于或等于40mm，且本级荷载加上24h未达稳定，加载即可终止；取此终止时荷载小一级的荷载为极限加载值；
[0178]
(3)巨粒土、密实砂类土以及坚硬的黏质土中，总位移量小于40mm，但荷载已大于或等于设计荷载乘以设计规定的安全系数，加载即可终止；取此时的荷载为极限加载值；
[0179]
4)试验(检测)数据的分析、整理
[0180]
1)单桩竖向极限承载力的确定
[0181]
根据实测荷载箱4向上(q
+-s
+
)、向下(q-‑
s-)两条曲线，按照《建筑基桩自平衡静载试验技术规程》(jgj/t403-2017)，判断试桩极限承载力。
[0182]
根据《建筑基桩自平衡静载试验技术规程》(jgj/t403-2017)，单桩竖向抗压极限承载力公式为：
[0183][0184]
式中：qu：试桩的单桩竖向极限承载力，单位为(kn)；
[0185]
quu：试桩上段桩的极限加载值，单位为(kn)；
[0186]
qud：试桩下段桩的极限加载值，单位为(kn)；
[0187]
w：试桩荷载箱4上部桩自重和附加重量之和，单位为(kn)；
[0188]
γ1：试桩的抗压摩阻力转换系数，根据荷载箱4上部土的类型确定。
[0189]
单桩竖向抗拔极限承载力公式为：
[0190][0191]
式中：γ2——试桩的抗拔摩阻力转换系数。承压型抗拔桩应取1.0，对于承拉型抗拔桩，应根据实际情况通过相近条件的比对试验和地区经验确定，但不得小于1.10。
[0192]
2)等效转换方法
[0193]
等效转换曲线实测荷载箱4向上(q+—s+)、向下(q－—s－)两条曲线，根据位移协调原则，转换成传统桩顶q—s曲线，如图3-图4所示；
[0194]
桩身无轴力实测值，等效转换方法采用如下公式计算：
[0195]
桩顶等效荷载q为：
[0196][0197]
与等效桩顶荷载q对应的桩顶位移s为：
[0198]
s＝sd+δs
[0199]
其中上段桩身的弹性压缩量δs为：
[0200][0201]
式中：q：桩顶等效荷载(kn)；
[0202]
s：桩顶等效位移(m)；
[0203]
δs：桩身压缩量(m)；
[0204]
lu：上段桩长度(m)；
[0205]ep
：桩身弹性模量，单位为千帕(kpa)；
[0206]ap
：桩身截面面积，单位为平方米(m2)；
[0207]
本发明具有如下优点：
[0208]
在静载检测中采用自平衡法，与传统的静载检测方法(堆载法或锚桩法)相比具有几下几个特点：
[0209]
1)省时：成桩后待土体稳定后(一般20天左右，设计有规定的按设计要求)即可检测，正常情况下1-2天能够检测完毕，省去了大量的时间。
[0210]
2)省力：没有“堆载”，也不要笨重的反力架，检测过程更加方便、安全、环保。
[0211]
3)综合检测成本低：检测桩完全按工程桩制作，不需到达地面，不需制作桩头。对有地下室的结构，与常规方法相比，缩短了检测桩长度，且检测后经压浆处理的检测桩仍可作工程桩使用。
[0212]
4)在下列情况下或当设置传统的堆载平台或锚桩反力架特别困难或特别花钱时，该法更显示其优势，例如：水上试桩、坡地试桩、基坑底试桩、狭窄场地试桩、斜桩、嵌岩桩、抗拔桩等，这些都是传统试桩法难以做到的。
[0213]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。