砼灌注桩竖向承载力的确定

张华华,胡在荣，肖功亚，王要超

（1.中国中材国际工程股份有限公司,江苏南京211100；2.江苏天宇建设集团有限公司，江苏扬州225000；3.中国电子科技集团公司第五十五研究所，江苏南京211100）

砼灌注桩竖向承载力的确定

张华华*1,胡在荣2，肖功亚3，王要超1

（1.中国中材国际工程股份有限公司,江苏南京211100；2.江苏天宇建设集团有限公司，江苏扬州225000；3.中国电子科技集团公司第五十五研究所，江苏南京211100）

通过经验公式计算和静载试验，分别得出砼灌桩理论计算竖向承载力和试验竖向承载力，对比两者的差别，分析了产生偏差的原因，并确定桩最终的竖向承载力，为工程设计提供依据，节约了工程成本，缩短了工期。

砼灌注桩；竖向承载力；桩静载试验

1　概述

砼灌注桩在工程实践中应用广泛，竖向荷载承载力的确定，不仅关系项目的质量，还关系项目的经济成本，本文通过经验公式计算和静载试验，最终确定桩竖向荷载承载力，为工程设计提供了依据。

2　桩竖向承载力

桩竖向承载力指单桩在竖向荷载作用下，不丧失稳定性、不产生过大变形时的承载能力。承载力取决于2个部分，一是桩侧土的阻力，二是桩端土的阻力。

根据《公桥基规》所用经验公式：

单桩允许承载力［P］=［桩侧极限摩阻力Psu+桩底极限阻力Ppu］/安全系数

式中：［P］——单桩轴向受压允许承载力，kN；

U——桩的周长，m；

Li——桩在承台底面或最大冲刷线以下的第i层土层中的长度，m；

τi——与Li相对应的各土层与桩侧的极限摩阻力，kPa；

A——桩底面积，m2；

σR——桩底处上的极限承载力，kPa；

αi、α——振动下沉对各土层桩侧摩阻力和桩底抵抗力的影响系数。

3　工程实例

本文以海外某一工程灌注桩为例，对桩的承载力进行计算、分析。该工程位于红海边，地质条件良好，土质为砂地，土质参数见表1。

表1　土层的物理力学指标

根据公式（1）计算桩基承载力，见表2。

4　通过静载试验确定单桩竖向承载力

4.1试验方法、终止加载条件

（1）加载：逐级等量加载，分级荷载宜为最大加载量或预估极限承载力的1/10，其中第一级可取分级荷载的2倍。

满足连续2h内每小时的桩顶沉降量不超过0.1mm的相对稳定标准时，施加下一级荷载，每级荷载施加后按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量（及桩侧阻力与桩端阻力），以后每隔30min测读1次。

（2）卸载：分级卸载，每级卸载量取分级加载量的2倍。每级荷载维持1h，按第15、30、60min测读测试值。卸载至零后，测读桩顶残余沉降量，维持3h，测读时间为第15、30min，以后每隔30min测读1次。

4.2终止加荷条件

（1）某级荷载下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍。

（2）某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到稳定标准。

（3）已达到设计要求的最大加载量。

（4）工程桩做锚桩时，锚桩上拔量已达到允许值。

（5）当荷载—沉降曲线呈缓变型时，加载至桩顶总沉降量达60～80mm；特殊情况下，根据具体要求加载至桩顶总沉降量超过80mm。

4.3桩承载力确定

本工程共9根试验桩，分3个区域，每个区域3根。并根据以上试验方法对9根桩进行加载试验，加载数据见表3。

确定单桩极限承载力：

表2　桩理论计算承载力表

表3　桩静载试验数据表

（1）P-S曲线有明细陡降点，取陡降点Pj为极限承载力值；

（2）P-S曲线呈缓变形时，取S=40mm对应Pj值。

再根据公式（2）确定单桩竖向允许承载力：

式中：［P］——单桩竖向受压允许承载力，kN；

Pj——试桩的极限荷载，kN；

K——安全系数，一般为2。

极限荷载和轴间允许承载力见表4。

5　结论

表4　桩静载试验承载力表

（1）对比表2和表4，可以明显看出，通过静载试验确定桩承载力，比经验公式计算值的提高了1倍，最后工程设计采用了试验确定的承载力值。

（2）造成两者偏差比较大，一方面是勘察报告中的地基承载力偏于保守，导致桩的理论承载力偏低。

（3）另一方面是本工程桩施工直接钻机旋挖成孔，未采取泥浆护壁，导致桩砼充盈系数比较大，特别是区域2的桩充盈系数达到1.3，这也导致桩实际承载力比理论计算承载力大。

（4）根据静载试验，进行重新设计，使桩基工程设计量减少一半，不仅降低了工程的成本，而且节约了工程施工时间。

Determination of Vertical Bearing Capacity of Concrete Filling Pile

ZHANG Hua-hua，Hu Zai-rong，Xiao Gong-ya，WANG Yao-chao
（Sinoma International Engineering Co.，Ltd，Nanjing Jiangsu 211100，China）

The each vertical bearing capacity come from theoretical calculation and test for concrete filling pile were obtained by empirical formula calculation and static loading test.Comparing the difference between the two capacity，the paper analyzes the cause of the deviation，and gets the final vertical bearing capacity of pile，which provides a basis for engineering design，reduces the project cost and saves the construction time.

concrete filling pile；vertical bearing capacity；static load test of pile

TU473.1

B

1004-5716（2016）01-0174-03

2015-01-28

2015-01-30

张华华（1981-），男（汉族），江苏盐城人，工程师，现从事工程总承包项目管理工作。