深圳地区挤扩支盘桩抗压抗拔同步静载荷试验

摘" 要：针对传统的挤扩支盘桩静荷载试验程序复杂、试验成本高等问题，该文开展挤扩支盘桩抗压抗拔同步静载荷试验，介绍挤扩支盘桩中桩与支、盘的布设方案，给出挤扩支盘桩抗压抗拔同步试验的实施步骤，结合现场静载试验获得抗压抗拔试验的荷载与变形关系，分析挤扩支盘桩在深圳地区的承载力特性，阐明挤扩支盘桩抗压抗拔同步静载荷试验在深圳地区的适用性，对其他地区的挤扩支盘桩静载荷试验具有一定的借鉴意义。

关键词：挤扩支盘桩；抗压桩；抗拔桩；同步静载荷试验；承载力

中图分类号：U415" " " 文献标志码：A" " " " " 文章编号：2095-2945（2024）35-0077-04

Abstract： Aiming at the problems of complex procedures and high test costs for traditional static load test of squeezed branches and plates piles， this paper carries out synchronous static load tests of squeezed branches and plates， introduces the layout plan of the pile， branches and plates in the squeezed branches and plates pile， and gives the implementation steps of the synchronous test of compressed and plates piles. Combined with the on-site static load test， the load-deformation relationship of the compression and pullout test is obtained， and analyzes the bearing capacity characteristics of squeezed branches and plates pile in Shenzhen. The applicability of the synchronous static load test of squeezed branches and plates piles in Shenzhen is clarified， which has certain reference significance for the static load test of squeezed branches and plates piles in other areas.

Keywords： squeezed branch pile; compression pile; pullout pile; synchronous static load test; bearing capacity

挤扩支盘桩是在传统灌注桩基础上增加承力盘或承力分支形成的，桩身由主桩、底盘、中盘、顶盘及数个分支所组成，其原理是将相对软弱土层中普通的摩擦桩或者摩擦端承桩在有限的桩身土层范围内通过设置承力盘或承力分支提高桩端承载力[1-3]。深圳沿海填海造陆地区的土层含水量较高，土质较软，地质情况极其复杂，采用挤扩支盘桩可达到提高单方混凝土承载力的目的，从而节省造价或缩短工期，对同类复杂地形区相关项目桩基的设计、施工、检测等具有良好的借鉴意义。

针对部分地层中桩基承载力的测试设计均需要获取桩基的抗拔和抗压性能参数，若是采用常用的静载试验方法，通常需要设置至少2组反力支撑架与施力装置进行试验，在一定程度上增加了试验成本[4-6]。因此本文采用挤扩支盘桩抗压抗拔同步静载荷试验，介绍了挤扩支盘桩中桩与支、盘的布设方案，给出了挤扩支盘桩抗压抗拔同步试验的实施步骤，结合现场静载试验获得了抗压抗拔试验的荷载与变形关系，分析了挤扩支盘桩在深圳地区的承载力特性，测定了挤扩支盘桩抗压抗拔同步静载荷试验在深圳地区的适用性，对其他地区的挤扩支盘桩静载荷试验具有一定的借鉴意义。

1" 试验桩与支、盘的布设方案

本试验采用的是“二锚一”形式，包括2根抗拔桩（即抗拔桩1、抗拔桩2，桩径0.7 m）和1根抗压桩（桩径1.2 m），抗拔桩、抗压桩的桩间距为4.5 m，试桩布置方案如图1所示。

深圳某工程挤扩支盘桩试桩抗拔桩和抗压桩支盘结构详图如图2所示。

2" 抗压抗拔同步静载荷试验实施步骤

根据JGJ 106—2014《建筑基桩检测技术规范》[7]，桩身混凝土龄期应达到28 d方可进行单桩竖向抗压抗拔静载试验，本次试验采用慢速维持荷载法，试验过程按如下方案实施。

①本试验加载方式采用逐级等量加载，加载过程分为十五级，分级加载量宜为最大荷载或预估极限承载力的十五分之一；②试验卸载方式同样采用逐级等量卸载，分级卸载量宜取分级加载量的2倍；③加载过程中每加载一级后分别在第5、15、30、45和60 min时读取抗拔抗压桩的桩顶位移量，之后每30 min读取一次桩顶位移量；④当桩顶位移量达到相对稳定状态后再施加下一级荷载。位移相对稳定标准：每60 min内的桩顶位移量不超过0.1 mm，并连续出现2次（从分级荷载施加后的第30 min开始，按90 min连续3次每30 min的位移观测值计算）；⑤卸载过程中，每级荷载应保持60 min再卸载下一级，按第15、30、60 min读取桩顶位移量，应读取桩顶残余位移量，维持时间180 min，分别在15、30 min读取残余位移量，之后每30 min读取一次。

此外，若出现如下任意一种情况则终止加载。

1）抗压桩。

①某级荷载的桩顶位移量大于上一级荷载桩顶位移量的5倍且桩顶总位移量大于40 mm；②某级荷载的桩顶位移量大于上一级荷载桩顶位移量的2倍且24 h内仍未达到相对稳定状态；③荷载满足最大的加载值且达到相对稳定状态。

2）抗拔桩。

①某级荷载的抗拔桩桩顶位移量大于上一级荷载桩顶位移量的5倍或者抗拔桩累积桩顶位移量超过100 mm；②抗拔桩达到设计或抗裂限制的位移值或者荷载值；③抗拔桩内钢筋的拉应力大于抗拉强度设计值。

本次试验为抗压、抗拔同步试验，若其中某一根桩基达到终载条件，则其他桩基也无法继续加载，试验非正常终止。

3" 抗压抗拔同步静荷载试验现场试验

3.1" 静载反力装置平台的搭设与安装

本次采用锚桩法试桩，由2根锚桩提供反力，选用由4根主梁及联结系统组合的“二锚一”的梁-锚桩反力系统。采用4根长12 000 mm、宽550 mm、高1 200 mm的钢梁及相应的连接件安装组成，通过4台额定起重量为630 t的千斤顶对抗压桩进行加载，并由主梁传递反力对抗拔桩进行上拔加载。现场仪器设备安装与调试照片如图3所示。

3.2" 桩身内力检测传感器的布设与安装

本次静载试验采用JMZX-416RT型钢筋应力计（量程：抗拔-100～350 MPa，抗压±200 MPa）和智能弦式土压力盒（JMZX-5010Am（抗压桩）/JMZX-5020Am（抗拔桩））。钢筋应力计与主筋并联，并焊接在主筋上，智能弦式土压力盒安装在钢筋笼底部，挤扩支盘桩抗拔桩（锚桩）及抗压桩钢筋计现场安装照片如图4所示。

4" 试验结果

针对深圳某工程基桩检测项目开展了抗压抗拔承载力同步静载试验。2根抗拔桩的最大试验荷载为6 344 kN，1根抗压桩的最大试验荷载为13 328 kN。试验过程分15级加载和7级卸载，共计22级。试验结果如下。

4.1" 抗拔桩1的静载试验结果

1）抗拔桩1在最大试验荷载6 344 kN下的桩顶位移达到相对稳定状态，根据JGJ 106—2014《建筑基桩检测技术规范》规定终止加载，桩顶总上拔量为39.82 mm，最大回弹量为23.56 mm，回弹率59.2%。

2）根据JGJ 106—2014《建筑基桩检测技术规范》规定：此抗拔桩的竖向极限承载力取施加的最大荷载值即6 344 kN。

3）各级荷载作用下，抗拔桩1的静载试验上拔荷载（U）-桩顶上拔量（δ）关系曲线如图5所示。

4.2" 抗拔桩2的静载试验结果

1）抗拔桩2在最大试验荷载6 344 kN下的桩顶位移达到相对稳定状态，根据JGJ 106—2014《建筑基桩检测技术规范》规定终止加载，总上拔量为37.79 mm，最大回弹量为20.49 mm，回弹率54.2%。

2）此抗拔桩的竖向极限承载力取施加的最大荷载值即6 344 kN。

3）各级荷载作用下，抗拔桩2的静载试验上拔荷载（U）-桩顶上拔量（δ）关系曲线如图6所示。

4.3" 抗压桩静载试验结果

1）抗压桩在最大试验荷载13 328 kN下的桩顶位移达到相对稳定状态，根据JGJ 106—2014《建筑基桩检测技术规范》规定终止加载，桩顶总沉降量为24.51 mm，最大回弹量为8.21 mm，回弹率33.5%。

2）此抗压桩的竖向极限承载力取施加的最大荷载值即13 328 kN。

3）各级荷载作用下，抗压桩静载试验荷载（Q）-沉降（s）曲线如图7所示。

5" 结论

1）本文针对深圳某工程基桩检测项目采用了挤扩支盘桩抗压抗拔同步静载荷试验，介绍了挤扩支盘桩中桩与支、盘的布设方案，给出了挤扩支盘桩抗压抗拔同步试验的实施步骤，结合现场施工图片描述了现场试验的施工过程。

2）结合现场静载试验获得了抗压抗拔同步静载荷试验的荷载与变形关系，分析了挤扩支盘桩在深圳地区的承载力特性，阐明了挤扩支盘桩抗压抗拔同步静载荷试验在深圳地区的适用性，对其他地区的挤扩支盘桩静载荷试验具有一定的借鉴意义。

参考文献：

[1] 高笑娟，朱向荣，刘向阳，等.挤扩支盘桩侧阻力分析[J].煤地质与勘探，2007，35（5）：50-53.

[2] 郭群龙，饶幼初，尹福生.挤扩支盘桩的工程特性分析与试验研究[J].武汉大学学报：工学版，2005，38（10）：173-175.

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[4] 钱德玲.具有高抗拔性能的支盘桩在工程中的应用研究[J].岩石力学与工程学报，2003，22（4）：678-682.

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[7] 中国建筑科学研究院.建筑基桩检测技术规范：JGJ 106—2014[S].北京：中国建筑工业出版社，2014.