众所周知,,,,,在大面积沉桩作业之前,,,,,都要举行试桩项目。。那么什么是试桩?????简而言之,,,,,就是凭证地勘报告或者外地类似项目的施工履历,,,,,通过试桩测试来选定桩型、确定打桩装备及单桩的竖向承载力,,,,,从而指导下一步施工。。
试桩的目的是为了阻止周全动工之后,,,,,发明桩型、打桩装备不匹配,,,,,或者承载力不知足设计要求造成的经济损失。。一样平常来讲,,,,,试桩项目要解决或者回覆以下几个问题:
(1)锤的性能判断,,,,,使用现有打桩装备,,,,,能不可将桩打到设计标高?????
(2)在打桩历程中,,,,,桩身应力在不在可控规模内?????通俗来说,,,,,就是打桩历程中桩会不会被打碎掉?????
(3)停锤标准是什么?????打到设计标高后,,,,,单桩竖向承载力满不知足设计要求?????
打桩监控是高应变测试的一项主要功效,,,,,将传感器预先装置在桩身上,,,,,从起锤到终锤的每一次锤击相当于做一次高应变,,,,,由于在整个打桩历程中一连的举行测试,,,,,那么得出的样本数据多,,,,,岩土工程师获得的信息也比通例的承载力复核更富厚。。再连系PDI公司的GRLWEAP模拟打桩历程软件,,,,,可以很好的回覆以上几个问题。。
一、锤的性能判断
桩作为毗连上部结构与下部持力层的构件,,,,,它是需要知足一定的尺寸要求,,,,,也就是说我这个桩要打到设计标高,,,,,不然上部结构施工就无法开展。。
在打桩前,,,,,我们可以通过GRLWEAP软件试算一下,,,,,在现有的锤击装备下,,,,,桩能不可打到设计标高。。
在锤模子界面(图1),,,,,选好锤的编号,,,,,输入现实的锤垫与桩垫等装配件参数,,,,,锤模子马上建设好,,,,,简朴快捷。。在输入好土模子、桩模子后,,,,,经由试算就能模拟出详细的打桩历程。。我们视察每米的锤击数,,,,,就能得知桩是否能打到设计标高。。如图1以是,,,,,在30米处每米锤击数就有1200击,,,,,32米1900击,,,,,34米直接为9999,,,,,可见在此锤击装备下,,,,,桩是不可打到标高的,,,,,需要替换。。
虽然,,,,,GRLWEAP软件是一个建模软件,,,,,其模拟的准确水平取决与土模子、桩模子、锤模子建设的是否准确,,,,,以是,,,,,准确的地勘报告与锤参数资料是必不可少的资料。。经由大宗现实工程案例的应用支持,,,,,只要地勘报告详实准确,,,,,锤参数可靠,,,,,GRLWEAP软件模拟效果与现实打桩历程很是的匹配。。
图1:GRLWEAP软件锤模子建设界面与报告输出界面
在现实的打桩历程中,,,,,我们可以使用PDA-S软件直接读出每次锤击作用下,,,,,现实传输到桩身中的能量EMX以及锤的现实效率ETR,,,,,获取这些参数可以资助我们更好的相识锤的现实事情状态。。
由于冲程可变,,,,,以及桩垫、锤垫在打桩历程中厚度转变,,,,,加上装备使用周期问题,,,,,以是纵然统一台桩机,,,,,他每一锤的现实效率也是纷歧样的。。
EMX,,,,,寄义为传输到桩身中的最大能量。。这个参数很是的主要,,,,,是评价锤性能最直观的指标,,,,,其物理意义着实就是锤对桩现实做的功。。需要注重的是,,,,,这个EMX并不是指锤的额定能量,,,,,由于碰撞、机械消耗,,,,,锤在作业时现实做的功是要小于锤的额定能量ER的。。那么EMX/ER的比值就是ETR,,,,,意义为能量传输比。。举个例子见图2,,,,,EMX为212.3KN-m,,,,,即212千焦,,,,,该锤在1米的冲程下的额定能量为350KJ,,,,,故能量传输比ETR为:212/350=60.6%。。
图2
在数据收罗前或历程中,,,,,我们可以翻开数据限制设置框,,,,,对能量举行实时视察,,,,,选中Display Line选项,,,,,若是超限了,,,,,就会在收罗屏幕上发出忠言,,,,,提醒更改锤击能量,,,,,能量限制见图3。。
图3
二、桩身应力视察与控制
上一节我们讲到锤击能量问题,,,,,也就是说桩机提供的能量要足够,,,,,以确保桩能战胜土阻力沉到设计标高,,,,,那么是不是锤击能量越高越好呢?????显然不是的,,,,,越高的锤击能量,,,,,攻击力就会越大,,,,,桩身的应力也会增大,,,,,若是桩身应力凌驾桩身段质的屈服强度,,,,,桩就会被打碎掉。。如混凝土桩较量关注桩身的拉应力,,,,,我们就可以在PDA-S软件中实时视察TSX参数(图4)。。
表1 C60~C80混凝土的轴心抗拉强度(28d)MPa
图4
若是在打桩监控中发明压拉应力一直超限,,,,,那么就要接纳一定的步伐来减小这种趋势,,,,,压力应力限制见图5,,,,,如更改设计桩型,,,,,增大桩身截面积,,,,,或者在包管顺遂沉桩的条件下,,,,,减小锤的攻击能量。。同样,,,,,为了利便视察数据,,,,,我们也可以在数据限制栏里输入响应的压拉应力限值,,,,,若是打桩历程中应力超限,,,,,就会在屏幕上发出忠言信息。。
图5
三、停锤标准及承载力监控
凭证各个项目的现真相形,,,,,设计计划的差别要求,,,,,停锤标准也是多种多样,,,,,有的以控制标高为主,,,,,有的以进入持力层深度为主,,,,,有的以最终贯入度为主,,,,,有的以最后1米的锤击数为主,,,,,甚至在某些特殊情形下,,,,,还要思量总锤击数不凌驾几多锤。。由于贯入度与锤击数在施工现场容易获取,,,,,也较量直观,,,,,以是一样平常以它两作为停锤标准的情形较量多。。
那么这内里就有一些细节问题需要讨论:
(1)若是以贯入度或锤击数作为停锤标准,,,,,必需有一个条件,,,,,就是锤的输入能量要一定。。许多设计计划里只给出了锤击数,,,,,并没有给出输入能量,,,,,着实这是不严谨的。。好比说以最后1米总锤击数凌驾300击作为停锤标准,,,,,那么这个1米300击是在液压锤的哪个冲程或者柴油锤的几档下的300击呢?????假设用液压锤1米冲程切合停锤标准,,,,,1.5的冲程下锤击数又低于300击了,,,,,这时间该不应停锤呢?????以是我们做打桩监控的时间也要注重这一点,,,,,最好提前与设计单位举行确认。。
(2)切合停锤标准后,,,,,我们就可以做承载力验收了。。一样平常情形下,,,,,我们挑选终锤前的1-2锤PDA测试信号举行CAPWAP拟合,,,,,得出初打承载力值即短期承载力。。经由一准时间的休止期后,,,,,桩周土重新固结,,,,,再举行高应变测试,,,,,此时得出银娱优越会复打承载力值即恒久承载力。。
那么设计单位会接纳哪个承载力作为设计承载力呢?????这内里就有一个经济性与清静性的考量了。。
①若是业主更关注项目的经济性,,,,,并且结构设计品级低,,,,,那么通常情形下,,,,,可以用恒久承载力作为最终的设计承载力。。也就是说银娱优越会初打承载力不需一定要知足设计值,,,,,只需要经由一定休止期后的恒久承载力知足即可。。好比说,,,,,设计极限值1000吨,,,,,经由试桩后,,,,,测得初打承载力为500吨,,,,,复打承载力可以抵达1000吨,,,,,那么我们就可以以初打承载力500吨作为工程桩承载力的验收标准。。 恒久承载力与短期承载力的比值,,,,,我们称为恢复系数,,,,,或称时间效应。。
②若是业主更关注项目的可靠性,,,,,并且结构设计品级高,,,,,可以使用短期承载力作为最终的设计承载力值。。这种情形下,,,,,初打承载力就要知足设计要求。。好比说,,,,,设计极限值为1000吨,,,,,测得初打承载力为500吨,,,,,那么此时承载力验收就缺乏格。。设计单位就要修改设计计划,,,,,重新选择桩型。。
(3)虽然,,,,,试桩效果只能从宏观上指导下一步施工,,,,,在现实的工程桩施工中,,,,,有许多特殊情形爆发。。好比说,,,,,桩没到标高已经打不下去了,,,,,若是承载力复核切合设计要求,,,,,一样平常会截桩,,,,,承载力不切合设计要求,,,,,那要么重新选择合适的打桩装备,,,,,要么就要更改设计计划了。。;;;I杏懈厥獾,,,,,桩打到标号了,,,,,可是承载力验收缺乏格,,,,,这时间就要举行调解了,,,,,如加一节或多节桩。。
四、PDI-PLOT软件的应用
一样平常来说,,,,,将桩打到设计标高,,,,,所需的锤击数都在几千锤左右,,,,,这么重大的数据量整理起来很是难题。。为相识决这个难题,,,,,PDI公司推出了PLOT软件,,,,,可以将每一锤的详细数据整理并绘制图形,,,,,让岩土工程师可以更直观的视察各项数据在打桩历程的转变情形。。
PLOT操作很是简朴,,,,,只需要导入PDA文件,,,,,软件就会自动天生表格并绘制趋势图。。图6纵坐标为锤击数,,,,,上下横坐标为打桩监控中的各项参数,,,,,很是的直观。。图6中左起第3幅图,,,,,蓝色曲线为最大拉应力随锤击数的转变关系,,,,,从1156锤(编号○1)到1658锤(编号○2)拉应力一直在升高,,,,,这就提醒我们要注重在此土层中打桩拉应力增大的问题。。
图6
五、打桩监控报告内容
综上所述,,,,,岩土工程师在出具打桩监控报告里应体现以下几点内容:
(1)停锤贯入度或每米锤击数,,,,,可现场视察得出
(2)恢复系数关系(或时间效应系数),,,,,可通过初打与复打PDA测试整理得出
(3)拉、压应力与锤击能量,,,,,可通过PDI-PLOT软件整理得出
(4)单桩竖向极限承载力,,,,,可通过CAPWAP拟合得出
以是,,,,,使用银娱优越会CAPWAP软件与PLOT软件可以很是轻松的天生数据表格和绘制趋势图。。虽然,,,,,你也可以制成以下简明表格形式利便业主与设计查阅。。
在线咨询