钢管桩承载力理论计算与现场试验结果分析.docVIP

PAGE  PAGE 5 钢管桩承载力理论计算与现场试验结果分析 　　摘要：钢管桩作为桥梁施工临时结构的桩基础时，其实际的承载力是临时结构的稳定性的重要力学指标，而在设计计算时涉及到复杂而相对不准确的土力学参数，往往与实际情况有所偏差，导致钢管桩沉降与设计有所偏差，通过钢管桩现场试验的方法确定钢管桩在实际岩土层中的受力状态，验证施工设计参数的合理性和施工工艺的可行性。 　　Abstract： As the pile foundation of the temporary structure of bridge construction， the actual bearing capacity of steel pipe pile is the important mechanical index of the temporary structure stability. In the design and calculation， the complex and relatively inaccurate soil mechanics parameters are often deviation with actual situation， so as the sedimentation of the steel pipe pile has deviation with the design. Through the field test of steel pipe pile， the strained condition of steel pipe pile in the actual rock and soil layer is determined， the rationality of the construction design parameters and feasibility of the construction technology are verified. 　　关键词：钢管桩；承载力；理论计算 　　Key words： steel pipe pile；bearing capacity；theoretical calculation 　　中图分类号：TU473.1+1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）03-0142-02 　　0 引言 　　钢管桩具有承载力高、打拔方便、施工灵活、施工效率高、可回收等特点，被广泛应用与施工栈桥、水上平台、临时墩等结构（如图1所示）。随着工程技术的快速进步，传统的钢管桩打设采用履带吊配合震动锤机施工，目前机械手（履带吊加震动锤改装）打设钢管桩被施工单位快速推广。钢管桩承载力、强度、稳定性关系到各种结构设施的安全，为了确保施工过程中钢管桩合理利用，我单位与洛河大桥项目对钢管桩承载力进行试验，并与理论承载力进行比较，确保钢管桩打入岩土层深度及避免钢管桩过于浪费，同时对施工设计平台提供了有力依据，为以后相似工程的施工提供参考。 　　1 现场钢管桩承载力试验 　　1.1 钢管桩承载力测试目的 　　反力架承载力试验是钢管桩位于实际岩土层中受力状态的一种试验方法，以确定钢管桩抗压承载力，验证施工设计参数的合理性和施工工艺的可行性。 　　1.2 试验方法 　　采用慢速维持荷载法验证钢管桩承载力，检测承载力钢管桩反力由两侧各一根相同的钢管桩提供（如图2所示）。 　　试验时通过安装在钢管桩桩顶的油压千斤顶，油压表，百分表，锚桩，对桩施加荷载，分七级加载，加载采用慢速维持荷载法，测读分级荷载下的压力及所对应的桩顶位移并进行记录统计，从而分析判定桩的承载能力。 　　千斤顶加载： 　　1.3 试验仪器设备（如表1所示） 　　1.4 试验数据及分析 　　1.4.1 试验数据记录（如表2所示） 　　1.4.2 数据分析 　　根据数据分析千斤顶加载至620kN钢管桩开始沉降。加载至95t，钢管桩下沉7mm，持续95t荷载180min，钢管桩累计下沉8mm，并趋于稳定。千斤顶卸载后弹性变化为6mm，永久沉降为2mm。 　　2 理论钢管桩受力计算分析 　　钢管桩按摩擦桩计算，钢管桩内壁与持力层摩擦只作为安全储备，不考虑承载。根据沉桩的容许承载力计算原则，[p]=（U∑αiliτi+αAσR），不考虑桩底承载力，A取0值，对于锤击桩αi值取1.0。试验区第一层土主要为粉质粘土，厚度2.1m；第二层为淤泥、厚度9.5m；第三层为粘土混砾砂组成，厚度18m～21m。计算时，根据地质报告提供的摩阻力标准值，粉质粘土按τ=35kPa取值；淤泥按τ=20kPa取值；粘土混砾砂按τ=55kPa取值。？准630钢管截面特性如下：A=194.7