单桩竖向抗拔自平衡法静载试验技术的工程应用

【专业知识】桩基检测规范之单桩竖向抗拔静载试验【学员问题】桩基检测规范之单桩竖向抗拔静载试验？【解答】1、适用范围1.1、本方法适用于检测单柱的竖向抗拔承载力。

1.2、当埋设有桩身应力、应变测量传感器时，或桩端埋设有位移测量杆时，可直接测量桩侧抗拔摩阻力，或桩端上拔量。

1.3、为设计提供依据的试验桩应加载至桩侧土破坏或桩身材料达到设计强度；对工程桩抽样检测时，可按设计要求确定最大加载量。

2、设备仪器及其安装2.1、抗拔桩试验加载装置宜采用油压千斤顶，加载方式应符合本规范第4.2.1、条规定。

2.2、试验反力装置宜采用反力桩（或工程桩）提供支座反力，也可根据现场情况采用天然地基提供支座反力。

反力架系统应具有1.2、倍的安全系数并符合下列规定：1、采用反力桩（或工程桩）提供支座反力时，反力桩顶面应平整并具有一定的强度。

2、采用天然地基提供反力时，施加于地基的压应力不宜超过地基承载力特征值的1.5、倍；反力梁的支点重心应与支座中心重合。

2.3、荷载测量及其仪器的技术要求应符合本规范第4.2.3、条的规定。

2.4、桩顶上拔量测量及其仪器的技术要求应符合本规范4.2.4、条的有关规定。

注：桩顶上拔量观测点可固定在桩顶面的桩身混凝土上。

2.5、试桩、支座和基准桩之间的中心距离应符合表4.2.5、的规定。

2.6、当需要测试桩侧抗拔摩阻力分布或桩端上拔位移时，桩身内埋设传感器或桩端埋设位移杆应按本规范附录A．执行。

3、现场检测3.1、对混凝土灌注桩、有接头的预制桩，宜在拔桩试验前采用低应变法检测受检桩的桩身完整性。

为设计提供依据的抗拔灌注桩施工时应进行成孔质量检测，发现桩身中、下部位有明显扩径的桩不宜作为抗拔试验桩；对有接头的预制桩，应验算接头强度。

3.2、单桩竖向抗拔静载试验宜采用慢速维持荷载法。

需要时，也可采用多循环加、卸载方法。

慢速维持荷载法的加卸载分级、试验方法及稳定标准应按本规范第4.3.4、条和4.3.6、条有关规定执行，并仔细观察桩身混凝土开裂情况。

自平衡法桩基检测技术在公共建筑中的应用摘要：随着城市化进程的加速推进，公共建筑的规模和数量不断增加，对基础设施的安全和稳定性提出了更高的要求。

自平衡法桩基检测技术的引入，为公共建筑的设计、施工和维护提供了新的解决方案，有望在未来的建筑领域发挥重要作用。

关键词：自平衡法桩基检测技术；公共建筑；应用引言自平衡法桩基检测技术是一种先进的基础设施检测技术，其应用范围涵盖了公共建筑、桥梁、隧道等各类工程结构。

该技术通过高精度的测量和分析手段，可以全面评估桩基的承载能力和稳定性，为工程安全提供保障。

1自平衡法桩基检测技术自平衡法桩基检测技术，是种用于评估和监测建筑物桩基稳定性的先进技术。

这项技术利用自平衡仪器，通过测量和分析桩基的倾斜角度、扭转和竖向位移等数据，来评估桩基的状态和稳定性。

它可以帮助工程师和设计师及时发现桩基存在的问题，并提供有效的解决方案，确保建筑物的安全性和稳定性。

自平衡法桩基检测技术的原理是基于力学和传感器技术。

利用先进的传感器设备和数据采集系统，可以实时监测桩基在各种荷载和环境条件下的响应情况。

通过数据分析和处理，得出桩基的承载能力、变形特性和稳定状态，为工程的安全设计和施工提供可靠的依据。

2自平衡法桩基检测施工2.1自平衡法桩基检测施工方案在进行自平衡静载试验前，需要详细了解相关试验桩的设计要求、安装规范以及监测仪器的设置方法。

施工人员应对施工图纸进行彻底的审阅，明确试验桩的安装位置、桩径尺寸和长度要求，以及相关的试验方案和参数设定。

在进行静载试验前，需要根据设计要求和方案安装好相应的静载试验设备，包括但不限于测斜仪、应变计、位移传感器等。

安装完成后，必须进行实地检查和测试，确保各设备正常运行，测量仪器准确灵敏。

在进行自平衡静载试验前，需要对试验桩进行周围土体的原状和扰动（振动、冲击）观测，并测定其初始状态。

这些数据将作为试验的基准值，用于后续试验数据的对比分析。

根据设计要求，施工人员将逐步施加试验荷载于试验桩上，通过液压泵或其他相应设备控制荷载的施加速度和力度。

单桩竖向抗拔静载试验与低应变检测在工程中的探究陶伟健摘要：在深基坑建筑工程中，建筑物地基要具备较高的承载能力，解决地下建筑结构的抗浮问题。

如果地下建筑结构的抗浮能力不足，会导致建筑结构受到破坏，特别是在雨水充沛地区，容易因地下水位上涨和地下结构抗浮能力不足，导致地下室底板出现隆起或破裂的情况。

目前主要采用预应力混凝土桩提升建筑的抗浮性能。

本文将对抗浮桩的单桩抗拔静载试验以及低应变检测在建筑工程中的应用进行分析。

关键词：单桩；抗拔静载实验；低应变检测；工程应用引言：随着城市土地资源的日益紧张，建筑结构开始向地上更高层空间以及地下空间发展，地下建筑体的施工工程越来越多。

在地下建筑结构的设计和施工阶段，要充分考虑建筑结构的抗浮性能，避免应抗浮性不足，使建筑结构体遭受破坏。

采用预应力混凝土桩是一种有效的抗浮措施，但要做好单桩竖向的抗拔能力检测以及桩身完整性检测，从而保证混凝土桩的性能能够满足建筑设计要求。

1.预应力混凝土桩的分类高强预应力混凝土管桩（PHC桩）是地下建筑结构抗浮设计中应用较广泛的抗浮技术措施。

按照制作工艺进行划分，可以分为先张法预应力桩和后张法预应力桩，目前应用较多的先张法预应力桩。

按桩身强度进行划分，可以分为薄壁桩和普通PHC桩，薄壁桩的混凝土强度为C60和C70，PHC桩的混凝土强度为C80。

若按极限弯矩和抗裂弯矩进行划分，则可分为A型桩和B型桩，其中A型桩的弯矩小，B型桩的弯矩大。

单桩的预应力强度为3.5~6.0MPa，一般单桩外径为300~600mm，厚度为60~130mm，单节长度为4~15m。

PHC桩具有较高的自身强度和承载力，采用这种抗浮技术施工较为简单，造价较低，而且对环境的影响较小。

但是预应力桩的强度虽然高，但是具有脆性，容易出现裂缝或发生断裂。

预应力桩施工方法主要有静压法和锤击法。

2.单桩竖向抗拔静载试验2.1单桩承载机理单桩的竖向抗拔承载机理与受压桩不同，其主要破坏形式是桩土界面的剪切破坏，容易出现桩身被拔出或发生复合剪切面破坏。

桩基自平衡检测法原理及应用- 结构理论桩基自平衡检测法原理及应用摘要：进入21世纪以来，随着经济的进一步发展，高新技术被应用于各个领域。

高速公路、铁路、高层建筑、近海建筑物等广泛应用桩基的建设项目发展迅速，单桩和群桩受静载或准静载轴向荷载问题成为了施工企业必须解决的问题。

桩基自平衡检测法作为发展成熟的一种经济实用、快速方便，操作简便、试验精度高的检测方法，正成为建设领域重要的检测方法。

本文首先从我国建设领域对桩基自平衡检测法的需要出发，分析了桩基自平衡检测法来源、检测原理、技术特点、应用前景等，对桩基自平衡检测法的应用前景进行了简要的叙述，目的是从我国建设领域运用新方法的角度重新审视我国的桩基自平衡检测，使桩基自平衡检测法更具有实用性。

关键词：桩基；自平衡检测法；原理；应用进入21世纪以来，随着经济的进一步发展，高新技术被应用于各个领域。

桩基自平衡检测法作为发展成熟的一种经济实用、快速方便，操作简便、试验精度高的检测方法，正成为建设领域重要的检测方法。

一直以来，我国的桩基设计基本上靠经验，对桩基的检测没办法达到精确的程度。

而桩基自平衡检测法以方法独特、操作简便的特性正成为高速公路、铁路、高层建筑、近海建筑物等广泛应用桩基的建设项目的通行检测方法。

一、桩基自平衡检测法的来源桩基自平衡检测法是一种静力试桩法，20世纪60年代，以色列AfarV asela公司经过多年工程经验积累和桩基检测理论研究，在这些成果的基础上发明了通莫静载法（T-pile），AfarVasela公司后来发展为荷兰TomerSystensB.S公司。

1979年，AfarV asela公司向以色列专利局申请了专利保护，并取得了以色列专利局注册号为58035的专利证书。

20世纪80年代中期，通莫静载法（T-pile）传入了美国，被称为Osterberg试桩法。

20世纪90年代后期，这种方法随着中国和美国的学术交流进入了中国，自平衡法是国内业界对通莫静载法（T-pile）的称谓。

自平衡法桩基静载在大型桥梁工程中的应用发布时间：2021-12-22T01:52:42.018Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷20期作者：段文轩[导读] 自平衡法试验是一项目前检测大桥桩基静载比较新颖的测试工艺，段文轩中交第三航务工程局有限公司交建工程分公司摘要:自平衡法试验是一项目前检测大桥桩基静载比较新颖的测试工艺，它主要是利用对预先安装于桩基施工内的负荷箱施以垂直方向加压，并利用上段桩侧阻与下段桩边阻和端阻之间自相平衡的方式，来测试单桩竖向电抗承载力能否满足工程设计需要，并通过对自平衡法静载测试技术基本原理和特点的简要阐述，进而说明了国内外桩基施工中自平衡法测桩的研发情况与使用状况，并利用两个例子总结了自平衡法桩基静态载试验在重大桥梁工程中的实际运用。

关键词:自平衡;桩基;静载一、自平衡法桩基静载检测技术概述1.1自平衡法原理测试的方式中，与竖向抗压(拔)桩的实际工作要求十分相类似的是自平衡试桩法。

该方法把一个特殊的加载安装在一负载箱内，再通过负载箱和桩体钢筋相连后放置于桩体平衡点。

桩身平衡点即为上段桩负摩擦阻力加自重大于下段桩正摩擦阻力加端阻力处。

将所测出的上段极端强度，经过相应数据处理后和下段的极端强度叠加，即为桩基极端强度。

实验时，将负荷箱的高压油管和移动柱引到地板上(平台)。

由高压水泵从地层(平台)给负荷箱充油负载，箱顶和箱底被一起推开，因而形成了上升和下行的驱动力，由负荷箱把动力传给桩体，进而调节桩周的侧阻力和端阻力来保证负载，并且可以利用引至地层的移动棒测读下一段桩的下降运动和上段桩的上升移动。

1.2.桩基自平衡法在国内外的应用现状桩基自平衡法(o-cell法)最早是由美国西北大学的学者Osterberg教授在一九八五年-一九八七年间，在系统分析、汇总前辈成功经验的基础上，对该测试技能开展了较系统的研究，并于一九八九年在桥梁钢桩中(水中试桩)成功实现了第一次商业使用，后来也逐步被美国工程界所广泛认可，获得更多国家应用并且建立了相应的技术规程，目前已经广泛应用在美、英、日和中国香港等国家和地区。

单桩竖向承载力自平衡法检测的可行性探讨摘要：学习单桩竖向承载力检测的新方法--自平衡技术的原理，与现有惯用的堆载法进行对比。

通过工程桩实测数据与现行规范的经验值进行对比分析以探讨自平衡技术在工程桩的承载力检测中的可行性。

关键词：自平衡法、承载力检测方法、侧阻力、端阻力一、自平衡技术的原理图1.1 荷载箱工作原理示意图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力参数；荷载箱以下部分，获得正向加载时下部桩体的相应压力参数。

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、侧摩阻力等数据。

二、自平衡法与传统方法对比在承载力检测中采用自平衡法，与传统的承载力检测方法（堆载法或锚桩法）相比具有几下几个特点：1）省时：在前期设备安装完成后，休止期满足相关规范后现场试验时间约为24小时，相比传统方法大大减少了配重台设备安装的时间。

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。

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。

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。

单桩竖向抗拔静载试验5.1 适用范围5.1.1本方法适用于检测单桩的竖向抗拔承载力。

5.1.1【条文说明】静载试验是检测单桩竖向抗拔承载力最直观、可靠的方法。

5.1.2当桩身埋设有应变、位移传感器或桩端埋设有位移测量杆时，可测定桩侧抗拔侧阻力或桩端上拔量。

5.1.3为设计提供依据的试验桩应加载至桩侧土破坏或桩身材料达到设计强度；验收性检测时，施加的上拔荷载不应小于单桩竖向抗拔承载力特征值的2.0倍。

当抗拔承载力受抗裂条件控制时，可按设计要求确定最大加载量。

5.1.3【条文说明】当为设计提供依据时，应加载到能判别单桩抗拔极限承载力为止，或加载到桩身材料设计强度限值，这里所说的限值对钢筋混凝土桩而言，实则为钢筋的强度设计值。

考虑到可能出现承载力变异和钢筋受力不均等情况，最好适当增加试桩的配筋量。

工程桩验收检测时，要求加载量不低于单桩竖向抗拔承载力特征值2倍旨在保证桩侧岩土阻力具有足够的安全储备。

当设计对抗拔桩有裂缝控制要求时，抗裂验算给出的荷载可能小于或远小于单桩竖向抗拔承载力特征值的2倍，因此试验时的最大上拔荷载只能按设计要求确定。

设计对桩上拔量有要求时也如此。

5.1.4单桩竖向抗拔静载试验宜使用维持荷载标准程序。

需要时，也可采用多循环加、卸载程序或恒载加、卸载程序。

5.2 仪器设备5.2.1单桩竖向抗拔静载试验使用的荷载测量仪器、加、卸载设备、变形测量仪器应符合本规程第4.2.1- 4.2.3条的规定。

5.2.1【条文说明】拔桩试验时千斤顶安放在反力架上面，当采用两台或两台以上千斤顶时，应采取一定的安全措施，防止千斤顶倾倒或其他意外事故发生。

5.2.2试验反力装置宜采用竖向抗压桩或天然地基。

应符合下列规定：1反力装置提供的反力不得小于最大加载量的1.2倍；2采用竖向抗压桩（或工程桩）提供支座反力时，桩顶面应平整并具有一定的强度。

3采用天然地基提供反力时，施加于地基的压应力不宜超过地基承载力特征值的1.5倍；反力梁的支点重心应与支座中心重合。

自平衡检测法在桩基施工中的应用摘要：自平衡法是一种在桩端附近安设荷载箱，然后沿桩身方向加载，同时测得荷载箱上下、部桩身各自承载力的静载试验方法。

自平衡法的主要装置是一种经特别设计可用于加载的荷载箱。

荷载箱主要由活塞、顶盖、底盖及箱壁四部分组成，顶、底盖的外径略小于桩身外径，其上布置位移棒测量向上、向下变形。

将荷载箱与钢筋笼焊接成一体后，即可浇捣成桩。

进行自平衡测试时，通过在地面上的油泵加压，荷载箱将同时向上、向下发生变位，促使桩侧阻力及桩端阻力的发挥。

本文就自平衡法在建筑试验桩检验中的应用作简单阐述。

关键词：自平衡法试验桩检测基本原理Applicationofself-balancedetectionmethodinplateauarea BoZhangLingPanXing-BangGan （ChinaSouthwestConstructionEighthEngineeringpision.corp.ltd，chengdu，610051）1前言采用堆载法、锚桩法等传统方法进行桩基承载力测试时，受到了试桩吨位和场地条件的限制。

当试桩的竖向抗压承载力达到千吨以上时，采用锚桩法、堆载法测试就很困难。

对水上、坡地、基坑底、狭窄场地以及斜桩进行承载力测试，传统静载法也是难以实现的。

2工程概况拉萨贡嘎机场航站区改扩建工程新建航站楼桩基础工程试验桩基共有9根，直径均为0.8m，桩长有13m、26m两种形式，承载方式为端承桩，成桩后采用桩底后注浆法消除沉渣。

由于3根26m水平抗压试桩荷载需求为11000KN，需购置1100吨物料且占用场地极大、极不方便。

因此贡嘎桩基项目在试桩检测前，项目技术人员结合以往施工经验，利用自平衡技术，对试桩基桩承载力测试进行创新，形成自平衡试验桩检测技术。

3工艺原理试桩时，先在地面上设置基准梁，作为位移0点，在基准梁上架设4只位移传感器，2只用于量测桩身荷载箱处的向上位移，2只用于量测桩身荷载箱处的向下位移，位移传感器与桩主筋相连。

自平衡法在青岛地区基桩检测中的应用【摘要】自平衡试桩法是近些年兴起的一种新试桩方法，与传统试桩法相比具有装置简单，节省费用，结果可靠，不受场地限制等优点，因此应用越来越广泛。

本文以青岛某客站工程自平衡法试桩为背景，介绍了自平衡法的原理、特点及测试系统，为工程中的类似问题提供经验。

【关键词】自平衡法；试桩；测试系统在桩基础检测中单桩竖向承载力的检测是至关重要的一个环节，实际工程中为设计提供单桩竖向承载力的方法只有静载荷检测，传统的桩基静载试验方法有堆载法和锚桩法两种，长久以来被工程界广泛采用，但是其缺点也显而易见：堆载法需要建设庞大的堆载平台，并且必须解决几百吨甚至上千吨的配重来源、堆放及运输等问题，锚桩法则需要设置多根锚桩及反力大梁，不仅所需费用昂贵，时间较长而且易受吨位和场地条件的限制，是一直困扰工程界多年的难题，为此近年来我们开展了自平衡的应用研究。

自平衡法与传统试桩法相比具有装置简单，节省费用，结果可靠，不受场地限制等优点，因此应用越来越广泛，下面结合一个工程实例介绍一下该方法在青岛地区首次应用的情况。

一、自平衡法基本原理是接近于竖向抗压（拔）桩的实际工作条件的试验方法。

把一种特制的加载装置-荷载箱，预放置在桩身指定位置，将荷载箱的高压油管和位移杆引到地面（平台）。

由高压油泵在地面（平台）向荷载箱充油加载，荷载箱将力传递到桩身，其上部桩侧极限摩阻力及自重与下部桩侧极限摩阻力及极限桩端阻力相平衡来维持加载，从而获得桩的承载力。

其原理见图1图1二、检测设备1.加载设备：每根受检桩采用一只环形荷载箱，其加载值的率定曲线由计量部门标定。

2.高压油泵：最大加压值为60MPa，加压精度为每小格0.5MPa，其压力表亦由计量部门标定。

3.位移量测装置1）电子位移传感器（dy-20）量程50mm（可调），每桩4只，通过磁性表座固定在基准钢梁上，2只用于量测桩身荷载箱处的向上位移，2只用于量测桩身荷载箱处的向下位移。