预制管桩静载试验分析与桩基优化

2014-06-06胡凯锋

山西建筑 2014年16期

胡凯锋胡庆朱念

(1.中国地震局地震研究所(地震大地测量重点实验室)，湖北武汉 430071;2.武汉地震工程研究院有限公司，湖北武汉 430071)

0 引言

预制管桩具有承载力高、施工周期短与环保等优势，已经越来越多的被运用在工程实践中。随着静压管桩施工经验的积累，静压管桩在武汉地区得到迅速推广，也取得了良好的效果。然而，引进这项技术的过程中，还有很多技术问题需要解决，因此，需要更深入开展相关研究。

1 工程地质条件

世茂锦绣长江项目位于武汉汉阳区，地貌单元属长江冲积一级阶地。各土层的工程地质特征见表1。

2 静载试验确定单桩承载力特征值

表1 岩土层工程地质特征表 m

该工程采用静压管桩基础，主楼与裙楼部分初步设计承载力特征值分别为1 500 kN，900 kN，桩端持力层分别为⑥粉质粘土、⑦中粗砂。现场要求先进行试桩试验，主楼与裙楼部分试桩桩长分别为21 m，34 m。在现场对6根试桩进行竖向抗压静载试验，试验利用静力压桩机提供稳定荷载，分级加载直至破坏，试验结果见表2。

表2 试桩参数及结果

其中，1号～4号桩桩端持力层为⑦中粗砂，5号与6号桩桩端持力层为⑥粉质粘土，通过试验得出的Q—S曲线见图1～图4。

通过单桩竖向静载荷试验，从图3与图4可以看出，5号桩与6号桩都加载至破坏，取其上一级荷载作为单桩竖向极限承载力，1号～4号桩都没有破坏，可以通过缩短设计桩长，进一步优化设计。

图1 1号桩静载试验Q—S曲线

图2 3号桩静载试验Q—S曲线

图3 5号桩静载试验Q—S曲线

图4 6号桩静载试验Q—S曲线

3 主楼部分预制管桩优化设计

依据静载试验结果，可以得出，1号～4号桩为摩擦端承桩，5号与6号桩为端承摩擦桩。由于主楼部分设计承载力特征值为1 500 kN，可以考虑缩短实际桩长，以⑥粉质粘土层作为持力层，从而使其成为端承摩擦桩。实际工程中，可依据效应系数α，并结合勘察报告中提供的参数，综合分析决定主楼部分桩长采用27 m。施工过程中考虑标高与静力压桩机终压力双重控制，施工结束后并进行静载试验检验优化设计后的效果。

施工完成并达到休止期后，对其中3根桩进行抗压静载试验，试验结果如表3所示，Q—S曲线如图5，图6所示。