ASTM規(guī)范下的單樁豎向抗壓試驗操作應(yīng)用

孫濤+何亮

摘 要：單樁豎向靜載荷試驗是基樁檢測中非常重要一項內(nèi)容。通過試驗可以直接得到基樁承載力數(shù)據(jù)。國際上應(yīng)用比較廣泛的為ASTM D1143即基樁靜態(tài)軸向抗壓載荷標(biāo)準(zhǔn)測試方法。

關(guān)鍵詞：ASTMD1143；基樁；靜態(tài)軸向抗壓；測試方法

基樁試驗作為復(fù)核基樁質(zhì)量的一頂重要內(nèi)容，在任何一項基樁工程中都不可或缺。在國際項目中，歐美國家作為設(shè)計主體，很多時候都采用ASTM體系作為標(biāo)準(zhǔn)體系。本文主要介紹ASTMD1143。

1 規(guī)范簡介

1.1 試驗設(shè)備

單樁豎向抗壓試驗從反力系統(tǒng)的選擇上大體可以分為堆重法和錨固法。無論哪種方式其主要設(shè)備均需要采用載荷系統(tǒng)與測量系統(tǒng)。

載荷系統(tǒng)主要包括千斤頂、液壓泵及液壓表。推薦采用自動加荷系統(tǒng)控制載荷實施，當(dāng)沒有壓力傳感器時，要對千斤頂、液壓泵及液壓表作為整體進(jìn)行校核。這里包含一個特殊情況就是其整體無法校核時，可以對液壓表進(jìn)行單獨校核，只需要再驗算千斤頂活塞面積即可。載荷系統(tǒng)的精度為所加載荷的5%，當(dāng)系統(tǒng)加載能力不夠或精度不夠時可加入輔助系統(tǒng)，其精度需達(dá)到所加載荷的2%。規(guī)范還是建議采用加載能力能滿足試驗要求的單個千斤頂進(jìn)行試驗，當(dāng)使用多千斤頂，應(yīng)保證所使用千斤頂規(guī)格相同，并處于同一加載系統(tǒng)中。對于載荷大小的測讀，規(guī)范建議采用雙重系統(tǒng)，除使用液壓表外，還應(yīng)使用其他相應(yīng)的計量器和測壓元件備用。備用系統(tǒng)有兩個作用，第一，當(dāng)一個系統(tǒng)失效時，可以起用備用系統(tǒng)以完成試驗；第二，在試驗過程中兩系統(tǒng)讀數(shù)可以相互校驗。

測量系統(tǒng)主要由位移傳感器（或百分表）和基準(zhǔn)梁構(gòu)成。對于位移的測讀裝置，其精度要求為0.01英寸即0.25毫米，表桿底部需安裝在光滑面上。測量系統(tǒng)同載荷系統(tǒng)一樣，盡量采用雙系統(tǒng)。其備分系統(tǒng)的選擇較多，可用標(biāo)尺測量、光學(xué)測量以及其他測量系統(tǒng)。規(guī)范建議采用四個位移傳感器互成九十度安裝，這樣可以認(rèn)為是校正由于偏心荷載引起的樁帽水平或旋轉(zhuǎn)移動?；鶞?zhǔn)梁應(yīng)被預(yù)埋在地面上的、牢固的支撐物進(jìn)行獨立地支撐，與試驗樁的凈距離不應(yīng)少于8英尺（2.5米），并且在實際可行的情況下，距離錨樁或重物支座的距離不應(yīng)少于8英尺。基準(zhǔn)梁的鋼度應(yīng)滿足試驗要求，以防止其因自身變化影響測試數(shù)據(jù)。

1.2 試驗程序

加載及卸載：對于單樁豎向抗壓靜載荷試驗，最大加載值應(yīng)為基樁設(shè)計加載值的200%，分級荷載可采用設(shè)計載荷的25%。分級荷載的穩(wěn)定速率不應(yīng)超過0.01英寸（0.25毫米）/小時，維持荷載的時間不應(yīng)超過2小時。達(dá)到最大加載值后，基樁一小時內(nèi)的沉降不高于0.01英寸（0.25毫米），那么12小時后即可移除所有測試載荷。 否則保持總載荷直至24小時。超過要求的保留時間后，以總測試載荷 25% 的為分級荷載進(jìn)行卸載，卸載時分級荷載的維持時間為1小時。如果試驗過程中，基樁發(fā)生破壞，那么繼續(xù)試驗直到沉降等于樁徑或?qū)蔷€尺寸的15%。

讀取時間：加載及卸載時，每一分級荷載實施前后，分別記錄相應(yīng)的時間、荷載值及樁頂位移。加載時，分別在第10、20、30分鐘時記錄讀數(shù)，之后每隔20分鐘記錄一次讀數(shù)。加載至最大加荷值之后， 分別在第20、40、60、80、100、120分鐘時記錄讀數(shù)，在隨后10小時內(nèi)，每隔1小時記錄一次讀數(shù)，接下來的12小時內(nèi)每隔2小時記錄一次讀數(shù)。如果基樁發(fā)生破壞，應(yīng)在卸載之前立即讀取讀數(shù)。卸載時，每隔20分鐘讀取一次讀數(shù)。當(dāng)所有荷載卸載完成后12小時，讀取最終讀數(shù)。

2 操作簡介與比較

2.1 準(zhǔn)備工作

在試驗前期，應(yīng)對試驗場地進(jìn)行考察，并根據(jù)設(shè)計說明編寫方案。設(shè)計說明與方案是實施試驗的重要依據(jù)，所以方案內(nèi)容要盡量包含此次試驗的所有細(xì)節(jié)，大體包括以下幾項：第一，試驗概述，如試驗類型、試驗樁數(shù)量、試驗樁位置、采用的規(guī)范等；第二，試驗場地的地質(zhì)條件概述，并繪制試驗樁所在位置的地質(zhì)剖面圖等；第三，試驗分類詳述，如試驗設(shè)備的安裝方法圖及設(shè)備變形計算，試驗方法詳述等；第四，安全措施。方案一旦批準(zhǔn)，試驗就要依據(jù)方案進(jìn)行實施，如果在操作過程中發(fā)生某項變化，要及時進(jìn)行變更。

2.2 試驗設(shè)備及安裝

ASTM D1143所采用的單位體系為英制單位，在國外很多測試公司會有一些自已生產(chǎn)的測試原件，如液壓表，百分表等，這些測試原件大都與英制單位相匹配，并且能提供相應(yīng)的校驗證書，為了便于操作，可在試驗工作前對測試公司提供的設(shè)備進(jìn)行簡單的計算校驗。如果是國內(nèi)的設(shè)備原件，要把相關(guān)手續(xù)備齊，進(jìn)行報驗，并進(jìn)行簡單換算。

基準(zhǔn)梁的安裝方法與國內(nèi)稍有差異，其安裝方式要求為一端固定，一端自由，主要是為了防止因為溫度等因素引起基準(zhǔn)梁自身形變，從而導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)的偏差。自由端的做法一般是在基準(zhǔn)梁下端安裝光滑滾軸，當(dāng)然也可以采用其他方法。

關(guān)于加載系統(tǒng)及測量系統(tǒng)，規(guī)范都要求采用雙系統(tǒng)，但很多國家的測試水平或者要開展試驗的場地并不具備采用雙系統(tǒng)條件，此時要與設(shè)計單位或者業(yè)主說明情況，以防止提交結(jié)果時產(chǎn)生不必要的糾紛。設(shè)備的安裝可參看圖1。

圖1 設(shè)備安裝示意圖

2.3 加載程序及讀數(shù)方法

D1143中對于試驗分為三個階段，第一個為加載段，第二個為最大加載值段，第三個為卸載段。每段對于維荷時間內(nèi)的記錄方式都是不一樣的。其對穩(wěn)定速率的要求相對于國內(nèi)基樁試驗規(guī)范的要求來說是寬松的，國內(nèi)一般來說穩(wěn)定速率采用的為0.1mm/h，而且要求在維荷時間內(nèi)至少出現(xiàn)二次，D1143的穩(wěn)定速率僅要求為0.25mm/h，并且只要求在維荷時間內(nèi)達(dá)到此速率即可。

3 工程實例

某項目工程樁，采用長螺旋鉆孔灌注樁，樁長23米，樁直徑0.5米，砼強(qiáng)度為C40，整樁配8φ20通長鋼筋籠，設(shè)計安全工作荷載400kN，設(shè)計給出加載程序為二循環(huán)加載法，第一循環(huán)最大加載值為1125kN，第二循環(huán)最大加載值為1400kN，本次試驗采用穩(wěn)定速率：（1）當(dāng)樁頭沉降量 s<10 mm，穩(wěn)定速率采用0.1mm/h；（2）當(dāng)沉降量10mm≤s≤ 20mm，穩(wěn)定速率采用（1% s）mm/h。對于沉降要求在1125kN時不超過6mm，在1400kN時不超過15mm，最終總沉降量（卸載后）不超過10mm。試驗終止條件是總沉降量超過20mm即終止試驗進(jìn)行卸載。最終試驗樁達(dá)到設(shè)計要求。試驗T-Q-S曲線如圖2，試驗的Q-S曲線如圖3。

圖2 T-Q-S曲線

圖3 Q-S曲線

4 歸納與總結(jié)

通過以上介紹，我們知道ASTM D1143作為一個操作程序，起到的是一個參考作用，并非是硬性規(guī)定，其核心思想是通過試驗來驗證設(shè)計者的設(shè)計思路。這里要強(qiáng)調(diào)的是在歐美公司主導(dǎo)的基礎(chǔ)檢測項目，一般業(yè)主都會提供一份完整的設(shè)計說明書，對于基樁的測試程序闡述的非常明確，一定要仔細(xì)閱讀設(shè)計說明書，嚴(yán)格按照說明書來編寫方案，這樣才能準(zhǔn)確的提供設(shè)計者需要的數(shù)據(jù)。在設(shè)計說明書中沒有提及的方面，根據(jù)實際情況參考實施規(guī)范內(nèi)容。也希望通過本文的介紹使業(yè)內(nèi)同行對于國外檢測項目的操作有一個大概的了解。

參考文獻(xiàn)

[1] ASTM D1143 Standard Test Method for Piles Under Static Axial Compressive Load.

摘 要：單樁豎向靜載荷試驗是基樁檢測中非常重要一項內(nèi)容。通過試驗可以直接得到基樁承載力數(shù)據(jù)。國際上應(yīng)用比較廣泛的為ASTM D1143即基樁靜態(tài)軸向抗壓載荷標(biāo)準(zhǔn)測試方法。

關(guān)鍵詞：ASTMD1143；基樁；靜態(tài)軸向抗壓；測試方法

基樁試驗作為復(fù)核基樁質(zhì)量的一頂重要內(nèi)容，在任何一項基樁工程中都不可或缺。在國際項目中，歐美國家作為設(shè)計主體，很多時候都采用ASTM體系作為標(biāo)準(zhǔn)體系。本文主要介紹ASTMD1143。

1 規(guī)范簡介

1.1 試驗設(shè)備

單樁豎向抗壓試驗從反力系統(tǒng)的選擇上大體可以分為堆重法和錨固法。無論哪種方式其主要設(shè)備均需要采用載荷系統(tǒng)與測量系統(tǒng)。

載荷系統(tǒng)主要包括千斤頂、液壓泵及液壓表。推薦采用自動加荷系統(tǒng)控制載荷實施，當(dāng)沒有壓力傳感器時，要對千斤頂、液壓泵及液壓表作為整體進(jìn)行校核。這里包含一個特殊情況就是其整體無法校核時，可以對液壓表進(jìn)行單獨校核，只需要再驗算千斤頂活塞面積即可。載荷系統(tǒng)的精度為所加載荷的5%，當(dāng)系統(tǒng)加載能力不夠或精度不夠時可加入輔助系統(tǒng)，其精度需達(dá)到所加載荷的2%。規(guī)范還是建議采用加載能力能滿足試驗要求的單個千斤頂進(jìn)行試驗，當(dāng)使用多千斤頂，應(yīng)保證所使用千斤頂規(guī)格相同，并處于同一加載系統(tǒng)中。對于載荷大小的測讀，規(guī)范建議采用雙重系統(tǒng)，除使用液壓表外，還應(yīng)使用其他相應(yīng)的計量器和測壓元件備用。備用系統(tǒng)有兩個作用，第一，當(dāng)一個系統(tǒng)失效時，可以起用備用系統(tǒng)以完成試驗；第二，在試驗過程中兩系統(tǒng)讀數(shù)可以相互校驗。

測量系統(tǒng)主要由位移傳感器（或百分表）和基準(zhǔn)梁構(gòu)成。對于位移的測讀裝置，其精度要求為0.01英寸即0.25毫米，表桿底部需安裝在光滑面上。測量系統(tǒng)同載荷系統(tǒng)一樣，盡量采用雙系統(tǒng)。其備分系統(tǒng)的選擇較多，可用標(biāo)尺測量、光學(xué)測量以及其他測量系統(tǒng)。規(guī)范建議采用四個位移傳感器互成九十度安裝，這樣可以認(rèn)為是校正由于偏心荷載引起的樁帽水平或旋轉(zhuǎn)移動?；鶞?zhǔn)梁應(yīng)被預(yù)埋在地面上的、牢固的支撐物進(jìn)行獨立地支撐，與試驗樁的凈距離不應(yīng)少于8英尺（2.5米），并且在實際可行的情況下，距離錨樁或重物支座的距離不應(yīng)少于8英尺?；鶞?zhǔn)梁的鋼度應(yīng)滿足試驗要求，以防止其因自身變化影響測試數(shù)據(jù)。

1.2 試驗程序

加載及卸載：對于單樁豎向抗壓靜載荷試驗，最大加載值應(yīng)為基樁設(shè)計加載值的200%，分級荷載可采用設(shè)計載荷的25%。分級荷載的穩(wěn)定速率不應(yīng)超過0.01英寸（0.25毫米）/小時，維持荷載的時間不應(yīng)超過2小時。達(dá)到最大加載值后，基樁一小時內(nèi)的沉降不高于0.01英寸（0.25毫米），那么12小時后即可移除所有測試載荷。 否則保持總載荷直至24小時。超過要求的保留時間后，以總測試載荷 25% 的為分級荷載進(jìn)行卸載，卸載時分級荷載的維持時間為1小時。如果試驗過程中，基樁發(fā)生破壞，那么繼續(xù)試驗直到沉降等于樁徑或?qū)蔷€尺寸的15%。

讀取時間：加載及卸載時，每一分級荷載實施前后，分別記錄相應(yīng)的時間、荷載值及樁頂位移。加載時，分別在第10、20、30分鐘時記錄讀數(shù)，之后每隔20分鐘記錄一次讀數(shù)。加載至最大加荷值之后， 分別在第20、40、60、80、100、120分鐘時記錄讀數(shù)，在隨后10小時內(nèi)，每隔1小時記錄一次讀數(shù)，接下來的12小時內(nèi)每隔2小時記錄一次讀數(shù)。如果基樁發(fā)生破壞，應(yīng)在卸載之前立即讀取讀數(shù)。卸載時，每隔20分鐘讀取一次讀數(shù)。當(dāng)所有荷載卸載完成后12小時，讀取最終讀數(shù)。

2 操作簡介與比較

2.1 準(zhǔn)備工作

在試驗前期，應(yīng)對試驗場地進(jìn)行考察，并根據(jù)設(shè)計說明編寫方案。設(shè)計說明與方案是實施試驗的重要依據(jù)，所以方案內(nèi)容要盡量包含此次試驗的所有細(xì)節(jié)，大體包括以下幾項：第一，試驗概述，如試驗類型、試驗樁數(shù)量、試驗樁位置、采用的規(guī)范等；第二，試驗場地的地質(zhì)條件概述，并繪制試驗樁所在位置的地質(zhì)剖面圖等；第三，試驗分類詳述，如試驗設(shè)備的安裝方法圖及設(shè)備變形計算，試驗方法詳述等；第四，安全措施。方案一旦批準(zhǔn)，試驗就要依據(jù)方案進(jìn)行實施，如果在操作過程中發(fā)生某項變化，要及時進(jìn)行變更。

2.2 試驗設(shè)備及安裝

ASTM D1143所采用的單位體系為英制單位，在國外很多測試公司會有一些自已生產(chǎn)的測試原件，如液壓表，百分表等，這些測試原件大都與英制單位相匹配，并且能提供相應(yīng)的校驗證書，為了便于操作，可在試驗工作前對測試公司提供的設(shè)備進(jìn)行簡單的計算校驗。如果是國內(nèi)的設(shè)備原件，要把相關(guān)手續(xù)備齊，進(jìn)行報驗，并進(jìn)行簡單換算。

基準(zhǔn)梁的安裝方法與國內(nèi)稍有差異，其安裝方式要求為一端固定，一端自由，主要是為了防止因為溫度等因素引起基準(zhǔn)梁自身形變，從而導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)的偏差。自由端的做法一般是在基準(zhǔn)梁下端安裝光滑滾軸，當(dāng)然也可以采用其他方法。

關(guān)于加載系統(tǒng)及測量系統(tǒng)，規(guī)范都要求采用雙系統(tǒng)，但很多國家的測試水平或者要開展試驗的場地并不具備采用雙系統(tǒng)條件，此時要與設(shè)計單位或者業(yè)主說明情況，以防止提交結(jié)果時產(chǎn)生不必要的糾紛。設(shè)備的安裝可參看圖1。

圖1 設(shè)備安裝示意圖

2.3 加載程序及讀數(shù)方法

D1143中對于試驗分為三個階段，第一個為加載段，第二個為最大加載值段，第三個為卸載段。每段對于維荷時間內(nèi)的記錄方式都是不一樣的。其對穩(wěn)定速率的要求相對于國內(nèi)基樁試驗規(guī)范的要求來說是寬松的，國內(nèi)一般來說穩(wěn)定速率采用的為0.1mm/h，而且要求在維荷時間內(nèi)至少出現(xiàn)二次，D1143的穩(wěn)定速率僅要求為0.25mm/h，并且只要求在維荷時間內(nèi)達(dá)到此速率即可。

3 工程實例

某項目工程樁，采用長螺旋鉆孔灌注樁，樁長23米，樁直徑0.5米，砼強(qiáng)度為C40，整樁配8φ20通長鋼筋籠，設(shè)計安全工作荷載400kN，設(shè)計給出加載程序為二循環(huán)加載法，第一循環(huán)最大加載值為1125kN，第二循環(huán)最大加載值為1400kN，本次試驗采用穩(wěn)定速率：（1）當(dāng)樁頭沉降量 s<10 mm，穩(wěn)定速率采用0.1mm/h；（2）當(dāng)沉降量10mm≤s≤ 20mm，穩(wěn)定速率采用（1% s）mm/h。對于沉降要求在1125kN時不超過6mm，在1400kN時不超過15mm，最終總沉降量（卸載后）不超過10mm。試驗終止條件是總沉降量超過20mm即終止試驗進(jìn)行卸載。最終試驗樁達(dá)到設(shè)計要求。試驗T-Q-S曲線如圖2，試驗的Q-S曲線如圖3。

圖2 T-Q-S曲線

圖3 Q-S曲線

4 歸納與總結(jié)

通過以上介紹，我們知道ASTM D1143作為一個操作程序，起到的是一個參考作用，并非是硬性規(guī)定，其核心思想是通過試驗來驗證設(shè)計者的設(shè)計思路。這里要強(qiáng)調(diào)的是在歐美公司主導(dǎo)的基礎(chǔ)檢測項目，一般業(yè)主都會提供一份完整的設(shè)計說明書，對于基樁的測試程序闡述的非常明確，一定要仔細(xì)閱讀設(shè)計說明書，嚴(yán)格按照說明書來編寫方案，這樣才能準(zhǔn)確的提供設(shè)計者需要的數(shù)據(jù)。在設(shè)計說明書中沒有提及的方面，根據(jù)實際情況參考實施規(guī)范內(nèi)容。也希望通過本文的介紹使業(yè)內(nèi)同行對于國外檢測項目的操作有一個大概的了解。

參考文獻(xiàn)

[1] ASTM D1143 Standard Test Method for Piles Under Static Axial Compressive Load.

摘 要：單樁豎向靜載荷試驗是基樁檢測中非常重要一項內(nèi)容。通過試驗可以直接得到基樁承載力數(shù)據(jù)。國際上應(yīng)用比較廣泛的為ASTM D1143即基樁靜態(tài)軸向抗壓載荷標(biāo)準(zhǔn)測試方法。

關(guān)鍵詞：ASTMD1143；基樁；靜態(tài)軸向抗壓；測試方法

基樁試驗作為復(fù)核基樁質(zhì)量的一頂重要內(nèi)容，在任何一項基樁工程中都不可或缺。在國際項目中，歐美國家作為設(shè)計主體，很多時候都采用ASTM體系作為標(biāo)準(zhǔn)體系。本文主要介紹ASTMD1143。

1 規(guī)范簡介

1.1 試驗設(shè)備

單樁豎向抗壓試驗從反力系統(tǒng)的選擇上大體可以分為堆重法和錨固法。無論哪種方式其主要設(shè)備均需要采用載荷系統(tǒng)與測量系統(tǒng)。

載荷系統(tǒng)主要包括千斤頂、液壓泵及液壓表。推薦采用自動加荷系統(tǒng)控制載荷實施，當(dāng)沒有壓力傳感器時，要對千斤頂、液壓泵及液壓表作為整體進(jìn)行校核。這里包含一個特殊情況就是其整體無法校核時，可以對液壓表進(jìn)行單獨校核，只需要再驗算千斤頂活塞面積即可。載荷系統(tǒng)的精度為所加載荷的5%，當(dāng)系統(tǒng)加載能力不夠或精度不夠時可加入輔助系統(tǒng)，其精度需達(dá)到所加載荷的2%。規(guī)范還是建議采用加載能力能滿足試驗要求的單個千斤頂進(jìn)行試驗，當(dāng)使用多千斤頂，應(yīng)保證所使用千斤頂規(guī)格相同，并處于同一加載系統(tǒng)中。對于載荷大小的測讀，規(guī)范建議采用雙重系統(tǒng)，除使用液壓表外，還應(yīng)使用其他相應(yīng)的計量器和測壓元件備用。備用系統(tǒng)有兩個作用，第一，當(dāng)一個系統(tǒng)失效時，可以起用備用系統(tǒng)以完成試驗；第二，在試驗過程中兩系統(tǒng)讀數(shù)可以相互校驗。

測量系統(tǒng)主要由位移傳感器（或百分表）和基準(zhǔn)梁構(gòu)成。對于位移的測讀裝置，其精度要求為0.01英寸即0.25毫米，表桿底部需安裝在光滑面上。測量系統(tǒng)同載荷系統(tǒng)一樣，盡量采用雙系統(tǒng)。其備分系統(tǒng)的選擇較多，可用標(biāo)尺測量、光學(xué)測量以及其他測量系統(tǒng)。規(guī)范建議采用四個位移傳感器互成九十度安裝，這樣可以認(rèn)為是校正由于偏心荷載引起的樁帽水平或旋轉(zhuǎn)移動。基準(zhǔn)梁應(yīng)被預(yù)埋在地面上的、牢固的支撐物進(jìn)行獨立地支撐，與試驗樁的凈距離不應(yīng)少于8英尺（2.5米），并且在實際可行的情況下，距離錨樁或重物支座的距離不應(yīng)少于8英尺?；鶞?zhǔn)梁的鋼度應(yīng)滿足試驗要求，以防止其因自身變化影響測試數(shù)據(jù)。

1.2 試驗程序

加載及卸載：對于單樁豎向抗壓靜載荷試驗，最大加載值應(yīng)為基樁設(shè)計加載值的200%，分級荷載可采用設(shè)計載荷的25%。分級荷載的穩(wěn)定速率不應(yīng)超過0.01英寸（0.25毫米）/小時，維持荷載的時間不應(yīng)超過2小時。達(dá)到最大加載值后，基樁一小時內(nèi)的沉降不高于0.01英寸（0.25毫米），那么12小時后即可移除所有測試載荷。 否則保持總載荷直至24小時。超過要求的保留時間后，以總測試載荷 25% 的為分級荷載進(jìn)行卸載，卸載時分級荷載的維持時間為1小時。如果試驗過程中，基樁發(fā)生破壞，那么繼續(xù)試驗直到沉降等于樁徑或?qū)蔷€尺寸的15%。

讀取時間：加載及卸載時，每一分級荷載實施前后，分別記錄相應(yīng)的時間、荷載值及樁頂位移。加載時，分別在第10、20、30分鐘時記錄讀數(shù)，之后每隔20分鐘記錄一次讀數(shù)。加載至最大加荷值之后， 分別在第20、40、60、80、100、120分鐘時記錄讀數(shù)，在隨后10小時內(nèi)，每隔1小時記錄一次讀數(shù)，接下來的12小時內(nèi)每隔2小時記錄一次讀數(shù)。如果基樁發(fā)生破壞，應(yīng)在卸載之前立即讀取讀數(shù)。卸載時，每隔20分鐘讀取一次讀數(shù)。當(dāng)所有荷載卸載完成后12小時，讀取最終讀數(shù)。

2 操作簡介與比較

2.1 準(zhǔn)備工作

在試驗前期，應(yīng)對試驗場地進(jìn)行考察，并根據(jù)設(shè)計說明編寫方案。設(shè)計說明與方案是實施試驗的重要依據(jù)，所以方案內(nèi)容要盡量包含此次試驗的所有細(xì)節(jié)，大體包括以下幾項：第一，試驗概述，如試驗類型、試驗樁數(shù)量、試驗樁位置、采用的規(guī)范等；第二，試驗場地的地質(zhì)條件概述，并繪制試驗樁所在位置的地質(zhì)剖面圖等；第三，試驗分類詳述，如試驗設(shè)備的安裝方法圖及設(shè)備變形計算，試驗方法詳述等；第四，安全措施。方案一旦批準(zhǔn)，試驗就要依據(jù)方案進(jìn)行實施，如果在操作過程中發(fā)生某項變化，要及時進(jìn)行變更。

2.2 試驗設(shè)備及安裝

ASTM D1143所采用的單位體系為英制單位，在國外很多測試公司會有一些自已生產(chǎn)的測試原件，如液壓表，百分表等，這些測試原件大都與英制單位相匹配，并且能提供相應(yīng)的校驗證書，為了便于操作，可在試驗工作前對測試公司提供的設(shè)備進(jìn)行簡單的計算校驗。如果是國內(nèi)的設(shè)備原件，要把相關(guān)手續(xù)備齊，進(jìn)行報驗，并進(jìn)行簡單換算。

基準(zhǔn)梁的安裝方法與國內(nèi)稍有差異，其安裝方式要求為一端固定，一端自由，主要是為了防止因為溫度等因素引起基準(zhǔn)梁自身形變，從而導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)的偏差。自由端的做法一般是在基準(zhǔn)梁下端安裝光滑滾軸，當(dāng)然也可以采用其他方法。

關(guān)于加載系統(tǒng)及測量系統(tǒng)，規(guī)范都要求采用雙系統(tǒng)，但很多國家的測試水平或者要開展試驗的場地并不具備采用雙系統(tǒng)條件，此時要與設(shè)計單位或者業(yè)主說明情況，以防止提交結(jié)果時產(chǎn)生不必要的糾紛。設(shè)備的安裝可參看圖1。

圖1 設(shè)備安裝示意圖

2.3 加載程序及讀數(shù)方法

D1143中對于試驗分為三個階段，第一個為加載段，第二個為最大加載值段，第三個為卸載段。每段對于維荷時間內(nèi)的記錄方式都是不一樣的。其對穩(wěn)定速率的要求相對于國內(nèi)基樁試驗規(guī)范的要求來說是寬松的，國內(nèi)一般來說穩(wěn)定速率采用的為0.1mm/h，而且要求在維荷時間內(nèi)至少出現(xiàn)二次，D1143的穩(wěn)定速率僅要求為0.25mm/h，并且只要求在維荷時間內(nèi)達(dá)到此速率即可。

3 工程實例

某項目工程樁，采用長螺旋鉆孔灌注樁，樁長23米，樁直徑0.5米，砼強(qiáng)度為C40，整樁配8φ20通長鋼筋籠，設(shè)計安全工作荷載400kN，設(shè)計給出加載程序為二循環(huán)加載法，第一循環(huán)最大加載值為1125kN，第二循環(huán)最大加載值為1400kN，本次試驗采用穩(wěn)定速率：（1）當(dāng)樁頭沉降量 s<10 mm，穩(wěn)定速率采用0.1mm/h；（2）當(dāng)沉降量10mm≤s≤ 20mm，穩(wěn)定速率采用（1% s）mm/h。對于沉降要求在1125kN時不超過6mm，在1400kN時不超過15mm，最終總沉降量（卸載后）不超過10mm。試驗終止條件是總沉降量超過20mm即終止試驗進(jìn)行卸載。最終試驗樁達(dá)到設(shè)計要求。試驗T-Q-S曲線如圖2，試驗的Q-S曲線如圖3。

圖2 T-Q-S曲線

圖3 Q-S曲線

4 歸納與總結(jié)

通過以上介紹，我們知道ASTM D1143作為一個操作程序，起到的是一個參考作用，并非是硬性規(guī)定，其核心思想是通過試驗來驗證設(shè)計者的設(shè)計思路。這里要強(qiáng)調(diào)的是在歐美公司主導(dǎo)的基礎(chǔ)檢測項目，一般業(yè)主都會提供一份完整的設(shè)計說明書，對于基樁的測試程序闡述的非常明確，一定要仔細(xì)閱讀設(shè)計說明書，嚴(yán)格按照說明書來編寫方案，這樣才能準(zhǔn)確的提供設(shè)計者需要的數(shù)據(jù)。在設(shè)計說明書中沒有提及的方面，根據(jù)實際情況參考實施規(guī)范內(nèi)容。也希望通過本文的介紹使業(yè)內(nèi)同行對于國外檢測項目的操作有一個大概的了解。

參考文獻(xiàn)

[1] ASTM D1143 Standard Test Method for Piles Under Static Axial Compressive Load.