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锚桩受拉构件采用钢绞线的单桩静载 试验及分析
黄繁昌 1, 曾雪松 2, 吴 彬 1
(1. 新疆农业大学水利与土木工程学院,830052,乌鲁木齐;2. 中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,610081,成都)
摘 要:采用钢绞线作为锚桩的抗拉构件具有安装方便,易于控制各钢绞线均匀受力,抗拉强度大等
优点,且可节约安装工期,节省材料费。静载试验得到的 Q
-s
曲线呈缓变形加载到最大加载荷载时,沉降
20.42 mm,试桩未破坏,卸载后沉降为 18.60 mm;桩身轴力从桩顶到桩底逐渐减小,土体的摩阻力可自上
而下发挥,在工作荷载 12 000 kN时,端阻力仅 81.26 kN,为桩顶荷载的 0.6 %,荷载几乎全部由侧摩阻力
承担。
关键词:单桩;静载试验;钢绞线;锚桩法;侧摩阻力
中图分类号: TU 473
文献标志码:A
文章编号: 1000–4726(2019)02–0138–04
analySiS of SinglE pilE load tESt of anChor pilE tEnSion mEmBEr
adoptS StEEl Strand
HUANG Fan-chang
1, ZENG Xue-song 2, WU Bin 1
(1.College of Water Conservancy and Civil Engineering, Xinjiang Agricultural University, 830052, Urumqi, China; 2. China Southwest Geotechnical Investigation & Design Institute Co., Ltd., 610081, Chengdu, China)
abstract: The tensile member using the steel strand as the anchor pile has the advantages of
convenient installation, easy control of uniform stress of each steel strand, large tensile strength, etc., and
can save installation time and save material cost. When the Q -s curve obtained by static load test is slowly
deformed and loaded to the maximum load, the settlement is 20.42 mm, the test pile is not damaged, and
the settlement after unloading is 18.60 mm; the axial force of the pile gradually decreases from the top
of the pile to the bottom of the pile, and the soil. The frictional resistance can be exerted from top to
bottom. At a working load of 12 000 kN, the end resistance is only 81.26 kN, which is 0.6% of the pile
top load. The load is almost entirely borne by the side frictional resistance.
keywords: single pile; static load test; steel strand; anchor pile method; skin friction of pile
由于承载力要求高,沉降量小,施工方便等特点,
桩基已得到广泛应用
[1]。对于基桩承载特性研究,锚
桩法普遍应用于基桩静载试验,一般锚桩受拉构件采
用的是钢筋焊接,存在钢筋受力不均匀,而且安装工
期长等问题。 杜毛毛、郝庆多等
[2,3] 研究钢绞线与混凝土的粘
结性能,结果表明它们的粘结性能良好且发挥了各自
优点。 为解决锚桩受拉构件采用锚筋焊接带来的钢筋受
力不均匀、安装工期长、工程成本较高等问题,本文
对锚桩受拉构件采用钢绞线设计,分析桩的承载特性
及荷载传递情况并用于乌鲁木齐 ·
绿地中心三期项目
试桩工程中。
1 工程概况
乌鲁木齐 ·
绿地中心三期项目总建筑面积约
24 万m 2,A 座和 B座 2栋 57层办公楼,高 258 m,
车库地下 3层。
探井及钻孔揭露,在勘探深度范围内地层岩土主
要为 1
黄土状粉土、 2 角砾、3 粉土、4 角砾、5 粉
质粘土、 6
角砾、7 粉质粘土、 8 角砾、9 强风化基
岩、 10中风化基岩。
试验桩采用直径 1 000 mm钻孔灌注桩,试验
桩混凝土强度等级为 C55,反力锚桩混凝土强度等
级为 C35,桩长 56.0 m,桩帽高 1 000 mm;锚桩直
径 800 mm,桩长 20 m,扩底直径 1 400 mm,扩高
3 000 mm。 试桩工程共设计 4根试验桩,每根试验桩设计
8 根反力锚桩。设计单根承载力特征值 12 000 kN,
根据规范
[4]取安全系数 K
=2.0,算得单桩最大加载为
24 000 kN,试验取最大加载为 30 000 kN,则每根反
收稿日期:2018–11–26
基金项目:国家自然科学基金(41272277)
作者简介:黄繁昌(1990—),男,江西安福人, e-mail:huang8897@
foxmail.com. 建 筑 技 术
Architecture Technology 第50
卷第 2
期 2019
年2
月
Vol.50 No.2 Feb. 2019
·139 · 黄繁昌,等:锚桩受拉构件采用钢绞线的单桩静载试验及分析
力锚桩应承担竖向抗拔力3 750 kN。锚桩静载试验平
面如图 1所示。
P u=Q s+Q b+W c
(3)
式 中: λ
i为抗拔系数,根据规范 [5]取
0.7; u i为
桩身周长; q
sik代表第i
层土对应的桩侧表面抗压极
限侧阻力; l
i为桩周第i
层土的厚度; d b为扩大头直
径;d s为桩杆直径; vσ 为有效上覆压力; N q为承载
力因素,按照地基规范取 30。
根据式(1)–(3)得:
m
ss ik i i 2 950.0 kN i i Qλ qu l ∑""
22
bb svq () 8 020.0 kN 4 Qd dσ N
i
"