1. 基樁自平衡法靜載試驗(yàn)簡(jiǎn)介

基樁自平衡法在國(guó)外稱o-cell法，該方法利用樁土體系自身提供反力以確定單樁承載力和樁周土層的側(cè)摩阻力、樁端阻力，是接近于豎向抗壓（拔）樁實(shí)際工作狀態(tài)的試驗(yàn)方法。其原理是在樁身或樁端埋置荷載箱，抗壓試驗(yàn)時(shí)，利用上部樁自重、上部樁樁側(cè)摩阻力來代替堆載法中重物或錨樁法中錨樁以提供反力；在抗拔試驗(yàn)時(shí)，利用下部樁樁側(cè)摩阻力及端承力來代替?zhèn)鹘y(tǒng)抗拔靜載試驗(yàn)中的地基或錨樁以提供反力，從而達(dá)到試驗(yàn)基樁承載力的目的。試驗(yàn)時(shí)，從樁頂通過輸油管對(duì)荷載箱內(nèi)腔施加壓力，箱蓋與箱底被推開，同時(shí)向上部樁及下部樁施加大小相等、方向相反的力，促使樁周土的摩阻力與端阻力發(fā)揮作用，樁土體系破壞或滿足工程的實(shí)際要求時(shí)停止試驗(yàn)。自平衡試樁法試樁時(shí)的工作狀態(tài)與樁實(shí)際工作時(shí)的狀態(tài)有所不同，是接近于實(shí)際工作狀態(tài)的一種近似方法。

自平衡法測(cè)樁示意圖見圖1

測(cè)試原理示意圖見圖2      

2. 基樁自平衡法在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀

基樁自平衡法（o-cell法）最早由美國(guó)西北大學(xué)學(xué)者Osterberg于1985年-1987年間，在分析、總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)該測(cè)試技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究、開發(fā)，并于1989年在橋梁剛樁中（水中試樁）成功進(jìn)行了首次商業(yè)應(yīng)用，后來逐漸被美國(guó)工程界廣泛接受，獲得越來越多的應(yīng)用并且制定了相關(guān)的技術(shù)規(guī)程，至今已在美、英、日本、加拿大、新加坡、菲律賓及我國(guó)香港等10余個(gè)國(guó)家和地區(qū)得到推廣應(yīng)用。目前國(guó)外試樁的承載力已達(dá)到150MN。

國(guó)內(nèi)最早于1993年開始關(guān)注該方法，前期有清華大學(xué)李廣信教授[2]、浙江省建筑科學(xué)研究院史佩棟教授[3]等進(jìn)行了宣貫和推廣。1996年，東南大學(xué)土木工程學(xué)院在理論研究的基礎(chǔ)上，首先將該法應(yīng)用于實(shí)際工程。目前，我國(guó)的北京、江蘇、甘肅、江西、廣東、廣西、福建、浙江、安徽、山東等地已開始大量將該法應(yīng)用于工程實(shí)踐。江蘇省最早于1999年發(fā)布關(guān)于該法的國(guó)內(nèi)第一個(gè)地方標(biāo)準(zhǔn)，隨后廣西、安徽、江西等地地方標(biāo)準(zhǔn)相繼頒布，還有一些省份的地方標(biāo)準(zhǔn)正在編制中，早期發(fā)布的部分標(biāo)準(zhǔn)也已進(jìn)行了修改、更新和頒布。交通領(lǐng)域應(yīng)用此法較多，交通部于2009年即頒布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T 738-2009[4]，國(guó)內(nèi)對(duì)潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江公路大橋的靜載試驗(yàn)荷載已達(dá)到120MN[5]。

自平衡試樁法應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，適用于粘性土、粉土、砂土、碎石土、巖層中的中大直徑灌注樁的承載力測(cè)試，也可應(yīng)用與混凝土管樁、鋼管樁的承載力測(cè)試；可用于基樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)，也可用于基樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)；適用于試驗(yàn)樁極限承載力的測(cè)試試驗(yàn)，也適用于工程樁驗(yàn)收試驗(yàn)；特別適用于傳統(tǒng)靜載試樁難以實(shí)施的水上試樁、坡地試樁、基坑底試樁、狹窄場(chǎng)地試樁及特大噸位試樁等。

3. 基樁自平衡法靜載試驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)及定位

相對(duì)于傳統(tǒng)靜載和抗拔，自平衡法存在如下優(yōu)點(diǎn)：

1、裝置簡(jiǎn)單，場(chǎng)地要求低，不需運(yùn)入鋼架，不需構(gòu)筑大型的反力架；試驗(yàn)安全可靠，且節(jié)省費(fèi)用、工期；

2、可同時(shí)對(duì)多根樁進(jìn)行檢測(cè)，節(jié)省工期；

3、可省去傳統(tǒng)抗拔試驗(yàn)所需的場(chǎng)地道路平整、支撐樁施打、樁帽制作等工作；節(jié)省費(fèi)用；可省去傳統(tǒng)抗拔試驗(yàn)所需的場(chǎng)地道路平整換填、樁帽制作等工作，節(jié)省費(fèi)用；

4、工程樁采用該法進(jìn)行抗拔檢測(cè)時(shí)，因荷載箱埋置在樁端，試驗(yàn)時(shí)樁身受壓，可以避免傳統(tǒng)抗拔試驗(yàn)中樁身受拉而產(chǎn)生的裂縫，樁身耐久性不受影響；

5、在水上試樁、坡地試樁、基坑底試樁、基坑邊試樁、狹窄場(chǎng)地試樁、特大噸位試樁等情況下，傳統(tǒng)靜載方法很難實(shí)施，該法則不受限制。

相對(duì)于傳統(tǒng)靜載和抗拔，自平衡法存在如下缺點(diǎn)：

1、自平衡試樁法將荷載箱放置于樁身或樁底，加載點(diǎn)位于樁身或樁底，而傳統(tǒng)靜載法加載點(diǎn)位于樁頂部，故自平衡法試樁時(shí)樁身應(yīng)力分布及樁側(cè)土層應(yīng)力分布與樁實(shí)際工作狀態(tài)時(shí)不同，致使樁承載力和樁身位移關(guān)系的確定存在一定的偏差。圖3和圖4是筆者在某工程中對(duì)兩根抗拔樁分別采用自平衡法和傳統(tǒng)抗拔法所測(cè)的樁身軸力分布曲線（均未達(dá)到極限狀態(tài)前的），由此可較為明顯的看出兩者之間的區(qū)別。但隨著樁身位移不斷加大，接近樁土破壞的極限狀態(tài)時(shí)，兩種測(cè)試方法得到的樁極限承載力是接近的，此結(jié)論在國(guó)內(nèi)很多的對(duì)比試驗(yàn)中得到驗(yàn)證。上部樁側(cè)摩阻力發(fā)揮的方向問題目前均采用抗拔系數(shù)來考慮此影響。

圖3  某抗拔樁樁身軸力分布曲線圖（自平衡法）

圖4  某抗拔樁樁身軸力分布曲線圖（傳統(tǒng)抗拔法）

2、當(dāng)荷載箱埋置在樁身時(shí)，樁身鋼筋需要截?cái)?，形成“斷樁”，從而影響樁的抗拔和抗彎性能。圖5是筆者在埋設(shè)荷載箱時(shí)的照片，其上可以明顯看出上下鋼筋籠在荷載箱處是斷開的。目前實(shí)踐中均是通過試驗(yàn)后對(duì)此位置壓力灌漿來解決，壓力灌漿不僅可以填充試驗(yàn)后縫隙，而且可以沿樁周上下滲透，提高該處承載力。下文對(duì)此問題有更進(jìn)一步解釋。

3、工程實(shí)踐中，很難準(zhǔn)確選擇一個(gè)“平衡點(diǎn)”使上下部樁同時(shí)達(dá)到極限狀態(tài)，那么加載時(shí)如果上部樁或下部樁先破壞，就要停止加載，以破壞前的一級(jí)荷載作為上部和下部的極限承載力，此時(shí)疊加得到的承載力結(jié)果偏安全。實(shí)踐中需依靠準(zhǔn)確的勘探資料和參數(shù)取值，并結(jié)合越來越多工程數(shù)據(jù)積累來提高計(jì)算的準(zhǔn)確度。另外也可采用上部樁堆放荷載或加固下部樁以使試驗(yàn)進(jìn)行下去的措施。

基于以上優(yōu)缺點(diǎn)的分析，關(guān)于自平衡法的定位，筆者有如下觀點(diǎn)： 

1、基樁自平衡法靜載試驗(yàn)是取得樁身極限承載力的有效方法之一

現(xiàn)在已知許多原位測(cè)試方法（靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、動(dòng)力法測(cè)樁等）都和樁靜荷載試驗(yàn)的應(yīng)力狀態(tài)不相同, 卻都是在利用其所建立的相關(guān)統(tǒng)計(jì)關(guān)系來估算或確定樁的垂直承載力， 重點(diǎn)在于試驗(yàn)的目的是什么，有的方法用于初步設(shè)計(jì), 有的用于工程樁驗(yàn)收，有的對(duì)位移控制嚴(yán)格，有的對(duì)位移要求不嚴(yán)格，如前文所述，自平衡測(cè)樁法在測(cè)取樁身極限承載力時(shí)是保守的，且可以無限接近真實(shí)值，但實(shí)測(cè)的荷載－位移曲線不能代替?zhèn)鹘y(tǒng)靜載試驗(yàn)。在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康目紤]是否采用此法。

2、基樁自平衡法靜載試驗(yàn)是傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)的補(bǔ)充

在基樁傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)受試驗(yàn)環(huán)境限制難以實(shí)施的情況下，比如水上試樁、坡地試樁、基坑底試樁、狹窄場(chǎng)地試樁及特大噸位試樁，該法可作為一種替代方法用于取得樁的極限承載力，以滿足工程實(shí)際需要，其實(shí)測(cè)的樁身位移可作為參考使用。

3、基樁自平衡法可以滿足一些特殊工程應(yīng)用

基樁自平衡法可用來測(cè)試深部土層的承載力和摩阻力。如某工程擬采用筏板基礎(chǔ)，以強(qiáng)風(fēng)化炭質(zhì)泥巖作為基底持力層，為了準(zhǔn)確獲得“強(qiáng)風(fēng)化炭質(zhì)泥巖”的承載力及變形參數(shù)，需要進(jìn)行原位的深層平板載荷試驗(yàn)，但該項(xiàng)目仍處于前期設(shè)計(jì)階段，進(jìn)行傳統(tǒng)深層平板載荷試驗(yàn)需要開挖12m深的試坑進(jìn)行試驗(yàn)，且需考慮支護(hù)問題，安全性、經(jīng)濟(jì)性均不可行，筆者所在單位提出使用自平衡試樁法進(jìn)行深層平板載荷試驗(yàn)，很好得解決了該問題。

4、基樁自平衡法是較好的一種抗拔樁試驗(yàn)方法

基樁自平衡法不僅容易實(shí)現(xiàn)，而且避免了傳統(tǒng)抗拔試驗(yàn)法所導(dǎo)致的樁身開裂和省去場(chǎng)地處理、埋設(shè)試驗(yàn)螺桿等前期準(zhǔn)備工作。

二、 規(guī)程主要內(nèi)容介紹

本技術(shù)規(guī)程主要包括總則、術(shù)語和符號(hào)、基本規(guī)定、測(cè)試設(shè)備及安裝要求，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理五部分內(nèi)容及5個(gè)附錄。附錄分別為附錄A：基樁自平衡法靜載試驗(yàn)相關(guān)配圖，附錄B：基樁自平衡法靜載試驗(yàn)常用表格，附錄C：樁身內(nèi)力測(cè)試方法，附錄D：抗壓樁荷載箱埋設(shè)位置的確定，附錄E：試驗(yàn)后注漿工藝。

本規(guī)程主編單位為廣州市建筑科學(xué)研究院有限公司，參編單位為：廣州建設(shè)工程質(zhì)量安全檢測(cè)中心有限公司、廣東省建筑科學(xué)研究院、廣州市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站、廣東省地質(zhì)科學(xué)研究所、深圳市建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心、廣州市荔灣區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站、廣州市白云區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站、東莞市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站、廣州市天河區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)室、廣東天信電力工程檢測(cè)有限公司、深圳市建筑科學(xué)研究院股份有限公司、南昌永祺科技發(fā)展有限公司。

下面結(jié)合自平衡法靜載試驗(yàn)過程中的常見問題來對(duì)本規(guī)程內(nèi)容進(jìn)行介紹（下文中斜體字部分為規(guī)范條文）。

1. 對(duì)自平衡法應(yīng)用范圍的規(guī)定

結(jié)合以上自平衡法優(yōu)缺點(diǎn)的介紹，本規(guī)程對(duì)自平衡法的應(yīng)用范圍進(jìn)行了一定限制，具體為：

1.0.2 本規(guī)程適用于試驗(yàn)樁承載力試驗(yàn)和傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)受場(chǎng)地限制或噸位限制難以實(shí)施時(shí)的工程樁承載力檢測(cè)。

本條主要指出兩點(diǎn)，其一是基樁自平衡法可用于試驗(yàn)樁承載力試驗(yàn)，也可用于受一定環(huán)境條件限制和試驗(yàn)噸位限制的工程樁承載力檢測(cè)，基樁自平衡法是傳統(tǒng)靜載法的必要補(bǔ)充；其二是自平衡法主要用于基樁承載力測(cè)試，位移的測(cè)試結(jié)果可用于參考，但因?yàn)椴捎迷摲ㄔ囼?yàn)時(shí)，樁身受力狀態(tài)與實(shí)際工作時(shí)的受力狀態(tài)不同，故得到的位移會(huì)與實(shí)際工作狀態(tài)時(shí)的位移有一定偏差。

3.0.2  采用自平衡法進(jìn)行試驗(yàn)樁靜載試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行樁身內(nèi)力測(cè)試，內(nèi)力測(cè)試可依據(jù)本規(guī)程附錄C進(jìn)行。采用自平衡法進(jìn)行工程樁靜載試驗(yàn)，且荷載箱預(yù)埋置于樁身時(shí)，應(yīng)對(duì)上部樁進(jìn)行抗彎和抗拔驗(yàn)算，確認(rèn)上部樁承載力滿足設(shè)計(jì)要求后方可實(shí)施。

 本條規(guī)定主要針對(duì)上述自平衡法的缺點(diǎn)進(jìn)行規(guī)定。

本條規(guī)定對(duì)試驗(yàn)樁進(jìn)行單樁豎向承載力（抗壓或抗拔）試驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行樁身內(nèi)力測(cè)試的目的在于盡量減少誤差，同時(shí)積累實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。根據(jù)試驗(yàn)得到樁身實(shí)際應(yīng)力分布及樁極限側(cè)摩阻力、端阻力值，可以較精確的反推得到樁實(shí)際工作受力狀態(tài)下的極限承載力。工程樁驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的要求較簡(jiǎn)單，故本條未要求對(duì)工程樁亦進(jìn)行樁身內(nèi)力測(cè)試，但有條件時(shí)宜進(jìn)行內(nèi)力測(cè)試。

本條規(guī)定應(yīng)對(duì)“縮短”后的樁，即上部樁進(jìn)行抗彎和抗拔驗(yàn)算，確認(rèn)對(duì)工程安全無影響時(shí)工程樁方可采用自平衡法。在實(shí)際應(yīng)用中，荷載箱安放位置一般位于樁“反彎點(diǎn)”之下，故對(duì)樁抗彎性能影響不大，縮短后的受檢樁能滿足樁的抗拔要求方可采用此法。

2. 對(duì)荷載箱的規(guī)定

自平衡法試驗(yàn)中荷載箱是最重要的元件，如何保證荷載箱的質(zhì)量？荷載箱應(yīng)控制那些指標(biāo)？荷載箱如何標(biāo)定？如何保證荷載箱在標(biāo)定、運(yùn)輸、埋設(shè)、測(cè)試過程中不被損壞？本規(guī)程在第4章中均給出了規(guī)定。

4.1.1  試驗(yàn)加載采用專用的荷載箱，荷載箱預(yù)估最大加載值應(yīng)根據(jù)最大試驗(yàn)荷載、荷載箱埋設(shè)位置和工程地質(zhì)條件確定。荷載箱缸體行程不宜小于120mm。

本條對(duì)荷載箱的最大加載值、缸體行程給出規(guī)定。自平衡法靜載試驗(yàn)存在兩個(gè)試驗(yàn)荷載，一個(gè)是與傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)一致的最大試驗(yàn)荷載，一般由設(shè)計(jì)單位給定；另一個(gè)是荷載箱預(yù)估最大加載值，其取值應(yīng)根據(jù)最大試驗(yàn)荷載、荷載箱埋設(shè)位置、地質(zhì)條件確定，加載分級(jí)按照此值確定。

4.1.2  荷載箱預(yù)估最大加載值對(duì)應(yīng)的油壓值不應(yīng)超過50MPa，出廠前必須試壓，試壓值不得小于預(yù)估最大加載值的1.1倍，且必須維持2h以上，試壓時(shí)荷載箱缸體行程應(yīng)大于50mm。

本條規(guī)定荷載箱加載至最大值時(shí)對(duì)應(yīng)的油壓值不應(yīng)超過50MPa，一方面考慮到油壓過高時(shí)油路及荷載箱容易出現(xiàn)漏油，同時(shí)考慮到對(duì)荷載箱上下混凝土的局壓不應(yīng)太高。本條規(guī)定試壓值不得小于預(yù)估最大加載值的1.1倍，且需穩(wěn)壓2h。試壓時(shí)荷載箱缸體應(yīng)伸出50mm以上也是為了保證荷載箱的質(zhì)量，防止一些荷載箱在行程小時(shí)壓力可以保持很高，但行程大時(shí)質(zhì)量卻得不到保證，而荷載箱在使用時(shí)是壓力越高對(duì)應(yīng)行程相對(duì)越大。

4.1.3  荷載箱應(yīng)經(jīng)法定計(jì)量單位整體標(biāo)定，并出具正式標(biāo)定證書。標(biāo)定證書上應(yīng)注明荷載箱最大加載能力、尺寸、行程等參數(shù)及待應(yīng)用的工程名稱。

荷載箱通常由多個(gè)千斤頂串聯(lián)或并聯(lián)組裝而成，本條規(guī)定應(yīng)將荷載箱作為一個(gè)整體進(jìn)行標(biāo)定而不是對(duì)單個(gè)千斤頂分別進(jìn)行標(biāo)定。荷載箱整體標(biāo)定可以檢驗(yàn)整個(gè)油路的密封性能，通過多次反復(fù)加壓，完全排除荷載箱油路內(nèi)的空氣，增加標(biāo)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)可以排除荷載箱組裝過程中對(duì)油路產(chǎn)生的損壞的可能。

4.1.7  荷載箱在運(yùn)輸或工地內(nèi)中轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)注意正確吊裝，荷載箱安裝前應(yīng)檢查油嘴、油管、油封等的完好性。

3. 荷載箱的埋設(shè)位置

4.2.1  荷載箱的埋設(shè)位置應(yīng)符合以下規(guī)定：

1  當(dāng)極限端阻力小于極限側(cè)阻力時(shí)，按本規(guī)程附錄D的規(guī)定確定埋設(shè)位置，使上部樁、下部樁的承載力相當(dāng)；

2  當(dāng)極限端阻力大于極限側(cè)阻力時(shí)，將荷載箱置于樁底端，可在樁頂外加一定量的配重，配重應(yīng)按本規(guī)程附錄D的規(guī)定確定；

3  對(duì)抗壓樁，當(dāng)樁底存在擴(kuò)大頭時(shí)，荷載箱宜埋設(shè)于擴(kuò)大頭之上；

4  對(duì)抗拔樁，荷載箱應(yīng)放置在樁底端，當(dāng)樁底巖土層承載力小于試驗(yàn)所需反力時(shí)，應(yīng)對(duì)樁底進(jìn)行處理；

5  有特殊需要時(shí)，試驗(yàn)樁可采用雙荷載箱或多荷載箱，埋設(shè)位置根據(jù)具體需要確定。

荷載箱的埋設(shè)位置主要根據(jù)勘察資料上給出的巖土層以及各巖土層的參數(shù)來確定，故試驗(yàn)前一定要采用可靠的勘察資料。鉆探孔的位置距離樁中心一般不宜大于5m，對(duì)于巖土層面起伏較大或者灰?guī)r地區(qū)，5m水平距離內(nèi)的地質(zhì)情況都會(huì)變化很大，這時(shí)就要采用試驗(yàn)樁處的鉆孔資料以保證勘察資料的準(zhǔn)確性。

對(duì)抗拔樁，當(dāng)樁底需要處理時(shí)，一般可在成孔時(shí)施工額外的延長(zhǎng)段，利用該延長(zhǎng)段側(cè)摩阻力和端阻力共同提供反力。

4. 荷載箱埋設(shè)時(shí)應(yīng)注意的一些細(xì)節(jié)

4.2.2  荷載箱和鋼筋籠的連接應(yīng)符合以下規(guī)定：

1  荷載箱中心與鋼筋籠中心重合，荷載箱位移變化方向與樁身軸線夾角應(yīng)≤5o；

2  上部樁、下部樁的鋼筋籠在荷載箱附近處應(yīng)有加強(qiáng)措施，一般包括箍筋加密、設(shè)置喇叭筋等措施，喇叭筋的一端與主筋焊接，一端焊在環(huán)形荷載箱蓋板內(nèi)圓邊緣處，其數(shù)量和直徑同主筋。喇叭筋與荷載箱平面的夾角應(yīng)大于60°；

3  上部樁鋼筋籠與下部樁鋼筋籠之間的連接強(qiáng)度不應(yīng)大于荷載箱預(yù)估最大加載值的1/10。

4.2.3  位移桿（絲）和護(hù)管應(yīng)符合以下規(guī)定：

1  位移桿（絲）應(yīng)有護(hù)管進(jìn)行保護(hù)，護(hù)管不得漏漿；

2  位移桿（絲）與引測(cè)部位及位移桿（絲）中間的接頭應(yīng)連接可靠，不得在試驗(yàn)前或試驗(yàn)過程中脫開；

3  位移桿應(yīng)具有一定的剛度，宜采用直徑25mm～30mm的鋼管；位移絲引測(cè)時(shí)應(yīng)使用足夠的配重使位移絲繃緊；

4  等待試驗(yàn)期間應(yīng)對(duì)外露油管、位移桿（絲）進(jìn)行妥善保護(hù)，不得損壞，護(hù)管頂部應(yīng)封堵；

5  對(duì)樁頂外露的位移桿（絲）應(yīng)做好標(biāo)識(shí)，區(qū)分上位移與下位移；

6 在保證精度的前提下，也可采用其他形式的位移測(cè)量系統(tǒng)。

4.2.4  成孔及澆灌混凝土除應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范要求外，還應(yīng)符合以下規(guī)定：

1  抗壓樁和抗拔樁的孔底沉渣厚度均不應(yīng)大于150mm；

2  應(yīng)緩慢、準(zhǔn)確下放導(dǎo)管，不得使預(yù)裝試驗(yàn)裝置移位；

3  應(yīng)確保荷載箱上部和下部混凝土澆灌密實(shí)。

5. 自平衡法測(cè)試時(shí)加載如何控制

4.3.5  應(yīng)同時(shí)對(duì)上部樁向上位移、下部樁（或樁端持力層）向下位移及樁頂位移三組位移數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，每組應(yīng)布置不少于2個(gè)測(cè)點(diǎn)，且各測(cè)點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱布置。

試驗(yàn)主要控制上位移和下位移，樁頂位移的測(cè)量起輔助判斷作用，理論上，樁頂位移因不含上部樁的壓縮量，會(huì)略小于上部樁向上位移，如兩者之間相差較大，應(yīng)分析出現(xiàn)此問題的原因。

5.1.1  試驗(yàn)加卸載方式應(yīng)符合下列規(guī)定：

2 加載應(yīng)采用慢速或快速維持荷載法分級(jí)加載，加載應(yīng)逐級(jí)等量加載，第一級(jí)荷載可取分級(jí)荷載的2倍；

3 分級(jí)荷載宜為荷載箱預(yù)估最大加載值的1/10~1/15；

5.1.4  抗壓樁試驗(yàn)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，即可終止加載。

1 某級(jí)荷載作用下，上部樁或下部樁位移量為前一級(jí)荷載作用下位移量的5倍，且總位移量超過40mm-60mm（試驗(yàn)樁取大值，工程樁取小值）；

2 當(dāng)上部樁或下部樁的荷載－位移曲線為緩變型時(shí)，上部樁或下部樁的總位移量達(dá)到60mm-80mm；

3 某級(jí)荷載作用下，上部樁或下部樁的位移量大于前一級(jí)荷載作用下位移量的2倍，且經(jīng)24h尚未達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)；

4 當(dāng)上部樁出現(xiàn)上述三種情況之一，而下部樁未出現(xiàn)時(shí)，可考慮在樁頂增加配重后繼續(xù)加載至下部樁出現(xiàn)上述三種情況之一或達(dá)到最大試驗(yàn)荷載；

5 已達(dá)到最大試驗(yàn)荷載且上部樁和下部樁位移均達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定（收斂）標(biāo)準(zhǔn)。

5.1.5  抗拔樁試驗(yàn)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，即可終止加載。

1 某級(jí)荷載作用下，上部樁的位移增量為前一級(jí)荷載作用下位移增量的5倍且總位移量超過40mm-60mm（試驗(yàn)樁取大值，工程樁取小值）；

2 當(dāng)上部樁荷載－位移曲線為緩變型時(shí)，上部樁的總位移量達(dá)到60mm -80mm；

3 荷載箱行程達(dá)到最大值；

4 已達(dá)到最大試驗(yàn)荷載值且上部樁位移達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。

抗壓試驗(yàn)時(shí)因需將上部樁承載力和下部樁承載力疊加，故試驗(yàn)過程中應(yīng)分別控制上部樁位移和下部樁位移情況。對(duì)抗壓樁試驗(yàn)，當(dāng)上部樁位移和下部樁位移均達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)或收斂標(biāo)準(zhǔn)時(shí)方可加下一級(jí)荷載；對(duì)抗拔樁試驗(yàn)，因?yàn)橹恍枧袛嗌喜繕冻休d力，故只需控制上部樁位移是否達(dá)到穩(wěn)定或收斂，但持力層位移也必須測(cè)量，因?yàn)橐S時(shí)判斷荷載箱行程是否超限。

6. 自平衡法測(cè)試后單樁極限承載力如何確定

三、 自平衡法在工程樁中應(yīng)用時(shí)常見問題探討

在自平衡法的應(yīng)用過程中，特別是在工程樁中的應(yīng)用，相關(guān)單位經(jīng)常會(huì)有一些疑問，現(xiàn)就筆者的理解，對(duì)一些主要疑問解釋如下。

1、工程樁埋設(shè)荷載箱后是否會(huì)對(duì)后續(xù)工程樁使用產(chǎn)生影響

當(dāng)試驗(yàn)用荷載箱埋置在樁身時(shí)，樁身鋼筋需要在荷載箱位置斷開，試驗(yàn)后樁身會(huì)產(chǎn)生一條水平縫隙，這些會(huì)不會(huì)對(duì)工程樁產(chǎn)生影響呢？針對(duì)此問題，現(xiàn)分別從樁的抗壓性能和抗拔性能方面來加以說明。

1）荷載箱埋設(shè)在樁身中下部，在實(shí)際使用過程中此處的樁身軸力為樁頂軸力的一半以下，相應(yīng)對(duì)樁身強(qiáng)度要求會(huì)減少一半；荷載箱試驗(yàn)后張開位置仍有活塞相連，可以傳遞抗壓荷載；同時(shí)試驗(yàn)后對(duì)張開空隙位置進(jìn)行壓力灌漿一方面可以填充縫隙，對(duì)缸體形成保護(hù)層，提高耐久性，另一方面可以沿樁周上下滲透，提高該處承載力。故試驗(yàn)不會(huì)對(duì)工程樁的抗壓能力產(chǎn)生影響。

2）由于鋼筋在荷載箱處斷開，故會(huì)對(duì)工程樁的極限抗拔承載力產(chǎn)生影響，試驗(yàn)前應(yīng)找設(shè)計(jì)單位確認(rèn)僅考慮荷載箱上部樁的抗拔承載力是否能滿足設(shè)計(jì)要求的抗拔力，如可以滿足則不會(huì)對(duì)工程安全產(chǎn)生影響，如不可以滿足，則不能采用自平衡法。

2、自平衡法檢測(cè)時(shí)無法滿足抽檢隨機(jī)性問題

采用自平衡法進(jìn)行承載力檢測(cè)時(shí)，由于在樁施工時(shí)就要埋設(shè)荷載箱，故需要事先指定檢測(cè)樁，無法滿足通常檢測(cè)時(shí)隨機(jī)抽檢的要求，此問題與基樁聲波透射法預(yù)埋聲波管類似。針對(duì)此問題，現(xiàn)分析如下：

1）抽檢隨機(jī)性的目的是為了防止施工過程中專門針對(duì)受檢樁采用特殊工藝或改變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)而使結(jié)果不具有代表性。針對(duì)通常采用的旋挖樁和沖孔樁，只要施工時(shí)由監(jiān)理單位旁站，確保樁長(zhǎng)、樁徑按設(shè)計(jì)要求，并且采用同一施工工藝，可以認(rèn)為具有代表性。

2）由于自平衡法不受場(chǎng)地限制，對(duì)基坑邊和內(nèi)支撐下的基樁均可檢測(cè)，受檢樁位由設(shè)計(jì)單位根據(jù)地質(zhì)條件和重要性確定，更具有代表性。

3）對(duì)樁身完整性有缺陷的樁通常采用靜載法驗(yàn)證，但一般采用自平衡法的工程無法進(jìn)行靜載試驗(yàn)，如出現(xiàn)此問題，直接對(duì)缺陷處進(jìn)行加固處理，保證樁身完整性滿足要求。再結(jié)合自平衡法驗(yàn)證側(cè)摩阻力取值的可靠性，從而可以很好得評(píng)估整個(gè)工程基樁的可靠性。

3、關(guān)于擴(kuò)大抽檢

在檢測(cè)的可靠性和直觀性上來講，自平衡法是僅次于傳統(tǒng)靜載的檢測(cè)方法，但會(huì)高于抽芯法檢測(cè)。由于自平衡法需要在基樁內(nèi)預(yù)埋荷載箱，如有同條件未施作的樁，則可以用自平衡法進(jìn)行擴(kuò)大抽檢，但往往會(huì)出現(xiàn)檢測(cè)時(shí)全部工程樁已施工完，無條件采用自平衡法進(jìn)行擴(kuò)大抽檢，這時(shí)應(yīng)優(yōu)先采用常規(guī)靜載法。如因場(chǎng)地限制或噸位限制，常規(guī)靜載法無法實(shí)施，則可用鉆芯法檢測(cè)端承力或重新施打模擬樁進(jìn)行側(cè)摩阻力測(cè)試。

4、試驗(yàn)后荷載箱張開處回灌漿液的檢測(cè)問題

荷載箱張開處是完整的一個(gè)截面張開，此區(qū)域是測(cè)量控制下產(chǎn)生的，這個(gè)傳統(tǒng)加固注漿是不同的，傳統(tǒng)加固注漿需要切割，清洗斷面，容易發(fā)生加固不密實(shí)，而自平衡法回灌部位確定、規(guī)則，而且漿液從一個(gè)護(hù)管中進(jìn)去，從另一個(gè)護(hù)管中出來，質(zhì)量很容易保證，只要控制漿液的強(qiáng)度即可，一般無需后續(xù)檢測(cè)，如要檢測(cè)，可通過在樁中心抽芯，檢測(cè)荷載箱張開處回灌水泥漿后的樁身完整性。

四、 結(jié)論

自平衡法已在全國(guó)獲得非常多的應(yīng)用，交通部以及多個(gè)地區(qū)已頒布自平衡法的檢測(cè)規(guī)程，但在廣東省目前應(yīng)用較少，本規(guī)程的實(shí)施將會(huì)極大得促進(jìn)自平衡法在廣東省的應(yīng)用，考慮到此法在廣東省的應(yīng)用處于起步階段，相對(duì)于其他類似規(guī)程，本規(guī)程對(duì)此法的應(yīng)用范圍進(jìn)行了最為嚴(yán)格的限制。

本文對(duì)基樁自平衡法靜載試驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，并介紹了各缺點(diǎn)的影響和措施，有助于對(duì)自平衡法有全面、客觀的認(rèn)識(shí)，便于在工程實(shí)踐中根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮侠磉x擇檢測(cè)方法。

本文從方法適用范圍、荷載箱技術(shù)要求、埋設(shè)位置、埋設(shè)細(xì)節(jié)及加載控制和數(shù)據(jù)處理等幾個(gè)主要方面對(duì)廣東省《基樁自平衡法靜載試驗(yàn)技術(shù)規(guī)程》（DBJ/T15-103-2014），進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹并對(duì)重要條文進(jìn)行了解釋，有助于更快的理解和掌握本規(guī)程。

本文最后對(duì)應(yīng)用中常見的一些問題進(jìn)行了探討，拋磚引玉，以使此法越來越完善。

本文關(guān)鍵詞：基樁自平衡法荷載箱靜載規(guī)程