5.1.1 本方法适用于检测单桩的竖向抗拔承载力。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,可按本规范附录A测定桩身应变或桩端上拔量,计算桩的分层抗拔侧阻力。
5.1.2 为设计提供依据的试验桩,应加载至桩侧岩土阻力达到极限状态或桩身材料达到设计强度;工程桩验收检测时,施加的上拔荷载不得小于单桩竖向抗拔承载力特征值的2.0倍或使桩顶产生的上拔量达到设计要求的限值。
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值。
5.1.3 检测时的抗拔桩受力状态,应与设计规定的受力状态一致。
5.1.4 预估的最大试验荷载不得大于钢筋的设计强度。
条文说明
5.1 一般规定
5.1.1 单桩竖向抗拔静载试验是检测单桩竖向抗拔承载力最直观、可靠的方法。与本规范的抗压静载试验相似,国内外抗拔桩试验多采用维持荷载法。本规范规定采用慢速维持荷载法。
5.1.2 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。
桩侧岩土阻力的抗力分项系数比桩身混凝土要大、比钢材要大很多,因此时常出现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。
5.1.3 与桩顶受竖向压力作用所发挥的桩侧(正)摩阻力相比,当桩顶受拔使桩身受拉时,由于桩周土中的垂直向主应力减小、桩身泊松效应等,将造成桩侧抗拔(负)摩阻力弱化。对于混凝土抗拔桩,当抗拔承载力相对较高且对抗裂有限制要求时,采用常规模式——桩顶拉拔受力状态(桩身受拉)的抗拔桩恐难设计。这一难题可通过无粘结预应力并在桩端用挤压锚锚固的方式予以解决,此时桩身完全处于受压状态且桩侧负摩阻力能得到提升。这种受力状态的抗拔桩承载力特征值检测,也可等价地采用在桩底上顶桩的方式(加载装置放在桩底)来实现,但若桩的设计受力状态为桩顶拉拔(桩身受拉)方式,仍采用桩底上顶的方式显然不正确,已有实例表明:同条件下的抗拔桩,桩底上顶时的承载力远高于桩顶拉拔时的承载力。
5.1.4 对于钢筋混凝土桩,最大试验荷载不得超过钢筋的强度设计值,以避免因钢筋拔断提前中止试验或出现安全事故。除此之外,建议检测单位尽量了解设计条件,如抗裂或裂缝宽度验算、作用和抗力的考虑(如抗浮桩设计时的设防水位、桩的浮重度、抗拔阻力取值等),这些因素将对抗拔桩的配筋和承载力取值产生影响。