预应力管桩高应变检测承载力随休止期的变化
王鹏，张毅
（1.广东省高速公路有限公司，广东广州510623；2.广东全科工程检测有限公司，广东广州511400）
摘要：高应变法是一种对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法.注桩的高应变检测，被检桩的混凝土龄期应达到28d或强度达到设计要求，面管桩也应满足不同土层对应的体止时间的要求.分析了预 制管械不同休止时间的承载力变化，在承载力-时间曲线中寻找规律，以满足部分特殊施工工艺的工期要求，为设计及施工提供相关依据.
关键词：高应变；预应力管桩；承载力；变化面线
文戴标志码：B中图分类号：U443.159
的承载力方可满足设计要求.本文仅针对该高速公路工程桩径1000mm的预制管桩，由于每根桩的地质条件有所不同，设计对每根桩的桩长进行 单独设计计算，并制定收锤标准.由于尚无成熟的经验可以借鉴，在实践过程中进行了多次总结与分析，经过4个阶段的工程实践，取得了相关成果.
0引言
我国高速公路路网建设日臻完善，但随着经济的高速发展，部分地区的车流量快速增长，高速 公路交通压力越来越大，部分高速公路为了缓解“逢假必堵”的问题正在对高速公路进行改扩建.我国的高速公路改扩建主要以两侧加宽拼接、单侧加宽拼接及分离扩建等三种方式为主，在这些改扩建工程的建设过程中，采用了不少新技术和 新工艺.
1阶段一：休止时间、桩侧摩阻力及端阻力、贯入度分析
由于该项目某特大桥采用桩梁一体化架桥机施工，为满足盖梁安装和架梁进度的需要，需在成桩后1d内进行高应变检测，通过1d高应变检测结果推断管桩最终的承载力能否满足设计要求.要求检测单位需不断积累检测数据，总结管桩高 应变1d、7d和28d承载能力的关系曲线，为该特大桥管桩承载力检测提供数据支撑.
广东省某高速公路改扩建工程采用了桩梁一体智能造桥机“共工号”，实现了工厂化预制、精益化管理、模块化拼装、智能化架设的新型桥梁建造模式，进一步提高施工效率和架桥速度，简化施工 步骤.由于新工艺对施工效率和架桥速度的显著提高，以往需要10d才能完成的单跨桥梁施工，现在4d即可完成.在施工效率提高的同时，检测难需要在打桩以后立即采用高应变法检测桩身的承「 度也随之增大.因结合新工艺工期的需求，往往载力，以便进人下一道施工工序，然面，桩基并未响，目的是通过大量的高应变承载力试验检测数达到高应变法检测承载力规范规定的休止时间，解决的技术问题之一. 因此，如何保证桩基后期承载力满足要求成了需
本阶段采用高应变法对22根PHC桩进行了间、桩侧摩阻力及端阻力、贯入度等对承载力的影 沉桩后不同休止时间的承载力检测，分析休止时据，分析PHC桩高应变法检测承载力随休止时间的变化规律.
1.1根据各土层桩侧摩阻力及端阻力随休止时 间变化进行分析
为了解决上述问题，通过采集大量高应变承载力检测数据，结合地质资料、贯入度等相关资料，分析不同休止时间的承载力变化曲线，总结其3512-2020），对沉桩进行承载力试验的休止时间法检测达到多大的承载力，后期满足休止时间后黏性土的休止时间25d作为休止时间进行承载力
根据《公路工程基桩检测技术规程》（JTG/T规律，最终推断出施工完成后即时及24h高应变不少于表1所示的时间.本文以最不利地质饱和
土层随休止时间变化的修正系数.
变化分析.高应变标准的休止时间汇总见表1.
相对于第1d，砂类土休止时间变化修正系数为1.14，黏质土休止时间变化修正系数为1.30-1.49，桩端土阻力休止时间变化修正系数为1.12.
表1高应变法休止时间汇总
土的类别 砂类土 休止时间/d 7粉质土 10非饱和 15黏质土 饱和 25
析出，第1d高应变法检测值大于4500kN（设计极 桩侧阻力及桩端阻力乘以修正系数后可以分限承载力的68.1%），在满足规范规定的休止时间后，推断其承载力可满足设计要求.
1.2高应变检测结果与最后三阵贯入度对比分析
的承载力变化分别进行统计，对各种桩侧土的阻 本阶段结合每根桩的地质情况，将不同土层力及桩端土阻力的变化规律进行分析，得出各种
并结合其最后三阵贯人度结果，对承载力是否满 通过对本项目105根桩进行的高应变法检测，足设计要求进行对比分析，分析结果见表2.
表2高应变检测结果与最后三阵贯入度对比分析结果
贯人度范围/mm 高应变检测合格数高应变检测合格数 合格率/（%）序号 根数 /（NY009 9>）/(N1009 9≥）≤20 17 16 37 1 94.12 3 (20 40] (40 60] 46 21 17 7 4 80.4 78.14 (60 80] 11 8 3 81.05 6 [80 100] >100 8 6 2 72.7 50.0
测承载力数据及部分桩25d的高应变检测承载力 数据，目的是分析即时检测承载力达到多少时，24h后承载力能够达到阶段一的承载力4500kN，达到以后按照饱和黏性土的休止时间承载力能否满足设计要求.
要求，建议现场施工时最后三阵10击贯人度控制 由表2可见，为保证承载力大概率满足设计在80mm以内为宜.
1.3本阶段总结及建议
（1）根据各土层桩侧阻力及桩端阻力乘以修正系数，建议PHC桩沉桩完成后第1d进行 高应变法检测时，其单桩竖向抗压极限承载力不低于4500kN.
2.1按即时和24h检测承载力统计
本阶段共统计29根桩即时，24h的高应变检测承载力数据，按照一定的承载力范围以及24h后是否达到4500kN，对该阶段承载力数据统计分析结果见表3.
（2）鉴于一体化架桥机循环施工作业周期短，要求检测单位完善“即时”高应变与"24h”高应变果后，由设计单位明确桩基施工初始承载力的最 及最终桩基承载力增长曲线的分析，提交相关成低值.
表3即时和24h高应变检测承载力分析结果
序号 即时测试 24h 达到 4 500kN 达到承载力范围/kN根数 根数/根 率/（%）1 000 5 4 0 0.02 3 (3 500 4 000] [00s ≤000 ≤] 9 5 2 8 88.9 40.04 [00s 000 ) 4 2 75.05 >4 500 7 7 100.06 >3 500 18 90.0
（3）根据检测单位的高应变检测承载力结果准最后三阵贯入度应控制在20-100mm范围内， 与贯入度关系分析，D1000mm管桩施工时收锤标以30-80mm为宜.贯人度超过80mm的管桩，应进行单桩承载力检测.
2阶段二：即时和24h高应变检测承载力分析
本阶段共统计29根桩即时、24h的高应变检
24h检测承载力达到4500kN以上的概率为90%.
以上时24h检测承载力达到4500kN以上的概率 由表3可知，当即时检测承载力达到3500kN为90%.
（2）由于本次检测部分桩基即时及24h后满足阶段一及阶段二的承载力要求后，达到休止时间后承载力仍不满足设计要求，考虑到本项目存在引孔的施工工艺，会一定程度上影响桩土的休排对第25d承载力未满足设计要求的桩继续采集 止时间，建议后续在不耽误工期的前提下合理安2倍休止时间（即50d）的承载力数据，进一步分析和总结规律.
2.2按25d承载力统计
统计结果如图1所示. 本次25d承载力检测共完成9根，25d承载力
3阶段三：休止时间25d、50d承载力对比 分析
由于本工程桩打桩前采用引孔工艺，桩基挤土效应势必受到影响，不利于桩身承载力随休止时间的提升.为了验证桩基达到规定的休止时间后承载力能否继续提升，本阶段对阶段二进行了 体止时间25d承载力检测的部分桩基进行了2倍休止时间（即25d）的高应变承载力检测.
图125d承载力统计结果
由图1可知，统计范围内9根桩，满足设计要求的4根桩的承载力均满足即时3500kN、24h承 载力4500kN的统计规律.
本阶段共采用3根桩进行25d50d高应变检测承载力变化统计分析，分析结果见表4.
2.3本阶段总结及建议
（1）当即时检测承载力达到3500kN以上时，
表425d和50d高应变检测承载力分析结果 （单位：kN）
50d对比序号 桩号 0 1d 25d 50d 增长率/（%） 25d承载力右2线11-1 1 973.8 2 748.8 4 961.2 5 332.8 72 1 右2线11-2 2 739.5 3 003.5 4 982.6 5 736.8 153 右2线12-0 3 361.1 4 019.7 4 708.9 5 009.6 6
由表4统计分析可知，50d与25d的承载力增长率在6%-15%之间.桩基在施工完成达到规 定的休止时间后，承载力仍能得到一定程度的提升.结合本阶段的统计分析，且考虑高应变法对承载力的检测存在一定的误差，可分析当即时检4300kN以上时，龄期50d（2倍休止时间）后承载 测承载力达到3300kN以上、24h单桩承载力达到力可满足设计要求.沉桩施工最后三阵贯人度有出现大于70mm的，应进行高应变检测，如单桩承载力不满足以上要求时，须继续接桩补打.
4阶段四：根据基桩沉降数据进行分析
行沉降观测.结合预制拼装桥梁段布置沉降监 本阶段对检测高应变极限承载力的基桩进测断面的监测数据，验证即时检测承载力达到3500kN以上、24h检测承载力达到4500kN以上时的桩基，待龄期达到50d（2倍休止时间）后承载力是否可满足设计要求.
本阶段共对5个断面进行沉降数据监测.每个监测断面等间距布设3个监测点，监测点间距8m，分别测量监测点第1d、第7d、第20d、第37d的高程值.对监测点的沉降数据进行比对分 析.
承载力变化规律的桩基进行沉降检测，以进一步 基于以上三个阶段的分析研讨，对部分满足验证本项目高应变承载力的变化规律.
以第1d测量数据为初始高程，各断面第7d沉
降值为1--4mm；第20d沉降值为1--3mm，累计沉降0--5mm；第37d沉降值为1--2mm，累计沉降0--4mm.通过沉降观测数据分析得出，各个监测断面基本保持稳定，基桩龄期在37d后沉降已满足稳定的标准要求，故基桩满足龄期50d（2倍休止时间）后，承载力可满足设计要求.
50d（2倍休止时间）后，承载力可满足设计要求. 度控制在80mm以内时，当预制管桩休止时间达到
参考文献：
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5结论
基桩高应变动测曲线，可得到比静载试验更加丰富和详细的信息，特别是反映桩端阻力大小特征的桩端反射信息，对它加以充分分析，再结合地质资料、施工工艺、同工程动测曲线比对等情 况，可较大地提高其动测承载力的成果.
综合四个阶段的数据结果可以得出，在相同地质情况下预制管桩即时检测高应变极限承载力达到3500kN以上或24h内检测高应变极限承载 力达到4500kN以上，且施工最后三阵10击贯人
(收稿日期：)
Study on Change High Strain Deteetion Bearing Capacity of Prestressed Pipe Piles with Rest Period
WANG Peng' ZHANG Y²( 1. Guangdong Provincial Freeway Co. LId. Guangzhou Guangtong 510623 China;2. Guangdlong Quanke Engineering Inspection Co. LId. Guangzhou Guangdong 511400 China)
Abstracts: High strain deteetion is a detection method to detemine the vertical pressive bearing capacity and pile integrity of a single pile. For the high strain detection of the castinplace pile the coneete age of the inspeeted pileaqaa ose pnots ad odd oq pue squaumbar uisapaq laa pmoqs uus oq ao p8 qoear ppoqs coresponding rest time requirements of different soil layers. In this paper the change of the bearing capacity of theprefabricated pipe pile at diferent rest tinehas beenanalyzed the growth law in the change curve of the bearingcapacityhas beensearched so as to meet the construction period requirements of some special construction processes and to provide a basis for the design and construction.
Key words: high strain; bearing capacity ; variation curve
