Testmethode voor verticale drukstatische belastingstest van enkele CFG-paal

Testmethode voor verticale drukstatische belastingstest van enkele CFG-paal

CFG-paal (cement-vliegas-grindpaal) is een typisch stijf composiet funderingsversterkingslichaam, dat veel wordt toegepast in hoog- funderingen van gebouwen, gemeentelijke wegen, funderingen van industriële installaties en projecten voor de verbetering van zachte grond. Het verticale drukdraagvermogen van een enkele CFG-paal is de belangrijkste technische index voor funderingsontwerp, constructieacceptatie en voorspelling van zettingen. De verticale compressieve statische belastingstest met enkele paal is de meest gezaghebbende en nauwkeurige in-situ detectiemethode om het uiteindelijke draagvermogen, de vervormingskenmerken en de werkprestaties van CFG-palen te verifiëren. Gebaseerd op de standaardspecificaties JGJ 106, GB/T 50783, ISO 22477-1 en ASTM D1143, werkt dit document systematisch het testprincipe, de configuratie van de apparatuur, de veldvoorbereiding, de gestandaardiseerde laadprocedure, de beëindigingscriteria, de gegevensverwerking en de kwalificatiebeoordelingsregels van de CFG-paalstatische belastingstest uit, en vormt zo een volledige en gestandaardiseerde technische implementatierichtlijn voor technische inspectie.

1. Algemeen overzicht en testomvang

1.1 Testprincipe

Bij de verticale statische drukbelastingstest met één paal wordt een geleidelijke en aanhoudende verticale statische belasting op de paaltop toegepast via hydraulische laadapparatuur. Door de zettingsvervorming van de paaltop onder elk belastingsniveau te monitoren, worden de last-zettingscurve (Q-s) en de zettings-tijdscurve (s-lgt) getekend om de elastische-plastische vervormingswet van het paallichaam en de verticale draagkracht van de paal-bodeminteractie te analyseren. De test kan nauwkeurig de karakteristieke waarde en uiteindelijke waarde van het verticale drukdraagvermogen van een enkele CFG-paal bepalen, en evalueren of de paalfundering voldoet aan de ontwerp- en veiligheidseisen.

1.2 Toepassingsgebied

Deze testmethode is van toepassing op kwaliteitsacceptatie-inspectie, ontwerpparameterverificatie en procesprestatie-evaluatie van CFG-palen gevormd door trillingszinkende buizen, lange spiraalboringen en het pompen van betonstorten. Het omvat twee testscenario's: testpaaldetectie voor ontwerpbasisverificatie en technische paalbemonsteringsinspectie voor voltooiingsacceptatie, en is de verplichte gezaghebbende detectiemethode voor evaluatie van het draagvermogen van composietfunderingen.

1.3 Testclassificatie

Volgens technische doeleinden is de test verdeeld in ontwerpverificatietest en acceptatie-inspectietest. De ontwerpverificatietest moet worden belast totdat het paal-bodemsysteem de ultieme bezwijktoestand bereikt om het ultieme draagvermogen te verkrijgen. De acceptatietest moet worden belast tot tweemaal de ontwerpkenmerkwaarde om de veiligheidsmarge van technische palen te verifiëren.

2. Standaard testapparatuur en lay-out

2.1 Belangrijkste testapparatuur

Het statische belastingtestsysteem bestaat uit vier kerneenheden: laadsysteem, tegenkrachtsysteem, verplaatsingsmonitoringsysteem en data-acquisitiesysteem. Het laadsysteem maakt gebruik van een hoog-precieze hydraulische krik en een automatische drukbehoudende oliepomp om een ​​stabiele belasting te realiseren. Het tegenkrachtsysteem maakt gebruik van de tegenkracht van de ankerstapel of de tegenkracht van het stapelen van gewichten om stabiele reactieondersteuning te bieden. Het verplaatsingsmonitoringsysteem maakt gebruik van zeer-precieze meetklokken of elektronische verplaatsingsmeters om zettingsgegevens van paaltopjes te verzamelen. Alle instrumenten moeten binnen de geldige kalibratieperiode vallen om de nauwkeurigheid en traceerbaarheid van de test te garanderen.

2.2 Vereisten voor veldindeling

De testpaal moet intact worden gehouden zonder kunstmatige schade, scheuren in het oppervlak en een helling van de paaltop. De paaltop moet vlak worden gepolijst en geëgaliseerd met -sterke mortel om een ​​gelijkmatige spanning tijdens het laden te garanderen. Het tegenkrachtondersteuningssysteem moet symmetrisch worden opgesteld met de testpaal als middelpunt, met voldoende tussenruimte om interferentie door grenseffecten te voorkomen. Het ondersteuningsframe voor de verplaatsingsmeter moet onafhankelijk zijn van het belasting- en tegenkrachtsysteem om extra vervormingsinterferentie te elimineren en zuivere zettingsgegevens van het paallichaam te garanderen.

3. Regels voor pre-testvoorbereiding en monstername

3.1 Intervaltijdvereiste

De statische belastingstest moet worden uitgevoerd nadat de betonsterkte van de CFG-paal voldoet aan de ontwerpvereisten en de paal-grondinteractie stabiel is. Het testinterval na de paalconstructie mag voor conventionele grondlagen niet minder dan 28 dagen bedragen, waarbij de volledige ontwikkeling van de wrijving aan de paalzijde en het draagvermogen van de paaluiteinden wordt gegarandeerd en testafwijkingen worden vermeden die worden veroorzaakt door onvolledige betonverharding en niet-geconsolideerde funderingsgrond.

3.2 Principes van batchbemonstering

In overeenstemming met de nationale inspectiespecificaties mag de bemonsteringsverhouding van de statische belastingstest van de CFG-paal niet minder zijn dan 0,5% van het totale aantal palen in hetzelfde constructiedeel, en de minimale bemonsteringshoeveelheid mag niet minder zijn dan 3 palen. Voor funderingen met complexe geologische omstandigheden, een inconsistente constructietechnologie of een grote hoeveelheid palen moet het monsteraandeel op passende wijze worden vergroot om de representativiteit van de testresultaten te garanderen.

4. Standaard testimplementatieprocedure

4.1 Selectie van laadmethode

De langzame onderhoudsbelastingsmethode wordt aangenomen als de standaardtestmethode voor de statische belastingstest van CFG-palen, de benchmarkmethode voor technische acceptatie en gegevenskalibratie. Voor speciale werkomstandigheden, zoals snelle constructieverificatie en detectie van offshore funderingen, kan de snelle onderhoudsbelastingmethode worden toegepast met gestandaardiseerde correctiecoëfficiënten.

4.2 Regels voor gesorteerd laden

De maximale proefbelasting wordt bepaald op basis van tweemaal het ontwerpkarakteristieke draagvermogen. De totale belasting wordt verdeeld in 10 gelijke klassen voor gegradeerde belasting. De eerste en tweede belastingsklasse zijn het dubbele van de enkelvoudige belasting om de verdichting van de paal-bodemspleet te versnellen. Daaropvolgende belastingen worden stap voor stap toegepast met een gelijke enkele belasting. Het lossen wordt uitgevoerd in de omgekeerde modus, met dubbele belasting voor elk losniveau, en het losinterval wordt dienovereenkomstig verkort.

4.3 Gegevenslezen en stabiliteitsnormen

In de langzame onderhoudsbelastingsmodus moeten de zettingsgegevens 5 minuten, 15 minuten, 30 minuten, 45 minuten en 60 minuten na elke belastingsgraad worden gelezen en vervolgens elke 30 minuten worden gelezen totdat de zetting stabiel is. De relatieve stabiliteitsnorm is dat de zettingstoename per uur minder dan 0,1 mm bedraagt ​​en niet minder dan 2 opeenvolgende uren aanhoudt. Na elke losgraad moeten de rebound-gegevens met vaste tijdsintervallen worden gelezen totdat de rebound-vervorming stabiel is.

5. Beoordelingscriteria voor testbeëindiging

De statische belastingstest kan worden beëindigd wanneer een van de volgende standaardomstandigheden wordt bereikt, in strikte overeenstemming met de specificaties van JGJ 106 en GB/T 50783:

Voorwaarde 1: De zettingsvervorming van de huidige belastingsgraad is meer dan 5 keer de zettingsvervorming van de vorige graad, wat duidelijke scherpe zettingsmutaties en faalkenmerken van de paalfundering laat zien.

Voorwaarde 2: De huidige zetting van het niveau is tweemaal groter dan de zetting van het vorige niveau, en de vervorming bereikt nog steeds geen stabiliteit na 24 uur lastbehoud, wat duidt op een voortdurend plastisch falen van het paal-bodemsysteem.

Voorwaarde 3: De totale zetting van de paaltop bedraagt ​​meer dan 40 mm en de vervormingssnelheid wordt voortdurend versneld, wat voldoet aan de beoordelingsnorm voor funderingsfalen.

Voorwaarde 4: De proefbelasting heeft de vooraf bepaalde maximale ontwerpbelasting bereikt en de vervorming van het paallichaam is stabiel zonder bezwijksignalen.

Voorwaarde 5: Tijdens de test kunnen abnormale omstandigheden optreden, zoals overmatige verplaatsing van de tegenkracht, uitval van apparatuur en veiligheidsrisico's.

6. Post-Testgegevensverwerking en curve-analyse

6.1 Basisgegevens sorteren

Sorteer alle gegradeerde belastingswaarden, real-time zettingsgegevens en rebound-gegevens, elimineer abnormale interferentiepunten veroorzaakt door externe trillingen en handmatige bedieningsfouten, en vorm volledige en continue originele testgegevensrecords.

6.2 Karakteristieke curvetekening

Teken twee kernanalysecurven: belasting-zettingscurve (Q-s) en zettings-tijdlogaritme (s-lgt) curve. De Q-s-curve weerspiegelt de algemene draag- en vervormingskenmerken van de paal; de s-lgt-curve beoordeelt de stabiliteit van vervorming en het optreden van versneld falen.

6.3 Regels voor het bepalen van het draagvermogen

Het uiteindelijke verticale drukdraagvermogen van een enkele paal wordt bepaald aan de hand van het buigpunt van de Q-s-curve en het mutatiepunt van de s-lgt-curve. Als de curve een duidelijk buigpunt met een steile val heeft, wordt de belasting die overeenkomt met het buigpunt genomen als het uiteindelijke draagvermogen. Als de curve langzaam verandert zonder duidelijk buigpunt, wordt de maximale testbelastingswaarde als verificatiebasis genomen. De karakteristieke waarde van het draagvermogen bedraagt ​​de helft van het gemeten uiteindelijke draagvermogen, dat niet lager mag zijn dan de door het ontwerp gespecificeerde waarde.

7. Veel voorkomende testafwijkingen en correctiemaatregelen

Buitensporige initiële afrekening
Oorzaken: Niet-verdichte paaltop, onvolledige consolidatie van funderingsgrond, opening tussen paaltop en draagplaat. Correctie: Maak de paaltop strikt waterpas, -verdicht de fundering vóór de test en zorg voor volledig contact met het laadsysteem.

Onstabiele vervormingsgegevens
Oorzaken: externe trillingen op de locatie, onstabiel tegenkrachtsysteem, onafhankelijke verplaatsingsondersteuning. Correctie: Isoleer de trillingsinterferentie op de testlocatie, repareer het tegenkrachtapparaat en gebruik een onafhankelijk verplaatsingsbewakingsframe.

Abnormale rebound-vervorming
Oorzaken: Onvolledige ontwikkeling van de betonsterkte, plaatselijke beschadiging van het paallichaam. Correctie: Verleng de onderhoudsperiode, elimineer ongekwalificeerde testpalen en bemonster opnieuw- voor testen.

8. Beoordelingsnormen voor technische kwalificaties

Als na de statische belastingstest de gemeten karakteristieke waarde van het verticale drukdraagvermogen van een enkele CFG-paal niet minder is dan de ontwerpvereiste, de paalvervorming stabiel is en er geen plotselinge bezwijking optreedt tijdens het belastingsproces, wordt de enkele paal als gekwalificeerd beoordeeld. Als individuele testpalen niet geschikt zijn, moeten uitgebreide bemonsteringen en herinspecties worden uitgevoerd. Voor niet-gekwalificeerde batches moeten aanpassing van het bouwproces, wapeningsbehandeling of beoordeling van batchafkeuring worden geïmplementeerd om de technische veiligheid van de fundering te garanderen.

9. Technische samenvatting

De enkelvoudige verticale drukstatische belastingstest is de belangrijkste en gezaghebbende detectiemethode voor de kwaliteitsevaluatie van CFG-paalfunderingen. Gestandaardiseerde veldindeling, graduele laadprocedure, stabiele data-acquisitie en wetenschappelijke curve-analyse zijn de sleutel tot nauwkeurige testresultaten. De testresultaten kunnen de draagprestaties van de paal-de bodem, de ultieme vervormingsweerstand en de technische veiligheidsmarge van CFG-palen echt weerspiegelen, een betrouwbare technische basis bieden voor funderingsacceptatie, evaluatie van de constructiekwaliteit en constructief veiligheidsontwerp, en effectief voorkomen dat funderingen gaan zakken, vervorming die de limiet overschrijdt en structurele veiligheidsrisico's bij daaropvolgende technische werkzaamheden.