1、1钢管桩承载力理论计算与现场试验结果分析摘要：钢管桩作为桥梁施工临时结构的桩基础时，其实际的承载力是临时结构的稳定性的重要力学指标，而在设计计算时涉及到复杂而相对不准确的土力学参数，往往与实际情况有所偏差，导致钢管桩沉降与设计有所偏差，通过钢管桩现场试验的方法确定钢管桩在实际岩土层中的受力状态，验证施工设计参数的合理性和施工工艺的可行性。 Abstract： As the pile foundation of the temporary structure of bridge construction， the actual bearing capacity of steel pipe pil
2、e is the important mechanical index of the temporary structure stability. In the design and calculation， the complex and relatively inaccurate soil mechanics parameters are often deviation with actual situation， so as the sedimentation of the steel pipe pile has deviation with the design. Through th
3、e field test of steel pipe pile， the strained condition of steel pipe pile in the actual rock and soil layer is determined， the rationality of the construction design parameters and feasibility of the construction technology are verified. 关键词：钢管桩；承载力；理论计算 Key words： steel pipe pile；bearing capacity；
4、theoretical 2calculation 中图分类号：TU473.1+1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）03-0142-02 0 引言 钢管桩具有承载力高、打拔方便、施工灵活、施工效率高、可回收等特点，被广泛应用与施工栈桥、水上平台、临时墩等结构（如图 1 所示） 。随着工程技术的快速进步，传统的钢管桩打设采用履带吊配合震动锤机施工，目前机械手（履带吊加震动锤改装）打设钢管桩被施工单位快速推广。钢管桩承载力、强度、稳定性关系到各种结构设施的安全，为了确保施工过程中钢管桩合理利用，我单位与洛河大桥项目对钢管桩承载力进行试验，并与理论承载力进行比较，确保钢管桩打入
5、岩土层深度及避免钢管桩过于浪费，同时对施工设计平台提供了有力依据，为以后相似工程的施工提供参考。 1 现场钢管桩承载力试验 1.1 钢管桩承载力测试目的 反力架承载力试验是钢管桩位于实际岩土层中受力状态的一种试验方法，以确定钢管桩抗压承载力，验证施工设计参数的合理性和施工工艺的可行性。 1.2 试验方法 采用慢速维持荷载法验证钢管桩承载力，检测承载力钢管桩反力由两侧各一根相同的钢管桩提供（如图 2 所示） 。 试验时通过安装在钢管桩桩顶的油压千斤顶，油压表，百分表，锚3桩，对桩施加荷载，分七级加载，加载采用慢速维持荷载法，测读分级荷载下的压力及所对应的桩顶位移并进行记录统计，从而分析判定桩的承
6、载能力。 千斤顶加载： 1.3 试验仪器设备（如表 1 所示） 1.4 试验数据及分析 1.4.1 试验数据记录（如表 2 所示） 1.4.2 数据分析 根据数据分析千斤顶加载至 620kN 钢管桩开始沉降。加载至 95t，钢管桩下沉 7mm，持续 95t 荷载 180min，钢管桩累计下沉 8mm，并趋于稳定。千斤顶卸载后弹性变化为 6mm，永久沉降为 2mm。 2 理论钢管桩受力计算分析 钢管桩按摩擦桩计算，钢管桩内壁与持力层摩擦只作为安全储备，不考虑承载。根据沉桩的容许承载力计算原则，p=（Uilii+AR） ，不考虑桩底承载力，A 取 0 值，对于锤击桩i 值取 1.0。试验区第一层土
7、主要为粉质粘土，厚度 2.1m；第二层为淤泥、厚度 9.5m；第三层为粘土混砾砂组成，厚度 18m21m。计算时，根据地质报告提供的摩阻力标准值，粉质粘土按 =35kPa 取值；淤泥按=20kPa 取值；粘土混砾砂按 =55kPa 取值。？准 630 钢管截面特性如下：A=194.78cm2；自量：q 自=1.53kN/m。 2.1 钢管桩承载力计算 根据试验打入的钢管桩深度及试验处勘测地质剖面图，钢管桩位于4河床粉质粘土层为 2.1m，淤泥层为 9.5m，粘土混砾砂层 3.9m。 计算钢管桩承载力则： 2.2 钢管桩强度及稳定性验算 钢管桩露出原地面 1.0m，其回转半径 i=0.219m，
8、按压杆考虑，长细比 =4.566，根据建筑施工计算手册附表查的 =0.999，属于 a 类截面。安全系数取为 1.2。按实际现场试验 950kN 进行计算。 钢管桩轴向应力 =58.58MPa=145MPa 满足强度和轴向稳定性要求。 3 结论分析 钢管桩理论计算承载力为 457.612kN（钢管桩内壁与持力层摩擦作为安全储备未计算） ，通过实际试验钢管桩开始下降点承载力为 610kN。考虑到理论计算钢管桩内壁为进行计算，且实际钢管桩承载力为 950kN 时，钢管桩下沉 8mm，承载力卸载后永久承载力为 2mm，考虑到施工多方面不利因素等影响，洛河大桥施工平台钢管桩承载力按照 600kN 进行设计。 通过试验证明反力架承载力试验是钢管桩位于实际岩土层中受力状态的一种有效的试验方法，确保了钢管桩打入深度，保证结构安全，验证了施工设计参数的合理性和施工工艺的可行性。 参考文献： 1汪宏，王林，谌奇峰.大直径钢管桩承载力的分析J.港工技术，2004（03）. 2冯光华，曾华彬，谭德银，戴宇文.湛江霞山港区深厚老沉积土地基钢管桩承载力试验分析J.水运工程，2015（03）. 53彭文韬.超长大直径钢管桩竖向承载特性试验分析与预测方法研究D.武汉理工大学，2010.
