Testimenetelmä yhden CFG-paalun pystysuoralle puristavalle staattiselle kuormitukselle

Testimenetelmä yhden CFG-paalun pystysuoralle puristavalle staattiselle kuormitukselle

CFG-paalu (sementti-lentotuhka-sorapaalu) on tyypillinen jäykkä komposiittiperustuksen vahvistuskappale, jota käytetään laajalti korkean-kerrostalojen perustuksissa, kunnallisten teiden alustuksissa, teollisuuslaitosten perustuksissa ja pehmeän maanparannusprojekteissa. Yhden CFG-paalun pystysuuntainen puristuskantavuus on perussuunnittelun, rakentamisen hyväksynnän ja painumaennusteen tekninen ydinindeksi. Yksipaaluinen pystysuuntainen puristava staattinen kuormitustesti on arvovaltaisin ja tarkin in{5}}paikannusmenetelmä CFG-paalujen lopullisen kantokyvyn, muodonmuutosominaisuuksien ja työskentelyn varmistamiseksi. Tämä dokumentti perustuu JGJ 106-, GB/T 50783-, ISO 22477-1- ja ASTM D1143 -standardin spesifikaatioihin, ja tämä asiakirja kehittää systemaattisesti CFG-paalujen staattisen kuormitustestin testausperiaatetta, laitteiston konfiguraatiota, kenttävalmistelua, standardoitua lastausmenettelyä, lopetuskriteerejä, tietojenkäsittelyä ja pätevyysarviointisääntöjä muodostaen täydellisen ja standardoidun teknisen toteutusohjeen.

1. Yleinen yleiskatsaus ja testin laajuus

1.1 Testausperiaate

Yksipaallinen pystysuora puristusstaattinen kuormituskoe kohdistaa paalun päälle tasaista ja jatkuvaa pystysuoraa staattista kuormitusta hydraulisten kuormituslaitteiden avulla. Tarkkailemalla paalun yläosan painumamuodonmuutoksia kullakin kuormitustasolla, piirretään kuormitus-painuma (Q-s) ja painuma-aikakäyrä (s-lgt) paalun rungon elastisen -plastisen muodonmuutoslain ja paalun{6}}maaperän vuorovaikutuksen pystysuuntaisen laakeroinnin analysoimiseksi. Testillä voidaan saada tarkasti yksittäisen CFG-paalun pystysuoran puristuskantavuuden ominaisarvo ja murtoarvo sekä arvioida, täyttääkö paaluperustus suunnittelu- ja turvallisuuspalveluvaatimukset.

1.2 Soveltamisala

Tätä testausmenetelmää voidaan soveltaa tärinää vaimentavaa putkea, pitkää kierreporausta ja pumppaamalla betonin kaatamalla muodostettujen CFG-paalujen laadun hyväksymistarkastukseen, suunnitteluparametrien tarkastukseen ja prosessin suorituskyvyn arviointiin. Se kattaa kaksi testiskenaariota: koepalujen havaitsemisen suunnitteluperusteiden todentamista varten ja suunnittelun paalunäytteenoton tarkastuksen valmistumisen hyväksymistä varten, ja se on pakollinen ja virallinen tunnistusmenetelmä komposiittiperustuksen kantokyvyn arvioinnissa.

1.3 Testiluokitus

Teknisistä syistä testi on jaettu suunnittelun tarkastustestiin ja hyväksyntätarkastustestiin. Suunnittelun varmistustestiä kuormitetaan, kunnes paalu-maaperäjärjestelmä saavuttaa lopullisen murtumistilan lopullisen kantavuuden saavuttamiseksi. Hyväksymiskoe on kuormitettava kaksinkertaiseen suunnittelun ominaisarvoon konepaalujen turvamarginaalin tarkistamiseksi.

2. Vakiotestauslaitteet ja asettelu

2.1 Päätestauslaitteet

Staattinen kuormitustestijärjestelmä koostuu neljästä ydinyksiköstä: kuormitusjärjestelmä, vastavoimajärjestelmä, siirtymän valvontajärjestelmä ja tiedonkeruujärjestelmä. Latausjärjestelmä käyttää korkean-tarkkuushydraulisen tunkin ja automaattisen painetta ylläpitävän öljypumpun toteuttamista vakaan porrastetun kuormituksen saavuttamiseksi. Vastavoimajärjestelmä käyttää ankkuripaalujen vastavoimaa tai painopinoavaa vastavoimaa vakaan reaktiotuen tarjoamiseksi. Siirtymävalvontajärjestelmä käyttää suuria-tarkkoja osoittimia tai sähköisiä siirtymämittareita kerätäkseen kasaanpäätymistietoja. Kaikkien laitteiden on oltava voimassa olevan kalibrointiajan sisällä testin tarkkuuden ja jäljitettävyyden varmistamiseksi.

2.2 Kentän asettelua koskevat vaatimukset

Testipaalu tulee säilyttää ehjänä ilman keinotekoisia vaurioita, pinnan halkeamia ja paalun kärjen kaltevuutta. Paalun yläosa on kiillotettava tasaiseksi ja tasoitava lujalla-laastilla tasaisen jännityksen varmistamiseksi kuormituksen aikana. Vastavoimatukijärjestelmä on sijoitettava symmetrisesti niin, että testipaalu on keskipiste, riittävällä etäisyydellä rajavaikutusten häiriön välttämiseksi. Siirtymämittarin tukikehyksen tulee olla riippumaton kuormitus- ja vastavoimajärjestelmästä ylimääräisten muodonmuutoshäiriöiden eliminoimiseksi ja paalun rungon puhtaan painumatietojen varmistamiseksi.

3. Esi-testin valmistelu- ja näytteenottosäännöt

3.1 Intervalliaikavaatimus

Staattinen kuormitustesti on suoritettava, kun CFG-paalun betonin lujuus täyttää suunnitteluvaatimukset ja paalu{0}}maavuorovaikutus on vakaa. Paalujen rakentamisen jälkeinen koeväli ei saa olla alle 28 päivää tavanomaisille maakerroksille, mikä varmistaa paalun puolen kitkan ja paalun päiden kantokyvyn täyden kehittymisen ja välttäen betonin epätäydellisen kovettumisen ja tiivistymättömän pohjamaaperän aiheuttamat testipoikkeamat.

3.2 Eränäytteenottoperiaatteet

Kansallisten tarkastusmääräysten mukaisesti CFG-paalujen staattisen kuormitustestin näytteenottosuhde ei saa olla pienempi kuin 0,5 % saman rakenneosan paalujen kokonaismäärästä ja vähimmäisnäytteenottomäärä on vähintään 3 paalua. Perustuksissa, joissa on monimutkaiset geologiset olosuhteet, epäjohdonmukainen rakennustekniikka tai suuri paalumäärä, näytteenottoosuutta on lisättävä asianmukaisesti testitulosten edustavuuden varmistamiseksi.

4. Standarditestin toteutusmenettely

4.1 Lataustavan valinta

Hitaan huoltokuormituksen menetelmä on otettu standarditestimenetelmäksi CFG-paalujen staattisen kuormituksen testissä, joka on teknisen hyväksynnän ja tietojen kalibroinnin vertailumenetelmä. Erikoistyöolosuhteissa, kuten nopeassa rakentamisen tarkastuksessa ja offshore-perustuksen havaitsemisessa, nopea huoltokuormitusmenetelmä voidaan ottaa käyttöön standardoiduilla korjauskertoimilla.

4.2 Asteittainen lataussäännöt

Suurin testikuorma määräytyy kaksinkertaisen suunnittelun ominaiskuormituksen mukaan. Kokonaiskuorma on jaettu 10 yhtä suureen luokkaan porrastettua lastausta varten. Ensimmäinen ja toinen kuormaluokka ovat kaksinkertaiset yksittäiseen kuormitukseen verrattuna, mikä nopeuttaa kasa-maaraon tiivistymistä. Seuraavat kuormitukset kohdistetaan luokka kerrallaan yhtä suurella kuormituksella. Purkaminen tapahtuu käänteisessä porrastetussa tilassa, kaksinkertaisella porrastetulla kuormalla jokaiselle purkutasolle ja purkuväliä lyhennetään vastaavasti.

4.3 Tietojen luku- ja vakausstandardit

Hitaassa kunnossapitokuormitustilassa laskeutumistiedot luetaan 5 minuutin, 15 minuutin, 30 minuutin, 45 minuutin ja 60 minuutin välein kunkin kuormitusasteen jälkeen ja sen jälkeen 30 minuutin välein, kunnes painuma on vakaa. Suhteellinen vakavuusstandardi on, että painumaväli tunnissa on alle 0,1 mm ja kestää vähintään 2 peräkkäistä tuntia. Jokaisen purkuasteen jälkeen palautumistiedot on luettava kiintein aikavälein, kunnes palautuva muodonmuutos on vakaa.

5. Testin päättämisen arviointiperusteet

Staattinen kuormitustesti voidaan lopettaa, kun jokin seuraavista vakio-olosuhteista saavutetaan, tiukasti JGJ 106- ja GB/T 50783 -spesifikaatioiden mukaisesti:

Ehto 1: Nykyisen kuormitusasteen painuma-muodonmuutos on yli 5 kertaa edellisen luokan painuma, mikä osoittaa ilmeisen terävän painumamutaation ja paaluperustuksen murtumisominaisuudet.

Ehto 2: Nykyinen tason painuma ylittää kaksi kertaa edellisen tason painuman, eikä muodonmuutos vieläkään saavuta vakautta 24 tunnin kuorman ylläpidon jälkeen, mikä viittaa jatkuvaan muovivaurioon paalu{1}}maaperäjärjestelmässä.

Ehto 3: Paalun yläosan painuma ylittää 40 mm, ja muodonmuutosnopeus kiihtyy jatkuvasti, mikä täyttää perustuksen epäonnistumisen arviointistandardin.

Ehto 4: Testikuorma on saavuttanut ennalta määritellyn enimmäiskuormituksen ja paalun rungon muodonmuutos on vakaa ilman vikamerkkejä.

Ehto 5: Testin aikana esiintyy epänormaaleja olosuhteita, kuten liiallista vastavoiman siirtymää, laitevikaa ja turvallisuusriskejä.

6. Post-Test Data Processing and Curve Analysis

6.1 Perustietojen lajittelu

Lajittele kaikki luokitellut kuormitusarvot, reaaliaikaiset{0}}laskutus- ja palautustiedot, poista ulkoisen tärinän ja manuaalisten käyttövirheiden aiheuttamat epänormaalit häiriöpisteet ja muodosta täydelliset ja jatkuvat alkuperäiset testitiedot.

6.2 Ominaisuuskäyrän piirustus

Piirrä kaksi ydinanalyysikäyrää: kuormitus-maksukäyrä (Q-s) ja selvitys-aikalogaritmi (s-lgt) -käyrä. Q-s-käyrä heijastaa paalun kokonaislaakeri- ja muodonmuutosominaisuuksia; s-lgt-käyrä arvioi muodonmuutoksen stabiilisuuden ja kiihdytetyn vian esiintymisen.

6.3 Laakerikapasiteetin määrityssäännöt

Yksittäisen paalun lopullinen pystysuuntainen puristuskantavuus määritetään Q-s-käyrän käännepisteen ja s-lgt-käyrän mutaatiopisteen mukaan. Jos käyrällä on ilmeinen jyrkkä pudotuksen taivutuspiste, käännekohtaa vastaava kuorma otetaan lopulliseksi kantokyvyksi. Jos käyrä muuttuu varovasti ilman ilmeistä vian taivutuspistettä, testikuormituksen maksimiarvo otetaan varmennusperusteeksi. Kantavuuden ominaisarvo on puolet mitatusta kantokyvystä, joka ei saa olla pienempi kuin mitoitusarvo.

7. Yleiset testipoikkeavuudet ja korjaustoimenpiteet

Liiallinen alkusovitus
Syyt: Tiivistymätön paalun yläosa, epätäydellinen pohjamaan tiivistyminen, paalun yläosan ja tukilevyn välinen rako. Korjaus: Tasoita paalun yläosa tiukasti, esitiivistä-perustus ennen testausta ja varmista, että kuormausjärjestelmä koskettaa täysin.

Epävakaat muodonmuutostiedot
Syyt: Ulkoinen tärinä, epävakaa vastavoimajärjestelmä, riippumaton siirtymätuki. Korjaus: Eristä testialueen tärinähäiriöt, kiinnitä vastavoimalaite ja ota käyttöön riippumaton siirtymän valvontakehys.

Epänormaali rebound-muodonmuutos
Syyt: Epätäydellinen betonin lujuuden kehittyminen, paalurungon paikallinen vaurio. Korjaus: Pidennä huoltojaksoa, poista epäpätevät testipaalut ja ota näyte uudelleen- testausta varten.

8. Engineering Qualification Judgement Standards

Jos staattisen kuormitustestin jälkeen yksittäisen CFG-paalun pystysuoran puristuskantajakyvyn mitattu ominaisarvo ei ole pienempi kuin suunnitteluvaatimus, paalun muodonmuutos on vakaa eikä kuormitusprosessin aikana tapahdu äkillistä vikaa, yksi paalu katsotaan kelpuutetuksi. Jos yksittäiset testipaalut eivät ole päteviä, näytteenotto on laajennettava ja{1}}uudelleentarkastus on suoritettava. Kvalifioimattomien erien osalta rakennusprosessin säätö-, vahvistuskäsittely- tai erän hylkäysarviointi tulee toteuttaa perustusten suunnittelun turvallisuuden varmistamiseksi.

9. Tekninen yhteenveto

Yksipaaluinen pystysuuntainen puristava staattinen kuormitustesti on keskeinen ja arvovaltainen tunnistusmenetelmä CFG-paaluperustuksen laadun arvioinnissa. Standardoitu kenttäasettelu, lajiteltu latausmenettely, vakaa tiedonkeruu ja tieteellinen käyräanalyysi ovat avainasemassa tarkkojen testitulosten varmistamiseksi. Testitulokset voivat todella heijastaa CFG-paalujen paalu-maaperän laakerointikykyä, lopullista muodonmuutoskestävyyttä ja teknistä turvamarginaalia, tarjota luotettavan teknisen perustan perustusten hyväksymiselle, rakennuslaadun arvioinnille ja rakenteiden turvallisuussuunnittelulle ja tehokkaasti välttää perustusten painumisen, rajan ylittymisen ja rakenteiden turvallisuusvaarat myöhemmissä suunnittelutöissä.