一、適用范圍

單樁豎向抗拔靜載荷試驗(yàn)就是采用接近于豎向抗拔樁實(shí)際工作條件的試驗(yàn)方法，確定單樁的豎向抗拔極限承載能力，是最直觀、最可靠的方法。迄今為止，樁基礎(chǔ)上拔承載力的計(jì)算還是一個(gè)沒有從理論上解決的問題，在這種情況下，現(xiàn)場原位試驗(yàn)在確定單樁豎向抗拔承載力中的作用就更為重要。

基礎(chǔ)承受上拔力的建(構(gòu))筑物主要有以下幾種類型：

(1)高壓送電線路塔；

(2)電視塔等高聳構(gòu)筑物；

(3)承受浮托力為主的地下工程和人防工程，如深水泵房、(防空)地下室或其他工業(yè)建筑、深坑；

(4)在水平力作用下出現(xiàn)上拔力的建(構(gòu))筑物。

(5)膨脹土地基上的建筑物；

(6)海上石油鉆井平臺(tái)；

(7)索拉橋和斜拉橋中所用的錨樁基礎(chǔ)；

(8)修建船舶的船塢底板。

二、破壞模式

在上拔荷載作用下，樁身首先將荷載以摩阻力的形式傳遞到周圍土中，其規(guī)律與承受豎向下壓荷載時(shí)一樣，只不過方向相反。初始階段，上拔阻力主要由淺部土層提供，樁身的拉應(yīng)力主要分布在樁的上部，隨著樁身上拔位移量的增加，樁身應(yīng)力逐漸向下擴(kuò)展，樁的中、下部的上拔土阻力逐漸發(fā)揮。當(dāng)樁端位移量超過某一數(shù)值(通常為6～10mm)時(shí)，就可以認(rèn)為整個(gè)樁身的土層抗拔阻力達(dá)到極限，其后抗拔阻力就會(huì)下降。此時(shí)，如果繼續(xù)增加上拔荷載，就會(huì)產(chǎn)生破壞。

影響單樁堅(jiān)向抗拔承載力的因素很多，歸納起來有以下幾個(gè)方面：

(1)樁周土體的影響：

樁周土的性質(zhì)、土的抗剪強(qiáng)度、側(cè)壓力系數(shù)和土的應(yīng)力歷史等都會(huì)對(duì)單樁豎向抗拔承載力產(chǎn)生一定的影響。一般說來，在粘土中，樁的抗拔極限側(cè)阻力與土的不排水抗剪強(qiáng)度接近；在砂土中，樁的抗拔極限側(cè)阻力可用有效應(yīng)力法來估計(jì)，砂土的抗剪強(qiáng)度越大，樁側(cè)單位面積的極限抗拔側(cè)阻力也就越大。

(2)樁自身因素的影響：

樁側(cè)表面的粗糙程度越大，則樁的抗拔承載力就越大，且這種影響在砂土中比在粘土中更明顯；此外，樁截面形狀、樁長、樁的剛度和樁材的泊松比等都會(huì)對(duì)單樁豎向抗拔承載力產(chǎn)生不同程度的影響。

(3)施工因素的影響：在施工過程中，樁周土體的擾動(dòng)、打人樁中的殘余應(yīng)力、樁身完整性、樁的傾斜角度等也將影響單樁豎向抗拔承載力的大小。

(4)休止時(shí)間的影響：從成樁到開始試驗(yàn)之間的休止時(shí)間長短對(duì)單樁豎向抗拔承載力影響是明顯的；另外、樁頂?shù)募虞d方式、荷載維持時(shí)間、加載卸載過程等對(duì)單樁豎向抗拔承載力也有影響。

三、儀器設(shè)備

單樁豎向抗拔靜載荷試驗(yàn)的設(shè)備裝置基本上與單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)裝置相同，但是其使用及安裝方式不盡一樣。

1．反力裝置

抗拔試驗(yàn)反力裝置宜采用反力樁(或工程樁)提供支座反力，也可根據(jù)現(xiàn)場情況采用天然地基提供支座反力；反力架系統(tǒng)應(yīng)具有不小于1．2倍的安全系數(shù)。

采用反力樁(或工程樁)提供支座反力時(shí)，反力樁頂面應(yīng)平整并具有一定的強(qiáng)度。為保證反力梁的穩(wěn)定性，應(yīng)注意反力樁頂面直徑(或邊長)不宜小于反力梁的梁寬，否則，應(yīng)加墊鋼板以確保試驗(yàn)設(shè)備安裝的穩(wěn)定性。

采用天然地基提供反力時(shí)，兩邊支座處的地基強(qiáng)度應(yīng)相近，且兩邊支座與地面的接觸面積宜相同，施加于地基的壓應(yīng)力不宜超過地基承載力特征值的1．5倍，避免加載過程中兩邊沉降不均造成試樁偏心受拉，反力梁的支點(diǎn)重心應(yīng)與支座中心重合。

2．加載裝置

加載裝置采用油壓千斤頂。千斤頂?shù)陌惭b有兩種方式：一種是千斤頂放在試樁的上方、主梁的上面，因拔樁試驗(yàn)時(shí)千斤頂安放在反力架上面，比較適用于一個(gè)千斤頂?shù)那闆r，特別是穿心張拉千斤頂，當(dāng)采用兩臺(tái)以上千斤頂加載時(shí)，應(yīng)采取一定的安全措施，防止千斤頂傾倒或其他意外事故發(fā)生。如對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁進(jìn)行抗拔試驗(yàn)時(shí)，可采用穿心張拉千斤頂，將管樁的主筋直接穿過穿心張拉千斤頂?shù)母鱾�(gè)孔，然后鎖定，進(jìn)行試驗(yàn)。另一種是將兩個(gè)千斤頂分別放在反力樁成支承墩的上面、主梁的下面，千斤頂頂主梁，如下圖所示，通過“抬”的形式對(duì)試樁施加上拔荷載。對(duì)于大直徑、高承載力的樁，宜采用后一種形式。

3．荷載量測裝置 

荷載可用放置于千斤頂上的應(yīng)力環(huán)、應(yīng)變式壓力傳感器直接測定，也可采用連接于千斤頂上的標(biāo)準(zhǔn)壓力表測定油壓，根據(jù)千斤頂荷載—油壓串定曲線換算出實(shí)際荷載值。一般說來，樁的抗拔承載力遠(yuǎn)低于抗壓承載力，在選擇千斤頂和壓力表時(shí)，應(yīng)注意量程問題，特別是試驗(yàn)荷載較小的試驗(yàn)樁，采用“抬”的形式時(shí)．應(yīng)選擇相適應(yīng)的小噸位千斤頂。對(duì)于大直徑、高承載力的試樁，可采用兩臺(tái)或四臺(tái)千斤頂對(duì)其加載。當(dāng)采用兩臺(tái)及兩臺(tái)以上千斤頂加載時(shí)，為了避免受檢樁偏心受載，千斤頂型號(hào)、規(guī)格應(yīng)相同且應(yīng)并聯(lián)同步工作。

4．位移量測裝置

1)基準(zhǔn)樁

基準(zhǔn)樁的安裝按照單樁豎向抗壓的要求執(zhí)行，要注意安裝距離。

2)基準(zhǔn)梁

基準(zhǔn)梁的一端應(yīng)固定在基準(zhǔn)樁上，另一端應(yīng)簡支于基準(zhǔn)樁上，并采取有效遮擋措施。

3)百分表或位移傳感器

樁頂上拔量測量平面必須在樁頂或樁身位置，安裝在樁頂時(shí)應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離主筋，嚴(yán)禁在混凝土樁的受拉鋼筋上設(shè)置位移觀測點(diǎn)，避免因鋼筋變形導(dǎo)致上拔量觀測數(shù)據(jù)失實(shí)。

試樁、反力支座和基準(zhǔn)樁之間的中心距離的規(guī)定與單樁抗壓靜載試驗(yàn)相同。在采用天然地基提供支座反力時(shí)，拔樁試驗(yàn)加載相當(dāng)于給支座處地面加載，支座附近的地面也因此會(huì)出現(xiàn)不同程度的沉陷。荷載越大，這種變形越明顯。為防止支座處地基沉降對(duì)基推梁的影響，一是應(yīng)使基準(zhǔn)樁與反力支座、試樁各自之間的間距滿足JGJ106-2014規(guī)范中的表4.2.6的規(guī)定，二是基準(zhǔn)樁需打入試坑地面以下一定深度(一般不小于1m)。

JGJ106-2014規(guī)范對(duì)現(xiàn)場檢測的規(guī)定條文：

5.3.1 對(duì)混凝土灌注樁、有接頭的預(yù)制樁，宜在拔樁試驗(yàn)前采用低應(yīng)變法檢測受檢樁的樁身完整性。為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的抗拔灌注樁施工時(shí)應(yīng)進(jìn)行成孔質(zhì)量檢測，發(fā)現(xiàn)樁身中、下部位有明顯擴(kuò)徑的樁不宜作為抗拔試驗(yàn)樁；對(duì)有接頭的預(yù)制樁，應(yīng)驗(yàn)算接頭強(qiáng)度。

5.3.2 單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)宜采用慢速維持荷載法。設(shè)計(jì)有要求時(shí)，也可采用多循環(huán)加、卸載方法或恒載法。慢速維持荷載法的加卸載分級(jí)、試驗(yàn)方法及穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按JGJ106-2014規(guī)范第4.3.3條和4.3.5條規(guī)定執(zhí)行。

5.3.3 當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，可終止加載：

（1）在某級(jí)荷載作用下，樁頂上拔量大于前一級(jí)上拔荷載作用下的上拔量5倍。

（2）按樁頂上拔量控制，當(dāng)累計(jì)樁頂上拔量超過100mm時(shí)。

（3）按鋼筋抗拉強(qiáng)度控制，鋼筋應(yīng)力達(dá)到鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，或某根鋼筋拉斷。

（4）對(duì)于驗(yàn)收抽樣檢測的工程樁，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的最大上拔荷載值。