分析了自平衡法相對(duì)于傳統(tǒng)靜載和抗拔的優(yōu)缺點(diǎn)，給出了探討了自平衡法在工程樁中應(yīng)用時(shí)的一些常見(jiàn)問(wèn)題。基樁自平衡法在國(guó)外稱(chēng)o-cell法，該方法利用樁土體系自身提供反力以確定單樁承載力和樁周土層的側(cè)摩阻力、樁端阻力，是接近于豎向抗壓（拔）樁實(shí)際工作狀態(tài)的試驗(yàn)方法。其原理是在樁身或樁端埋置荷載箱，抗壓試驗(yàn)時(shí)，利用上部樁自重、上部樁樁側(cè)摩阻力來(lái)代替堆載法中重物或錨樁法中錨樁以提供反力；在抗拔試驗(yàn)時(shí)，利用下部樁驗(yàn)基樁承載力的目的。試驗(yàn)時(shí)，從樁頂通過(guò)輸油管對(duì)荷載箱內(nèi)腔施加壓力，箱蓋與箱底被推開(kāi)，同時(shí)向上部樁及下部樁施加大小相等、方向相反的力，促使樁周土的摩阻力與端阻力發(fā)揮作用，樁土體系破壞或滿(mǎn)足工程的實(shí)際要求時(shí)停止試驗(yàn)。自平衡試樁法試樁時(shí)的工作狀態(tài)與樁實(shí)際工作時(shí)的狀態(tài)有所不同，是接近于實(shí)際工作狀態(tài)的一種近似方-.-上部樁S+P荷載箱PP下部樁巖層S-在分析、總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)該測(cè)試技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究、開(kāi)發(fā)，并于1989年在越來(lái)越多的應(yīng)用并且制定了相關(guān)的技術(shù)規(guī)程，至今已在美、英、日本、加拿大、新加坡、菲--等地地方標(biāo)準(zhǔn)相繼頒布，還有一些省份的地方標(biāo)準(zhǔn)正在編制中，早期發(fā)布的部分標(biāo)準(zhǔn)也已進(jìn)行了修改、更新和頒布。交通領(lǐng)域應(yīng)用此法較多，交通部于2009年即頒布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T自平衡試樁法應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，適用于粘性土、粉土、砂土、碎石土、巖層中的中大直徑灌注樁的承載力測(cè)試，也可應(yīng)用與混凝土管樁、鋼管樁的承載力測(cè)試；可用于基樁豎向抗壓狹窄場(chǎng)地試樁及特大噸位試樁等。相對(duì)于傳統(tǒng)靜載和抗拔，自平衡法存在如下優(yōu)點(diǎn)：1、裝置簡(jiǎn)單，場(chǎng)地要求低，不需運(yùn)入鋼架，不需構(gòu)筑大型的反力架；試驗(yàn)安全可靠，2、可同時(shí)對(duì)多根樁進(jìn)行檢測(cè)，節(jié)省工期；3、可省去傳統(tǒng)抗拔試驗(yàn)所需的場(chǎng)地道路平整、支撐樁施打、樁帽制作等工作；節(jié)省費(fèi)用；可省去傳統(tǒng)抗拔試驗(yàn)所需的場(chǎng)地道路平整換填、樁帽制作等工作，節(jié)省費(fèi)用；4、工程樁采用該法進(jìn)行抗拔檢測(cè)時(shí)，因荷載箱埋置在樁端，試驗(yàn)時(shí)樁身受壓，可以避免傳統(tǒng)抗拔試驗(yàn)中樁身受拉而產(chǎn)生的裂縫，樁身耐久性不受影響；5、在水上試樁、坡地試樁、基坑底試樁、基坑邊試樁、狹窄場(chǎng)地試樁、特大噸位試樁等情況下，傳統(tǒng)靜載方法很難實(shí)施，該法則不受限制。相對(duì)于傳統(tǒng)靜載和抗拔，自平衡法存在如下缺點(diǎn)：1、自平衡試樁法將荷載箱放置于樁身或樁底，加載點(diǎn)位于樁身或樁底，而傳統(tǒng)靜載法加載點(diǎn)位于樁頂部，故自平衡法試樁時(shí)樁身應(yīng)力分布及樁側(cè)土層應(yīng)力分布與樁實(shí)際工作狀態(tài)態(tài)前的由此可較為明顯的看出兩者之間的區(qū)別。但隨著樁身位移不斷加大，接近樁土破壞的極限狀態(tài)時(shí)，兩種測(cè)試方法得到的樁極限承載力是接近的，此結(jié)論在國(guó)內(nèi)很多的對(duì)比試驗(yàn)中得到驗(yàn)證。上部樁側(cè)摩阻力發(fā)揮的方向問(wèn)題目前均采用抗拔系數(shù)來(lái)考慮此影響。2、當(dāng)荷載箱埋置在樁身時(shí)，樁身鋼筋需要截?cái)?，形成“斷樁從而影響樁的抗拔和抗開(kāi)的。目前實(shí)踐中均是通過(guò)試驗(yàn)后對(duì)此位置壓力灌漿來(lái)解決，壓力灌漿不僅可以填充試驗(yàn)后縫隙，而且可以沿樁周上下滲透，提高該處承載力。下文對(duì)此問(wèn)題有更進(jìn)一步解釋。3、工程實(shí)踐中，很難準(zhǔn)確選擇一個(gè)“平衡點(diǎn)”使上下部樁同時(shí)達(dá)到極限狀態(tài)，那么加載時(shí)如果上部樁或下部樁先破壞，就要停止加載，以破壞前的一級(jí)荷載限承載力，此時(shí)疊加得到的承載力結(jié)果偏安全。實(shí)踐中需依靠準(zhǔn)確的勘探資料和參數(shù)取值，并結(jié)合越來(lái)越多工程數(shù)據(jù)積累來(lái)提高計(jì)算的準(zhǔn)確度。另外也可采用上部樁堆放荷載或加固下部樁以使試驗(yàn)進(jìn)行下去的措施。基于以上優(yōu)缺點(diǎn)的分析，關(guān)于自平衡法的定位，筆者有如下觀點(diǎn)：1、基樁自平衡法靜載試驗(yàn)是取得樁身極限承載力的有效方法之一現(xiàn)在已知許多原位測(cè)試方法（靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、動(dòng)力法測(cè)樁等）都和樁靜荷載試驗(yàn)的應(yīng)力狀態(tài)不相同,卻都是在利用其所建立的相關(guān)統(tǒng)計(jì)關(guān)系來(lái)估算或確定樁的垂直承載力，重點(diǎn)在于試驗(yàn)的目的是什么，有的方法用于初步設(shè)計(jì),有的用于工程樁驗(yàn)收，有的對(duì)位移控制嚴(yán)格，有的對(duì)位移要求不嚴(yán)格，如前文所述，自平衡測(cè)樁法在測(cè)取樁身極限承載力時(shí)是保守的，且可以無(wú)限接近真實(shí)值，但實(shí)測(cè)的荷載－位移曲線(xiàn)不能代替?zhèn)鹘y(tǒng)靜載試驗(yàn)。在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康目紤]是否采用此法。2、基樁自平衡法靜載試驗(yàn)是傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)的補(bǔ)充坑底試樁、狹窄場(chǎng)地試樁及特大噸位試樁，該法可作為一種替代方法用于取得樁的極限承載力，以滿(mǎn)足工程實(shí)際需要，其實(shí)測(cè)的樁身位移可作為參考使用。3、基樁自平衡法可以滿(mǎn)足一些特殊工程應(yīng)用風(fēng)化炭質(zhì)泥巖作為基底持力層，為了準(zhǔn)確獲得“強(qiáng)風(fēng)化炭質(zhì)泥巖”的承載力及變形參數(shù)，需要進(jìn)行原位的深層平板載荷試驗(yàn)，但該項(xiàng)目仍處于前期設(shè)計(jì)階段，進(jìn)行傳統(tǒng)深層平板載荷試-.驗(yàn)需要開(kāi)挖12m深的試坑進(jìn)行試驗(yàn)，且需考慮支護(hù)問(wèn)題，安全性、經(jīng)濟(jì)性均不可行，筆者所在單位提出使用自平衡試樁法進(jìn)行深層平板載荷試驗(yàn)，很好得解決了該問(wèn)題。軸力(kN)520104052010401560208026003120364041604680520002080kN3640kN5200kN2080kN3640kN5200kN2600kN4160kN4680kN4680kN面剖在2所計(jì)鋼45圖3某抗拔樁樁身軸力分布曲線(xiàn)圖（自平衡法）01234568圖4某抗拔樁樁身軸力分布曲線(xiàn)圖（傳統(tǒng)抗拔法）---.-圖5鋼筋籠在荷載箱位置處斷開(kāi)基樁自平衡法不僅容易實(shí)現(xiàn)，而且避免了傳統(tǒng)抗拔試驗(yàn)法所導(dǎo)致的樁身開(kāi)裂和省去場(chǎng)地處理、埋設(shè)試驗(yàn)螺桿等前期準(zhǔn)備工作。本技術(shù)規(guī)程主要包括總則、術(shù)語(yǔ)和符號(hào)、基本規(guī)定、測(cè)試設(shè)備及安裝要求，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理五部分內(nèi)容及5個(gè)附錄。附錄分別為附錄A：基樁自平衡法靜載試驗(yàn)相關(guān)配圖，附箱埋設(shè)位置的確定，附錄E：試驗(yàn)后注漿工藝。下面結(jié)合自平衡法靜載試驗(yàn)過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)1.0.2本規(guī)程適用于試驗(yàn)樁承載力試驗(yàn)和傳統(tǒng)靜載試本條主要指出兩點(diǎn)，其一是基樁自平衡法可用于試驗(yàn)樁承載力試驗(yàn)，也可用于受一定環(huán)境條件限制和試驗(yàn)噸位限制的工程樁承載力檢測(cè)，基樁自平衡法是傳統(tǒng)靜載法的必要補(bǔ)充；其二是自平衡法主要用于基樁承載力測(cè)試，位移的測(cè)試結(jié)果可用于參考，但因?yàn)椴捎迷摲ㄔ囼?yàn)時(shí)，樁身受力狀態(tài)與實(shí)際工作時(shí)的受力狀態(tài)不同，故得到的位移會(huì)與實(shí)際工作狀態(tài)時(shí)的位移有一定偏差。3.0.2采用自平衡法進(jìn)行試驗(yàn)樁靜載試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行樁身內(nèi)力測(cè)試，內(nèi)力測(cè)試可依應(yīng)對(duì)上部樁進(jìn)行抗彎和抗拔驗(yàn)算，確認(rèn)上部樁承載力滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求后方可實(shí)施。本條規(guī)定主要針對(duì)上述自平衡法的缺點(diǎn)進(jìn)行規(guī)定。本條規(guī)定對(duì)試驗(yàn)樁進(jìn)行單樁豎向承載力（抗壓或抗拔）試驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行樁身內(nèi)力測(cè)試的目的在于盡量減少誤差，同時(shí)積累實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。根據(jù)試驗(yàn)得到樁身實(shí)際應(yīng)力分布及樁極限側(cè)摩阻力、端阻力值，可以較精確的反推得到樁實(shí)際工作受力狀態(tài)下的極限承載力。工程樁驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的要求較簡(jiǎn)單，故本條未要求對(duì)工程樁亦進(jìn)行樁身內(nèi)力測(cè)試，但有條件時(shí)宜進(jìn)行內(nèi)力測(cè)試。本條規(guī)定應(yīng)對(duì)“縮短”后的樁，即上部樁進(jìn)行抗彎和抗拔驗(yàn)算，確認(rèn)對(duì)工程安全無(wú)影響時(shí)工程樁方可采用自平衡法。在實(shí)際應(yīng)用中，荷載箱安放位置一般位于樁“反彎點(diǎn)”之下，故對(duì)樁抗彎性能影響不大，縮短后的受檢樁能滿(mǎn)足樁的抗拔要求方可采自平衡法試驗(yàn)中荷載箱是最重要的元件，如何保證荷載箱的質(zhì)量？荷載箱應(yīng)控制那些指標(biāo)？荷載箱如何標(biāo)定？如何保證荷載箱在標(biāo)定、運(yùn)輸、埋設(shè)、測(cè)試過(guò)程中不被本條對(duì)荷載箱的最大加載值、缸體行程給出規(guī)定。自平衡法靜載試驗(yàn)存在兩個(gè)試是荷載箱預(yù)估最大加載值，其取值應(yīng)根據(jù)最大試驗(yàn)荷載、荷載箱埋設(shè)位置、地質(zhì)條件確定，加載分級(jí)按照此值確定。壓過(guò)高時(shí)油路及荷載箱容易出現(xiàn)漏油，同時(shí)考慮到對(duì)荷載箱上下混凝土的局壓不應(yīng)太缸體應(yīng)伸出50mm以上也是為了保證荷載箱的質(zhì)量，防止一些荷載箱在可以保持很高，但行程大時(shí)質(zhì)量卻得不到保證，而荷載箱在使用時(shí)是壓力越高對(duì)應(yīng)行4.1.3荷載箱應(yīng)經(jīng)法定計(jì)量單位整體標(biāo)定，并出具正式標(biāo)定證書(shū)。標(biāo)定證書(shū)上應(yīng)注明荷載箱最大加載能力、尺寸、行程等參數(shù)及待應(yīng)用的工程名稱(chēng)。荷載箱通常由多個(gè)千斤頂串聯(lián)或并聯(lián)組裝而成，本條規(guī)定應(yīng)將荷載箱作為一個(gè)整體進(jìn)行標(biāo)定而不是對(duì)單個(gè)千斤頂分別進(jìn)行標(biāo)定。荷載箱整體標(biāo)定可以檢驗(yàn)整個(gè)油路的密封性能，通過(guò)多次反復(fù)加壓，完全排除荷載箱油路內(nèi)的空氣，增加標(biāo)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)可以排除荷載箱組裝過(guò)程中對(duì)油路產(chǎn)生的損壞的可能。2當(dāng)極限端阻力大于極限側(cè)阻力時(shí)，將荷載箱置于樁底端，可在樁頂外加一定量3對(duì)抗壓樁，當(dāng)樁底存在擴(kuò)大頭時(shí)，荷載箱宜埋設(shè)于擴(kuò)大頭之上；5有特殊需要時(shí)，試驗(yàn)樁可采用雙荷載箱或多荷載箱，埋設(shè)位置根據(jù)具體需要確荷載箱的埋設(shè)位置主要根據(jù)勘察資料上給出的巖土層以及各巖土層的參數(shù)來(lái)確對(duì)于巖土層面起伏較大或者灰?guī)r地區(qū)，5m水平距離內(nèi)的地質(zhì)情況都會(huì)變化很大，這時(shí)就要采用試驗(yàn)樁處的鉆孔資料以保證勘察資料的準(zhǔn)確性。對(duì)抗拔樁，當(dāng)樁底需要處理時(shí)，一般可在成孔時(shí)施工額外的延長(zhǎng)段，利用該延長(zhǎng)段側(cè)摩阻力和端阻力共同提供反力。3上部樁鋼筋籠與下部樁鋼筋籠之間的連接強(qiáng)度不應(yīng)大于荷載箱預(yù)估最大加載2位移桿（絲）與引測(cè)部位及位移桿（絲）中間的接頭應(yīng)連接可靠，不得在試驗(yàn)4等待試驗(yàn)期間應(yīng)對(duì)外露油管、位移桿（絲）進(jìn)行妥善保護(hù)，不得損壞，護(hù)管頂5對(duì)樁頂外露的位移桿（絲）應(yīng)做好標(biāo)識(shí)，區(qū)分上位移與下位移；2應(yīng)緩慢、準(zhǔn)確下放導(dǎo)管，不得使預(yù)裝試驗(yàn)裝置移位；4.3.5應(yīng)同時(shí)對(duì)上部樁向上位移、下部樁（或樁端持力層）向下位移及樁頂位移三組位移數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，每組應(yīng)布置不少個(gè)測(cè)點(diǎn)，且各試驗(yàn)主要控制上位移和下位移，樁頂位移的測(cè)量起輔助判斷作用，理論上，樁頂位移因不含上部樁的壓縮量，會(huì)略小于上部樁向上位移，如兩者之間相差較大，應(yīng)分5已達(dá)到最大試驗(yàn)荷載且上部樁和下部樁位移均達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定（收斂）標(biāo)準(zhǔn)。4已達(dá)到最大試驗(yàn)荷載值且上部樁位移達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)?？箟涸囼?yàn)時(shí)因需將上部樁承載力和下部樁承載力疊加，故試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)分別控制上部樁位移和下部樁位移情況。對(duì)抗壓樁試驗(yàn)，當(dāng)上部樁位移和下部樁位移均達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)或收斂標(biāo)準(zhǔn)時(shí)方可加下一級(jí)荷載；對(duì)抗拔樁試驗(yàn)，因?yàn)橹恍枧袛嗌喜繕冻休d力，故只需控制上部樁位移是否達(dá)到穩(wěn)定或收斂，但持力層位移也必須測(cè)量，因?yàn)橐S時(shí)判斷荷載箱行程是否超限。u1對(duì)測(cè)試樁身內(nèi)力的抗壓試驗(yàn)，單樁豎向抗壓極限承載力可按下式計(jì)算：——ili——λ——iQ——2對(duì)未測(cè)試樁身內(nèi)力的抗壓試驗(yàn)，單樁——iW——sQ——3對(duì)抗拔試驗(yàn)，單樁豎向抗拔極限承載力且不應(yīng)大于由樁身配筋強(qiáng)度控制的礎(chǔ)上略有提高，一般當(dāng)土層埋深較淺時(shí)，可取低值，反之可取高值。公式5.2.4-2中引入加權(quán)抗拔系數(shù)λ,不同與類(lèi)似規(guī)X中簡(jiǎn)單取平均值，權(quán)重按不同土列舉一算例說(shuō)明：假設(shè)某泥漿護(hù)壁沖孔樁，荷載箱上部樁長(zhǎng)共20米，其中樁側(cè)土有10在自平衡法的應(yīng)用過(guò)程中，特別是在工程樁中的應(yīng)用，相關(guān)單位經(jīng)常會(huì)有一些疑問(wèn)，現(xiàn)就筆者的理解，對(duì)一些主要疑問(wèn)解釋如下。1、工程樁埋設(shè)荷載箱后是否會(huì)對(duì)后續(xù)工程樁使用產(chǎn)生影響條水平縫隙，這些會(huì)不會(huì)對(duì)工程樁產(chǎn)生影響呢？針對(duì)此問(wèn)題，1）荷載箱埋設(shè)在樁身中下部，在實(shí)際使用過(guò)程中此處的樁身軸下，相應(yīng)對(duì)樁身強(qiáng)度要求會(huì)減少一半；荷載箱試驗(yàn)后X開(kāi)位置仍有活塞相連，可以傳遞抗壓荷載；同時(shí)試驗(yàn)后對(duì)X開(kāi)空隙位置進(jìn)行壓力灌漿一方面可以填充縫隙，對(duì)缸體形成保護(hù)層，提高耐久性，另一方面可以沿樁周上下滲透，提高該處承載力。故試驗(yàn)不會(huì)對(duì)工程樁的2）由于鋼筋在荷載箱處斷開(kāi)，故會(huì)對(duì)工程樁的極限抗拔承載力產(chǎn)生影響，試驗(yàn)前應(yīng)找設(shè)計(jì)單位確認(rèn)僅考慮荷載箱上部樁的抗拔承載力是否能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的抗拔力，如可以滿(mǎn)足則不會(huì)對(duì)工程安全產(chǎn)生影響，如不可以滿(mǎn)足，則不能采用自平衡法。2、自平衡法檢測(cè)時(shí)無(wú)法滿(mǎn)足抽檢隨機(jī)性問(wèn)題1）抽檢隨機(jī)性的目的是為了防止施工過(guò)程中專(zhuān)門(mén)針對(duì)受檢樁采用特殊工藝或改變?cè)O(shè)計(jì)確保樁長(zhǎng)、樁徑按設(shè)計(jì)要求，并且采用同一施工工藝，可以認(rèn)為具有代表性。2）由于自平衡法不受場(chǎng)地限制，對(duì)基坑邊和內(nèi)支撐下的基樁均可檢測(cè)，受檢樁位由設(shè)計(jì)單位根據(jù)地質(zhì)條件和重要性確定，更具有代表性。3）對(duì)樁身完整性有缺陷的樁通常采用靜載法驗(yàn)證，但一般采用自平衡法的工程無(wú)法進(jìn)行靜載試驗(yàn)，如出現(xiàn)此問(wèn)題，直接對(duì)缺陷處進(jìn)行加固處理，保證樁身完整性滿(mǎn)足要求。再結(jié)合自平衡法驗(yàn)證側(cè)摩阻力取值的可靠性，從而可以很好得評(píng)估