合肥工业大学
摘要：根式基础是一种新型的仿生基础形式，通过根键来增加基础与土体的接触面积，更加充分发挥基础与土体的共同作用，最终提高竖向承载力。本文依托某桥梁建设过程中，通过在根式基础主筋上安装钢筋应力计，达到测试其承载特性的目的。
关键词：根式基础；现场试验；主筋测试
钢筋应力计作为一种传感器用于测量钢筋所受的应力。上部荷载作用下传感器数值发生变化，根据公式可以计算出钢筋混凝土内部应力。振弦式钢筋计的原理较为简单且工程中方便使用，被广泛应用在各种类型的混凝土工程的监测中。
1.主筋安置点的选取及测试
1.1装前测试：
钢筋计安装到主筋之前，需要先将每根钢筋计与综合测试仪连接并观察读数进行初始频率测试，确保钢筋计能够正常使用。
1.2钢筋计安装
（1）根据结构要求选定测试点位置
如图1（a）所示，为根式锚碇的根式桩位置编号，标阴影的桩即为本次试桩。钢筋计布设共分为两类布设情况，第一类布设位置为奇数层根键所在主筋的钢筋计布设位置，一根主筋上共布置10根钢筋计；第二类布设位置为偶数层根键所在主筋的钢筋计布设位置，一根主筋上共布置6根钢筋计。
如图1（b）所示，实线为奇数层截面位置，虚线为偶数层截面位置。
由于根式锚碇的根键采用交错排列的方式，相邻两层根键之间呈45°夹角，每层安装四个根键，且夹角为90°，如图1所示为选取试桩的位置（如图1（a）所示）以及钢筋计布设点的俯视图（如图1（b）所示），因此需要分两类方式进行布设，如图2所示为钢筋计布设位置正视图以及土层情况，即分为奇数层和偶数层两种布设方式，每个根键上下各布置一个钢筋计，如图2（a）钢筋计a1~a10和图2（b）钢筋计b1-b6所示：
第一类布设位置的24个钢筋计的位置如图2（a）所示：
第二类布设位置的24个钢筋计的位置如图2（b）所示：
各层钢筋计布设位置所对应的土层如图2（c）所示：
.png)
.png)
图1（a） 布设钢筋计的桩基 图1（b） 钢筋计布设位置
图1钢筋计布设位置俯视图
.png)
（a）第一类钢筋计布设位置（b）第二类钢筋计布设位置
（c）钢筋计所处土层情况
图2 钢筋计布设位置正视图以及土层情况
2.钢筋计的安装与保护
2.1主筋钢筋计安装施工
该工程的桩基属于预应力管桩，在成桩之前首先要对钢筋笼进行预应力张拉，使用焊接方法会对预应力主筋造成损伤，影响预应力主筋的质量。在外钢筋笼选取主筋位置后，根据具体施工要求，预留出安装钢筋计的位置，钢筋计两端带有螺纹可以通过带有螺纹的套筒与主筋固定连接，此时则要使用长度相等的两端带有螺纹的模具进行代替，这主要是为了防止钢
筋计在安装焊接因温度过高而损坏。
.png)
图3（a） 钢筋计与模具对比图 图3（b）焊接使用模具
图3 钢筋计安装过程示意图
2.2钢筋计安装完成后保护措施
灌注桩身混凝土过程中，在高速离心作用下容易将导线从钢筋计中拽出，混凝土中的粗骨料颗粒也会使信号线磨损甚至断裂。
在本次工程实践中，将测试信号线沿结构钢筋引出，用扎丝捆绑好；在捆绑过程中信号线不能绷紧，以防在外力作用下将线拉断；将钢筋计测试信号线套如钢管进行保护，记录钢筋计安装位置及钢筋计编号，并派专人看管，以防信号线因施工而破坏。钢筋计监控信号线敲桩头段采取外套钢管措施。
3.测试中出现的问题及解决措施
3.1测试中出现问题
敲桩头作业导致桩头处一部分主筋折断或者扭曲变形，使得一部分信号线外起到保护作用的钢管形变甚至发生断裂。
3.2抢救措施后期保护情况
现场敲桩头作业使得大部分钢筋计的信号线已破坏、断裂，需要进行大量的信号线修复工作。每根信号线修复前后都用综合测试仪测读数并作好记录。
（1）断口信号线修复
现场将信号线断口处混凝土凿除，裸露出断裂的信号线，购买的新信号线与断口信号线锡焊连接并使用PVC防水胶带粘接并隔离内部多芯信号线，连接处采用多层防水胶带保护，防止进水进灰导致信号线短路，最外层使用黄色警示胶带包裹。
（2）信号线的情况
在承台浇筑施工前，将接好的钢筋计信号线绑扎成捆并且套上PVC管进行保护，依托附近的钢筋向上绑扎，以防止后续施工损坏信号线。每根钢筋计数据线的线头要采取防水胶带进行封闭，防止施工过程中磨损信号线，降低线的损耗。
4.结语
本文详细阐述了根式基础主筋测试方案和过程，简述钢筋计概念、测试点选取、钢筋计信号线的保护措施，以及在敲桩头过程中出现部分导线断裂后采取补救措施，并采取的信号线保护措施。并且从实践中总结出测试数据的经验，具有参考意义。。
参考文献
[1]殷永高. 根式基础及根式锚碇方案构思[J]. 公路,2007(2)：46 – 49.
[2]殷永高,孙敦华,张立奎,章征,朱福春. 新型基础—根式基础的施工工艺及试验[C]. 第十八届全国桥梁学术会议论文集（上册）,2008年.
[3]殷永高,孙敦华. 悬索桥根式锚碇基础初步分析[J]. 土木工程学报,2010,43(11),102-113.
[4]章征,张立奎,殷永高. 根式沉井基础竖向承载力自平衡试验研究[J]. 桥梁建设,2009,2:19-22.
[5]龚维明,胡丰,童小东,殷永高. 根式基础竖向承载性能的试验研究[J]. 岩土工程学报,2008,30(12:1789-1795.