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自平衡法静载测试原理：将一种特制的加载装置——自平衡荷载箱，在混凝土浇注之前和钢筋笼一起埋入桩内相应的位置。休止期后，由加载泵在地面向荷载箱加压，使荷载箱产生上下两个方向的力，对上下段桩分别进行加载。
自平衡法静载测试更能直观地反映出冲孔工艺对桩身侧阻力的影响
欧感技术团队通过大量的自平衡法承载力测试，发现不同成孔工艺对桩侧阻力发挥存在很大的影响，其中冲击钻成孔方式中泥皮效应对侧阻力发挥影响最为明显。当荷载箱埋设位置在桩端附近时，荷载箱上下段桩所测试的分别是桩侧承载力和桩端承载力，也意味着在自平衡测试过程中，更能直观反应泥皮效应对侧阻力发挥的影响。而传统法静载试验往往是因为整桩受力，隐蔽了该问题的存在或被延迟发现。
根据欧感技术团队近5年冲击钻成孔方式的自平衡试桩测试结果发现，该种成孔方式中有近30%的桩基由于泥皮效应的存在影响了侧阻的正常发挥，承载力测试达不到设计值，鉴于这种测试结果我们做了如下例证说明情况。
浙江省某交通项目
桩号12-1#，桩径1.5m，桩长：35.7米，冲击钻成孔，荷载箱埋设桩端上2米，单桩竖向极限承载力：12400KN,荷载箱加载吨位：6200KN；实际检测过程中荷载值加载到3100KN，上段桩桩身向上整体滑动，上位移平均位移：35.75mm，下位移平均位移：3.48mm，如下表1附具体测试位移数据，附具体曲线图。
表1：自平衡汇总表
山东省某交通项目
桩号右幅10-2#，桩径1.5m，桩长：29.8米，冲击钻成孔，荷载箱埋设桩端上3米，单桩竖向极限承载力：13000KN,荷载箱加载吨位：6500KN；实际检测过程中荷载值加载到3900KN，上段桩桩身向上整体滑动，上位移平均位移：41.75mm，下位移平均位移：1.16mm，如下表2附具体测试位移数据，附具体曲线图。
表2：自平衡汇总表
湖北武汉某港口码头项目
桩号 E1-65#，桩径1.0m，桩长：30.4米，冲击钻成孔，荷载箱埋设桩端上2米，单桩竖向极限承载力：9334KN,荷载箱加载吨位：4700KN；实际检测过程中荷载值加载到4230KN，上段桩桩身向上整体滑动，上位移平均位移：42.78mm，下位移平均位移：5.20mm，如下表3附具体测试位移数据，附具体曲线图。
表3：自平衡汇总表
在传统堆载法测试中，当侧阻发挥到一定阶段后，端阻会继续发挥，桩身即使受泥皮的影响，通常也会被延迟发现，且不能区分侧阻和端阻在整桩承载力的占比关系。相比而言，自平衡法静载试验能更直观获取侧阻、端阻发挥情况，且能在一定程度上反应侧阻、端阻占桩身承载力占比关系，能更有针对性地优化设计、施工方案；包括：
鉴于测试侧阻力发挥情况设计单位进行桩基设计参数调整，优化桩身设计；
鉴于测试侧阻力发挥情况施工单位进行针对性施工工艺优化，如：泥浆系数控制，把泥皮效应控制在合理范围内，二次清孔参数调整，把沉渣控制在合理范围内；
鉴于测试侧阻力发挥情况监理单位可根据试桩施工工艺参数监督把关工程桩的施工工艺参数，提高施工质量。
冲击钻成孔工艺影响桩基承载力原因分析
冲击钻施工工艺和成孔设备会有如下问题：
泥皮：泥皮是泥浆护壁成桩后在桩周围形成的一层薄层体，一般厚度从几毫米到几厘米不等。桩侧泥皮性状明显不同于桩间土性状，与桩间原状土相比泥皮具有更高的含水量、大的孔隙比、高压缩性、低抗剪强度、低摩擦力等特点。其成分及结构不同于桩间土，导致其应力-应变关系也不同于桩间土，泥皮上强度低于桩间土而且易于软化，软化后残余强度低于桩间土。因此桩侧泥皮的存在改变了桩土相互作用性状,使桩和土之间的法向应力减小,并且泥皮的润滑作用使桩土之间的极限剪应力减小，降低了单桩承载力。
泥皮效应：α=考虑泥皮作用界面系数/不考虑泥皮作用界面系数（α=考虑泥皮桩周土的抗剪强度指标与系数/不考虑泥皮桩周土的抗剪强度指标与系数），根据大量承载力测试结果表明：泥皮效应α=0.8时,桩基极限承载力损失约在5%-25%,当α=0.6时,桩基极限承载力损失约在5%-50%。
泥皮高度：由于受施工工艺、方法以及现场条件影响,泥皮并不全部分布于整个桩壁四周,而是存在于部分区域，泥皮分布高度越高,荷载发力点的沉降曲线越陡,随着泥皮从底部到上部高度逐渐增加，初期极限承载力的变化非常大，然后慢慢趋于缓和，在泥皮高度达到桩身90%和100%两种情况下，极限承载力基本没有变化。根据桩身承载力测试情况分析：有泥皮存在的部位,桩身轴力传递速率明显加快；泥皮分布距离桩顶越近,桩身轴力传递速率越快；泥皮距离桩底越近,泥皮分布高度对轴力的影响越大，桩侧摩阻力就越容易达到极限摩阻力。
对冲击钻工艺中采用自平衡法检测的建议
针对上述泥皮效应的影响，针对实心锤冲击钻成孔方式实施自平衡的桩基按照如下建议：
土层包含细砂、粉砂、粗砂、卵石等易塌孔土质建议使用护筒，以防止采用高泥浆密度措施防止塌孔；
建议使用空心锤冲击钻：
其钻孔原理与实心锤冲击钻孔原理相同，只因其钻锤是空心的，在上下往复冲击时，其锥尖刮刀将孔底冲碎，而且已冲碎的钻渣可以从锥底进入空心椎管内，冲击一定时间后，将钻锥提出，倒掉锥内的钻渣，再将钻锥放入井底继续冲击钻进，该种设备由于不需要悬浮沉渣，泥浆仅仅起护壁作用，泥浆比重易于控制。
图1 空心锤冲击钻
清孔宜按下列规定进行：
①不易塌孔的钻孔，可采用空气吸泥清孔；
②稳定性差的孔壁应用抽渣筒排渣，不建议使用高泥浆配比循环排渣；
③二次清孔后泥浆比重符合：灌注混凝土前，泥浆相对密度应小于1.25；含砂率不得大于8%；粘度不得大于28s。
钻孔达到设计深度，灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度指标应符合下列规定：对端承型桩，不应大于50mm。
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