樊永强
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摘 要:桩基础是一种应用较为广泛的深基础形式，其竖向抗压承载力直接关系到工程的整体质量及结构安全，对其进行检测十分必要。本文对桩基竖向抗压静载荷试验展开了研究，结合工程实例，对其静载试验及其桩身内力测试进行了详细的介绍，并对其测试结果进行了分析。
关键词:桩基；荷载；静载试验
0 引言
随着我国国民经济的快速发展，各项工程的高度、跨度及规模日益增加，对桩基础的竖向抗压承载力也提出了更高的要求。由于桩基础施工的隐蔽性，其施工质量存在着许多不确定因素，因此，采取有效的方法对其进行检测十分必要。而静载荷试验以其检测结果可靠性高等优点，在桩基竖向抗压承载力检测中得到较为广泛的应用。对此，本文展开了相关介绍。
1 工程地质简况
3 成孔检测
通过对A2#、B1#2个孔的成孔质量检测，得到的成孔质量检测曲线如图1和图2所示，从图中可以看出，在23m以浅的②3地层内成孔过程中有明显的扩径(或塌孔)现象。
4 静载试验
通过对A2#、B1#2根灌注桩的单桩竖向静载荷试验，得到的试验成果曲线如图3和图4所示。
5 桩身内力测试
5.1 钢筋应力计埋设位置及埋设方法
埋设位置:本工程共对2根试桩埋设了钢筋应力计，桩号分别为A2#、B1#。其中试桩A2#共设置9个断面，B1#共设置8个断面，具体位置详见图5，每个断面均匀设置3只钢筋应力计。
埋设方法:在指定位置钢筋笼主筋断开，采用搭接焊将钢筋应力计焊接到该位置。下钢筋笼时将导线走至地面。
(3)
式中:Ai为i断面的桩身截面面积，需根据孔径实测曲线进行计算(m2)；Ni为i断面的桩身轴力(kN)；Ei为i断面的桩身弹性模量(MPa)；ξ为第j只钢筋应力计的应变；fk为第k级荷载下钢筋应力计读数；K为率定系数(kN/Hz2)；Eg为钢筋弹性模量(MPa)；Ag为钢筋截面面积(m2)；Fi为第i断面的桩侧摩阻力(kPa)；Di为实测的i断面的桩径(m)；Li为i断面至i＋1断面的距离(m)。
5.3 测试方法
采用频率仪进行测试，在试验前读取初读数，在试验过程中施加荷载后读数，根据频率变化计算钢筋计所受力，得到桩身内力分布，推算桩侧摩阻力及端阻力。
5.4 钢筋应力计数据的整理及分析
本次在试桩桩身埋设了钢筋应力计，根据设计图纸设置测试断面，每个测试断面安装3只钢筋应力计，通过对应力计的测试，得到桩身轴力的分布，并由此计算桩周各土层侧摩阻力及端阻力的综合发挥情况。
5.4.1 桩身轴力
桩身轴力情况见图6《A2#桩身在每级荷载下不同深度处轴力分段示意图》和图7《B1#桩身在每级荷载下不同深度处轴力分段示意图》，该图根据表3《A2#抗压静载荷试验中每级荷载下不同深度处桩身轴力变化情况一览表》和表4《B1#抗压静载荷试验中每级荷载下不同深度处桩身轴力变化情况一览表》的数据绘制。
6 测试结果分析
1)从图6、图7中可以看出，本次试验的2根试桩在每级荷载作用下，桩身各点的轴力不断增加，试桩桩身轴力沿深度接近线性分布。
2)因A2#、B1#试桩底部安装钢筋应力计位置距离桩端位置较近(桩端位置上部0.5m处)，故可将此处的桩身轴力近似认为代表桩端总阻力，然后将桩端阻力除以桩端支撑面积得到单位面积上的端阻力，即端阻，最终得到A2#最大桩端总阻力约45kN，占最大试验荷载的0.64％，桩端阻力约90kPa；B1#最大桩端总阻力约95kN，占最大试验荷载的1.36％，桩端阻力约190kPa。据此说明本次试验的2根试桩均为摩擦型桩。
3)从表5、表6桩侧摩阻力一览表中可以看出，试桩桩顶以下22.5m范围内，桩侧摩阻力发挥比较充分，并随荷载增大而逐渐增大。结合工程地质勘察报告分析，22.5m以上为粉土层或粉砂层，22.5m以下为④层淤泥质黏土。B1#桩桩长比A2#短10m，该桩采用桩端后注浆。从桩端内力来看，后注浆对桩端支承力提升不大。
4)B1#经过桩端后注浆，桩端阻力有一定的提高，但幅度不大，观察A2#和B1#不同深度桩侧摩阻力分布情况并对两根桩最大试验荷载下桩侧摩阻力充分发挥深度范围内同一地层两根桩的侧摩阻力进行对比，发现B1#桩侧摩阻力要高于A1#桩侧摩阻力，说明经过桩端后注浆的A2#对桩身侧摩阻力有一定的提高。
5)由于A2#桩未加载至地基土破坏，故未出现极限状态，虽该桩侧摩阻力略小于B1#桩侧摩阻力，但两桩均在②3层地层中的侧摩阻力(即表5、表6中5～16.5m范围内的侧面阻力)均明显大于工程勘察中的推荐值(表1)，结合成孔曲线即使扣除20％的扩径效应后，仍有明显偏大现象，应为由于成孔过程中出现的台阶状形状引起的。
7 结语
综上所述，静载荷试验作为一种检测桩基承载力的方法，在各类工程桩基承载力检测中得到广泛的应用。在工程项目建设中，桩基的荷载传递规律及受力性能直接关系到工程的整体施工质量及结构的安全、稳定。因此，必须要采取有效的方法对其桩基进行检测，严格按照规范标准进行操作，并对其存在的问题，及时采取应对措施进行解决。
参考文献
[1]龚勋.桩基抗压检测方法中静载荷试验技术的应用[J].上海建设科技.2014(02)
[2]张开普.大直径桩端后注浆灌注桩的竖向抗压静载荷试验及成果分析[J].建筑技术.2015(06)
论文作者:樊永强
论文发表刊物:《基层建设》2016年26期
论文发表时间:2017/8/4
标签：阻力论文; 荷载论文; 断面论文; 钢筋论文; 应力论文; 桩基论文; 载荷论文; 《基层建设》2016年26期论文;