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摘要:桩基作为建筑的基础工程,在建筑中起着重要的作用。然而,随着建筑环境越来越复杂,对桩基的要求也越来越高。为了减少桩基的错误,确保桩基工程的质量,并确保可以节省工程造价,提高工作效率,人们用桩基静载测试方法测试桩基的承载力,但在桩基的静载检测工作中,仍然存在一定的问题,本文对此进行探讨。
关键词:桩基静载试验;桩基;堆载法;锚桩法
引言:
随着科学技术和经济的快速发展,国家不断地加强基础设施建设,以满足人民日益增长的物质需求,促进社会进步。桩基作为建筑地基的一种形式,由于施工条件和建筑环境越来越复杂,桩基的使用范围、使用频率也越来越频繁,桩基所承担的任务也越来越重要。使用桩基静载荷测试方法对桩基的承载力进行检测,其检测方法主要有堆载法、锚桩法以及快速法等。目前,这些试验方法在检测中还存在着一些问题。
一、桩基静载检测
桩基静载检测是一种具有一定理论依据、现实可行的的桩基检测技术。桩基静载检测是判断单桩极限承载力的,其具有可靠、准确的优点。单桩竖向抗压静载荷试验是与竖向抗压桩的工作条件相接近的情况下测试,它可以计算基桩的极限承载力,以此为工程桩承载力的设计依据,对桩基进行评价或抽样检验。通常桩基静载检测,会使用锚桩横梁、压重平台、地锚装置三种类型的加载反力装置,常用的压重平台反力装置,把钢筋混凝土块作为压重物,压重值可以提供反力不得少于最大加载量的1.2倍。在测试前,按一次性加上压重物,并将其稳固均匀地压在平台上。从压力表或载荷传感器显示加载值看出,位移传感器测量桩的沉降量。随着时间和荷载的变化,观察并记录桩顶沉降量。通过Q-s曲线和S-lgt曲线进行分析了曲线的变化,确定了桩基的极限承载力。
桩基静载检测在实际运行中,压重平台和基准桩、基准梁的架设、试验坑开挖的大小、加载阶段、极限承载力的确定等都对基桩静载检测试验产生一定的影响。如果这些可变因素不能严格按照《建筑基桩检测技术规范》进行控制,那么就会在基桩静载检测中会出现一系列问题。
二、堆载法中出现的问题及对策
1、堆载平台偏心
把堆载平台作为加荷系统时,由于堆载时吨位大或堆载量不足,导致堆载时中心难以控制,导致堆载平台偏心更大的问题,在测试过程中平台没有达到目标的吨位,平台被向上顶动,导致堆载平台上两个支墩出现局部悬空,使压力没有办法上加,实验被迫暂停。如果没有及时发现堆载平台偏心,停止对平台的装载,严重的堆载平台将会崩方。在堆载平台实验中,特别是大吨位堆载试验,在测试前必须有一个可靠的详细实验方案,现场堆载反力装置的过程中调整相应重物的中心对应平台的中心,平台的中心对应的是试桩桩头,控制好两个方面的对应。
2、基准桩的不稳定
在基桩静载荷试验中,经常使用传感器来测量桩基的“顶”对基准梁的位移量。这是测量桩顶位移最常用的方法。在试验过程中,保证基准梁的稳定性是非常重要的。堆载重量会对地表产生附加压力,使得人工设置的基准桩的稳定性发生变化,因此,在试验方法单一的条件下,在进行试验时尽可能的运用周围的工程桩来作基准桩。由于一般情况下的基准桩的设置相对较浅,容易受到地表变化的影响,而且不是所有的场合都是工程桩可以进行的,所以在试验之前,需要及时了解基准桩的沉浮情况。
3、试验之前主梁压实千斤顶
在桩基静载荷试验中,使用最常见、最频繁的一种方法是堆载法。在一些特殊软土地基的工程中,在受到地基土的影响下,许多工程在试验开始之前上部载荷已所有加载到支承墩上面,使支承墩发生沉降,因此在试验前主梁已被压实千斤顶了。因此还没有试验,桩顶已被千斤顶施加一些荷载量,荷载与施加到桩顶的压力成正比,荷载越大,压力越大,试验前桩顶已产生下沉。因此,使得测试结果并不准确。
4、边堆载边试验
为了防止主梁压实千斤顶的状况出现,在荷载量不足时提前开始试验,这就是边堆载边试验法。该方法可以解决主梁压实千斤顶的问题,但重要的是要注意在进行堆载边测试方法时,除了要注意安全性外,堆载方法也极其重要,若堆载方法不对也会影响数据的准确性。由于堆载架上面的重物逐渐增加,所造成的重力直接由主梁反压至千斤顶,使千斤顶内部造成的压力不断增加,顶力越来越大,直接作用在桩的顶部时,引起桩身的下沉速度加快,但桩基上压力表读数是正常的,这是加压测量系统和千斤顶的油路所决定的。当油压力大于千斤顶内部的压力时,形成的压力经由单向阀,这是由千斤顶在正常范围内的传递,直到两者压力平衡为止,此时压力表测量的压强和千斤顶内的压强是一致的;相反,在油泵停止加压时,导致千斤顶内部液压被锁定后,压力传递不到油管,引起了在千斤顶的活塞顶部的反压在增加,桩顶受到的压力也相对增加,此时压力表读数没有发生变化,使本级试验的荷载量出现偏小或偏大不准确的结果。所以,在遇到不得不采用边堆载的方法测试时,必须在准备加载一级的荷载之前、各级荷载稳定之后进行堆载,或最后一级或两级荷载不进行堆载,以避免对顶桩的最终承载结果有所影响。
三、锚桩法出现的问题及对策
1、锚桩抗拔力
如果将钢梁与锚桩相结合使其共同提供反应,目前一般使用工程桩作为实验的锚桩,所以在试验前应该对锚桩的抗拔力进行准确计算,一旦计算不准确,在测试过程中会极易出现钢筋受拉过度的情况;或者锚桩系统的布置不对称,锚固力分布不均匀,导致试验失败。此外如果钢筋被拉断,也会对作业人员的人身安全造成威胁。因此,为了保证试验顺利的进行,保证作业人员的生命安全,需要测试人员对锚桩的抗拔力进行受力核算。是否受力不足或受力不均匀试验人员都应及时告知设计方。
2、锚桩钢筋脱焊或者拉断
如果在试验中所测试的钢筋存在质量问题,或者是人为因素造成的质量问题,如技术不到位等,都会影响试验的结果。因为,如果在试验过程中,当加载压力过大时,会使锚桩和锚桩桩头主筋焊接头开裂或被拉断,其会直接导致钢梁与锚桩联合的反力架塌方。这不仅会损坏千斤顶和位移传感器等仪器,还会危及到测试人员的人身安全。因此,为了防止锚桩钢筋脱焊、拉断等问题的出现,在操作的过程中,测试人员最好使用比锚桩主钢筋的直径更大一号的钢筋并提高焊接工艺,确保焊接的长度不少于10厘米到15厘米,如果加压荷载较大,可以在焊接时使用双面焊接,以保证焊接的质量。3、试桩和锚桩的间距
锚桩受到上拔力的作用,周围土壤因此会产生相应的扰动,这个时候会影响试桩的沉降量,且上拔和土壤所产生的扰动成正比,上拔越大,扰动就越大,相应对试桩影响将越大。因此,根据桩基检测技术的要求,试桩与锚桩之间的中心距离不小于桩身外径的4倍,且不小于2m。同时在试验过程中保持试桩与锚桩之间的科学距离,为试验提供可靠的数据,使试验顺利进行。
结束语:
综上所述,桩基静载检测是检测基桩承载力的有效方法之一,但在实际运行过程中,桩基静载试验检测往往受到一些客观因素或人为因素的干扰,从而出现一系列的问题。常见桩基静载试验问题包括有堆载平台偏心、基准桩稳定性不足、试验检测前主梁压实千斤顶的问题、“边堆载边试验检测”中存在的问题等。为了有效解决这些问题,以确保测试的过程中安全,与此同时应在基桩静载试验检测的实践中不断总结经验和教训,制定出可行的测试方案,采取相应的有效措施来合理控制压重平台和基准桩、基准梁的架设、试验坑开挖的大小、加载分级、确定极限承载力等,各项施工应严格按照规范要求进行,确保桩基静载检测顺利进行,以及数据的准确性。这样,检查工作才能真正做到为建设工质量保驾护航。
参考文献:
[1]韩朝. 桩基静载试验自平衡法测试原理及方法.资源环境与工程,2013.06.
[2]常志松. 试论桩基静载现场检测试验问题分析.科学之友,2013.08.
[3]张爱群. 深圳地区桩基承载力高应变与静载检测对比研究.广东土木与建筑,2015.01.
[4]《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003
[5]刘新. 浅谈工程地质中桩基静载荷试验的应用.城市建设理论研究,2011.02.
论文作者:杜国金
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/17
标签:桩基论文; 千斤顶论文; 承载力论文; 荷载论文; 测试论文; 基准论文; 平台论文; 《防护工程》2018年第26期论文;