摘要:桩基静载现场检测试验技术的是一种在方法上有很强的可行性,理论上没有任何争议的桩基检测的可靠技术。在确定单桩的最大承载力方面,桩基静载技术也是一项最为精准、可靠的检测方法。本文是笔者结合自身多年的桩基静载现场检测的经验,对桩基静载现场检测实验做了一个较为详细的理论上的论述以及方法上探讨。
关键词:桩基静载;现场检测试验;问题分析
前言:随着科技技术和经济的飞速发展,目前国家不断地加强基础设施的建设,以满足人民日益增长的物质需要,推动社会进步。桩基静载现场检测试验是一项方法上成立、理论上无可争议的桩基检测技术。在确定单桩极限承载力方面,也是最为准确、可靠的检验方法,判定某种动载检验方法是否成熟,均以静载试验成果的对比误差大小为依据。
一、理论原理
基桩(复合地基)竖向抗压静载荷试验的目的是采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法,确定基桩极限承载力,作为设计依据或对工程桩的承载力进行抽样检验和评价。检测所用的加载反力装置有三种类型,我们采用压重平台反力装置,压重物为钢筋混凝土块,压重值为预估极限承载力的1.2倍。压重在试验前一次性加上,并均匀稳固放置于平台上。油压千斤顶逐级加载,加载值通过荷载传感器显示,位移传感器显示桩的沉降量。通过观察桩沉降量随荷载、时间的变化,做Q-S曲线及S-lgt曲线,分析曲线变化,得出基桩极限承载力。
二、压重平台对试验的影响
压重平台的构成要素是主梁和副梁,主梁和副梁都是型号不同的工字钢。当千斤顶与主梁接触的时候,千斤顶上的顶力就会与压重平台发生作用,并且会形成一种反力施加于基桩。因为千斤顶和主梁的接触面是桩或者复合地基上的加载点,所以必须注意主梁工字钢的厚薄、数量和长短。若是主梁工字钢太薄,就会在加载的后期不能承受千斤顶上的顶力,特别容易发生主梁弯曲、变形、扭曲等现象;若主梁的工字钢太少,就会承受不了压重平台的重量,主梁极易产生向下弯曲变形,在加载的后期主梁也会难免扭曲变形,从而影响整个平台的平衡以及安全;若压重平台过小,堆载度又很高,那么操作起来就会很不方便,还会产生安全问题,而且还会使用大型号的工字钢,在运输和成本上都造成浪费。
三、试坑开挖的大小
由于沉降观测点为桩承台设计标高,所以需开挖试坑以安放加荷板、千斤顶及荷载传感器和位移传感器。试坑的大小以利于安放试验设备、仪表,便于试验人员进出观测试验数据为宜,不能太大。由于压重平台的重量一次性加上,如果试坑太大,主梁及副梁与四周地基接触面太小,重量集中在试坑周围的地基上,加上表面地基多为松散的耕植土,容易造成试坑坍塌,不利于检测也危及人身安全。
四、桩基检测静载试验中常见的问题
4.1基准桩的稳定性问题
在桩基静载检测中,使用位移传感器测量桩顶偏离基准梁的位移量,是测量桩顶位移的重要方法。基准梁是否稳定对试验检测结果的准确与否产生重要的影响。通常,影响人工设置的基准桩的稳定性的较大因素,是堆载重量对地表造成的附加压力。特别是在荷载较大的堆载试验检测中,必须严格按照《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003的相关技术规定,确定相关因素。支承墩、基准桩、试验检测桩三者的距离应当≥4d(d是桩身外径),并且>2m。在堆载时,仔细观察是否出现明显的支承墩下沉现象,最大程度地控制影响基准桩稳定性的因素。通常,在没有更有效的测试方法时,充分利用周围的工程桩充当基准桩,是较为可行的控制方法。在其他情况下,基准桩设置的都相对较浅,容易受到地表土层变动的影响。所以,为了确保基准桩稳定性,就必须充分掌握基准桩的沉浮量情况。
4.2堆载平台偏心问题
堆载平台偏心问题是一个比较常见的问题,因为在堆载的过程中常会出现堆载量不足或者是堆载量过大时吊车为方便吊装配重常常先吊装完一边再去堆另一边的现象,导致堆载中心难以控制,从而致使对在平台偏心。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实验过程中,如果堆载量还未到到目标吨位就往上顶动,很容易造成平台的两个支墩悬空,最后使得无法再行加压,不得不中止试验;如果不及时的发现并停止加载,严重的情况下会导致堆载平台塌方。
因此,对于大吨位的桩基检测静载试验时候,一定要制定出可靠的作业方案,并且要在装置现场堆载反力装置的时候将平台中心和试桩桩头的中心、加载物的中心和平台的中心保持一致。
4.3锚桩法问题
4.3.1锚桩钢筋脱焊问题
倘若实验中所试验的钢筋存在质量问题,或者因人为原因造成的质量问题,如技术不好等,都会对试验结果造成影响。因为,如果在试验过程中,当加载的压力过大,会使得锚桩与锚桩桩头主筋的焊接头裂开或者被拉断,这将直接造成钢梁与锚桩联合的反力架塌方。这样不仅会对千斤顶以及位移传感器等仪器被损坏,而且也将给试验人员的安全埋下隐患。因此,为了防止出现锚桩钢筋脱焊、拉断的问题,在作业过程中,试验人员最好使用比锚桩主筋直径大一号的钢筋,并提高焊接技术,并保证焊接长度不少于10cm-15cm,如果加压的荷载比较大,那么在焊接时可采用双面焊接,以保证焊接的质量。
4.3.2试桩、锚桩间距问题
因锚桩受到上拔力的作用,其周围的土会因此而产生相应的扰动,此时将会影响试桩的沉降量,而且上拔和土所产生的扰动成正比,上拔越大,扰动就会越大,相应地对试桩的影响也会越大。因此,根据基桩检测技术要求,试桩与锚桩之间的中心距离大于等于4(3)d且大于2.0m。同时,在试验过程中,还应当保持试桩与锚桩的科学间距,从而为试验提供可靠的数据,并使得试验得以顺利进行。
4.3.3锚桩抗拔力问题
如果将钢梁与锚桩联合起来使其能够共同提供反力,此时一般会使用工程桩作为实验的锚桩,因此试验前必须对锚桩的抗拔力进行准确地计算,一旦计算不够准确,在试验过程中将极易出现钢筋受拉过度的情况;或者是锚桩系统的布置不对称,锚固力分配不均匀,将导致试验失败。而且,如果钢筋被拉断,也将对作业人员的人身安全构成威胁。因此,为了保证试验能够顺利进行并保证作业人员的生命安全,要求试验人员对锚桩的抗拔力进行受力核算。无论是受力不足还是受力不均都应当及时告知设计方。
五、检测过程中的不足
通过分析Q-S曲线可知,检测过程中的不足之处主要是加载量不足。加载量不足表现在两个方面:
5.1压重平台的压重量没有达到设计承载力的1.2倍,后期沉降量偏小,与回弹曲线形成鸭嘴形状。
5.2同时,测试人员在检测过程中为了尽快的开始检测,往往会在压重量未完全加上压重平台的情况下开始检测,这可能会导致在检测的中间部分会表现出荷载不足。因此,在检测过程中要力避出现这样的现象,以保证测试结果的准确性。在检测过程中应尽量避免这两种现象的发生,以免影响检测结果的准确性。
结束语:
随着建筑行业的飞速发展,大型建筑项目越来越多,建筑项目工程对地基基础的要求也越来越高。桩基是广泛应用于建筑中的重要基础型式,桩基的质量直接影响着建筑的整体质量。因此,加强桩基检测是非常必要的。桩基静载检测是检测基桩承载力的重要方法之一。在进行桩基静载测试试验到时候,一定要按规范和检测现场实际情况做好试验前的准备工作,对试验过程可能会遇到的问题要提前做好应对方案,试验过程做到细心认真,这样才能保证试验能顺利完成。
参考文献:
[1]常志松.试论桩基静载现场检测试验问题分析.科学之友,2011,(33):19-20.
[2]周广宗.桩基静载试验在省道248改建工程中的研究应用.山东大学,2011.
[3]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(电子版),2011,(23).
[4]韩玉春.桩基检测技术在高层建筑工程中的应用.西北农林科技大学,2010.
论文作者:陈志敏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/26
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