河源市源城区建设工程质量检测站 广东河源 517000
摘要：单桩竖向抗压静载试验是一种被广泛应用于工程实践的基桩检测方法，采用接近竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法，是目前确定单桩竖向抗压极限承载力最直观、最可靠的试验方法，用于确定单桩竖向抗压极限承载力或判定竖向抗压承载力是否满足设计要求。本文就单桩竖向抗压静载试验做一些探讨。
关键词：基桩检测；单桩静载试验；承载力
0 引言
随着社会经济的不断发展，高楼大厦和城市高架越建越多。在这些工程建设项目中，桩基础的施工质量越来越重要。单桩静载试验的目的是以实测桩的荷载沉降关系为实质，以测定桩的承载能力和观测桩的破坏形式为试验目的的具体表现形式，单桩静载试验在实际工程检测过程以规范为主要依据，结合现场条件以及施工经验保证试验数据的准确性。因此，只有确保静载试验顺利进行，才能得到真实准确的试验结果。
1 单桩竖向抗压静载试验仪器设备
该案例为新域蓝山商住楼项目，单桩竖向抗压静载试验采用堆载进行重量加载，其仪器设备及其安装如下。
1.1 仪器设备要求
试验仪器采用RS-JYC全自动静载测试仪，加载设备采用液压千斤顶。使用2台3200kN千斤顶加载，应并联同步工作，且应符合下列规定：①选用的千斤顶规格、型号应一致；②受检桩的横截面形心应重合千斤顶的合力中心，本次选择压重平台反力装置，应符合广东省标准《建筑地基基础检测规范》DBJ 15-60-2008有关规定：③加载反力装置提供的反力必须大于最大加载值的1.2倍；④加载反力装置的构件应满足承载力和变形的要求；⑤压重应在检测前一次性加够，牢固均匀放置，对地基产生的压应力不宜超过地基承载力特征值的1.5倍；⑥有条件时，宜利用工程桩作为堆载支点。
荷载测量可用荷重传感器直接测定。压力传感器的测量误差不应大于1﹪，位移传感器分辨力优于或等于0.01mm。试验采用的油管、压力表、油泵在最大加载时的压力不应超过80%规定工作压力。
1.2 仪器设备安装
本次单桩竖向承载力试验仪器设备安装应满足：①直径或边宽大于500mm的桩，应在其两个方向对称安置4个位移测试仪表，直径或边宽不大于500mm的桩可对称安置2个位移测试仪表，基准梁应有足够的刚度，其一端应简支，另一端应固定；对暴露在阳光下的基准梁采用遮挡措施；②沉降测定平面宜设置在桩顶以下200mm的位置，测点应固定在桩身上，桩、压重平台支墩边和基准桩之间的中心距离，如表1所示。
表1 桩、压重平台支墩边和基准桩之间的中心距离
2 单桩竖向抗压静载检测方法
2.1 抽样检测
1）受检桩选择。根据相关规定验收检测的受检桩选择，应符合下列规定：①施工质量不确定的桩；②地基条件变化的桩；③承载力验收检测中判定的Ⅲ类桩；④设计作用重要的桩；⑤施工工艺不一样的桩；⑥受检桩宜随机均匀的选择。
2）抽样数量。检测数量最小为同一条件下总桩数的1%，且最少为3根；当总桩数小于50根时，检测数量最小为2根。
2.2 现场检测
1）单桩竖向抗压静载试验开始时间。承载力检测前的休止时间，受检桩的混凝土龄期应达到28d，或受检桩同条件养护试件强度达到设计强度要求，当无准确地区经验时，不应少于表2规定的时间。
表2 休止时间
2）桩顶处理。试验桩的质量控制、尺寸、工艺应和工程桩一致。试验桩桩顶宜高出试坑底面，试坑底面宜与桩承台底标高相同。桩头应水平，不得有裂纹，高出地面的桩用截桩器截平，桩身用C60混凝土灌实，达到龄期后磨平。
3）加载。根据设计单位的要求，单桩竖向承载力极限值为3400kN，故本次加载反力装置提供的反力最小为最大加载值的1.2倍，即单桩反力装置重量为4080kN。
每级加载预估极限承载力的1/10，即加载量为340kN，试验总加载不小于3400kN，第一级加载量为分级荷载的2倍即680kN，以后每级加载量均为340kN。本次单桩竖向承载力采用广东慢速维持荷载法，慢速维持荷载法试验应符合以下规定：①每级荷载施加后，应分别按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次桩顶沉降量；②稳定标准为每小时内桩顶沉降量不超过0.1 mm，并连续出现两次。施加下一级荷载应在桩顶沉降速率达到相对稳定标准后，加载采用逐级等量加载。③加载时，应使荷载连续、均匀、无冲击的传递，且每级荷载在维持过程中的变化幅度最大为分级荷载的10%。
4）出现以下情况之一才能终止加载：①某级荷载作用下，桩顶沉降量超过前一级荷载作用下的沉降量的5倍，且桩顶总沉降量超过40mm；②某级荷载作用下，桩顶沉降量超过前一级荷载作用下的沉降量的2倍，且经过24h还未达到试桩沉降相对稳定标准；③桩顶沉降达到相对稳定标准且达到设计要求的最大加载值；④工程桩作锚桩时，锚桩上拔量已达到允许值；⑤荷载-沉降曲线呈缓变型，可加载至桩顶总沉降量60～80mm，若桩端阻力还未完全发挥，可加载至桩顶累计沉降量超过80mm。
5）卸载：①应分级等量卸载，每级卸载量一般取加载分级荷载的2倍；②卸载时，应使荷载传递连续、均匀、无冲击，且每级荷载在维持过程中的变化幅度最大为分级荷载的10%；③卸载时每级荷载维持1小时，分别测读第5、15、30、60min桩顶沉降量后，可卸下一级荷载；④卸载至零后，应读测桩顶残余沉降量，维持时间为3h，第5、15、30min读测，以后每隔30min读测一次桩顶残余沉降量。
3 单桩竖向抗压静载试验结果分析
检测工作执行广东省标准《建筑地基基础检测规范》DBJ 15-60-2008有关规定。
新域蓝山商住楼1#桩进行单桩竖向抗压静载试验，根据设计单位要求，单桩竖向承载力最大试验值为3400kN。
以下是新域蓝山商住楼1#桩进行单桩竖向抗压静载试验，根据设计单位要求，单桩竖向承载力最大试验值为3400kN。
该桩加载到3400kN时，总沉降量为23.93mm，沉沉降量稍大，Q～s曲线缓降，无明显陡降段，s～lgt曲线呈平缓规则排列，综合分析，该桩极限承载力为≥3400kN，单桩承载力特征值=1700kN，本级特征值累计沉降4.63 mm。其中1#桩检测结果如下图Q～s曲线、s～lgt曲线和单桩竖向静载试验汇总表。
以下是新域蓝山商住楼3#桩进行单桩竖向抗压静载试验，根据设计单位要求，单桩竖向承载力最大试验值为3400kN。
该桩加载到3400kN时，总沉降量为21.07mm，沉沉降量稍大，Q～s曲线陡降，s～lgt曲线尾部明显向下弯曲，综合分析，该桩极限承载力取3060kN（取s～lgt曲线尾部明显向下弯曲的前一级荷载值），单桩承载力特征值=1530kN，本级特征值累计沉降2.74 mm。其中3#桩检测结果如如下图Q～s曲线、s～lgt曲线和单桩竖向静载试验汇总表。
综上所述，汇总以上新域蓝山商住楼1#、2#、3#试验桩单桩承载力特征值分别是1700kN、1360kN、1530kN，承载力特征值对应沉降量分别是4.63 mm、5.02 mm、2.74 mm，沉降量较小，故设计单位对本工程桩基础承载力特征值最后取值为1300kN，而河源地区锤击预应力400 mm管桩取值1000～1100kN，经业主单位测算，本次试验后桩基础成本比原预算方案下降约10﹪，节省了成本，故试验桩对节省成本有一定作用。
4 结束语
单桩竖向抗压静载试验在实际的操作过程中，桩基静载试验检测常常会出现许多问题。为了解决这些问题，同时确保检测过程中的安全，就应当在基桩静载试验检测的实践中不断地总结经验，制定出切实可行的检测方案，采取有效的措施，合理控制检测费用及工程造价，保证质量的同时，通过多方案对比，寻找最佳方案。
参考文献
[1]朱正跃,任青,刘阳.水平动循环荷载下单桩桩周土应力分布试验研究[J].工业建筑. 2017(06).
[2]卢阳明,余呈水,陈秀辉,郑思伟,郑少辉.缺陷管桩的处理措施及其在静载试验的反应[J].福建建筑. 2017(07).
论文作者:黄文栋
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/9
标签：荷载论文; 承载力论文; 加载论文; 抗压论文; 特征值论文; 蓝山论文; 曲线论文; 《基层建设》2017年第23期论文;