辽宁抚顺 113008
摘要：文中针对高应变法在端承桩检测时的实际应用以及高应变法与静载法的实际对比。
关键词：高应变法工程应用，动静对比。
1概述
随着我国工程建设的蓬勃发展，在高层建筑、厂房、桥梁、港口等工程中大量采用预应力管桩基础，实践证明它是一种极为有效的、安全可靠的基础形式。
如此大的用桩量如何保证施工质量，一直倍受各参建单位的关注。因此如何在检测中合理地确定桩的承载力，是一件具有十分重要意义的工作。基桩检测的主要目的之一是确定单桩承载力，常用的方法有静载试验和高应变法，公认的检测单桩承载力最直接、最可靠的方法就是静载试验，但静载试验存在检测速度慢、时间长、设备笨重、费用大等缺点。
我国现行《建筑基桩检测技术规范》规定，预应力管桩可采用高应变法检测承载力，当本地区有相近条件的对比验证资料时，高应变法可作为单桩竖向抗压承载力验收检测的补充。在我国南方软土地区，工程地质条件和桩型比较适合采用高应变法检测，因此高应变法在南方使用时间较长，经验积累较多。在东北地区，由于基桩承载力较高，桩长较短，实际工程地质条件和桩型与高应变法检测理论基础存在一定差异，因此高应变法使用时间较短、经验积累较少，个别检测单位，为了经济利益，不按规范要求进行检测，特别是在锤击设备的重量选择上，粗制滥造，造成各参建单位认为高应变法得出的检测数据不可靠，不愿意使用该检测方法！
如何快速、准确采用高应变法检测得出实际单桩竖向抗压承载力，如何进行动静对比分析等问题是长期困扰测试人员的一大难题。
2高应变法分析系统简介
我们采用中国建筑科学研究院生产的BETC桩基动测仪，该系统采用2支压电式加速度传感器，2支应变式力传感器。锤击装置为导向架和重锤。检验方法为将2支加速度计和2支应变计分别对称安装在距桩顶2D的桩侧表面。锤下落瞬时冲击产生的加速度和力信号经过软件的处理后存入磁盘，同时显示实测波形；原理及分析方法为利用FEIPWAPC软件进行波形拟合分析。具体做法是先假设桩-土模型及其参数，以实测速度信号作为边界条件输入，利用特征线法求解波动方程，反算桩顶的力，如果计算的力波形与实测的力波形不符合，则继续调整桩-土模型及参数，再行拟合计算，直至计算的力曲线与实测力曲线的吻合程度不能进一步改善为止。
3高应变法在工程中的应用
近年来，我们使用这套高应变系统进行了多项工程的单桩竖向抗压承载力检测，取得了显著的经济和社会效益，特别是在预制管桩工程的检测中，其优势更加明显。现仅举一项典型动静对比工程实例加以说明：
实例：乡政府综合办公楼
该工程基础采用预应力管桩，桩径为400mm，桩身混凝土强度为C80，承载力特征值为900kN，持力层为花岗片麻岩。检测时锤的重量为2.8吨。
根据勘察单位提供的地质勘察资料，本场地工程地质概况如下：
①杂填土层：杂色，主要由砂土、粘性土、建筑残土、砖块、灰渣等组成。
②素填土层：黄褐色，主要由砂土、粘性土、风化岩碎块等组成，稍湿-饱和，松散。
③淤泥质土层：灰黑色，团粒结构，层状构造，干强度低、韧性低，摇震反应无，切面无光泽，很湿，软塑。
④砾砂层：灰绿色，主要成分为砂土、角砾、风化岩屑，充填少量粘性土，层状，松散，饱和。
⑤残积土层：灰绿色，残坡积成因，主要成分为风化次生粘土矿物、风化砂粒及岩屑等，原岩结构构造因风化已完全破坏，岩芯呈土状，手捏易碎，遇水软化。
⑥花岗片麻岩(强风化)：灰绿色，主要矿物成分为风化次生矿物及长石、石英等，中粗粒变晶结构，片麻状构造，结构构造因风化已基本破坏，岩芯呈碎屑状，手捏易碎，遇水软化，不坚固。
桩基础施工过程中，发现在满足贯入度要求后，桩端位置处在残积土层内，并未进入设计要求的强风化花岗片麻岩层，鉴于以上情况，设计要求对已施工的部分基桩进行承载力检测，接到委托后，我们在已施工的基桩中，选择有代表性的三根桩(7#、11#和17#)进行高应变法检测，检测和拟合曲线如下：
通过以上高应变法检测数据分析，三根试桩动测承载力可取1800kN，对应的模拟桩端位移分别为8.15mm、8.67mm、10.26mm。依据以上检测结果，设计单位同意该工程桩基础继续施工；施工结束后，选择三根有代表性的工程桩进行单桩竖向抗压静载试验，通过静载试验数据分析，检测结果为，38#、76#和108#三组试桩竖向承载力均达到1800kN，试验最大荷载下对应的沉降量分别为7.73mm、6.44mm和8.19mm，满足设计要求。
对高应变法检测和静载试验数据进行对比分析，在最大试验荷载基本相同的情况下，两种试验方法得出的位移值差异不大。通过实际工程的动静对比分析，进一步验证了高应变法在预制桩检测中的适用性。
4结束语
通过对高应变法在工程中的具体应用，认为其优越性及注意事项主要有：
1、优越性
（1）自动记录测试数据，功能强大的后处理软件，能够快速得出检测结果；
（2）静载试验需要吊装钢梁、锚桩焊接或安装配重平台等繁重准备工作；高应变法检测设备较少，可以节省较多吊装运输费；
（3）高应变法检测对施工场地要求较低，在具备吊装的条件下，可以任选工程桩进行检测，检测速度较快，一天可以完成多根工程桩检测。
2、注意事项
（1）端承桩检测时，应依据重锤低击原则，建议锤重大于最大试验荷载的1.5%以上；
（2）传感器安装必须牢固可靠，应保证传感器变形在合理范围内；
（3）导向架及传感器安装后，采用较低的落距进行锤击，检查是否存在偏心、传感器安装未牢固等情况；
（4）检测人员经验积累较少时，建议每一根基桩检测结束后，及时进行曲线分析，判断检测结果是否满足设计要求。
论文作者:金鑫,司昌红,宁太猛
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/27
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