深基坑坑底人工挖孔桩检测方法的探讨论文_刘能志

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摘要:人工挖孔桩在我国众多地区都采用比较广泛,但在深基坑坑底进行人工挖孔桩施工还是比较少见。由于人工挖孔桩单桩设计承载力较大,深基坑支护结构存在两道内支撑,堆载空间不足,难以检测。在通过对深基坑坑底人工挖孔桩检测的实践监督中,积累了一些经验,现总结成文,供同行探讨与交流。

关键词::深基坑、桩、检测

1 工程实例

由奉化南成置业有限公司开发的冠成国际商业中心位于奉化市中山路南侧、南山路西侧、茗山路东侧。总建筑面积为238399.39 m2,其中地上建筑面积为167453.13 m2,地下建筑面积为70946.26 m2。工程主要由10幢23~33层高层建筑(1-10#楼)及配套的裙房组成。本工程共3层地下室,地下一层板面标高-5.40m,地下二层板面标高-9.30m,地下三层基础板面标高-14.1m。设计支护采用地下连续墙加二道支撑支护方式,地下连续墙的开挖深度有23.4m、25.4m、28.4m三种形式;第一道支撑标高为-3m,第二道支撑标高为-7.5m。设计桩型为人工挖孔桩,采用先挖土后挖桩的形式,桩径为Φ1200-2200,桩长大致在15-20米左右,要求桩端进入⑥-3层中等风化基岩持力层不小于1.5米。

2 桩基施检测难点分析

(1)本工程基桩持力层埋深较深并且单桩承载力较大,对于单桩设计承载力超过10000KN,受承载力试验设备堆载配重所限,难以检测;深基坑支护结构存在两道内支撑,试验设备的就位及操作空间不足,大部分现场区域无法安置静载试验设备。针对此现场情况,没有条件进行基桩验收静载检测和深层平板荷载试验及岩层平板载荷试验。因此本工程人工挖孔桩最大的难点就是如何解决桩基静载试验的问题。

3 桩基检测解决方案

为保证桩基施工质量及桩基检测的合理性,在桩基施工前经各方探讨,按桩基设计说明要求,在桩基全面施工前应进行试桩以最终确定单桩竖向承载力特征值,提供试验结果给设计及地勘单位。

试验桩选择:为得到有代表性数据,按不利条件选择原则,试验桩选择在持力层较浅的区域,且入岩深度只取0.5倍桩径,先行施工3根挖孔桩作为静载试验桩,用于复核单桩竖向承载力。试验桩规格:C30砼,桩径D=1000mm,扩大头D1=1000mm,主筋16Φ18(HRB400),箍筋φ10@100/200(HPB300)。设计单桩承载力特征值为5000KN,持力层为中等风化基岩6-3,有效桩长不小于12米,入岩深度500mm。桩内埋置应力应变计,用于测算桩侧阻力及桩端阻力。在桩身砼强度满足要求后争取进行破坏性静载荷试验。

试验桩试验结果:1#试验桩:有效桩长12.1米,实测单桩竖向抗压极限承载力16000KN。2#试验桩:有效桩长14.4米,实测单桩竖向抗压极限承载力16000KN。3#试验桩:有效桩长17.7米,实测单桩竖向抗压极限承载力18000KN。

试验桩试验结果分析:(1)静载测试分析:3根试验桩最终全部做了破坏性试验,破坏前一级荷载达设计特征值3倍以上,远超检测规范规定的极限承载力要达2倍特征值的要求。(2)内力测试分析:当加载到设计

特征值5000KN时(取内力报告中最接近的一档数据,桩径1m再加护壁厚,有效直径取1.2m,以下类似),1#~3#桩端承载力分别是1055KN、198KN、24KN,这时候主要是侧阻力发挥作用,侧阻力占比达80%以上;当加载到2倍设计特征值时,1#~3#桩端承载力分别是4922KN、4102KN、2887KN,对应侧阻力分别是4998KN、5906KN、7050KN;加载到破坏前,侧阻力增加很少,但1#~3#桩端承载力分别达到10272KN、9347KN、9832KN。分析以上内力测试数据,无论是侧阻力还是端阻力,实际值均远大于设计计算值,试验桩实际承载能力远大于设计要求承载力。

根据《桩身内力测试报告》最后结论提供的摩阻力与端阻力值,设计院对现有桩型的单桩承载力作了复核,在考虑实际土层作用力下,设计承载力均高于按地勘报告计算的值。附计算对比表如下:

根据现行《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014的3.3.7条规定,对于端承型大直径灌注桩,当受设备或现场条件限制无法检测单桩竖向抗压承载力时,可采用钻芯法测定桩底沉渣厚度,并钻取桩端持力层岩土芯样检验桩端持力层,检测数量不应少于总桩数的10%,且不应少于10根。此条已由设计院出具设计变更并经图审通过。

据此可以确定,只要在桩身质量合格、桩底沉渣符合规范要求、保证桩端进入设计持力层的前提下,基桩承载力将能满足设计要求。因此在无法对工程桩做竖向抗压承载力的条件下,通过钻芯法代替竖向抗压承载力检测验证成桩质量作为检测手段是可行的。

4 结语语

实践证明,在设计试桩提供详细参数的前提下,深基坑坑底人工挖孔桩检测用钻芯法代替竖向抗压承载力检测验证成桩质量是可靠的,桩基承载力能满足设计要求,沉降量小。当然由于各地区土质情况差异性较大,用钻芯法代替竖向抗压承载力检测验证成桩质量,是否需要设计试桩提供详细的参数作为前提,还有待验证。

论文作者:刘能志

论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期

论文发表时间:2018/5/22

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