论文部分内容阅读
摘要：近年来，很多的重要建筑物的基础均采用桩基础，特别是大吨位的桩基础已经十分普遍。为了确保建筑物的安全，必须对桩质量的可靠性进行检测评价，最直观的方法就是单桩竖向抗压静载试验。一般极限荷载超过15000kN的成为大吨位载荷试验。这种大吨位载荷试验从桩帽的施工，桩间土的处理，反力装置的安装，均需严格控制过程质量。同时，由于堆载吨位大，堆载完成后自重引起的沉降极易压住千斤顶，影响试验准确性
关键词：桩基静载试验;大吨位;常见问题;处理措施
一、工程概况
阳泉市宁波北路（福州路-漾泉大道）建设工程（三标段）桥梁桩基0#桥台钢筋混凝土灌注桩共18根，桩径均为1.5m。基桩设计有摩擦桩和端承桩两种，桩身混凝土强度等级为C30。
二、场地处理措施及桩帽制作
由于本次静载试验吨位较大，需在试验桩周围清理出边长不少于20m的方形区域，现场右幅7号桩北侧1m左右即为临空边坡，为了保证试验的安全，需要在右幅7号桩北侧至少外扩10m进行回填，回填宽度20m，试验桩侧均需要进行回填碾压，回填至高于桩帽顶层平面100mm，回填时应选择合适材料并分层碾压，确保其地基强度和稳定性。
再进行试验前需进行桩帽制作。过程如下：
（一）做桩帽前，凿掉桩顶部的破碎层和疏松混凝土，凿后的混凝土面应平整。
（二）接桩后的桩头应平整，桩头中轴线与桩身上部的的中轴线应重合。
（三）使用厚度不小于5mm、宽度不小于1.5m的钢板围裹桩顶，要求围裹后钢板顶部与凿后的混凝土面距离宜为1.1m
（四）桩头主筋应全部直通至桩顶保护层之下，各主筋应在同一高度上，使用直径为8mm的钢筋做成钢筋网片，钢筋网片为50mm的方格网。钢筋网片共7层，距钢板顶部设置钢筋网片3层，每层间距100mm;再往下设置4层钢筋网片，每层间距200mm，平面示意图及刨面示意图见附图。
（五）将凿后的混凝土面清扫干净，并保持湿润。使用C50混凝土灌注至钢板顶面，灌注时应振捣密实，灌注完成后进行抹面、养护。
三、试验设备
（一）本次试验采用压重平台反力装置，配重应在试验开始前一次加上，并均匀稳固放置于平台上，总配重不少于19200kN。
（二）加荷装置
采用4台500t油压千斤顶自动加荷，用联于千斤顶的压力传感器控制每级加荷量。
（三）沉降观测系统
在承压板的两个正交对角线方向对称安装4个位移传感器测读沉降量。
四、桩基静载试验中的常见问题和处理措施
（一） 油路
1、平时应检查油管是否破损，其承受液压油压力是否达到安全要求。试验前，正确连接千斤顶、三通油伐和油泵之间的油管。
2、加载，对于较大吨位（如2000吨）的静载试验，需要4个600吨千斤顶并联工作。加荷过程，宜备2台油泵交替使用。当一个油泵液压油油全注入到千斤顶后，继续加荷需要把油管拆装到另一台满油油泵继续加载，之后再将第一台空油泵加满油，准备交接替换。
3、卸载回油，由于加载时油量较多，需要卸满一个油泵后，拆油管装到另一空油泵继续回油，第二台油泵装满后，剩下的回油到空桶里。卸载回油是掌握油路的关键点，需要一人操作仪器，另一人配合做好拆装油管和开关三通油伐工作。回油到最后，最好用油泵单接千斤顶抽油到稍微负压，确保顶内油排尽。若油未排尽，使用工具拆下千斤顶的进油嘴放油。拆的时候要缓慢注意人别正对着油嘴，因为压力顶内油可能在拧出油嘴时喷射出来伤人。
（二）预防出现“吃顶”现象
“吃顶”现象指在堆载过程，由于两边支墩下地基土承载力不够，支墩在堆载重力不断加大而下沉，沉到距离后，千斤顶上主梁将与次梁接触传力，这时的压重不再僅由两边支墩承担，而渐渐转为部分分压到了主梁上，继而传到千斤顶和桩上。吊载完成，分到桩上的压力多大视支墩下沉多少而定，这种情况导致未试验先加载到桩上了，如果压到桩上的压重约为1/10，则可认为预压，开展试验;但如果已经分压到全部配重，则正式试验沉降很少，因为堆载时候已经由于桩承担所有压重沉降完了。出现“吃顶”现象，需要另选试验点和重新吊载，将产生多一倍的吊载分包费、耽误施工工期等后果，如何处理这种情况呢？现场实际情况大多数雨天或地基土潮湿导致地基土承载力较低不足。现场为提高地基土承载力，可以加铺一定厚度的砖渣和废弃管桩桩头。这样吊载完成后，支墩不会下沉，主次梁之间仍然有一定距离，可以正常开展试验。
（三）桩头处理
以现场管桩静载试验为例，加载后期某一级，沉降突增，量达到上一级加载沉降增量5倍并超过40mm。这种情况，按照规范应该终止试验，判定承载力特征值为上一级荷载的1/2，未能达到设计要求。拆卸下压重平台观看桩头，发现该管桩桩头裂了。这就产生一个疑问：是否试验过程最后一级加载压裂了桩头，裂隙导致沉降加大，而不是整根桩下沉增大呢？这可能有误判嫌疑。该现象容易被忽视，但实际存在。规范规定：混凝土桩头加固应按照附录进行。试验前应认真要求和监督吊桩分包单位配合做好桩头处理工作，管桩桩头应焊接有法兰盘，用桩头夹夹紧，在其上铺一定厚度沙子让桩头试验过程压力均匀，确保试验的准确性。
五、终止加荷条件
（一）某级荷载作用下，桩的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍;且桩顶总沉降量超过40mm时;
（二）某级荷载作用下，桩的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24小时未达到相对稳定;
（三）达到最大加载量16200kN且桩顶沉降达到相对稳定标准。
六、检测结果分析
D1：荷载加到16200kN时，沉降量累计值为2.59mm，未出现破坏特征，但已达到最大加荷量，故停止试验。通过对该桩Q-s和s-lgt曲线进行分析，根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014中4.4.2条可确定该桩极限承载力Qu为16200kN。
D2：荷载加到16200kN时，沉降量累计值为5.37mm，未出现破坏特征，但已达到最大加荷量，故停止试验。通过对该桩Q-s和s-lgt曲线进行分析，根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014中4.4.2条可确定该桩极限承载力Qu为16200kN。
D3：荷载加到16200kN时，沉降量累计值为4.17mm，未出现破坏特征，但已达到最大加荷量，故停止试验。 p通过对该桩Q-s和s-lgt曲线进行分析，根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014中4.4.2条可确定该桩极限承载力Qu为16200kN。
七、总结
桩基静载试验在桩基承载力检测中所具有的作用和地位是可以肯定的，虽然在具体的实施过程中可能会出现一些问题，但只要我们不断的积累经验与方法，通过对各种问题深入分析，对应充分做好各项工作，相信可以有效减少和避免问题的发生，为桩基静载试验提供可靠保障。
参考文献：
[1]DBJ 15- 60-2008.建筑地基基础检测规范[S].
[2]JGJ106-2014.建筑基桩检测技术规范[S].
作者简介：
潘军强（1981-7-16），男，民族：汉，籍贯：山西运城，学历：大专，职称：无，研究方向：勘察检测。
关键词：桩基静载试验;大吨位;常见问题;处理措施
一、工程概况
阳泉市宁波北路（福州路-漾泉大道）建设工程（三标段）桥梁桩基0#桥台钢筋混凝土灌注桩共18根，桩径均为1.5m。基桩设计有摩擦桩和端承桩两种，桩身混凝土强度等级为C30。
二、场地处理措施及桩帽制作
由于本次静载试验吨位较大，需在试验桩周围清理出边长不少于20m的方形区域，现场右幅7号桩北侧1m左右即为临空边坡，为了保证试验的安全，需要在右幅7号桩北侧至少外扩10m进行回填，回填宽度20m，试验桩侧均需要进行回填碾压，回填至高于桩帽顶层平面100mm，回填时应选择合适材料并分层碾压，确保其地基强度和稳定性。
再进行试验前需进行桩帽制作。过程如下：
（一）做桩帽前，凿掉桩顶部的破碎层和疏松混凝土，凿后的混凝土面应平整。
（二）接桩后的桩头应平整，桩头中轴线与桩身上部的的中轴线应重合。
（三）使用厚度不小于5mm、宽度不小于1.5m的钢板围裹桩顶，要求围裹后钢板顶部与凿后的混凝土面距离宜为1.1m
（四）桩头主筋应全部直通至桩顶保护层之下，各主筋应在同一高度上，使用直径为8mm的钢筋做成钢筋网片，钢筋网片为50mm的方格网。钢筋网片共7层，距钢板顶部设置钢筋网片3层，每层间距100mm;再往下设置4层钢筋网片，每层间距200mm，平面示意图及刨面示意图见附图。
（五）将凿后的混凝土面清扫干净，并保持湿润。使用C50混凝土灌注至钢板顶面，灌注时应振捣密实，灌注完成后进行抹面、养护。
三、试验设备
（一）本次试验采用压重平台反力装置，配重应在试验开始前一次加上，并均匀稳固放置于平台上，总配重不少于19200kN。
（二）加荷装置
采用4台500t油压千斤顶自动加荷，用联于千斤顶的压力传感器控制每级加荷量。
（三）沉降观测系统
在承压板的两个正交对角线方向对称安装4个位移传感器测读沉降量。
四、桩基静载试验中的常见问题和处理措施
（一） 油路
1、平时应检查油管是否破损，其承受液压油压力是否达到安全要求。试验前，正确连接千斤顶、三通油伐和油泵之间的油管。
2、加载，对于较大吨位（如2000吨）的静载试验，需要4个600吨千斤顶并联工作。加荷过程，宜备2台油泵交替使用。当一个油泵液压油油全注入到千斤顶后，继续加荷需要把油管拆装到另一台满油油泵继续加载，之后再将第一台空油泵加满油，准备交接替换。
3、卸载回油，由于加载时油量较多，需要卸满一个油泵后，拆油管装到另一空油泵继续回油，第二台油泵装满后，剩下的回油到空桶里。卸载回油是掌握油路的关键点，需要一人操作仪器，另一人配合做好拆装油管和开关三通油伐工作。回油到最后，最好用油泵单接千斤顶抽油到稍微负压，确保顶内油排尽。若油未排尽，使用工具拆下千斤顶的进油嘴放油。拆的时候要缓慢注意人别正对着油嘴，因为压力顶内油可能在拧出油嘴时喷射出来伤人。
（二）预防出现“吃顶”现象
“吃顶”现象指在堆载过程，由于两边支墩下地基土承载力不够，支墩在堆载重力不断加大而下沉，沉到距离后，千斤顶上主梁将与次梁接触传力，这时的压重不再僅由两边支墩承担，而渐渐转为部分分压到了主梁上，继而传到千斤顶和桩上。吊载完成，分到桩上的压力多大视支墩下沉多少而定，这种情况导致未试验先加载到桩上了，如果压到桩上的压重约为1/10，则可认为预压，开展试验;但如果已经分压到全部配重，则正式试验沉降很少，因为堆载时候已经由于桩承担所有压重沉降完了。出现“吃顶”现象，需要另选试验点和重新吊载，将产生多一倍的吊载分包费、耽误施工工期等后果，如何处理这种情况呢？现场实际情况大多数雨天或地基土潮湿导致地基土承载力较低不足。现场为提高地基土承载力，可以加铺一定厚度的砖渣和废弃管桩桩头。这样吊载完成后，支墩不会下沉，主次梁之间仍然有一定距离，可以正常开展试验。
（三）桩头处理
以现场管桩静载试验为例，加载后期某一级，沉降突增，量达到上一级加载沉降增量5倍并超过40mm。这种情况，按照规范应该终止试验，判定承载力特征值为上一级荷载的1/2，未能达到设计要求。拆卸下压重平台观看桩头，发现该管桩桩头裂了。这就产生一个疑问：是否试验过程最后一级加载压裂了桩头，裂隙导致沉降加大，而不是整根桩下沉增大呢？这可能有误判嫌疑。该现象容易被忽视，但实际存在。规范规定：混凝土桩头加固应按照附录进行。试验前应认真要求和监督吊桩分包单位配合做好桩头处理工作，管桩桩头应焊接有法兰盘，用桩头夹夹紧，在其上铺一定厚度沙子让桩头试验过程压力均匀，确保试验的准确性。
五、终止加荷条件
（一）某级荷载作用下，桩的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍;且桩顶总沉降量超过40mm时;
（二）某级荷载作用下，桩的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24小时未达到相对稳定;
（三）达到最大加载量16200kN且桩顶沉降达到相对稳定标准。
六、检测结果分析
D1：荷载加到16200kN时，沉降量累计值为2.59mm，未出现破坏特征，但已达到最大加荷量，故停止试验。通过对该桩Q-s和s-lgt曲线进行分析，根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014中4.4.2条可确定该桩极限承载力Qu为16200kN。
D2：荷载加到16200kN时，沉降量累计值为5.37mm，未出现破坏特征，但已达到最大加荷量，故停止试验。通过对该桩Q-s和s-lgt曲线进行分析，根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014中4.4.2条可确定该桩极限承载力Qu为16200kN。
D3：荷载加到16200kN时，沉降量累计值为4.17mm，未出现破坏特征，但已达到最大加荷量，故停止试验。 p通过对该桩Q-s和s-lgt曲线进行分析，根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014中4.4.2条可确定该桩极限承载力Qu为16200kN。
七、总结
桩基静载试验在桩基承载力检测中所具有的作用和地位是可以肯定的，虽然在具体的实施过程中可能会出现一些问题，但只要我们不断的积累经验与方法，通过对各种问题深入分析，对应充分做好各项工作，相信可以有效减少和避免问题的发生，为桩基静载试验提供可靠保障。
参考文献：
[1]DBJ 15- 60-2008.建筑地基基础检测规范[S].
[2]JGJ106-2014.建筑基桩检测技术规范[S].
作者简介：
潘军强（1981-7-16），男，民族：汉，籍贯：山西运城，学历：大专，职称：无，研究方向：勘察检测。