广州市番禺区建设工程质量检测中心511400
摘要:在建筑过程中,为了检测桩基的承载力,静载试验是最直观、最有效的方式,在这方面,虽然我国积累了一定的经验,但是,在静载试验检测中,还是会有很多问题。本文介绍了这个试验的重要性,分析静载试验检测存在的问题,并提出了解决措施。
关键词:建筑工程;桩基;静载试验;检测;技术
随着建筑业的发展,在基础工程中,桩基得到了广泛的应用。通过桩基,上部结构的荷载能被传入到深层的土层中,减少了建筑的不均匀沉降,以及基础的沉降,因此,桩基在高层建筑、重型厂房,以及桥梁等工程中得到广泛的应用。桩基工程具有一定的隐蔽性,其质量直接决定着建筑工程的安全性,如果桩基出现问题,加固处理难度就会更大。在这样的情况下,桩基静载试验检测就具有了关键作用,对工程质量、施工安全都具有重要的意义,所以要保证桩基的承载力达到工程设计的标准。目前,检测承载力的最有效、最直观的方法就是静载试验。
一、桩基静载试验的重要性
(一)静载试验能保证桩基的理论、设计及施工
由于自身性能、地质条件,以及施工因素等都影响着桩基的质量,并且在荷载力的作用下,前期的理论设计对整个工程十分关键,不仅对技术有要求,对静载试验也有一定的标准,要想进一步的完善桩基理论设计,使其规范化,要验证静载实验,而试验离不开理论的支撑。对于桩基极限端阻力、侧阻力,应考虑到不同的施工工艺给其承载力造成的影响,要将现场试验与理论设计相融合,加快工程技术的发展。
(二)静载试验检测对桩基基础设计提供了依据
开展静载试验,主要是为了检测桩基所能承受荷载力,所以,要对设计理论进行验证,使设计者根据试验的结果,调整当下的施工,并不断的优化,以保证工程质量为前提,有效的节约资源、时间,进而确保桩基工程的质量、安全。
(三)桩基静载试验促进了新桩型、新枝术的应用
我国的建筑技术在不断的进步,为了满足我国基础建设,促进其发展,要对桩基的施工枝术进行不断的探究,验证其效果,主要依靠静载试验来证明,进而应用于施工建设中,此外还能找到新枝术的不足之处,并进行完善。
二、桩基静载试验中的问题及解决措施
(一)基准桩稳定性的问题
对桩基静载进行试验时,测量桩“顶”要用百分表,基准梁的位移量是其常用的方式。在试验中,要保证基准梁的稳定性,对人工设置的基准桩很重要,地表会出现附加压力,进而影响其稳定性,然而,静载试验很容易被忽视,要达到规范的标准,支承墩、试验桩,以及基准桩之间的距离要超过4d,不小于2米。当不具有可行的测试方法时,控制方法相对可行,以用周围的工程桩为基准桩,但是,大部分的工程都没有合适的场合,在其他的条件下,的基准桩的位置比较浅,由于地表土的变动,很容易受到影响,因此,要及时的掌握沉浮量的变化。
(二)堆载平台的偏心问题
当加荷系统使用其堆载平台时,由于过大的堆载量,或不足的堆载量,都很难控制堆载的中心,从而使偏心过大,在试验中,还不具有满足目标吨位的堆载,进而就会被向上顶动,在堆载平台的两个墩,造成了悬空,由于压力不能累积,使试验停止。若不能及时的察觉,停止加载,有的时候,还会导致堆载平台的塌方。对于堆载法,尤其是大吨位的试验,试验前,必须要制定可行性的施工方案,并且,在现场进行反力装置时,既要保证桩头中心与平台中心保持一致,又要让平台中心与重物中心保持一致。
(三)边堆载边试验的问题
为了避免主梁发生压实千斤顶的现象,如果荷载不足,应提前试验,即:边堆载边试验。通过该实验,不仅要注重安全性,还要注重堆载的方式,如果处理不当,就无法保证数据的可靠性。在堆载架上,由于重物逐渐增加,其重力会从主梁反压到千斤顶上,给千斤顶增加了很大的压强、顶力,加快了桩身的下沉速度,不过,压力表的读数是正常的,该现象是由加压测量系统的油路,以及常用的千斤顶共同形成的。当油压大于千斤顶压力时,压力会由单向阀进入千斤顶,直到压力平衡为止,此时,千斤顶的压强与压力表的显示是一样的。反之,当油泵不再加压时,油压就会被锁定,防止压力传到油管。对于千斤顶的活塞,其顶部增加了反力,桩顶的力也会增强,那么,压力表的读数不会发生改变,有的本级荷载会偏小,有的本级荷载会偏大,这就使得Q-S曲线不能显示试桩的变化规律。比如:某个工程,钢筋混凝土的方桩,桩径为350x350,桩长为26.0m,单桩的最大承载力为125OkN,进行试验堆载时,由于支墩周围的土体相对较差,且达到了一定的荷载,试验就可以开始了,通过曲线得知,第一级的沉降量为3.56mm,其结果偏大,而后面几级的沉降量变化很小,直到第六级之后,沉降正常,之所以出现这样的现象,主要是因为在第一级试验时,上部的重物过多,通过主梁,重力压到了千斤顶上,进而增加了千斤顶的顶力,桩顶上的压力达到了五级的荷载,促进了桩身的下沉,压力表的读数是正常的,导致后面的2-5级的沉降偏小。当实施边堆载边的试验时,在每级荷载稳定后,要再准备增加后一级的荷载,并且,在堆载的过程中,不能加压,其堆载量也不能超过该级的荷载量。另外,最后一级、两级荷载,不能堆载,避免影响桩的沉降量,总之,进行边堆载边试验时,应尽量消除不良因素。
(四)千斤顶被“压死”
桩基静载的试验中,常用的检测方法为堆载法。在施工的过程中,无法消除软土地基等影响因素的,面对特殊的地基时,试验之前,若在软土地基上直接安装了加载平台,由于软土地基不能承受支墩的压力,进而造成事故,平台倒塌。对堆载平台进行安装前,应加固支墩下面的地基,例如:换填、碾压。在千斤顶与主梁之间,应预留充足的间隙,避免由于支墩的沉降,“压死”千斤顶,出现过载,就无法按照规范来压实。此外,在试验前,若桩顶的预压超大,试验时,其沉降偏小,无法准确掌握桩基的承载力。
三、锚桩法的问题与解决措施
(一)钢筋拉断与脱焊
由于焊接工人的水平有限,或者应用钢筋的质量较低,当钢筋的受力达到一定的程度时,很容易出现锚桩钢筋拉断、脱焊的问题,不仅影响了试验的结果,还会出现坍塌,位移传感器、千斤顶都会被损坏,甚至会留下安全隐患。为了避防止锚桩的钢筋拉断、脱焊等问题,试验时,要尽可能的选择大于锚桩的主筋直径的钢筋,并且,还应强化工作人员的焊接枝术,使人工焊接的长度保持在10-15cm之间,在试验的过程中,如果加压的荷载过大,应采用双面焊接,保证钢筋结构的稳定性。
(二)抗拔力的问题
通过钢与锚桩的结合,可以形成共同的反力,此时,可将工程桩作为试验的锚桩,试验前,必须准确的计算出拔杭力、锚桩,如不精准,在试验时,会出现很大的钢筋的受拉程,此外,假如辅桩系统的位置布置没有达到对称要求,锚桩的杭拔力就会分布不均匀,这也会导致试验的失败,况且,在钢筋被拉断后对施工人员的安全也会造成威胁,所以,为了平稳顺利的进行试验,在保证工作人员的生命安全的前提下,要对锚桩的杭拔力进行详细的计算,把可能出现的受力不均或受力不足的问题,及时的反馈给业主或设计方。
结语
在规范中,规定了荷载应该试验之前,一次性堆载,由于因客观因素的影响,很难实现,如果仅仅考虑规范中的要求,无法完成试验工作,所以,应采取有效的方式,对于边堆载边的试验来说,以确保试验的数据准确性为前提,进而实现试验的目标,锚桩法由业主、设计方共同决定,在试验之前,应制定可行性的施工方案,认真的核算锚桩的杭拔力,如果锚、试验桩的距离存在问题时,应业主、设计方进行商议,选择合适的锚、试验桩,做好锚桩的焊接,避免出现问题。总之,在静载试验检测中,要认真、仔细,总结经验,找到沉降量、承载力之间的关系,有效的解决问题。
参考文献
[1]韩庆祝,胡胜华,韩朝.桩基静载试验自平衡法测试原理及方法[J].资源环境与工程,2009(06):122-123.
[2]常志松.试论桩基静载现场检测试验问题分析[[J].科学之友,2010(22):88.
[3]都智刚.谈基桩静载试验的数据整理和结果判定[J].山西建筑,2013,39(14):56-57.
[4]林俊奋.浅谈桩基静载检测中常见问题及处理措施[J].江西教材,2014(10).