談如何確定工程樁靜載檢測方案

摘要：工程建設的過程中普遍要使用到樁基。如何選擇工程樁檢測的方法，關系到整個建設工程的質量。工程樁靜載檢測方法主要對樁基的承載能力進行檢測，能夠對樁基礎工程的施工質量有較為直觀和準確的反映。工程樁靜載檢測方法可以根據樁基沉降的收斂情況和荷載維持的時間分為兩種方法，快速和慢速維持荷載法。本文對這兩種方法進行了分析，并就實際工程施工中工程樁靜載檢測方案的選擇進行了探討。

關鍵詞：工程樁；靜載檢測；檢測方法

改革開放以來，我國的建筑行業(yè)得到了飛速的發(fā)展，工程建設的數量不斷增加。樁基在工程建設中的運用非常普遍，這主要是由于其承載力高、安全性高。鑒于樁基質量關系到整個工程的質量，如何檢測樁基的質量成為了工程建設中一個重要的問題。樁基的靜載檢測是一種目前檢測基樁承載力的使用最廣泛、最直觀、最可靠的傳統(tǒng)樁基檢測方法。因此，選擇和確定工程樁靜載檢測方案對保障工程質量有著重要的意義。本人根據多年靜載工作經驗，對如何確定工程樁靜載檢測方案進行了探討，旨在提高靜載檢測方案選擇的科學性。

1.工程樁靜載檢測方案的簡介

作為工程建設中的地下隱蔽工程，樁基一旦出現質量問題則難以在竣工后再進行修補，因此其質量必須利用樁基檢測來進行保障。靜載檢測是工程樁質量檢測最常用的檢測方法之一，主要是對樁基在各級荷載的作用下的沉降收斂情況、各級荷載維持的時間兩個方面來進行檢測[1]。靜載檢測方法可以分為快速和慢速維持荷載法兩種方法[2]，應用時需根據工程的實際情況來進行檢測方案的選擇。

①慢速維持荷載法。在實施該方法的過程中，要等樁基的沉降達到了相對穩(wěn)定標準才能夠進行下一級的荷載試驗。穩(wěn)定標準是，每1h內樁頂沉降量不超過0.1mm，并連續(xù)出現兩次（由1.5h內的沉降觀測值計算）。

②快速維持荷載法。同樣要達到穩(wěn)定的標準時再施加下一級荷載，只是穩(wěn)定的標準較慢速維持荷載法有所不同。穩(wěn)定的標準為，加載時每級荷載維持時間不少于1h，最后15min時間間隔的樁頂沉降增量小于相鄰15min時間間隔的樁頂沉降增量[3]。

2.如何確定工程樁靜載檢測的方法

要對工程樁靜載檢測方法進行選擇，主要的根據除了各級荷載維持的時間方面的考慮，還有慢速維持荷載法和快速維持荷載法在實際操作過程中的誤差問題[4]。要對兩種靜載檢測方法進行分析，最終確定不同性質的工程樁靜載檢測方案。

2.1慢速維持荷載法的誤差

慢速維持荷載法的每級荷載維持時間與工程樁在實際工作情況中的荷載狀態(tài)比較接近，適用于指導設計和有爭議的樁基工程的靜載試驗中[3]。慢速維持荷載法主要存在以下幾個方面的誤差。

2.1.1加載分級的誤差

一般情況下，在慢速維持荷載法中，將加載分級分為10至15級左右，施加每一級荷載之后，就要在第5min、第10min、第30min、第45min和第60min時對樁頂的沉降量進行測量。之后每30min還要對其沉降量進行測量。在判定實際的承載力時，鑒于相關規(guī)定中對于安全方面的考慮，在分析和確定基樁的豎向抗壓承載力時可能會比實際測量情況要小。慢速維持荷載法的加載分級的誤差一般在百分之七至百分之十左右，雖然是處于安全因素的考慮，但也難免會對基樁的豎向抗壓承載力造成浪費。

2.1.2加載操作的誤差

根據有關部門的相關規(guī)定，在使用慢速維持荷載法的過程中，將一小時定為其穩(wěn)定標準時間，規(guī)定在穩(wěn)定標準時間內樁頂的沉降量要低于0.1mm，并且按照沉降觀測技術，施加分級荷載的30min開始，90min內每30min進行一次觀測，樁頂沉降量不超過0.1mm的情況要連續(xù)出現兩次。要施加下一級荷載，就必須先等樁頂的沉降速率能夠達到溫度標準。但是由于靜載普遍是戶外開放式作業(yè)干擾因素較多，在實際操作的過程中，穩(wěn)定標準內低于0.1mm的設定往往過于嚴格，難以達到，在操作中經常會出現誤差，使得檢測時間不必要的延長。

2.1.3測讀的誤差

按照相關標準，為了確保檢測結果的精確度，在檢測的過程中必須嚴格控制測讀誤差。然而在實際操作的過程中測讀誤差是難以避免的。測讀儀表的安裝、基準梁的安裝、基準樁或基準墩沉降量的測讀等等，這些過程中都會受到各種因素的影響，例如人為因素、現場環(huán)境因素以及測讀儀表本身的因素等等。人為原因主要是操作人員技術不熟練、責任心不強等等；現場環(huán)境原因主要是在檢測的過程中受到了環(huán)境溫度濕度變化或其他工程施工的干擾而造成失誤等等；測讀儀表本身的原因主要是測讀儀表存在的合理誤差或質量不過關。目前測讀數據多數應用靜載儀自動采集位移及油壓傳感器數據，已經大大降低人為因素的影響。

2.1.4判定承載力出現誤差

判定承載力的標準一般是對試驗中得到的s-lgt曲線和Q-s曲線進行綜合。在實際操作中，大多數工程樁如果施工質量達標，檢驗達標，通過了承載力測試之后，Q-s曲線的變化就比較緩慢，對工程樁承載力的判定誤差較小。然而如果出現Q-s曲線呈陡降型，則相關規(guī)定中為了確保安全，在對承載力的測算中會從Q-s曲線開始出現陡降的級數中倒退一級，這就會出現所謂的判定承載力的誤差[5]。此時可以將陡降起點段的承載力極限值作為承載力標準。

2.2快速維持荷載法的誤差

快速維持荷載法，其誤差出現的情況與慢速維持荷載法比較相似。根據實驗結果發(fā)現，如果分級情況相同，快速維持荷載法對承載力判定的誤差比慢速維持荷載法高百分之五至百分之十。然而在實際操作過程中，由于快速維持荷載法的加載分級比慢速維持荷載法的分級時間更加均勻，分級誤差反而小于慢速維持荷載法。快速維持荷載法判定受檢樁穩(wěn)定主要根據樁頂沉降收斂的情況來決定的，從而判斷是否對本級荷載時間進行延長，相對慢速維持荷載法過于嚴格的穩(wěn)定標準降低了環(huán)境誤差對判穩(wěn)的影響。

在緩變性的Q-s曲線中，快速維持荷載法對承載力的判定誤差基本與慢速維持荷載法相同，其樁頂總沉降量比慢速維持荷載法的沉降量略小。如果Q-s曲線為緩變性，但樁基的實際承載力卻比設計要求小，則可以在第一小時對本級的荷載量進行控制。這是因為在每一級荷載下的樁基其本級絕大部分的沉降量都在第一小時發(fā)生。由于慢速維持荷載法收斂標準嚴格造成檢測時間長和測讀次數多所帶來的非人為誤差產生的概率更大，因此，相對之下，快速維持荷載法在樁基沉降量方面的誤差反而更小。在陡降型Q-s曲線中，由于快速維持荷載法的分級更為細致，某一級加載分級量與極限承載力更為接近[6]。所以一般情況下，只要操作和分級選擇得當，快速維持荷載法對極限承載力的判定誤差小于慢速維持荷載法。

3.工程樁靜載檢測方案的最終確定

根據對靜載檢測方法中兩種方法在各方面的誤差進行分析，可以發(fā)現在工程樁的靜載試驗的實際操作過程中，只要分級得當，快速維持荷載法比慢速維持荷載法，環(huán)境和判斷承載力因素影響而引起的誤差，總體存在誤差更小、并能縮短試驗的周期，相對成本更低。因此，多數情況下，快速維持荷載法是工程樁靜載檢測試驗中的最佳方案。根據本人工作實踐和與省內多個友站同行的交流發(fā)現，目前廣東地區(qū)樁基靜載檢測由于存在以上優(yōu)勢采用快速維持荷載法越來越普遍。而對于摩擦樁或樁端持力層為遇水易軟化的風化巖層，樁端阻力較少或持力層不穩(wěn)定的工程樁，宜采用慢速維持荷載法[2]。

4.結語

對工程樁靜載檢測方案的選擇主要是通過對慢速維持荷載法和快速維持荷載法的實際誤差進行比較，一般情況下，在工期比較緊迫、對成本控制比較嚴格的情況下，只要進行規(guī)范的操作，分級適當，快速維持荷載法是比較理想的工程樁靜載檢測方法。

參考文獻：

[1]張亞軍，梁力，董天文. 豎向承壓螺旋樁基礎極限承載力判定[J]. 遼寧工程技術大學學報（自然科學版）. 2013（04）

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[3] 廣東省建設工程質量安全監(jiān)督檢測總站. 工程樁質量檢測技術培訓教材[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社. 2009：448-449

[4] 石明生，閆懷先，張永雨.深埋樁頂PHC樁承載力載荷試驗研究[J]. 施工技術. 2012（S1）

[5] 王之軍，毛志新，劉劍平.等截面抗拔樁極限承載力的灰色預測[J]. 探礦工程（巖土鉆掘工程）. 2011（S1）

[6] 陳亞東，王旭東，宰金珉.復合樁基承臺下土的極限承載力提高值分析[J]. 南京工業(yè)大學學報（自然科學版）. 2011（03）