某工程大噸位樁基抗壓靜載試驗方案

張啟來

(身份證號：210213198701082538)

某工程大噸位樁基抗壓靜載試驗方案

張啟來

(身份證號：210213198701082538)

本文通過對對某工程大噸位樁基抗壓靜載試驗，提出檢測方案，并在后期通過事件檢驗了該方案后，得出一些想法，供相關工程參考。

樁基 大噸位 靜載試驗 堆載

近些年來，隨著建筑工程的發展，高層、超高層等的建筑比比皆是，隨之而來的是對地基的處理，其中又以大噸位樁基占據了不小的一席之地。本文，以某工程的大噸位樁基檢測為實例對其技術方案、及現場遇到的問題談談個人的看法。

1 工程概況

該工程為框架剪力墻結構，建筑層數為地上33層、地下3層，采用機械成孔灌注灌注樁，樁身混凝土強度為C40，樁徑為1200mm-1400mm，樁端部持力層為中風化石灰巖，場地由填海形成。

本次檢測點，單樁豎向抗壓承載力特征值為12000kN，樁徑為1200mm，根據《建筑基樁檢測技術規范》JGJ106-2014（以下稱 JGJ106-2014）中規定，本次檢測的最大荷載加載值為24000kN。根據JGJ106-2014的規定，其反力裝置提供的反力不得小于最大荷載加載值的1.2倍，即28800kN。

2 工作原理

本次基樁的豎向抗壓靜載荷試驗采用堆載的方法，裝置主要包括加載和沉降觀測兩部分組成，由千斤頂和油壓傳感器作為計量荷載值，并通過上部荷載來提供反力，使用JCQ-503E靜力載荷測試儀進行自動分級加載并記錄。

3 儀器設備

（1）反力系統：試驗采用堆載法，上部有效總荷載不少于28800kN。

（2）加載系統：選用超高壓電動油泵與千斤頂相連加載，以油壓傳感器計量荷載值。油泵為四進四出，共連接4個800T型千斤頂。

（3）位移測量系統：于試樁樁頂同一截面上，對稱布置四只位移傳感器，用于觀測試樁樁頂上沉降量。

（4）數據采集采用JCQ-503E樁基檢測儀進行自動采集、記錄，實現全自動、半無人值守的采集、記錄工作。

4 檢測前準備工作

（1）工程資料收集

資料收集包括：靜載試驗檢測委托書、試驗樁施工記錄、地質勘察報告、基樁平面布置圖、樁基礎設計說明等。通過以上資料的收集，可以在試驗前確認試驗的噸位、樁位，樁基的施工情況，為后續試驗方案的制定提供技術依據。

（2）堆重平臺支座的布置

堆重平臺支座由1m×1m×2m和1m×1m×4m的混凝土構件構成，每塊重分別約45kN和90kN，以待檢樁為中心，對稱布置于兩邊，每邊擺三層，其中每邊：第一層擺放24個1m×1m×2m，第二次擺放6個1m×1m×4m，第三層擺放2個1m×1m×4m。

其中，支座底總面積為96㎡，總重約為1800kN。故總荷載臺（含支座）總重量為約為30600kN。由此推出支座承載力為320kPa，根據JGJ106-2014，故地基承載力特征值不小于214kPa。由于整個場地為填海形成故，使用級配碎石土換填土層并壓實，換填范圍不小于以樁位中心、邊長為20m的矩形，處理深度不小于3m。

（3）樁頭的處理

樁頭應先剔鑿掉樁頂部的破碎層和軟弱混凝土，并將樁頂磨平。距樁頂1倍樁徑范圍內，用厚度為5mm的鋼板圍裹箍緊。并在樁頭鋪30mm左右的細沙。

（4）千斤頂的擺放

千斤頂共使用4個同規格同型號的800T千斤頂，按正方形型坐在一個直徑為1300mm的圓形鋼板上，千斤頂與千斤頂之間間距為50mm，組成千斤頂組，采用并聯同步工作。其中千斤頂下部的鋼板總厚度不小于 100mm，上部鋼板不小于50mm，材料采用錳板。上下并加設套板設置傳力柱，保證下板與樁頭接觸面面積一致，上板與主梁有足夠的接觸面積，千斤頂組中心軸與待檢樁的中心軸重合。

（5）鋼梁的擺放

鋼梁使用2根12m的箱型主梁和6根12m的箱型次梁組合，由次梁和混凝土構件共同組合承重平臺，主梁在堆載吊裝時，不作為堆載平臺的受力構件，僅在檢測開始后作為主要受力構件。其中，次梁分布于主梁上方，主梁兩端使用1m× 1m×2m的混凝土構件作為支座。主梁的中心與千斤頂組中心軸重合。次梁垂直于主梁布置于主梁上方，放置于堆重平臺的支座上。鋼梁的布置圖如下圖。

鋼梁、支墩、千斤頂擺放視圖

（6）場地的處理及吊運、堆載

現場應提供檢測場地道路，用于70t吊車及板車作業，檢測場地道路應鋪設不少于 200厚的碎石并壓實，堆載時，隨時應注意支座沉降，避免不均勻沉降，同時觀測次梁與主梁、主梁與千斤頂組之間的間距變化。確保主梁與樁頭保持水平且垂直于樁身。

使用1m×1m×4m混凝土構件作為堆載用配重，堆載時應避免通長縫隙，并交錯擺放。并有規律的逐層遞減每層擺放數量。

（7）設備安裝

吊運工作結束后，根據主次鋼梁中心標記，檢查各個中心軸是否重合，如不重合，采取補救措施，并用水平尺檢查主梁次梁是否在水平方向。

沿支座順行方向的左右方向架設基準梁，并在樁頂200mm以下的位置鉆孔設置樁的測量位移基準點，并架設位移傳感器，連接設備，檢查油路是否暢通，千斤頂組是否能夠同時供荷。

（8）檢測方法

檢測前，應檢查設備連接、油路連接等情況，確保設備正常工作。加荷前，應提前預壓，預壓荷載為最大加載量的 1/10，預壓時，檢查設備、配重等的工作狀況。預壓后，卸載至0后，開始加試驗加載。加載由JCQ-503E樁基檢測儀進行自動控制加載并自動采集數據，采用慢速維持荷載法。

檢測過程中，應注意通過油位表觀察油泵站內液壓油是否足夠，達到油位表下限時，應及時向油泵站內灌油；時刻注意千斤頂組、位移傳感器等是否達到行程上限，如達到行程上限，及時采取補救措施。

5 結語

該檢測技術方法，在檢測過程中依然存在著瑕疵，比如：在主梁與千斤頂之間預留的空間過大，使得之間添加的點半過多過高；超高壓油泵站的供油速度比預計的要慢，加荷速度十分緩慢；等等。這無不看出大噸位樁基檢測的難度。同時我們還可以得到以下幾個結論：

（1）由于大噸位樁基豎向抗壓靜載試驗，在吊運、換填、配重等方面的成本比較巨大，因此在檢測前，一定要制定盡可能詳細的檢測技術方案，否則一旦有一處為考慮周全，很容易就導致整個試驗的失敗。

（2）由于噸位級別大，所以安全方面要格外的注意，這包括了樁基本身的安全、檢測設備的安全和人的安全，都要注意到。

（3）考慮到該級別的檢測過程中，不確定因素過多，雖然現在多數廠家生產的檢測設備可以做到全自動無人值守的進行檢測，但還是應有人在檢測現場以防止不確定因素的產生。

[1]JGJ106—2014，建筑基樁檢測技術規范[S]

[2]《工程地質手冊》編委會，工程地質手冊（第四版），中國建筑工業出版社[M]

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1007-6344（2015）03-0289-01