基樁自平衡法檢測在實際工程中的應用

王本均

摘要：建筑工程中樁基礎的采用逐漸成為了一種趨勢，并且在大量的工程實踐中，它的類型和施工方法也得到了進一步的創(chuàng)新。對于基樁承載力的檢測不僅關系著施工活動的順利進行，而且也與工程施工成本的投入也有很大關系，因此，做好基樁承載力檢測工作就顯得十分重要。本文通過實際工程案例對自平衡法在基樁承載力檢測中的應用進行了分析。

關鍵詞：基樁承載力；自平衡法；檢測

中圖分類號：TU473.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）22-0175-02

引言

基樁承載力自平衡測試是近年對檢測大直徑灌注樁承載力的一種新方法，它是一種接近于豎向抗壓樁的實際工作條件的試驗方法。把一種特制的加載裝置一荷載箱一預先放置在樁身平衡點或樁底，將荷載箱的高壓油管和位移桿引到地面（或平臺）。由高壓油泵在地面（或平臺）向荷載箱充油加壓，荷載箱將力傳遞到樁身，其上部樁側極限摩阻力及自重與下部樁側極限摩阻力及極限樁端阻力相平衡來維持加載，從而獲是樁的承載力。

1工程案例

南部縣滿福壩片區(qū)棚戶區(qū)改造工程，是南部縣政府為改造、開發(fā)滿福壩片區(qū)棚戶區(qū)的一項為民工程，首期A9-01號地塊用于安置房建設，擬建六棟安置房及相應配套設施，由四川華西建筑設計院有限責任公司青羊分公司設計。為了查清建設場地的工程地質條件，為設計施工提供必要的地質資料和依據(jù)，受四川華西建筑設計院有限責任公司青羊分公司委托，達州市水利電力建筑勘察設計院承擔了該場地的地質勘察任務，具體由達州市水利電力建筑地質勘探隊實施。

由表1數(shù)據(jù)可知：本工程場地土類型為中軟土，建筑場地類別為Ⅱ類。本工程地段屬對建筑抗震一般地段。

2檢測的儀器設備

3檢測前的準備工作

（1）收集原始資料，了解試樁場地工程地質情況，試樁樁位對應的地質柱狀圖，試樁的基本情況（如樁長、樁徑、混凝土強度等級、施工日期、施工工藝等）。

（2）為了能夠提供足夠的樁端反力，需預先埋設壓漿管進行樁底壓漿，并延長施工樁端段，即試樁挖至設計要求的標高位置后，繼續(xù)往下挖0.8m深延長段（見圖3），其中0.3m為預留荷載箱的高度，0.5m為樁底加強層用來提供施加于樁身的向上反力。

（3）準備位移桿和位移管，位移桿用16-25mm直徑鋼筋，位移管采用42×2mm鋼管。

（4）準備直角筋和喇叭筋。直角筋直徑同鋼筋籠主筋，直角筋用來連接鋼筋籠和荷載箱，直角筋一端與上部鋼筋籠中的主筋相連，另一端與荷載箱的上頂板或下底板連接。直角筋的尺寸與使用方法（見圖4）。荷載箱上板中孔周邊應焊接導管導向喇叭筋，用來引導導管順利通過荷載箱。

（5）準備荷載箱。荷載箱安裝前需進行室內標定、試壓合格后，方可運至現(xiàn)場按要求進行焊接安裝。

（6）試樁和基準樁之間的中心距離應大于等于3D且不小于4.0m，基準樁應具有充分的穩(wěn)定性。

（7）基準樁和基準梁都應有一定的剛度。基準梁的截面高度不應小于其跨度的1/40，基準樁的線剛度不應小于基準梁線剛度的3倍。基準梁的一端應固定在基準樁上，另一端應簡支在基準樁上（能沿其軸線方向自由移動）。

4具體檢測中的要求

4.1對鋼筋籠加工及吊裝的要求

（1）在同一根鋼筋上宜少設接頭，由于鋼筋籠較長，現(xiàn)場施工過程中將鋼筋籠分兩段連接，鋼筋籠主筋采用直螺紋連接，主筋接頭按50%錯開，加強筋與主筋點焊連接。

（2）鋼筋籠安裝，鋼筋籠安裝采用吊車吊裝人孔，起吊時，確保鋼筋籠和上下兩組位移管不因吊裝而變形。吊裝時要對準孔位，吊直扶穩(wěn)、緩慢下沉，直至荷載箱人孔后，用枕木穿過鋼筋籠騎于孔口，再次檢查位移管是否偏位，焊接處是否脫落，檢查無誤后鋼筋籠再入孔，下籠過程中應避免鋼筋籠過多的碰撞孔壁，鋼筋籠到底后檢查鋼筋籠的平面位置偏差。

4.2澆筑混凝土時選用的導管

（1）樁徑小于1m時需根據(jù)荷載箱內孔寸選用導管。

（2）混凝土澆筑前應先清孔達標，導管使用前，應按樁長試拼接，除干澆混凝土外，根據(jù)水下混凝土流動擴散規(guī)律，導管埋深過小，往往使管外混凝土面上的浮漿沉渣挾裹卷入混凝土內，形成夾層；埋深過大，導管的超壓力減少，管內混凝土不易流出，容易產生堵管，并給導管的起升帶來困難。所以，保持合理的導管埋深，對水下混凝土的灌注是非常重要的。正常灌注時，導管埋人混凝土內深度一般為2.5～3.5m，最小深度為1.5～2.0m，最深不超過4m。

4.3對混凝土澆筑速度的要求

水下混凝土施工時，為防止鋼筋籠上浮，應降低混凝土的澆筑速度（注意：此處過早過快提升導管將導致荷載箱底板以下存在泥漿，直接影響成樁質量），當灌注的混凝土上升到荷載箱頂部4m以上時，提升導管，使其底口高于荷載箱頂部2m以上，即可恢復正常灌注速度。

4.4位移桿位移管延升至地面采取的穩(wěn)定措施

如因樁頂標高與地面標高相差大于1m時，為便于試驗操作，需將位移桿、位移管由樁頂延升至地面，采用枕木在地面搭設“井字架”，并在枕木上施加一定配重，將位移管延升至需要高度后將其固定在枕木上，使其不能橫向移動或轉動，保證試驗過程穩(wěn)定可靠。

5基樁自平衡法檢測的優(yōu)勢

通過對南部縣滿福壩片區(qū)棚戶區(qū)改造工程所采用的基樁自平衡法檢測應用分析，相對于傳統(tǒng)的靜載試驗法（堆載法和錨樁法）來講，基樁自平衡法檢測具有以下幾方面優(yōu)勢：首先，它的測力比較直接，它利用樁的側阻力和端阻力來形成一種相對反力，進而得到側阻力和端阻力；其次，工期比較短，對于荷載箱的檢測要在混凝土達到一定強度（70%）以及土體穩(wěn)定（砂類土為lOd，粉土和粘性土是15d）之后進行，一般是15d左右；第三，節(jié)約成本，荷載箱屬于是一次性投入器件，但是，可以節(jié)省總成本的30%-60%，具體比例大小需要依據(jù)樁和地質條件來決定，試樁頂部不需要進行特殊化處理，也不需要露出地面，這樣可以節(jié)省材料；第四，裝置簡單，占地面積小。它不需要過重的反力架和過多的物料，因此，占地面積很少，可以同時對多個基樁進行測試；第五，適應性強，這種方法可以在復雜的場地環(huán)境中使用，而且在傳統(tǒng)堆載平臺和錨樁反力架設置較為困難時，這種方法也可以很好應用。

6總結

通過上述工程案例的施工分析，可知自平衡法檢測基樁的承載力是具有重要作用的，相對于傳統(tǒng)的靜載實驗來說，可以節(jié)省大量的施工成本，縮短施工周期，從而使工程的社會效益得到保障。