淺談大噸位樁基靜載試驗技術

摘要：近年來，很多的重要建筑物的基礎均采用樁基礎，特別是大噸位的樁基礎已經十分普遍。為了確保建筑物的安全，必須對樁質量的可靠性進行檢測評價，最直觀的方法就是單樁豎向抗壓靜載試驗。一般極限荷載超過15000kN的成為大噸位載荷試驗。這種大噸位載荷試驗從樁帽的施工，樁間土的處理，反力裝置的安裝，均需嚴格控制過程質量。同時，由于堆載噸位大，堆載完成后自重引起的沉降極易壓住千斤頂，影響試驗準確性

關鍵詞：樁基靜載試驗;大噸位;常見問題;處理措施

一、工程概況

陽泉市寧波北路（福州路-漾泉大道）建設工程（三標段）橋梁樁基0#橋臺鋼筋混凝土灌注樁共18根，樁徑均為1.5m。基樁設計有摩擦樁和端承樁兩種，樁身混凝土強度等級為C30。

二、場地處理措施及樁帽制作

由于本次靜載試驗噸位較大，需在試驗樁周圍清理出邊長不少于20m的方形區域，現場右幅7號樁北側1m左右即為臨空邊坡，為了保證試驗的安全，需要在右幅7號樁北側至少外擴10m進行回填，回填寬度20m，試驗樁側均需要進行回填碾壓，回填至高于樁帽頂層平面100mm，回填時應選擇合適材料并分層碾壓，確保其地基強度和穩定性。

再進行試驗前需進行樁帽制作。過程如下：

（一）做樁帽前，鑿掉樁頂部的破碎層和疏松混凝土，鑿后的混凝土面應平整。

（二）接樁后的樁頭應平整，樁頭中軸線與樁身上部的的中軸線應重合。

（三）使用厚度不小于5mm、寬度不小于1.5m的鋼板圍裹樁頂，要求圍裹后鋼板頂部與鑿后的混凝土面距離宜為1.1m

（四）樁頭主筋應全部直通至樁頂保護層之下，各主筋應在同一高度上，使用直徑為8mm的鋼筋做成鋼筋網片，鋼筋網片為50mm的方格網。鋼筋網片共7層，距鋼板頂部設置鋼筋網片3層，每層間距100mm;再往下設置4層鋼筋網片，每層間距200mm，平面示意圖及刨面示意圖見附圖。

（五）將鑿后的混凝土面清掃干凈，并保持濕潤。使用C50混凝土灌注至鋼板頂面，灌注時應振搗密實，灌注完成后進行抹面、養護。

三、試驗設備

（一）本次試驗采用壓重平臺反力裝置，配重應在試驗開始前一次加上，并均勻穩固放置于平臺上，總配重不少于19200kN。

（二）加荷裝置

采用4臺500t油壓千斤頂自動加荷，用聯于千斤頂的壓力傳感器控制每級加荷量。

（三）沉降觀測系統

在承壓板的兩個正交對角線方向對稱安裝4個位移傳感器測讀沉降量。

四、樁基靜載試驗中的常見問題和處理措施

（一） 油路

1、平時應檢查油管是否破損，其承受液壓油壓力是否達到安全要求。試驗前，正確連接千斤頂、三通油伐和油泵之間的油管。

2、加載，對于較大噸位（如2000噸）的靜載試驗，需要4個600噸千斤頂并聯工作。加荷過程，宜備2臺油泵交替使用。當一個油泵液壓油油全注入到千斤頂后，繼續加荷需要把油管拆裝到另一臺滿油油泵繼續加載，之后再將第一臺空油泵加滿油，準備交接替換。

3、卸載回油，由于加載時油量較多，需要卸滿一個油泵后，拆油管裝到另一空油泵繼續回油，第二臺油泵裝滿后，剩下的回油到空桶里。卸載回油是掌握油路的關鍵點，需要一人操作儀器，另一人配合做好拆裝油管和開關三通油伐工作?；赜偷阶詈?，最好用油泵單接千斤頂抽油到稍微負壓，確保頂內油排盡。若油未排盡，使用工具拆下千斤頂的進油嘴放油。拆的時候要緩慢注意人別正對著油嘴，因為壓力頂內油可能在擰出油嘴時噴射出來傷人。

（二）預防出現“吃頂”現象

“吃頂”現象指在堆載過程，由于兩邊支墩下地基土承載力不夠，支墩在堆載重力不斷加大而下沉，沉到距離后，千斤頂上主梁將與次梁接觸傳力，這時的壓重不再僅由兩邊支墩承擔，而漸漸轉為部分分壓到了主梁上，繼而傳到千斤頂和樁上。吊載完成，分到樁上的壓力多大視支墩下沉多少而定，這種情況導致未試驗先加載到樁上了，如果壓到樁上的壓重約為1/10，則可認為預壓，開展試驗;但如果已經分壓到全部配重，則正式試驗沉降很少，因為堆載時候已經由于樁承擔所有壓重沉降完了。出現“吃頂”現象，需要另選試驗點和重新吊載，將產生多一倍的吊載分包費、耽誤施工工期等后果，如何處理這種情況呢？現場實際情況大多數雨天或地基土潮濕導致地基土承載力較低不足?，F場為提高地基土承載力，可以加鋪一定厚度的磚渣和廢棄管樁樁頭。這樣吊載完成后，支墩不會下沉，主次梁之間仍然有一定距離，可以正常開展試驗。

（三）樁頭處理

以現場管樁靜載試驗為例，加載后期某一級，沉降突增，量達到上一級加載沉降增量5倍并超過40mm。這種情況，按照規范應該終止試驗，判定承載力特征值為上一級荷載的1/2，未能達到設計要求。拆卸下壓重平臺觀看樁頭，發現該管樁樁頭裂了。這就產生一個疑問：是否試驗過程最后一級加載壓裂了樁頭，裂隙導致沉降加大，而不是整根樁下沉增大呢？這可能有誤判嫌疑。該現象容易被忽視，但實際存在。規范規定：混凝土樁頭加固應按照附錄進行。試驗前應認真要求和監督吊樁分包單位配合做好樁頭處理工作，管樁樁頭應焊接有法蘭盤，用樁頭夾夾緊，在其上鋪一定厚度沙子讓樁頭試驗過程壓力均勻，確保試驗的準確性。

五、終止加荷條件

（一）某級荷載作用下，樁的沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的5倍;且樁頂總沉降量超過40mm時;

（二）某級荷載作用下，樁的沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的2倍，且經24小時未達到相對穩定;

（三）達到最大加載量16200kN且樁頂沉降達到相對穩定標準。

六、檢測結果分析

D1：荷載加到16200kN時，沉降量累計值為2.59mm，未出現破壞特征，但已達到最大加荷量，故停止試驗。通過對該樁Q-s和s-lgt曲線進行分析，根據《建筑基樁檢測技術規范》JGJ106-2014中4.4.2條可確定該樁極限承載力Qu為16200kN。

D2：荷載加到16200kN時，沉降量累計值為5.37mm，未出現破壞特征，但已達到最大加荷量，故停止試驗。通過對該樁Q-s和s-lgt曲線進行分析，根據《建筑基樁檢測技術規范》JGJ106-2014中4.4.2條可確定該樁極限承載力Qu為16200kN。

D3：荷載加到16200kN時，沉降量累計值為4.17mm，未出現破壞特征，但已達到最大加荷量，故停止試驗。 p通過對該樁Q-s和s-lgt曲線進行分析，根據《建筑基樁檢測技術規范》JGJ106-2014中4.4.2條可確定該樁極限承載力Qu為16200kN。

七、總結

樁基靜載試驗在樁基承載力檢測中所具有的作用和地位是可以肯定的，雖然在具體的實施過程中可能會出現一些問題，但只要我們不斷的積累經驗與方法，通過對各種問題深入分析，對應充分做好各項工作，相信可以有效減少和避免問題的發生，為樁基靜載試驗提供可靠保障。

參考文獻：

[1]DBJ 15- 60-2008.建筑地基基礎檢測規范[S].

[2]JGJ106-2014.建筑基樁檢測技術規范[S].

作者簡介：

潘軍強（1981-7-16），男，民族：漢，籍貫：山西運城，學歷：大專，職稱：無，研究方向：勘察檢測。