柴新苗
摘要:建筑行業在測試樁基承載力以及摩阻力時開始廣泛應用樁基靜載試驗。此種檢驗測試法能夠降低樁基施工安全隱患,提升工程施工質量和施工效率。對于建筑工程而言,樁基承載能力薄弱,工程質量必然受到影響,要經過專業技術檢測才能確定樁基質量,靜載試驗可以將檢測結果量化處理,獲得準確的檢測結果。基于此,文章首先研究了試驗檢測原理和作用,其次分析了靜載試驗檢測存在的問題以及應對方法。以期試驗檢測可以提高檢測結果準確度及樁基質量,進而優化工程質量水平。
關鍵詞:建筑工程;樁基靜載;試驗檢測;技術問題
引言
隨著我國城市化的發展,樁基礎越來越多的應用在工程項目上。作為傳遞上部荷載到地基上的重要結構,樁基礎的質量狀況直接影響到整個建筑物的安全。因此,樁基檢測成為工程建設中一個重要環節。樁基靜載試驗是運用在建筑工程上對樁基承載力檢測的一項技術。其工作原理是通過在承壓板上施加豎向壓力與水平推力,來觀測樁頂隨時間所產生的沉降,上拔的位移或水平的位移,來保證相應的承載力。當前最準確且可靠的樁基承載的檢驗方法就是靜載試驗方法。
1樁基靜載試驗檢測概述
樁基靜載試驗是通過在樁基上逐級或者循環施加豎向壓力,觀測樁基或地基基礎頂部隨時間產生的沉降以確定相應的樁基豎向抗壓承載力試驗方法,是目前公認的檢測基樁豎向抗壓承載力最直觀、最可靠的試驗方法。國外有的靜載試驗采用24h或72h終極維持荷載法,目的是試圖根據單樁豎向抗壓靜載試驗中的樁頂沉降量來分析計算建(構)筑物的后期沉降。但由于該傳統樁基靜載試驗方法需要通過堆載混凝土塊逐步加載到試驗荷載,通常加載周期和試驗周期較長,對下道工序的施工進度造成一定影響。為提高生產力和施工進度,快速維持荷載樁基靜載試驗方法在東南亞馬來西亞和新加坡等國家被大力推廣并取得了顯著的技術經濟效益。
2建筑工程樁基靜載試驗檢測存在的技術問題
2.1基準樁的穩定性問題
在靜載試驗期間,應嚴格控制基準樁的穩定性。通常,測試人員需要在樁的頂部安裝位移傳感器,從而測量樁基相對于基準樁的沉降量。在試驗過程中,樁基會由于外部壓力而產生對地的壓力值,這會直接影響到基準樁的穩定性。在具體試驗中,測試人員需要對這一問題予以特別關注。同時,測試過程中,還應保證測試樁、基準樁和支撐樁的長度大于樁外徑的4倍且不小于2m。若加載過程中,支承樁的沉降較為明顯,則會影響到基準樁的穩定性。而且,由于基準樁的填埋深度非常淺,測試過程中容易受到地表的影響。在靜載試驗過程中,需要實時監控基準樁的變化情況,妥善處理突發問題。
2.2負荷加載平臺位置發生移動引起檢測數據的不準確
在大多數實驗的過程中,我們的檢測人員是根本不知道樁基最大承受力的大小的,也正因為我們對樁基承受能力的未知性太強,所以檢測人員才很難做到加載負荷的科學配置,進而導致負荷檢測平臺的效果不能被充分發揮。在實際試驗的過程中,檢測人員懷著摸索的心態和嘗試的想法來配置相關的負荷。如果加載負荷過小,那么會有一定的幾率導致樁基與里面的部分發生脫離,根本起不到相應的檢測作用;如果加載負荷過大,那么必然會對樁基產生一定的破壞,比如發生彎曲或者變形的情況。無論是負荷過小還是負荷過大,都存在一定的幾率促使檢測平臺產生位移。檢測平臺位移的距離或大或小,有的甚至直接懸空或者塌陷,這些情況的發生都會極大的增大樁基檢測數據的誤差度。
2.3被檢測樁基自身的牢固性和耐受力不夠,造成檢測無法順利進行
相較于天然地基而言,樁基是在人力支持下利用各種設備和材料依據相關建筑的實際需求而建成的,也因此建筑材料的質量、施工工藝的水平等都會對樁基的使用效果產生極大的影響。通過實踐經驗可以知道采取不同材料建造而成的樁基,在承載能力、使用年限等方面也存在著很大的差異。在開展樁基檢測工作的過程中,部分檢測人員考慮不周,只關注樁基當下的使用效果以及外觀情況,而極大的忽視了建筑材料方面的影響。在這樣的前提下,檢測人員往往會按照行業內統一的標準規則對樁基進行加重檢測,在一定程度上忽視了樁基的實際承受能力,很有可能導致樁基出現彎塌或者下沉的情況,進而直接影響后續靜載實驗的正常進行。
3建筑工程樁基靜載試驗檢測的技術對策
3.1試驗檢測前的準備工作
(1)平整場地。在開展靜載試驗前,必須由專業檢測技術人員平整施工場地,在驗收合格之后才能夠開展靜載試驗。在試驗過程中不能隨意搭建堆載平臺。(2)注重自檢。在完成所有試驗檢測設備安裝之后,必須實施系統性檢查。具體措施如下:對試驗樁進行小荷載預壓,以此降低樁頭處理和人為操作影響因素,避免檢測系統與試驗樁間隙出現非樁身沉降問題,排除管路與千斤頂中的空氣。詳細檢查閥門和管路接頭的漏油問題。若以上檢查結果良好,卸載至零。等到移傳感器顯示讀數穩定后再進行檢測。
3.2合理擺放試塊
(1)壓重堆載與預估最大試驗荷載之間的差值不能大于1.2倍數,在試驗開始前一次性添加配重,并且均勻安設在平臺上。(2)在堆載過程中,預制塊配重堆放層大于5層時,應當確保每兩層內縮進一塊配重,并且做好收縮處理,確保堆載重心能夠逐漸向中心靠攏。堆載高度需要控制在10m.(3)上下層預制試塊必須錯位和搭接安裝,并且確保每一層的擺放方向和順序都一致,確保壓重平臺配重交接為整體。(4)必須在壓重堆載吊裝現場設置安全警戒線,并且通過設置警示牌做好安全防護與隔離工作。堆載吊裝施工人員必須加強安全防護力度,禁止施工現場出現人員和設備損傷事故。(5)支墩底座應力與基地反力特征值之間的差距不能大于1.5倍。
3.3確保抽樣檢測概率的合理性
靜載試驗檢測在樁基中的應用涉及了較多的檢測項目,在此過程中分析落實抽樣檢測概率的合理性,對于整體檢測質量的評估,以及檢測合理性的體現發揮了重要的作用。具體作業中關于靜載試驗檢測在樁基中的應用,其檢測概率應依據2018《中國工程建設標準化協會標準》。總樁量小于50根時,檢測數量應大于等于2根;總驗收量應不小于總樁量的1%,且總量不應少于3根。以此確保其檢測數據具備代表性,能夠有效的評估樁基工程質量。
3.4合理落實檢測作業時間周期
力學變化及力學的傳導在介質存在的情況下,存在一定的傳導時間以及傳導周期,因此分析合理的落實檢測作業時間周期,對于靜載試驗檢測在樁基中的應用質量提升意義重大。具體操作中為合理的提升檢測質量,依據《建筑樁基技術規范》JGJ94—94中規定,從成樁到開始試驗的間歇時間:在確定樁身強度達到要求的前提下,對于砂類土、不應少于10d;對于粉土和粘性土,不應少于15d,對于淤泥或淤泥質土,不應少于25d。以此確保檢測質量的合格性和完善性,同時減少因檢測時間不足造成的檢測數據不達標的現象。
結束語
綜上所述,建筑樁基靜載試驗能夠有效地檢測樁基的實際承載能力,是最有效、最直觀的一種試驗檢測方法,科學、規范的操作可以有效確保檢測試驗數據的準確性。本文通過對建筑樁基靜載試驗的重要性和樁基靜載試驗原理進行了總結,分析了建筑樁基靜載試驗過程中容易出現的問題,并提出了相應的注意事項,從而更好地指導建筑樁基靜載試驗的開展。
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