邓安
肇庆市鼎湖区建设工程质量检测站 广东 肇庆 526070
摘要:桩基竖向抗压静载试验是检测桩基竖向承载能力较为直观的方式,在工程建设中被广泛应用。本文主要论述了桩基竖向抗压静载试验类型、试验目的、试验过程中存在的问题及解决措施,为桩基竖向抗压静载试验提供思路。
关键词:桩基竖向承载能力;静载试验;问题;解决措施
1常见的桩基竖向抗压静载试验方法
众所周知,基础工程作为建筑工程的关键工程之一,其对工程的稳定性不言而喻。而桩基施工质量对基础工程的承载能力具有决定性的作用。根据工程施工经验可知,桩基的竖向承载力是直接验证桩基施工质量的关键指标之一,而桩基的竖向静载试验可以直观得到桩基的承载能力,且是最有效地检测方法之一。顾名思义,桩基竖向抗压静载试验是在桩基顶部逐级施加静力荷载(静力荷载可以包括重物或者千斤顶等施加的荷载),同时,在静力荷载作用下,桩基随着时间的发展而逐渐出现沉降的现象。在桩基静载试验中主要包括了堆载法和拉锚法两种。
2单桩竖向抗压静载试验目的
2. 1 为设计提供依据
在建筑工程施工建设过程中,桩基施工主要发生在工程上部结构施工之前,其对上部结构的稳定性具有重要的意义。为了确保桩基的施工工艺、地质条件满足施工要求。在正式桩基施工之前,选取有代表意义的场地进行单桩施工,并开展桩基的竖向抗压静载试验,从而检测桩基的承载能力是否满足设计需求,并根据测试结果优化设计参数,并优化施工工艺。同时,可以在桩基施工时,在桩基内部埋设应变片或者传感器,从而可以对桩基的位移和应力应变进行准确的检测。此外,对于大直径的桩基,考虑到桩基施工成本、试验成本、安全因素等方面,多采用缩尺桩基进行竖向抗压静载试验。
2. 2 为工程验收提供依据
桩基竖向抗压静载试验可以为工程项目的验收提供评估依据。一般在桩基竖向抗压静载试验中,结合桩基的设计最大承载力作为试验加载的最大荷载,并以此作为桩基验收的评判数据。
3 桩基竖向抗压静载试验中常见问题及解决对策
根据笔者这些年的桩基竖向抗压静载试验的工作经验,其常见的问题及解决方法具体如下。
3.1 堆载法中的平台搭设问题及对策
(1)堆载法中的平台搭设问题
在堆载法桩基竖向抗压静载试验中,搭建平台是关键环节之一,其平台自身的稳定性、平台基础的承载性能等决定了堆载法的成败。结合以往的从业经历,堆载法中主要集中表现以下几种问题:桩基周围的土体下沉速度快、沉降量值过大,平台搭设过程中出现倾斜,以及承重主梁与千斤顶的距离相对较大。
究其原因,下沉量过快、过大主要是场地选择时存在疏漏,未对场地的地质条件进行勘测或者进行地基加固。而平台出现倾斜主要是施工人员的技术水平、责任心相对较低,施工队伍的能力层次不齐。
(2)主要原因与解决方案
造成上述问题的主要原因有:一是试验前对试桩周围土体不了解;二是,配重、承重主梁和次梁安装时出现偏心。解决方案:①桩身周围的土壤进行地质状况调查,对于土质状况不良的区域,若无法避免,可在平台构建之前,应进行地质加固或更换工作区域的土壤,相对较为快速、有效地的方法,如现场铺设钢板或更换土壤和碎石。②在平台吊装过程中,应考虑平台受力的对称性,其两侧的压力偏差控制在一定值范围内,尽可能提前防止由于不均匀的压力而出现的平台倾斜。
③在吊装施工之前,周围的土壤之间的高度差控制在一定范围内,对于高差较大的区域,需要对周围的土壤进行整平。此外,在实际施工过程中,相关人员应该对平台搭设施工有一定的监督。相关企业需要了解员工的施工技术水平,开展专业培训,提高试验准备工作的有效性,确保桩基竖向抗压试验结果的真实性、准确性。
3.2 拉锚法中的问题及对策
(1)拉锚试验中的钢筋拉断问题
拉锚试验中,桩基受到的竖向力主要是通过焊接的钢筋来传递。在拉锚试验前,需要根据单桩的极限承载能力计算需要焊接的钢筋根数,然后将主筋与上部钢筋通过焊接的方式连接。但是在拉锚试验中,一些钢筋会直接被拉断,从而导致无法继续开展试验,而被迫中止试验。分析原因,主要是钢筋焊接以后,一些钢筋未进行拉直而直接进行试验,从而造成钢筋受力不均匀。即未拉直的钢筋在拉锚试验的前几级基本没有受力,而拉直的钢筋则承受了大部分的拉力,从而随着拉力逐渐增大,而造成钢筋出现拉断现象。
避免出现钢筋拉断的措施如下:首先需要根据桩基的极限承载能力,准确的计算出钢筋的规格型号、数量,并在钢筋焊接完成以后,逐根进行钢筋拉直,避免出现钢筋弯曲的现象,从而确保在拉锚试验中心所有钢筋均匀受力。
3.3 试验过程中的问题分析及对策
(1)试验前单桩已经承受部分荷载
在桩基竖向抗压静载试验中,经常会出现桩基提前受力的现象,其主要原因是主梁与千斤顶两者提前接触而造成桩基受到一定的压力,在发生该现象时,切不可对提前受力的荷载进行清零。其原因如下:在这种现象中,可假设桩基的极限承载能力为F,而承重部分得到荷载为1.2F。如果在桩基静载试验之前,其所受到预压力为B,且B不小于0.2F,随着逐级加载,测试仪器所显示的荷载与桩基实际受到的荷载存在较大的差别。若千斤顶继续施加荷载,可能会出现加载事故。
3.4其他控制对策
提高检测人员的综合素质。人员是桩基检测的最为直接参与者,在进行桩基竖向抗压静载检测前,需要加强对桩基检测人员操作技能和责任素质的考察。首先,对于关键岗位的技术人员需要具备一定的资格、资质条件,例如,检测人员必须持有必要的资格证书,接受过检测相关工作的技术培训,并培训考核成绩合格,满足岗位需求。同时,在桩基竖向抗压静载试验之前,需要技术总工对全体检测人员进行技术交底,包括传感器安装注意事项、加载关键要点、数据处理等关键点,确保桩基竖向抗压静载试验的数据准确、真实、可靠。
对现场检测设备进行严格检查。在进行桩基竖向抗压静载试验中,检测设备的工作性能、测试精度决定了检测结果的数据精度。因此,为了一定程度上避免因检测设备对桩基静载检测结果的影响,需要严格把控测试设备的性能稳定性。例如,在设备的选购环节中,需要购买较为稳定的测试设备。并且,在设备购买入场时,需要由生产厂家的技术人员对桩基检测人员进行实际操作培训。同时,并交付全套的设备操作使用手册、维护保养手册,方便在设备使用过程中对设备进行定期的维护保养,并针对发现的小问题进行及时的维修。同时,还需要结合检测设备的使用频率,对设备进行定期的标定,确保检测设备的测试数据精度符合要求。
4结论
综上所述,在桩基竖向抗压静载试验测试中,前期的安装准备工作至关重要、测试过程中的操作也不可忽视。同时,也需注重检测人员的技术培训,确保检测人员掌握技术要领,保障桩基检测结果的准确、真实、可靠,为后期的桩基设计参数优化提供参考依据。
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