李伟
上海雷谷建筑科技有限公司
摘要:本文简略从工程概况、检测难点以及应对措施三方面内容着手,阐述了松江区永丰街道H42-02、H40-07地块租赁住宅项目的实际情况,并立足于各项条件,对该工程中基桩抗压静载检测技术的实际应用情况进行了详细分析,旨在为类似工程的技术人员提供参考。
关键词:基桩;静载检测技术;抗压静载;抗拔静载
引言:
开展基桩静载实验的根本目的便在于对桩基本身的最大承载力进行确定,并在最终结果的基础上展开后续的设计施工。一般来说较常采用基桩静载试验方法进行单桩竖向抗压静载试验,可以有效实现对于竖向抗压桩实际工作条件的模拟。但从目前来看,在实际进行操作的过程中仍面临着一定的不利因素,对于技术的高效应用起到了阻碍作用,基于此有必要对其展开更加深层次的探究。
1工程案例——松江区永丰街道H42-02、H40-07地块租赁住宅项目
1.1概况
笔者主要基于松江区永丰街道H42-02、H40-07地块租赁住宅项目的实际情况,对基桩抗压静载检测技术及其应用的实际情况进行分析。该工程地处松江区永丰街道三新路云逸路附近。其具体的设计要求如下,桩型为PHC管桩,桩截面的尺寸为φ400mm、φ500mm,试装桩长为27m和31-34m。实际的混凝土设计强度等级为C80,设计所提供的试桩加载极限值,抗压与抗拔分别为2600kN、3400kN和800kN。该工程基桩施工试桩沉桩主要采用静压法。笔者在该工程项目中负责开展对于基桩前期的试桩检测工作,以便于为后续的设计工作提供参考依据。
1.2检测难点
在前期所开展的试桩检测过程中,笔者及项目团队人员发现了试验实际载荷不符合设计值的问题,在该项目的前期抗压试桩中总共使用了6根桩径为φ500mm、桩长31m~38m的PHC管桩。在进行试桩施工的28天之后,笔者带领相关工作人员根据实际的设计要求以及相关规范展开了相应的单桩抗压静载荷破坏性试验工作,经过试验发现,其中31m桩长试桩有着相对较小的极限承载力,最低的甚至只能够满足设计值的25%。除此以外,还面临着实际局部地质勘察情况不符合地勘资料的现象。
1.3应对措施
针对上述检测难点,笔者设计采用以下几方面应对测试,针对那些有着较大承载力差距的试桩,选用高应变法展开实际的承载力校核工作,最终结果能够符合静载荷试验结果。深入对其原因进行分析能够得出以下结论,当处在桩身结构完整的条件下,有极大的可能性是因为桩长并未达到持力层,与此同时,在桩端阻力方面的欠缺也在一定程度上制约了桩侧摩阻力的正常发挥。基于此,设计根据补勘资料在原有的基础上对桩长进行增加,在试验之后确定其最终的承载力可以同设计要求相符合。实际局部地质勘察情况不符合地勘资料,对桩基施工单位成桩记录进行查阅,发现其压桩力值存在相对较小的问题。勘探单位需要重新针对局部地质展开补勘工作,而设计单位则要在最新补勘资料的基础上进行再次验算。
2基桩抗压静载检测技术及其在建筑工程中的实践运用分析
近些年来我国建筑工程逐渐增多,每年用桩总量也呈现出逐渐增多的趋势。从目前来看,基桩工程的质量始终是业界所重点关注的内容之一,与此同时,基桩工程本身在施工的过程中呈现出高度隐蔽性以及复杂性,这便导致工程开展的时候经常会面临着难度较大的事故处理以及质量解决等问题,由此可见基桩质量检测工作的重要性,对于地下基础工程质量的有效控制有着至关重要的作用[1]。唯有真正保障好基桩检测工作的有效性以及检测评定结果的准确性,才能够实现基桩工程整体安全性以及质量的综合提升,在当前的单桩承载力检测工作中,静载荷试验是一种较为科学和可靠的方法之一,至今已经在诸多建筑工程中得到较为广泛的应用。
在本工程中主要采用静载抗压、静载抗拔以及低应变检测三种方法,分别对单桩抗压承载力极限值以及单桩抗拔承载力极限值进行检测,检测的数量分别为10根和6根,具体内容如下。
2.1低应变动测
低应变动测检测桩身完整性是抗压静载试验开展的重要基础,本测检测所使用的是当下较为先进的RS1616K(S)低应变基桩动测仪,并采用弹性波反射法作为测试方法,分析软件使用的是可视化WINDOWS操作界面的低应变动测分析程序。在进行传感器安装的过程中,应当确保其能够同桩顶面之间相互垂直,并采用相应的耦合剂粘结传感器,确保其具有良好的粘结强度。
PHC管桩激振点位置宜于传感器安装位置的水平夹角为90°,传感器安装位置在壁厚1/2处;对于灌注桩来说,其桩顶面应当能够呈现出密实和平整的特点,基本上同桩轴线相互垂直,在桩芯对称进行3个检测点的布置,布置的每一个检测点都应当能够对3个及以上的有效信号进行记录,若是检测点的布置存在不平整的问题,便要适当采用磨平机对其采取磨平处理措施。激振点应当处在桩中心的位置,并在距桩中心2/3半径的位置进行测量传感器的安装。在实际安装激振点以及测量传感器的过程中,要加强对其安装位置的优化选择,以免其受到钢筋笼的主筋影响。
2.2抗压静载试验
在完成低应变动测试后便可以对其桩身质量产生明确的了解,接下来便能够开展抗压静载试验。本次静载试验所使用的是压重平台反力装置,其最大的堆载荷重是试验最大加载量的1.2倍左右,在试坑之外进行基准梁的设置,并合理控制其与试桩中心之间的距离,确保其能够在两米以上并超过试桩桩径的4倍。
在加荷方法方面,每级荷载值都在单桩竖向抗压以及抗拔极限承载力的1/10左右,第一级取2倍加载量进行加载。对试桩SZH1-SZH3,当加载大于2600kN以后,需要按照不超过130kN一级进行加载,对试桩SZH4-SZH6,当加载大于3400kN之后,则应当按照不超过170kN一级进行加载[2]。
对于沉降测读时间来说,主要采用了慢速维持荷载法,具体时间如下。
在加载方面,每次加载之后第一个小时内需要按照第5、15、30、45以及60min进行桩顶沉降测读,接下来便可以按照每30min一次的规律进行测读,待到桩顶沉降能够同相关稳定标准相适应之后,便可以开展下一级加载。在卸载方面,每级卸载之后,需要按照第5、15、30以及60min的规律进行测读,测读完成之后便能够卸下一级荷载。当荷载卸至0时,则需要按照第5、15、30、60、90、120、150以及180min的规律进行沉降测读。试桩的沉降量在每级荷载的作用下于1小时之内在0.1毫米以下,在连续1.5小时之内能够连续出现两次,当其能够满足实际的稳定标准之后便能够进行下一级加载。
若是面临以下几种情况,可以终止加载。其一,当在某一级荷载作用下试桩沉降量大于前一级荷载沉降量的5倍的情况下可以终止加载。其二,在某级荷载作用下,试桩的沉降量比前一级大两倍,并且未在24小时范围内达到稳定状态,当出现这种情况时可以终止加载。其三,桩身出现明显破坏现象。当荷载~沉降曲线呈缓变形时就按总沉降量控制:桩长不大于40m时,桩顶总沉降量宜按100mm控制; 当最大加载量能够达到设计要求,并且沉降可以趋于稳定,或者是已达到反力装置所提供的最大加载量,桩身不存在突出的损坏的情况下,可以终止加载。
2.3抗拔静载试验
在抗拔静载试验的过程中,应当严格从工程的实际情况以及相关依据规范出发进行操作。本次试验中主要使用横梁和地基土提供反力,但需要对地基土承载能力进行综合考虑。为了能够有效同试验反力的要求相适应,在抗拔试桩周围6×6m的范围之内需要进行10cm砼垫层以及20cm厚碎石垫层的铺设。本次所进行的抗拔试验的加荷系统涉及到多方面内容,包括电子位移计、全自动加荷设备、工字钢梁以及油压千斤顶等。地基土以及锚装横梁联合提供反力,并采用精度为0.01毫米的大量程位移计进行上拔量的测读。基准系统使用φ50mm钢管作为基准梁,并在基准桩上进行安放,基准桩主要使用了1.5米长的φ50mm钢管,并将其打入到地下,深度在1米以上。在加、卸载分级方面,预估加载分级为10级,第一次加二级,接下来则会根据级差进行等量加载,对BZH1-BZH3抗拔桩,当加载大于800kN后,便按照不超过40kN一级进行加载[3]。
在上拔测读方面使用的是慢速维持荷载法,在每级荷载施加之后维持1小时,根据第5、15、30、45以及60min的时间进行试装上拔量的测度,接下来便可以每隔30min展开一次测读工作,待到桩顶上拔速率能够满足相对稳定标准的时候便可以进行下一级的加载。而在卸载的过程中,每级荷载会维持一小时,按照第5、15、30以及60min的规律进行测度工作,当卸载到0之后,便可以对其稳定的残余上拔量进行测读,通常情况下为三个小时,测读时间按照5、15、30以及60min的规律进行测读,然后便可以每隔30分钟进行1次测读。当在一个小时范围之内,其上拔量未大于0.1毫米,并能够两次连续出现,便可判定其试桩上拔相对稳定。
结论:
综上所述,基桩抗压静载检测技术的灵活应用能够有效提升检测结果的精确性和质量,对于后续施工操作的持续平稳开展有着积极的促进作用。因此,相关工作人员务必要加强对于基桩抗压静载检测技术的重视,并在实践的过程中不断总结经验教训,提升技术应用的实效性,尽可能减少一些不必要的问题,充分发挥出其应有的作用。
参考文献:
[1]李国胜.基桩检测方法及静载试验加载量问题探讨[J].建筑结构,2020,50(7):118-129.
[2]孟校.基桩抗压检测方法中静载荷试验技术的应用[J].百科论坛电子杂志,2019,(8):240.
[3]吴心途.基桩检测中低应变检测结果对静载检测的影响[J].建筑工程技术与设计,2020,(26):3632.