钻孔灌注桩单桩竖向抗压静载试验施工工艺分析--中国期刊网

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钻孔灌注桩单桩竖向抗压静载试验施工工艺分析

发表时间：2021/5/17 来源：《基层建设》2020年第35期作者：容建强

[导读] 摘要：关于钻孔灌注单桩竖向抗压承载力的检测方法，现阶段最有效的检测方法就是通过单桩竖向抗压静载试验的方法来对钻孔灌注桩竖向抗压承载力进行试验，试验的整个过程中对于桩头的要求比较高，桩头的好坏将是试验成功与否的关键，在试验施工过程中要注意对桩头保护和使用，避免桩头出现问题影响试验。

        肇庆市高要区建筑工程质量安全检测中心广东肇庆 526000
        摘要：关于钻孔灌注单桩竖向抗压承载力的检测方法，现阶段最有效的检测方法就是通过单桩竖向抗压静载试验的方法来对钻孔灌注桩竖向抗压承载力进行试验，试验的整个过程中对于桩头的要求比较高，桩头的好坏将是试验成功与否的关键，在试验施工过程中要注意对桩头保护和使用，避免桩头出现问题影响试验。
        关键词：静载试验；竖向抗压；施工工艺
        在建筑工程当中，钻孔灌注桩竖向抗压承载力大小对于工程有着重要的影响，这是检测它是否适合工程使用的重要标准，而目前关于钻孔灌注桩竖向抗压承载力大小的测试方法，最直观有效的方法就是利用单桩竖向抗压静载试验进行检测，这是当下的最佳检测方法，是工程施工之前要提前做到位的。静载试验主要是通过反力装置来对桩的抗压承载能力进行测试的，用千斤顶来对桩头发动反向作用力，通过桩头向下传递作用力，从而使整个桩身受到影响，测试出其抗压承载能力。
        1.单桩竖向抗压静载试验流程
        1.1测量荷载
        千斤顶是静载试验的主要工具之一，通过利用千斤顶施加荷载，将千斤顶和油泵去连接起来，进行静载试验。随着科学技术的进步，市面上出现了很多可以自动进行静载试验的设备，使得静载试验不再像传统那样需要人工进行，实现了完全自动化的效果，在生产过程中可以直接进行静载试验，通过对油压压强进行实时监测，使用油压传感器和千斤顶配合使用，利用千斤顶去转换压力和压强而测出千斤顶的具体作用力值，通过自动化静载试验设备的使用，不仅提高了工作人员的工作效率，还保证了试验测试出的数据的真实性和准确性，帮助工作人员更好地解决了试验工作可能出现的失误和问题[1]。
        1.2提供反作用力
        结合建筑工程现场的实际情况来选择反力装置，通过反力装置的使用来进行静载试验。反力装置在挑选的时候需要注意很多方面，一定要把这些注意事项和细节处理好，否则就可能影响静载试验的正常进行。反力装置形成的反作用力上限要比静载试验荷载高出0.2倍以上，因为静载试验有着最大荷载的限制，在利用反作用力的时候切记不能出现变形的情况，要保证整个过程的安全性，做好充足的安全储备，同时将反力装置可能出现的强度和变形做好核算和规划，保证在使用反力装置的过程中，促进静载试验的顺利进行。
        1.3沉降观测的注意事项
        在单桩的基准桩和基准梁方面，它们如果出现问题是直接影响到沉降观测的，基准桩和基准梁两方面的问题是需要及时处理的，也是静载试验中最容易被忽略的关键。因此，为了保证静载试验的顺利开展，整个试验过程一定要更加规范化，要按着流程标准进行操作，避免擅作主张进行试验而出现意外情况，导致试验失败。一，基准桩一定不能忘记打，要在地面上按照规范去架设基准梁；二，要选用符合规定长度的基准梁；三，要保证基准桩的稳定性，要使基准桩更加稳定，就要保证把基准桩打得足够深；四，增强精准梁的刚度，防止其产生变形。基准桩上固定着基准梁，这样可以防止基准梁因为温度的变化而产生变形，只有这样才能有效防止基准梁发生变形[2]。基准桩在进行静载试验的时候，会受到许多因素的影响，其中包括本身受到的荷载、地质的条件等等，都会对基准桩的使用和固定造成影响，不过像荷载之类的人为条件，是可以进行控制的，如果产生影响了，就需要工作人员进行调控，争取把这种人为影响降到最低，从而去保证试验的精准度，避免试验出现误差。关于地质对基准桩的影响，主要可以结合具体参数和数据来了解基准桩在不同地质中具体参数值，通过参数值来决定基准桩的实际使用。参数值见下表所示。
        基准桩设计参数值

        1.4选择适合的加载方式
        为了保证试验可以顺利进行，达到准确的试验结果和数据，需要对基准桩的沉降进行管控，这种通过基准桩来打造的地基基础，控制地基变形是对控制沉降的主要方法。传统的静载试验主要是通过维持荷载来进行的，是通过慢速进行的，不仅工作效率底下，还特别耽误时间，现如今，通过对基准桩的合理使用和检验，发现它是可以进行快速荷载的方法来进行静载试验的，这样不仅提高了工作效率，还避免了时间太长而影响工程进度。根据相关的规范和规定，利用高速去维持荷载的主要原理就是相同时距的情况下进行加载的方法，每级荷载维护的周期是每过一个小时进行升下一级的方式。传统低速维持荷载的方法，每级荷载都需要一个小时以上才能进行升级跳转，周期非常长，用时长，耽误试验进度[3]。高速维持荷载方法每级仅需要15分钟不到就能够完成，不仅用时短，对于工作效率也有很大的提升。
        2.静载试验受反力装置影响
        反力装置对静载试验的整个试验过程还是有非常大的影响的，反力装置的压重平台对地基来说有着非常大的影响，尤其是在进行静载试验的过程中，其吨位比较大，对地基就会造成比较大的作用力，会增大桩基的摩擦力，导致试验的精准度受到严重影响。所以，解决反力装置的影响是保证静载试验成功的关键，只有试验结果的越精准，才体现出静载试验的真正作用。工作人员通过研究找出了一些影响试验的主要因素：①作用力的大小主要受侧壁摩阻力的影响，从而对试桩产生影响，试桩荷载在提升的同时会将作用力变小。这个影响值最多也不会多于1.2倍，即使试桩承载力达到极限；②在进行加载的时候，如果负摩擦力减少的话，就会影响到沉降，但是对于桩的承载能力并不干涉；③增加地基的承载力主要通过堆载可以实现，它会将地基的紧密性提高，但是由于桩周身的摩阻力和土之间的关系比较复杂，没有一个具体的变量可以控制，所以即使承载力增高，可能也不会形成很大的增强。
        3.预防钻孔灌注单桩桩头缺陷的方法
        3.1施工时候做好对钻孔灌注单桩的预防
        ①利用预制桩来防止钻孔灌注单桩桩头的缺陷。在施工的过程中通过预制桩来对桩头的常见问题进行管控，在桩头设置很多预防措施来保证桩头尽量不会受到比较大的冲击，让桩头所受的作用力是在接收范围以内的。同时，要确保桩身和桩头的中轴线保持在重叠的方式，其他细节不会出现遗漏的情况，比如桩垫等问题[4]。不论何时都要保证桩的垂直性，避免在沉桩的时候出现打歪或者重心偏移的情况发生，对桩头进行施打的时候如果桩头出现缺陷和不平整的时候，一定要把桩头修复平整，将缺陷弥补以后在进行打桩，避免因为一些细节原因影响到后期的操作和施工。利用预制管桩来进行荷载比较大的试验，使用夹具进行固定和保护，避免桩头出现破损。
        ②使用混凝土对桩进行灌注。在对桩进行混凝土灌注的时候，首先要保证原材料质量的重要性，避免原材料不合格导致灌注出现问题，对于材料的质量和配比一定要做到严格的把控，在施工的时候混凝土一定要搅拌均匀，在灌注的时候捣实，确保施工是符合相关规定和要求的。浇筑混凝土的时候一定要特别注意，在其中要适当地混入一些早强剂来保证混凝土的强度，同时在灌注混凝土的时候一定要保证主筋处在同一高度，避免高度不一致而影响灌注效果，影响到试验的精准度。
        3.2进行堆载的时候要做好预防
        ①进行堆载之前，要保证现场条件是满足堆载的，现场的地基土的承载力是能够满足堆载的，如果满足不了一定要对地基进行加强，处理好地基的承载力，使它能够承受堆载，否则就无法进行堆载，导致试验精准性出现意外，影响静载试验的进行。如果在进行堆载之前，桩头是不平整的，一定要对桩头进行相关的处理，保证桩头的平整性[5]。桩头对于试验能否顺利进行起着至关重要的作用，千万不可让桩头出现缺陷或者意外情况而影响到堆载和试验的执行。
        ②使用的机械设备要做好安装和管控。进行静载试验的安装之前，对于相关的机械设备和辅助共组要检查就绪，保证它们可以正常使用，没有遗漏和故障等问题，保证它们是满足堆载要求的。然后通过建造对应的压重平台进行实施，去保证桩头的中心点和反力装置的中心点是相互对应的，对于荷载重物的铺设也要尽量均匀，不要出现参差不齐的情况，同时对于载重物和平台的重心也要相互对应，其中包括锚桩的位置、长度等等都尽量保证统一。
        4.结语
        在施工现场进行静载试验的时候，不可能像计划的一样没有意外，现场会有很多意外情况需要去面对和处理，为了保证试验的顺利进行，试验过程中一定要结合现场的实际情况，根据情况进行具体分析和处理，对不安因素要进行全方位的考虑，从而保证静载试验的良好效果。同时，进行试验的时候还要保证符合现有的规定和要求，确保整个试验流程下来检测出的数据等信息具有真实性和精准度，从而体现出静载试验的施工工艺。
        参考文献：
        [1]郝俊丽.浅析钻孔灌注桩单桩竖向抗压静载试验施工工艺[J].内蒙古水利.2017，（2）：21-22.
        [2]沈美恒.人工挖孔和冲孔灌注桩竖向抗压静载试验研究[J].福建建材.2018，（1）：53-54.
        [3]王优.桥梁桩基单桩竖向抗压静载试验分析[J].交通世界.2018，（3）：109-110.
        [4]林镇平.浅析钻孔灌注桩施工工艺[J].四川水泥.2018，（2）：291-292.
        [5]刘小宁.单桩竖向抗压静载试验检测案例分析[J].山西建筑，2019（6）：62-63.