单桩竖向抗拔静载试验方法及注意问题分析与探讨
董永坚
佛山市三水区建筑工程质量检测站
摘要：本文主要对单桩竖向抗拔静载试验方法及注意问题进行分析与探讨，以供同仁参考。
关键词：单桩竖向抗拔；静载试验方法；注意问题
一、前言
随着我国城市化建设的快速发展，也相应带动了建筑行业的发展，也出现了一大批工程建设项目。在工程建设期间，建筑基础不仅会遭受地质条件限制，并且还会受到上浮力的影响，对工程建设质量造成极大影响。单桩竖向抗拔静载试验的目的在于确定单桩竖向抗拔极限承载力，判定竖向抗拔承载力是否满足设计要求。在具体试验期间，检测人员需要综合考虑钢筋拉力、地基土反力、管桩混凝土填芯长度和钢筋焊接强度等是否满足试验要求，确保单桩竖向抗拔静载试验顺利进行。
二、单桩竖向抗拔静载试验方法
（1）仪器设备要求。试验加载设备采用液压千斤顶。使用多台千斤顶加载时，应并联同步工作，且应符合下列规定：一是选用的千斤顶规格、型号应一致；二是受检桩的横截面形心应重合千斤顶的合力中心，本次选择压重平台反力装置，应符合 JGJ106－2019《建筑基桩检测技术规范》 (以下简称《建规》 ) 的规定: 三是加载反力装置提供的反力必须大于最大加载值的 1.2倍；四是加载反力装置的构件应满足承载力和变形的要求；五是压重应在检测前一次性加够，牢固均匀放置， 对地基产生的压应力不宜超过地基承载力特征值的 1.5 倍；六是有条件时，宜利用工程桩作为堆载支点。荷载测量可用荷重传感器直接测定。荷重传感器、压力传感器或压力表的准确度应不小于 0.5 级。试验采用的油管、压力表、油泵在最大加载时的压力不应超过80%规定工作压力。
（2）仪器设备安装。一般来讲，单桩竖向承载力试验仪器设备安装应满足:一是直径或边宽大于 500mm 的桩，应在其两个方向对称安置4个位移测试仪表，直径或边宽不大于 500mm 的桩可对称安置2 个位移测试仪表， 基准梁应有足够的刚度，其一端应简支，另一端应固定；对暴露在阳光下的基准梁采用遮挡措施；二是沉降测定平面宜设置在桩顶以下 200mm 的位置，测点应固定在桩身上，桩、压重平台支墩边和基准桩之间的中心距离。
（3）试验检测。检测数量最小为同一条件下总桩数的1%，且最少为3 根；当总桩数小于 50 根时，检测数量最小为 2 根。单桩竖向抗压静载试验开始时间： 承载力检测前的休止时间，受检桩的混凝土龄期应达到 28d。
桩顶处理：一是混凝土桩顶部的破碎层以及软弱或不密实的混凝土应凿掉；二是桩头顶面应平整，桩身上部的中轴线应与桩头中轴线重合；三是桩头各主筋应在同一高度上，且应全部直通至桩顶混凝土保护层之下；四是距桩顶 1.5倍桩径范围内设置箍筋，间距不宜大于100mm，桩顶应设置钢筋网片2层，间距 60～100mm；五是桩头混凝土强度等级为 C50；六是桩顶应用水平尺找平。
加载：在《建筑基桩检测技术规范》 中规定，进行施工后的工程桩验收检测，尤其是在对施工地区的地理环境不太成熟时， 应该采用慢速维持荷载法， 并且在我国，单桩竖向抗压载试验的传统做法也是采用慢速维持荷载法；但是当有成熟的地区经验时，在工程桩验收检测中也可以采用快速维持荷载法。
这两种方法的区别在于快速维持荷载法在加荷后，不能快速达到相对的稳定状态，就加到下一级荷载。因此，快速维持荷载法无法作为评价桩性能的依据，只能提供极限荷载的参考值。而慢速维持荷载法最接近实际工程的加荷速率，原因是所施加荷载的速率很慢，所以试验的结果最接近于单桩的竖向承载力的实际值。
卸载：一是应分级等量卸载，每级卸载量一般取加载分级荷载的 2 倍；二是卸载时，应使荷载传递连续、均匀、无冲击，且每级荷载在维持过程中的变化幅度最大为分级荷载的10%；三是卸载时，分别测读第 15、30、60min 桩顶沉降量后， 可卸下一级荷载；四是全部荷载卸载后，应读测桩顶残余沉降量，维持时间最小为 3h，第 15、30min 读测，以后每隔 30min 读测一次桩顶残余沉降量。
三、单桩竖向抗拔静载试验注意事项
（1）反力装置所放的位置要密实，否则要换填处理，同时两边的地基土质强度要接近，确保试验的成功率。若在淤泥软土地基进行检测，地基加固处理尤为重要，一旦试验失败，就会影响工期。
（2）试验加载装置安装时，避免在试验加载时两边受力不一或沉降不均而造成受检桩偏心，所以反力装置的支点重心与千斤顶的合力中心、受检桩轴线应重合。
（3）在位移传感器安装时，受检桩的周边应与基准梁和反力支墩边的距离要符合相关规定标准，若它们之间太相近，在提拉时就会对检测质量和数据提取造成影响。因反力装置对地施加力过程中，同时受到力传递的受检桩在提拉时也会对地基产生挤压，如果传感器接近基准梁，所测的数据会不准。所以传感器要在桩身的坚硬、平整测点位进行安装，能保障数据的读取准确。
（4）在检测时施加的荷载要平稳不能太快，从而确保受提拉的钢筋受力均匀，避免因产生冲击而拉断，导致试验检测失败。
（5）检测过程中，受检桩周边的地质、侧压力系数、土的抗剪强度和应力历史等都会影响试验。通常粘土中，桩的抗拔极限侧阻力与土的不排水抗剪强度接近；砂土中，桩的抗拔极限侧阻力可用有效应力法来估计，砂土的抗剪强度越大，桩侧单位面积的极限抗拔侧阻力也就越大。
（6）在试验上拔荷载作用下，当受检桩端位移量超过某一数值(通常为6～10mm)时，就可以认为整个桩身的土层抗拔阻力达到极限，其后抗拔阻力就会下降。此时，如果继续增加上拔荷载，就会容易出现桩身被拔出或发生复合剪切面破坏。
四、结语
综上所述，建筑基础在工程施工建设期间，需要注重分析单桩竖向抗拔静载试验可行性，通过静载试验可以有效提升建筑工程的质量。在开展试验期间，工程参与人员应当严格控制相关细节问题，并且按照实际情况开展试验操作，全面确保试验的可行性。
参考文献：
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