董永坚
佛山市三水区建筑工程质量检测站
摘要：本文主要对建筑桩基静载试验方法及常见问题优化策略进行了分析与探讨，以供同仁参考。
关键词：建筑桩基；静载试验；方法；常见问题；优化策略
一、前言
随着建筑行业的飞速发展，大型建筑项目越来越多，建筑项目工程对地基基础的要求也越来越高。桩基是广泛应用于建筑中的重要基础型式，桩基的质量直接影响着建筑的整体质量。所以，我们进行桩基静载试验最终的目的是为了检测出整个桩基工程的承载力大小，对工程基础施工提供科学、准确、有效的实验数据，从而为基础工程施工提供安全保障。基于此，本文主要对建筑桩基静载试验方法及常见问题优化策略进行了分析与探讨，以供同仁参考。
二、桩基静载试验方法
桩基静载试验通过在试验桩桩顶逐级施加持续荷载，记录荷载、位移与时间的关系，从而分析、确定单桩的承载能力。工程中我们最常用的基桩静载试验方法有如下几种：其一是堆载法，堆载法在静载荷试验中应用是比较普遍的。首
先它在桩顶需要使用钢梁的地方设置一个承重平台，然后在上面堆砌一些比较重的物品，将其依靠着桩头上的千斤顶，在千斤顶的作用下，承重平台会逐步上升， 这样一来，在上升的过程中，产生的力就施加到了桩身。设置的承重平台就相当于堆载反力梁装置。这就是堆载法的具体应用过程。对于整个堆载法过程中需要使用的反力梁装置的选择有多种，使用的主梁可以是型钢，也可以是通过自己加工生产出来的箱梁，对于承重平台的形状，可以根据具体情况进行相应的选择。 至于堆载过程中需要堆砌的重物，可以是一般的砂袋、混凝土预制块、钢锭等多种重物。相比其他方法而言，堆载法过程的操作比较简单，而且使用的一些设备要求不高，操作起来也比较好控制。其二是锚桩法，除了堆载法之外，另一种使用比较普遍的试验方法就是锚桩法了。锚桩法整个过程中必须要设置相应的锚桩反力梁装置，反力梁装置不论是在哪个试验方法中都是必不可少的，它的重要性也是有目共睹的。而在锚桩法中，根据反力锚的不同，可以将反力梁装置分为两种。一种是锚桩反力梁装置，另一种是锚杆反力梁装置。两种反力梁装置的最主要区别是提供反力的作用对象不同。锚桩反力装置是将反力架与锚桩连接在一起，二者相互作用提供反力；而在锚杆反力装置中，是将几只螺旋钻钻入地下使用地锚来提供反力的。不论采用哪一种反力梁装置，都可以达到很好的试验效果。 不过有时需要根据实际情况分析之后，具体确定使用哪一种反力梁装置。
三、桩基静载试验中的常见问题
（1）基准桩的稳定性问题。在桩基静载检测中，使用位移传感器测量桩顶偏离基准梁的位移量，是测量桩顶位移的重要方法。基准梁是否稳定对试验检测结果的准确与否产生重要的影响。通常，影响人工设置的基准桩的稳定性的较大因素，是堆载重量对地表造成的附加压力。特别是在荷载较大的堆载试验检测中，必须严格按照《建筑基桩检测技术规范》DBJ/T15-60－2019的相关技术规定，确定相关因素。支承墩、基准桩、试验检测桩三者的距离应当≥4d（d是桩身外径），并且＞2m。在堆载时，仔细观察是否出现明显的支承墩下沉现象，最大程度地控制影响基准桩稳定性的因素。通常，在没有更有效的测试方法时，充分利用周围的工程桩充当基准桩，是较为可行的控制方法。在其他情况下，基准桩设置的都相对较浅，容易受到地表土层变动的影响。所以，为了确保基准桩稳定性，就必须充分掌握基准桩的沉浮量情况。
（2）堆载平台偏心问题。堆载平台偏心问题是一个比较常见的问题，因为在堆载的过程中常会出现堆载量不足或者是堆载量过大时吊车为方便吊装配重常常先吊装完一边再去堆另一边的现象，导致堆载中心难以控制，从而致使对在平台偏心。在实验过程中，如果堆载量还未到到目标吨位就往上顶动，很容易造成平台的两个支墩悬空，最后使得无法再行加压，不得不中止试验；如果不及时的发现并停止加载，严重的情况下会导致堆载平台塌方。因此，对于大吨位的桩基检测静载试验时候，一定要制定出可靠的作业方案，并且要在装置现场堆载反力装置的时候将平台中心和试桩桩头的中心、加载物的中心和平台的中心保持一致。
（3）试验前主梁压实千斤顶的问题。堆载法是基桩静载荷试验工作中用得较频繁的一种方法。
在广东沿海地区等软土地基工程中，不少工程由于地基土较差，试验开始前，上部载荷已完全加载到支承墩上，支承墩就产生下沉，造成试验前主梁压实千斤顶，以致试验还未开始，就已有一定的荷载通过千斤顶施加到桩顶上，荷载越大事先施加于桩顶上的压力也越大，此时桩顶实际就已开始下沉，到正式试验时，这部分的沉降由于未能记录而缺失，导致试验前几级的沉降偏小，甚至没沉降。从而影响了 Q—S曲线的形态及最终累计沉降量，严重时还会导
致结论的错误。
（ 4）边堆载边试验问题。为避免主梁压实千斤顶，便在荷载不足时提前进行试验，即所谓的“边堆载边试验”。这不失为解决问题的方法，但是这种做法除要注意安全外，还要注意堆载方法，处理不当也会严重影响数据的真实性。由于堆载架上的重物越来越多，其重力直接由主梁反压到千斤顶上，使千斤顶内的压强增加，顶力加大，直接作用于桩顶上，使桩身下沉加快，但压力表的读数正常，这是目前常用的千斤顶与加压测量系统的油路决定的。因为当油压大于千斤顶内的压力时，压力通过各“单向阀”正常传入千斤顶内，直到压力平衡，这时压力表测量的压强与千斤顶内的压强相同。反之，当油泵停止加压时，千斤顶内的油压被“单向阀”锁定，压力无法传递到油管。所以，当千斤顶活塞顶部的反力增加时，作用于桩顶的力增加，压力表的读数不变，以致有些本级荷载偏大，而有些本级荷载偏小，Q—S 曲线不能正常反映试桩的变形规律。
（5）锚桩法问题。1）锚桩钢筋脱焊问题。倘若实验中所试验的钢筋存在质量问题，或者因人为原因造成的质量问题，如技术不好等，都会对试验结果造成影响。因为，如果在试验过程中，当加载的压力过大，会使得锚桩与锚桩桩头主筋的焊接头裂开或者被拉断，这将直接造成钢梁与锚桩联合的反力架塌方。这样不仅会对千斤顶以及位移传感器等仪器被损坏，而且也将给试验人员的安全埋下隐患。因此，为了防止出现锚桩钢筋脱焊、拉断的问题，在作业过程中，试验人员最好使用比锚桩主筋直径大一号的钢筋，并提高焊接技术，并保证焊接长度不少于10cm-15cm，如果加压的荷载比较大，那么在焊接时可采用双面焊接，以保证焊接的质量。2）试桩、锚桩间距问题。因锚桩受到上拔力的作用，其周围的土会因此而产生相应的扰动，此时将会影响试桩的沉降量，而且上拔和土所产生的扰动成正比，上拔越大，扰动就会越大，相应地对试桩的影响也会越大。因此，根据基桩检测技术要求，试桩与锚桩之间的中心距离大于等于4（3）d且大于2.0m。同时，在试验过程中，还应当保持试桩与锚桩的科学间距，从而为试验提供可靠的数据，并使得试验得以顺利进行。3）锚桩抗拔力问题。如果将钢梁与锚桩联合起来使其能够共同提供反力，此时一般会使用工程桩作为实验的锚桩，因此试验前必须对锚桩的抗拔力进行准确地计算，一旦计算不够准确，在试验过程中将极易出现钢筋受拉过度的情况；或者是锚桩系统的布置不对称，锚固力分配不均匀，将导致试验失败。而且，如果钢筋被拉断，也将对作业人员的人身安全构成威胁。因此，为了保证试验能够顺利进行并保证作业人员的生命安全，要求试验人员对锚桩的抗拔力进行受力核算。无论是受力不足还是受力不均都应当及时告知设计方。
四、桩基静载试验常见问题的检测优化措施
（1）试验检测前的准备工作。1）平整场地。在开展静载试验前，必须由专业检测技术人员平整施工场地，在验收合格之后才能够开展静载试验。在试验过程中不能随意搭建堆载平台。2）注重自检。在完成所有试验检测设备安装之后，必须实施系统性检查。具体措施如下：对试验桩进行小荷载预压，以此降低桩头处理和人为操作影响因素，避免检测系统与试验桩间隙出现非桩身沉降问题，排除管路与千斤顶中的空气。详细检查阀门和管路接头的漏油问题。若以上检查结果良好，卸载至零。等到移传感器显示读数稳定后再进行检测。
（2）合理摆放试块。压重堆载与预估最大试验荷载之间的差值不能大于 1.2倍数，在试验开始前一次性添加配重，并且均匀安设在平台上。在堆载过程中，预制块配重堆放层大于 5 层时，应当确保每两层内缩进一块配重，并且做好收缩处理，确保堆载重心能够逐渐向中心靠拢。堆载高度需要控制在 10m，上下层预制试块必须错位和搭接安装，并且确保每一层的摆放方向和顺序都一致，确保压重平台配重交接为整体。必须在压重堆载吊装现场设置安全警戒线，并且通过设置警示牌做好安全防护与隔离工作。堆载吊装施工人员必须加强安全防护力度，禁止施工现场出现人员和设备损伤事故。支墩底座应力与基地反力特征值之间的差距不能大于1.5倍。
五、结语
总之，在建筑工程项目基桩静载试验体系建立和应用过程中，要对规范性行为和要求给予高度重视，提高管理水平的同时，确保试验桩、锚桩结构、参数核算过程等都符合标准，满足试验要求，在试验中总结经验，落实解决问题的最佳路径，通过基桩的静载试验合理的评价沉降量和桩土体系承载力的关系，为工程项目的可持续发展奠定坚实基础。
参考文献：
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