上海雷谷建筑科技有限公司 上海市 201619
摘要:通过桩基竖向抗压静载试验,可以获取地基、桩基竖向承载力。本文主要讨论桩基竖向抗压静载试验相关问题,提出科学化解决措施,仅供参考。引用标准JGJ106-2014,DG/TJ08-218-2017。
关键词:桩基工程;竖向抗压静载试验
工程建设施工中,基础工程具备隐蔽性、重要性特征。桩基质量会直接影响基础工程安全性。桩基竖向承载力,可以对桩基质量进行衡量,通过竖向抗压静载试验,可以获取桩基竖向承载力。针对桩基工程,首先,必须要处理好竖向抗压静载试验,把竖向的压力,全部施加给地基基础、桩基,观察桩基沉降问题。常用试验方法,包括锚桩法、堆载法。联合工程实践经验,讨论和分析桩基竖向抗压静载试验存在问题,提出科学化处理对策。
1、桩基竖向抗压静载试验常见问题
1.1偏心问题
首先,在试验操作期间,需要注意观察桩基偏心受力状态。
偏心受力的原因如下:第一,制作桩帽轴心、原桩身轴线没有重合;第二,支墩下地基土变形严重;第三,有多个千斤顶合力中心、桩身轴线偏离;第四,锚桩钢筋预留量不匹配,锚桩间荷载不同步。偏心力达到多少值,不会对试验结果造成影响,需要联合工程实践确定。配筋、桩径、桩型、桩身强度、地质条件不同,则抵抗偏心力矩能力也不同。所以,在通常情况下,不同测点沉降差,应当控制在5mm内,偏心力矩抵抗桩,应当控制在10mm以内。
1.2基桩承载力影响问题
分析单桩竖向抗压承载力,使用静载试验结果,科学判断单桩竖向承载力。不满足要求时,将会降低试验操作对基桩承载力影响。静载试验操作后,理论上可能会提升桩基承载力。当试验桩底存在沉渣时,通过静载试验,可以将沉渣压实,以此发挥出桩端承载力性能,有提升桩基承载力的可能性。部分桩基由于施工原因,存在接缝和裂缝。开展竖向静载试验时,在有些情况下,可以闭合裂缝(竖向裂缝除外),消除预制桩上浮问题。静载试验操作中,当桩身或桩周土体破坏时,对桩基承载力影响较大,丧失使用价值,必须及时做好补桩处理。静载试验接近最大试验荷载,并且无法维持稳定时,此时千斤顶油压值降低较少时(不应超过分级荷载的10%),无需补压操作,就可以达到稳定状态。试验人员遵循现场情况,注重桩周土体破坏、桩身破坏划分,为设计及施工提供试验数据。
1.3检测方式问题
锚桩法和快速法在过去是较为常见的检测方式,但其本身存在一些不足,导致现在更多使用堆载法。例如在锚桩法中,大多数锚桩使用的是工程桩,并且在使用前未经过系统的计算,导致在试验过程中钢筋受力过度,或者锚桩布置的不够对称,每根锚桩的受力分配不均匀,从而导致部分锚桩被拔出或者部分钢筋被拉断,试验过程被迫中断。
以节省检测时间为目的,通常会采用快速维持荷载法,每级荷载只需维持60min,但是,这种方法在某些情况下,会导致检测结果产生误差,甚至检测结果也会完全不同。例如,某级荷载在加载过程,本级的桩顶沉降量较大,但未达到终止加载的条件,60min后加载下一级荷载。但实际上,此时荷载已经超出试桩的极限承载力。
2、堆载试验过程的意外情况
2.1堆载平台倾斜
在此堆载平台上,试验检测人员应合理的进行应用加载反力装置,当堆载平台稍有倾斜时,将会影响装置使用。导致该种现象的原因较多,例如堆载不均衡、堆载重量不足等。开展试验操作时,堆载向上顶起,导致支墩局部悬空,千斤顶不能向上,此时试验中断。若没有及时中止,就会导致堆载平台塌方,对操作人员人身安全威胁非常大。针对堆载平台倾斜问题,按照快速荷载法,使千斤顶压力值降低,注重平台修复。在使用每级荷载时,应当维持15min,之后逐渐增加荷载。通过原有荷载方式维持荷载,同时做好逐级加载处理。
使用堆载法试验时,特别是大吨位堆载试验,当发生不良问题时,修复处理难度非常大,因此试验人员必须制定科学化操作方案,在现场堆载试验时,确保相互一致性。即平台中心点、试桩中心点,可以完全重合;平台中心点、堆载重物中心点,也可以完全重合。
2.2无法加载问题
在现场试验操作时,可能会出现不能加载问题,注重检查供电状态,使油泵运行正常。同时观察油压问题,当油压不足时,发生油泵故障问题。当油压显示时,注重观察进油管硬度,当硬度升高时,则为千斤顶故障。当堆载量不足时,也会出现压力无法上升问题。
2.3压力沉降小
试验操作中,当千斤顶存在油压,但是沉降量比较小时,可能是由于以下原因造成:压力表、油压表故障,压力并非实际压力值,也不能对桩基压力值进行判断。此时位移测量百分表产生故障,无法掌握桩基下沉问题。基准梁、基准桩架设,不满足标准要求。基准梁与基准桩间距、连接方式,不满足标准要求。对千斤顶行程进行检查,确保其达到最大行程。如果不能持续上升,千斤顶将会顶住油缸,使千斤顶损坏。
2.4安全问题
开展静载试验时,关注安全问题。采用边堆载、边试验操作时,明显加大安全隐患。雨水天气,对地基承载性能影响较大,因此不能在雨水天气下试验。在稳定堆载状态下,砂包高度应当小于5m,且混凝土块高度小于8m。通过锚桩试验法,注重桩基抗拔承载力验算,做好锚筋力学试验。在操作期间,预留安全储备,当应力集中时,也不会对钢筋造成影响,发生不良事故。试验操作之前,测试桩周地基土承载力,避免堆载平台支墩沉降,从而引发倾斜问题,产生安全事故。
3、桩基竖向抗压静载试验问题处理措施
第一,钢筋拉断处理措施:按照桩基极限承载能力,科学计算钢筋型号与数量。完成钢筋焊接后,逐根拉直钢筋,以免钢筋弯曲,确保拉锚试验中心锚筋受力均匀。
第二,落实标准化试验操作:试验操作期间,当某一环节处理不佳时,将会影响试验数据真实性。比如在某工程建设中,开展桩基竖向抗压静载试验操作时,将会涉及大量的堆载重物,导致主梁重力,会反压至千斤顶,从而增加大千斤顶压强,反作用到桩顶部。此时会加快桩身沉降,还会增加压力表读数,加大本级实际荷载,相应加快沉降速度。在桩基竖向抗压静载试验中,严禁使用边堆载边试验方法,当操作场地限制影响较大时,应当确保各级荷载达到稳定状态后,再进行下级堆载操作,堆载量应当小于荷载量。在后期堆载操作时,应当减少桩基累计沉降量。合理控制边堆载边试验影响,才可以发挥出试验效果。
第三,注重检查检测设备:开展桩基竖向抗压静载试验时,注重设备工作性能、测试精度检测,以此维护检测结果准确性。为了降低由于检测设备所致结果影响问题,必须对测试设备性能稳定性进行把控。在选购设备时,注重检测测试设备的稳定性。检测设备入场时,由生产技术人员组织教育培训,重点对桩基检测人员开展操作培训。交付设备操作说明书、检修保养手册,确保设备使用期间,可以定期维护和保养设备机械。针对细小安全隐患,必须技术采取措施予以检修。联合设备使用频率,定期标定设备性能与规格,保证检测设备数据精度满足标准要求。
第四,针对关键岗位技术人员,必须确保其具备技能资质。比如,检测人员必须资格证书,接受检测技术培训,满足岗位需求。开展桩基竖向抗压静载试验前,技术人员组织检测人员做好技术交底,包括安装操作注意点、加载点、数据处理等,保证试验操作数据真实性与可靠性。
4、结束语
综上所述,在开展桩基竖向抗压静载试验时,尽管具备一系列检测规范,然而在检测试验操作中,所面临的问题隐患比较多,对试验结果影响非常大。联合长期工程经验,对桩基竖向抗压静载试验问题进行总结,提出科学化处理对策,合理控制不良问题,维护试验人员安全性与准确性。
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