桩基静载抗拔检测中的问题及处理方法

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年第4月10期   作者:高梓恒
[导读] 桩基检测是桩基质量控制实践中需要重点强调的内容,

        高梓恒
        佛山市顺德区建筑工程质量安全监督检测中心有限公司

        摘要:桩基检测是桩基质量控制实践中需要重点强调的内容,通过检测可以准确的判断桩基的具体状态以及存在的问题,这对于解决桩基问题有突出的参考意义。对目前的桩基检测做总结分析可知静载抗拔检测是比较常见的一种检测,这种检测主要的目的是判断桩基础的水平稳定性。结合目前的桩基静载抗拔检测工作实践做分析可知在检测过程中,问题的存在影响了检测的实际效果,因此必须要处理检测中存在的问题。文章对桩基静载抗拔检测实践中的问题以及处理方法做分析,旨在指导实践工作中单桩竖向抗拔静载试验数据分析,条件探讨,注意事项,提高试验结果准确性。

         关键词:桩基检测;静载抗拔检测;处理方法
        
        
        前言:抗拔桩:当建筑工程地下结构如果有在低于周边土壤水位的部分时,为了抵消土壤中水对结构产生的上浮力而打的桩。抗拔桩的质量好坏只有通过对其进行检测、分析数据才能给出合理的抗拔力。抗拔桩承载力与桩型(高强度预制管桩、旋挖灌注桩)、桩材、土层特性等众多复杂因素有关。抗拔桩质量对各类建筑物基础设计与上部结构的设计都起着举足轻重的作用。当前我国的基建发展可以是突飞猛进,随着(大湾区建设框架)的逐步实现,同时对房地产的需求由为突出,土地的供应放缓,土地容积率编高,高层建筑与地下空间的开发利用,对抗拔桩的质量越来越高,如何准确高效地完成对抗拔桩承载力的检测工作是国内每家检测机构要解决的问题。本文结合建筑地基基础检测规范、单桩竖向抗拔静载试验准备工作要求,通过单桩竖向抗拔静载试验数据分析,对单桩竖向抗拔静载试验承载力结果如何准确高效进行探讨。
一、单桩竖向抗拔静载试验方法
        单桩竖向抗拔静载试验是采用接近于竖向抗拔实际工作条件的试验方法,对桩顶部逐级施加竖向抗拔力,观察桩顶部随时间产生的上拔量,观察受检基桩在上拔过程中的受荷状态,使用仪器按照规范要求采集数据并得到上拔荷载-桩顶上拔量(U-δ)、桩顶上拔量-时间对数 (δ-lgt) 曲线等参数,采用一定的方法(规范、规程、规定)分析、评价单桩竖向抗拔承载力水平,单桩竖向抗拔静载试验是检测单桩竖向抗拔承载力最直观、可靠的方法。单桩竖向抗拔静载试验装置示意图如下所示:

二、 影响单桩竖向抗拔极限承载力检测值的因素
   1、 影响单桩竖向抗拔极限承载力检测值的因素主要有桩身强度、反力装置、基准桩深度、基准梁刚度、检测时受检桩范围内停止施工作业等。
        单桩竖向抗拔极限承载力是单桩在竖向荷载作用下达到破坏状态或出现不适合继续承载的变形时所对应的最大荷载。它取决于对桩的支承阻力和桩身材料强度、桩自身质量是否有缺陷、桩端、桩侧土的性质决定。反力装置具体涉及3种不同的类型,分别是锚桩横梁反力装置、反力支墩装置、锚桩重联合反力装置,这3种类型中本地区应用范围比较广的是反力支墩装置。反力支墩跟据抗拔试验准备工作要求制作承压板,对承压板下5m×5m范围进行填石处理,经换填处理后地基承载力特征值不宜低于150 kPa,换填厚度为1.5m(试验荷载大于6000kN时,厚度为2.0m),两块承压板顶面高度需一致与受检桩顶高度相约,承压板厚度不少于50cm,承压板砼采用C30混凝土,配钢筋网格Φ20@300×300二层,先制模再捣混凝土。基准桩是测量学中的概念,也称基准点,在静载试验中,主要用于架设基准梁。基准桩要满足可靠、稳定等要求,规范要求入土深度不少于1m。基准梁是静载试验中位移传感器通过磁性表座安装于基准梁之上。基准梁应具有足够的刚度,宜采用工字钢。但在抗拔试验准备工作要求过程中,由于建设单位往往急于"变现",过度追求速度和经济效益,将图纸变为实物产品并售卖。于是出现承压板没有按要求预制、场地换填宽度和深度不到位,交叉作业等造成抗拔试验的失败,其结果是想快变成了慢,导致检测所需要的时间及产生的费用增加,以下具体的实例。
2、单桩竖向抗拔检测实例1
        该工程位于顺德区金碧华府工程,该工程总建筑面积592256m2,框架结构,主体为33~38层、地下为2层,基础采用泥桨护壁旋挖桩,桩径为800、1000mm,抗拔极限承载力3500KN,各岩土层自上而下简述:1淤泥质土:稍湿、流塑状态,揭露厚度0.50m~4.30m。2淤泥质粉砂:饱和,松散,揭露厚度4.00m~39.00m。3中风化泥质粉砂岩:揭露厚度37 .00m~56.50m 。
                       
           
           
        



    

        2.1 检测问题
        通过汇总表得知第七、八级上拔位移量为负值这与正常位移不符,第六级位移也比前一级的位移扁小,所以这次的抗拔桩的试验是失败。加载详细表中2800KN、3150KN、3500KN第5分钟记录位移量是正常的,但往后的第10、15、15分钟记录位移量变小,说明在上拔荷载作用下反力平台桩周土一起产生剪切破坏,向四周隆起变形影响基准系统的稳定,经与现场人员了解施工方为节约成本在换填材料上没有使用合格的砖渣(砖渣:砖下脚料或废弃建筑材料),深度约1m与抗拔试验准备工作要求商差什远。
        

        
        2.2解决方案
         监于第一次试验失败,以知现场准备条件不足,只能从新准备。查阅地质资料现场0.50m~4.30m为淤泥质土,由于其抗拔吨位较大3500KN,所以要5m×5m反力支墩以下土质要用砖渣换填深度为4m。用路基板(路基板:6m×2m×0.15m钢板制作成箱体形式)代替制模混凝土,井字分布,下3上2形式,因换填土较深所以用φ40、4m长钢花管打入泥土中作基准桩,减少反力平台受压对基准系统的影响,如图2。最后试验顺利进行。
        3.单桩竖向抗拔检测实例2
        该工程位于顺德区105国道旁悦然广场工程,该工程总建筑面积37.96万m2,框架结构,主体为32层、地下为2层,基础采用泥桨护壁旋挖桩,桩径为1000、1200、1400mm,抗拔极限承载力4000、6000、8000KN,各岩土层自上而下简述:1淤泥质土:杂填土,松散状态,揭露厚度0.30m~1.50m。2淤泥质粉砂:饱和,流塑,揭露厚度1.50m~9.70m。3全风化花岗片麻岩:揭露厚度9.50m~11.70m。4强风化花岗片麻岩:揭露厚度11.70m~14.70m。5中风化花岗片麻岩:揭露厚度14.7m~17.80m。本次试验桩号:1-39#,桩径1200mm,抗拔极限承载力6000KN,从汇总表、详细表数据分析,当荷载达到3600KN时上拔量为1.13mm,荷载达到4200KN时上拔量为1.00mm,表2位移值第5分钟开始出现异常。当开始加荷第七级4800KN时反力支墩平台开裂下沉,荷载值无法维持试验失败。
         
         
        
        
        
        
        
        
                                                                         现场图:
        3.1 现场分析
        对现场情况分析,受检桩检测面为标高负6m,施工
方对反力平台换填土深度为1.5m,制模混凝土面积为
4m×4m×0.3m,地下水返现,影响整个试验平台稳定性,
所以不符合试验工作要求。
3.3解决方案
        跟据地质资料1.5m~9.7m为淤泥质粉砂,9.50m~11.70m为全风化花岗片麻岩。因此对受检桩的换填深度为3.5m,为减少制模时间同样用路基板代替制模混凝土、井字分布,下3上2形式,试验顺利进行。
         结束语:综上所述,单桩竖向抗拔试验是否能顺利进行除施工方的全力陪合外,作为检测方也应多提供实操经验,做到事半功倍,如路基板的引入,不仅可重复利用,提高试验前准备工作时间,减少费用,代替制模混凝土有不错的效果。
                                                

参考文献:
[1]吴龙飞. 桩基静载检测中的常见问题及处理方案[J]. 广东建材, 2018, 034(001):44-45.
[2]成栋财. 浅谈桩基静载检测中常见问题及处理措施[J]. 建材与装饰, 2017, 12(469):74-75.
[3]黄日忠. 基桩抗拔自平衡法静载检测在城市轨道交通工程中的应用[J]. 江西建材, 2019, 000(008):25-26.
[4]杨军, 叶东昌, 陈放鸣. 基于钢螺杆锚桩法的桩基静载试验系统应用研究[J]. 广州建筑, 2020, 48(02):17-22.
           
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