桩基静载试验研究

桩基静载试验研究

胡健洪

佛山市三水区建筑工程质量检测站广东佛山528100

摘要：桩基静载试验技术是随着桩基础在建筑设计中的使用越来越广泛而发展起来的。新中国成立以前，在国内基本上没有桩基静载试验技术的发展，随着改革开放的深入，基本建设规模的逐年加大，特别是灌注桩在工程上的广泛应用，我国的桩基静载测试技术也进入了一个全新的发展时期。本文分析了桩基静载试验。

关键词：桩基；静载；试验；

由于桩基能将上部结构的荷载传到深层稳定的土层中去，从而大大减少基础的沉降和建筑的不均匀沉降，所以桩基在住宅、高层建筑、重型厂房、桥梁等工程中被大量采用。桩基工程属于隐蔽工程，桩基质量的好坏直接关系到建筑工程的安全问题，而且桩基一旦发生事故，加固操作处理起来难度也较大。因此，桩基试验检测就成为了桩基工程中的一个重要环节，也是工程领域的重大课题。

一、桩基静载试验

桩基工程的质量检测，主要包括单桩极限承载力的检测和桩身完整性的检测。而针对这两方面的检测，到目前为止，发展起来的检测方法也比较多。既有传统的检测方法，也有新兴的检测技术。这些检测方法的理论基础比较成熟，检测手段适于实际操作，检测结果安全、可靠。在这些检测原理与方法中，用来检测单桩极限承载力的方法有静载试验法、高应变法、自平衡测试法，而桩身完整性的检测方法包括钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法。在实际的工程检测中，有的方法对桩基质量的两方面都可以进行检测。比如高应变法，既可用来判定单桩竖向极限承载力是否满足设计要求；又可以用来检测桩身缺陷及其所在位置，判定桩身完整性种类。有的方法可以用来对桩基工程或试验桩基进行扩大检测以验证检测结果的准确性.

1.单桩静载试验。单桩的静载试验是获得桩轴向抗压、抗拔以及横向承载力的最基本最可靠的方法。常规的静载试验通常有四种：单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔试验、单桩水平静载试验以及桩身自反力平衡测试法。该工程采用单桩竖向抗压静载试验法。

2.单桩竖向抗压静载试验。该试验用于检测单桩的竖向抗压承载力。对设计提供依据后的试验桩基，当桩基的承载力以桩身强度进行控制时，可按要求的加载量进行。对工程桩基抽样检测时，加载量不应小于设计要求的单桩承载力特征值的2倍。1）试验原理。试验采用慢速维持荷载法分级对桩进行加载，加载反力装置可根据现场条件选择堆载配重平台反力装置，由高压油泵站带动千斤顶加载。荷载量由RS-JYB桩基静载荷测试分析系统进行控制或由高压油泵上的压力表度量，桩顶沉降量由位移传感器通过RS-JYB桩基静载荷测试分析系统测量或由百分表直接测量。2）现场检测方法。试验桩的成桩工艺和质量控制标准应与工程桩一致。桩顶部宜高出试坑底面，试坑底面宜与桩承台底标高一致。混凝土桩头加固参照规范执行。对作为锚桩用的灌注桩和有接头的混凝土预制桩，检测前宜对其桩身完整性进行检测。试验加卸载方式：（1）加载应分级进行，采用逐级等量加载；分级荷载宜为最大加载量或预估极限承载力的1/10，其中第一级可取分级荷载的2倍。（2）卸载应分级进行，每级卸载量取加载时分级荷载的2倍，逐级等量卸载。（3）加、卸载时应使荷载传递均匀、连续、无冲击，每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过该级增减量的10%。为设计提供依据的竖向抗压静载试验应采用慢速维持荷载法。慢速维持荷载法试验步骤应符合下列规定：（1）每级荷载施加后按第5min、15min、30min、45min、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次。（2）试桩沉降相对稳定标准：每1h内的桩顶沉降量不超过0.1mm，并连续出现两次（从每级荷载施加后第30min开始，由三次或三次以上每30min的沉降观测值计算）。（3）当桩顶沉降速率达到相对稳定标准时，再施加下一级荷载。（4）卸载时，每级荷载维持1h，按第5min、15min、30min、60min测读桩顶沉降量。卸载至零后，应测读桩顶残余沉降量，维持时间为3h，测读时间为5min、15min、30min，以后每隔30min测读一次。施工后的工程桩验收检测宜采用慢速维持荷载法。

二、桩基静载试验中的常见问题和处理措施

1.油路。一，平时应检查油管是否破损，其承受液压油压力是否达到安全要求。试验前，正确连接千斤顶、三通油伐和油泵之间的油管，注意分清进油和回油。二，加载，对于较大吨位（如2000吨）的静载试验，需要4个600吨千斤顶并联工作。加荷过程，宜备2台油泵交替使用。当一个油泵液压油油全注入到千斤顶后，继续加荷需要把油管拆装到另一台满油油泵继续加载，之后再将第一台空油泵加满油，准备交接替换。三，卸载回油，由于加载时油量较多，需要卸满一个油泵后，拆油管装到另一空油泵继续回油，第二台油泵装满后，剩下的回油到空桶里。卸载回油是掌握油路的关键点，需要一人操作仪器，另一人配合做好拆装油管和开关三通油伐工作。注意必须卸载回油到所有千斤顶内的油排尽为止，否则当千斤顶体内还剩油未排尽，拆下了油管，下一次试验再连接油管到该千斤顶时，会因顶内残留油压，顶住油管连接不上的。所以，回油到最后，最好用油泵单接千斤顶抽油到稍微负压，确保顶内油排尽。若油未排尽，使用工具拆下千斤顶的进油嘴放油。拆的时候要缓慢注意人别正对着油嘴，因为压力顶内油可能在拧出油嘴时喷射出来伤人，险!另外，卸载到零时，千斤顶剩余行程是靠主次梁的压重（88吨）将顶内油压出降到原位，可以将回油管一端装上公油嘴让油自然流出到空桶里回收。

2.桩头处理。以现场管桩静载试验为例，加载后期某一级，沉降突增，量达到上一级加载沉降增量5倍并超过40mm。这种情况，按照规范应该终止试验，判定承载力特征值为上一级荷载的1/2，未能达到设计要求。拆卸下压重平台观看桩头，发现该管桩桩头裂了。这就产生一个疑问：是否试验过程最后一级加载压裂了桩头，裂隙导致沉降加大，而不是整根桩下沉增大呢？这可能有误判嫌疑。该现象容易被忽视，但实际存在。规范规定：混凝土桩头加固应按照附录进行。因此，试验前应认真要求和监督吊桩分包单位配合做好桩头处理工作，如去除桩头破碎、强度较低的混凝土。桩头顶面应平整，桩头中轴线与桩身中轴线重合。实际上管桩桩头应焊接有法兰盘，用桩头夹夹紧，在其上铺一定厚度沙子让桩头试验过程压力均匀，确保试验的准确性。

3.检测条件。桩基静载试验在实施过程中涉及诸多环节，如进退场现场配置、电源接线、场地平整、排水、警戒线设置和相关参数的计算等。一、场地平整方面主要由雨天等不良天气增加土壤含水量或地基土质本身为软粘土所带来的勾机、吊机行驶时车轮沉陷问题。由于泥土软湿，当重量较大的机械在其上作业，轮子便会陷入泥中，难以行走，无法作业，影响进度。为此，可在地表面铺设砖杂，让松软的土壤承载力得到较好的改善，在一定程度上保证作业。二、接电线方面的问题主要是接线过长导致落在地面上的电线可能被碾压损坏破损漏电。在配电接线时应依据电路设计对各线路进行准确的搭接；若线路过长应采用高空架设的方式，以免发生意外，保证安全用电。三、现场沉降数据采集方面，受现场作业的机械设备、人员等干扰而导致读数不准确。若发现存在问题应及时采取有效措施加以处理。确认现场具备检测条件，才能开展检测试验。

静载试验是桩基检测过程不可缺少的内容，各种静载试验的原理虽然并不难，但是在检测设备搭建和试验过程中经常会出现不同的问题，这些问题常常阻碍了试验的进展，甚至可能耽误工期。在静载试验过程中及时发现的各项问题，并且根据所出现的问题现象第一时间分析出问题的原因，迅速给出解决问题的方案，这是保证静载试验顺利完成的重要因素，从而保证得到公正、客观的试验数据。

参考文献：

[1]武晓峰.桩基静载试验的几种反力装置与应用[J].国外油田工程，2016，19（8）：69-71.

[2]王小兵，况青梅.桩基静载试验中常见问题及处理对策[J].江西煤炭科技，2016，26（3）：69-70.

[3]彭巍，任钰芳.基桩静载试验[J].东北公路，2016，39（2）：9-11.