自平衡法静载试验在地铁桩基检测中的应用

自平衡法静载试验在地铁桩基检测中的应用

高超

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摘要：为全面提升地铁施工项目的安全性，要践行全过程质量管理机制，积极提升阶段性施工作业检测分析的水平，从而更好地维持地铁结构施工平衡，减少安全隐患造成的经济损失，实现经济效益和安全效益和谐共赢。本文简要分析了地铁桩基检测的意义，并从原理、方法等方面对自平衡法静载试验予以介绍，最后结合案例对应用内容展开讨论。

关键词：自平衡法静载试验；地铁；桩基检测

    随着城市交通的不断发展和进步，地铁施工作业受到了更多的关注，为保证其综合质量，要结合工程项目的实际情况落实更加科学的桩基检测方案，及时发现问题并落实相关措施，提高地铁工程项目桩基结构的质量水平。

一、地铁桩基检测工作的意义

城市建设进程的加快对于城市交通的需求量也在增加，为保障施工项目的质量需求，要从地铁设计、施工检测等方面落实具体工作，从而满足人们生产生活以及出行安全需求。

一方面，地铁桩基检测工作的落实能极大程度上提高工程项目的安全性，借助单桩竖向抗拔承载力检测、竖向抗压静载检测等方式，建立完整的检测分析平台，着重关注可能对工程项目产生负面影响的安全隐患，有效落实更加可控的整改方案，就能减少安全问题。

另一方面，地铁桩基检测工作的落实能维持良好的运营管理效能，提高资源利用率的同时，避免变更造成的经济损失，有效形成良好的工程检测分析控制体系，提高综合质量效果，为地铁整体工程项目经济成本约束管理提供保障。

综上所述，地铁桩基检测工作具有重要的实践意义。

二、自平衡法静载试验概述

    在自平衡法静载试验过程中，要结合其应用原理按照标准化流程开展具体工作，从而提升检测分析的准确性，更好地优化工程项目质量水平。

（一）试验原理

在自平衡法静载试验分析过程中，要借助特殊手段加工处理的自平衡荷载箱加载装置（如图1所示）完成相关作业，配合桩基混凝土浇筑前和钢筋笼共同埋入桩基固定位置，有效结合桩基检测分析的具体需求和目标，建立完整的分析管控体系后，利用荷载箱加压管和所需要的检测装置完成桩体的移位，并开展后续的注浆作业。为保证桩基检测分析的及时性，要利用加压泵在地面向荷载箱予以加压加载处理，从而更好地获取分析数值。加压加载时荷载箱就会形成向上和向下两个反方向的力，此时，力的作用传递在基桩结构上并形成相应的反作用力，就能实现静载试验数据的汇总处理[1]。

图1 装置实物图

在获取的数据中，一个数据是基桩结构荷载箱传递的上部分数据，反应的是上半部具体应用参数。另一个数据则是对应的下部分数据，汇总后就能综合评估基桩的整体情况。在桩基检测分析环节，正是借助获取的数据完成分析工作、数据计算工作、数据处理工作以及整合工作灯，保证项目验收等环节有据可依。

（二）具体设备

    第一，荷载箱的桩体埋设位置要满足质量要求，确保在桩基位置荷载箱埋设工作更加贴合实际工作。1）设计人员要对荷载箱埋设区域进行钢筋笼的加密处理，确保箍筋数量符合标准，从而更好地提高其保护效能。2）对荷载箱上下钢筋笼链接的强度予以控制，有效建立桩体检测分析工作，按照检测标准维持后续工作的规范性，并且，及时进行后期试验荷载数据的采集和管理。3）荷载箱和上下钢筋笼的连接位置要利用焊接导正筋予以加固，从而确保荷载箱通过穿入固定孔维持平衡，满足整体操作的应用标准。

第二，借助试验加载系统完成具体工作，加载系统主要由荷载箱、加压管以及加载泵组成，结合具体工作要求和内容落实相关环节。首先，在荷载箱设计环节中，要结合荷载箱的布局形态、作业环境、具体形状等完成分析，着重对注浆过程、声测过程和灌注混凝土施工任务予以控制，确保检测位置预留处理的合理性。其次，荷载箱的形状也要满足具体应用要求，荷载箱的断面以锥形为主，以便于能对后期混凝土灌注或者是注浆作业产生的浮浆予以疏导，最大程度上提高安全性和规范性，避免其对位移数值产生的影响，也能更好地为补浆处理工作提供强度保障。最后，荷载箱加载面积和直径要贴合设计标准，充分考量桩体试验的高强度承载力要求以及加载液压参数要求，从而确保加载面积等参数都能在规定范围内。除此之外，要对荷载箱内特殊加压结构予以设计，秉持加压处理技术有效稳定油压，一旦出现由于加载力超标引发的异常增高，就能有效缓解具体情况，确保参数能被控制在规定范围内。

（三）具体方法

结合地铁桩基施工作业的基本要求和规范，有效落实更加可行的处理方案，以确保整体操作效能的最优化，匹配工程项目的具体情况，一定程度上提高桩基检测的优势作用，并为后续静载试验分析工作效能的优化予以支持。

1.加载处理

借助自平衡法进行试验分析时，要借助流动的液体，将其视为加载媒介，向埋在桩内的荷载箱予以加压加载处理，就能获取桩体上部分、下部分的反力参数，从而更好地维持自平衡法承载力检测效果，确保参数应用管理的合理性，也为提高分析质量提供良好的技术保障。

    第一，为了确保试验分析数据和试验结论的应用价值，要在荷载箱加载过程中对加载方式予以严格管理，确保具体的加载流程和工序满足质量要求，严格落实试验规范标准内容落实具体工作，从而维持良好的作业效果。

第二，要在桩体试验分析环节中利用自平衡试验系统完成实时性监督管理，及时检索相关试验参数，并及时完成数据的采集和记录，以便于提升综合分析的准确性。一旦试验过程中遭遇突发情况，检测人员要与委托单位、设计单位进行沟通，在维持信息互通管理效果的同时，确保信息汇总的及时性和规范性。

第三，要在加载处理环节严格落实精准化加载分析，保证参数能在标准参数范围内，避免试验出现偏差。

2.卸载处理

主要是对荷载箱上加压加载值予以削减处理，有效维持相关参数规范效果的同时，确保反力卸载控制过程应用处理的最优化，并且，要结合具体标准按照固定等级陆续卸载，每个级别完成卸载的过程是加载过程级别的2倍以上。

第一，加载数据汇总环节中，每级加载后的第一个小时时间段内都要以2倍时间完成位移数值的监测分析和记录处理，并且，按照间隔30min的频率予以监控，从而依据最终的数据结果判定稳定程度，并将其和标准参数相对比，就能更好地分析桩基结构的稳定效果。

第二，基于桩基稳定数据检测分析标准，要在每个级别加载间隔1个小时后进行向上和向下位移数值检测（如图2所示），就能更好地实现平均数值的检测分析，将其控制在0.1mm以内，连续检测两次后完成数据的统一管理[2]。

图2 数值检测

第三，卸载记录的汇总和管控也非常关键，在每个级别完成加压卸载处理工作后，技术人员要间隔15min对残余沉降数值予以汇总，一直到卸载清零工作结束后维持3个小时，最后进行残余变形记录，才能满足整体数值汇总分析的基本要求。

三、地铁桩基检测中应用自平衡法静载试验的具体内容

    在地铁桩基检测工作中，要依据安全管理要求和工程项目质量标准，合理使用自平衡法静载试验分析模式，汇总相关数据的同时，更好地提升数据管理和信息控制水平，以便于能优化地铁桩基结构施工质量，减少安全隐患因素造成的不良影响。

（一）工程案例

本文以S地铁站项目为例，在进行初步试桩后得出工程项目的基本参数，如表1所示。

表1 工程基本试桩情况

（二）具体流程

    第一，当桩体实际强度参数符合设计标准以及要求后，项目的桩体构建时间和试验时间的间隙要控制在28d以内，便于完成相关控制环节，以确保整体应用管理效果的最优化。

第二，测量荷载箱的反力加载过程和卸载过程都要落实具体作业内容，并完成分级处理和位移数值处理，检测人员则要利用静载试验桩体检测规范流程进行实时性划分控制，确保每级都能按照荷载分级要求进行加载处理，每个级别的荷载箱加载数值均为单桩最大承载力的1/10。

第三，若是荷载箱以每个级别加载后第1h观察试验为例，按照5min、15min、30min、45min以及60min为间隔完成处理，并且要将30min作为关键分割点予以观察和数据参数汇总，确保能最大程度上提高稳定状态分析水平。

第四，结合实际测试分析环节要连接计算机监控系统，确保能及时进行数据的监测管理和读取分析，以保证数据采集和后续存储工作并行。

第五，在每级加载处理环节中，间隔1h实现向上和向下位移处理，确保位移量能控制在0.1mm以内，匹配稳定标准后才能开展后续工作[3]。

（三）试验分析结果

在S地铁站实际分析环节中，结合实际分析方案和处理规范，以G34桩基结构为例，荷载分级按照2*7600kN的基准进行10个等级的加载处理，每一个等级加载数值确定为2*1520kN，直到满足加载要求和规范标准。借助计算机数据分析模块，对参数位移状态曲线进行汇总，最后得出桩基结构为单桩竖向抗拔承载力检测数值，整体承载力效果较好，符合阶段性地铁设计单桩抗拔承载力的具体标准。

另外，为了更好地提升桩基结构检测分析的基本水平，要结合实际环境和具体应用要求选取适当的检测分析方案，以便于能最大程度上获取有效数据，为工程项目后续施工作业提供较为有利的指导。

结束语：

总而言之，地铁桩基检测中应用自平衡静载试验分析处理方案具有重要的价值，作业人员要按照规范流程选取适当的试验设备，明确其运行原理基础上，按照加载、卸载等处理方式完成具体工作，为城市交通可持续发展奠定坚实基础。
参考文献：

[1]董浩. 自平衡法静载试验在地铁桩基检测中的应用[J]. 散装水泥,2022(1):194-196.

[2]贺志坚. 自平衡法静载试验在地铁桩基检测中的应用[J]. 四川建材,2018,44(9):164-165,177.

[3]缪云,徐胜锋,鞠怀凯,等. 地铁车站抗拔桩承载力自平衡测试技术研究[J]. 建筑技术开发,2018,45(21):79-80.