淺析基樁檢測(cè)靜載試驗(yàn)中的一些問(wèn)題

       摘要:本文從實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)出發(fā),對(duì)于基樁靜載荷試驗(yàn)中所出現(xiàn)的問(wèn)題,做出了簡(jiǎn)要的解答。

  關(guān)鍵詞:基樁檢測(cè);靜載試驗(yàn);承載力

  1錨樁法問(wèn)題

  (1)錨樁鋼筋脫焊問(wèn)題:在試驗(yàn)過(guò)程中,由于所選鋼筋質(zhì)量較差或是工人焊接技術(shù)不夠等原因,當(dāng)加載至一定壓力后,會(huì)出現(xiàn)與錨樁樁頭主筋相接處的錨筋拉斷或是焊接點(diǎn)開(kāi)裂等現(xiàn)象,以至錨樁與鋼梁聯(lián)合的反力架崩塌,造成千斤頂及百分表等受損,試驗(yàn)失;嚴(yán)重時(shí)還危及人員安全。對(duì)于以上問(wèn)題,我們?cè)谑┕r(shí),應(yīng)選擇比錨樁主筋直徑大一號(hào)的鋼筋作為拉筋,且焊接長(zhǎng)度要求達(dá)到10cm~15cm,加壓荷載較大時(shí)還要求雙面焊。

 。2)試、錨樁間距問(wèn)題:錨樁在受到上拔作用的過(guò)程中,其樁周土也在相應(yīng)的產(chǎn)生擾動(dòng),從而對(duì)試樁沉降量產(chǎn)生一定的影響,上拔量越大,其自身擾動(dòng)就越大,對(duì)試樁的影響也就越大!督ㄖ鶚稒z測(cè)技術(shù)規(guī)程》(DGJ08—218—2003)表4.2.4中提出對(duì)試樁與錨樁中心間距應(yīng)≥3D(D為試、錨樁樁身外徑)且>2.0m就是為減小這種影響。為確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,在選擇錨樁時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守這一規(guī)范規(guī)定。

 。3)錨樁抗拔力問(wèn)題:采用錨樁與鋼梁聯(lián)合提供反力時(shí),業(yè)主為了節(jié)約成本,往往采用工程樁作為試驗(yàn)錨樁,若試驗(yàn)前未作錨樁抗拔力計(jì)算,試驗(yàn)時(shí)鋼筋過(guò)度受拉,或不對(duì)稱(chēng)布置的錨樁系統(tǒng),錨固力分配不當(dāng)時(shí),加載過(guò)程中會(huì)造成部分錨樁過(guò)度上拔,以至局部鋼筋拉斷,不僅試驗(yàn)不得不中止,試驗(yàn)失敗,而且還隨時(shí)會(huì)給操作人員帶來(lái)危險(xiǎn)。因此要求在試樁方案實(shí)施前必須進(jìn)行錨樁抗拔受力核算,若發(fā)現(xiàn)不足或受力不均等問(wèn)題,應(yīng)及時(shí)與業(yè)主或設(shè)計(jì)方聯(lián)系。

  2基樁靜載荷試驗(yàn)中所出現(xiàn)的問(wèn)題

  2.1基準(zhǔn)樁的穩(wěn)定性問(wèn)題

  在基樁靜載荷試驗(yàn)中,測(cè)量樁“頂”位移的常用方法是用位移傳感器(或百分表)測(cè)量樁“頂”相對(duì)于基準(zhǔn)梁的位移量。在試驗(yàn)過(guò)程中基準(zhǔn)梁穩(wěn)定與否相當(dāng)關(guān)鍵。對(duì)人工設(shè)置的基準(zhǔn)樁而言,對(duì)其穩(wěn)定性影響較大且容易被忽視的因素就是堆載重量對(duì)地表產(chǎn)生的附加壓力引起其穩(wěn)定性的變化。尤其大荷載堆載試驗(yàn),就是嚴(yán)格按規(guī)范的要求,即試驗(yàn)樁、基準(zhǔn)樁、支承墩三者的距離即使能滿(mǎn)足≥4d,且≥2m(d為樁身外徑),堆載時(shí)仍發(fā)現(xiàn)支承墩出現(xiàn)明顯下沉現(xiàn)象,在一定程度上影響著基準(zhǔn)樁(梁)的穩(wěn)定性。在沒(méi)有更科學(xué)、可行的測(cè)試方法的情況下,較為實(shí)際的控制方法是盡量利用附近的工程樁作為基準(zhǔn)樁,但工程樁可利用的場(chǎng)合往往不多;在其他情況下設(shè)置的基準(zhǔn)樁,一般都設(shè)置較淺,易受地表土變動(dòng)的影響。因此,及時(shí)了解基準(zhǔn)梁沉浮量情況很有必要。

  2.2堆載平臺(tái)偏心問(wèn)題

  采用堆載平臺(tái)作加荷系統(tǒng)時(shí),由于堆載量不足,或有時(shí)由于堆載噸位過(guò)大,堆載中心難以控制,造成偏心過(guò)大,試驗(yàn)中還未達(dá)到目標(biāo)噸位堆載便被向上頂動(dòng),堆載平臺(tái)的兩支墩局部出現(xiàn)懸空,以至壓力無(wú)法加上,試驗(yàn)中止。若不及時(shí)發(fā)現(xiàn),停止加載操作,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)堆載平臺(tái)塌方。對(duì)于堆載法試驗(yàn)尤其是大噸位堆載試驗(yàn),試驗(yàn)前必須編制詳細(xì)可靠的施工方案,且在現(xiàn)場(chǎng)堆載反力裝置過(guò)程中應(yīng)做好二個(gè)一致,即平臺(tái)的中心應(yīng)與試樁樁頭中心一致,重物的中心應(yīng)與平臺(tái)的中心一致。

  2.3邊堆載邊試驗(yàn)問(wèn)題

  為避免主梁壓實(shí)千斤頂,便在荷載不足時(shí)提前進(jìn)行試驗(yàn),即所謂的“邊堆載邊試驗(yàn)”。這不失為解決問(wèn)題的方法,但是,這種做法除要注意安全外,還要注意堆載方法,處理不當(dāng)也會(huì)嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)的真實(shí)性。由于堆載架上的重物越來(lái)越多,其重力直接由主梁反壓到千斤頂上,使千斤頂內(nèi)的壓強(qiáng)增加,頂力加大,直接作用于樁頂上,使樁身下沉加快,但壓力表的讀數(shù)正常,這是目前常用的千斤頂與加壓測(cè)量系統(tǒng)的油路決定的。因?yàn)楫?dāng)油壓大于千斤頂內(nèi)的壓力時(shí),壓力通過(guò)各“單向閥”正常傳入千斤頂內(nèi),直到壓力平衡,這時(shí)壓力表測(cè)量的壓強(qiáng)與千斤頂內(nèi)的壓強(qiáng)相同;反之,當(dāng)油泵停止加壓時(shí),千斤頂內(nèi)的油壓被“單向閥”鎖定,壓力無(wú)法傳遞到油管。所以,當(dāng)千斤頂活塞頂部的反力增加時(shí),作用于樁頂?shù)牧υ黾,壓力表的讀數(shù)不變。以至有些本級(jí)荷載偏大,而有些本級(jí)荷載偏小,Q—S曲線(xiàn)不能正常反映試樁的變形規(guī)律。例如:某工程,樁徑為350×350,樁長(zhǎng)為26.0m的預(yù)制鋼筋砼方樁,單樁極限承載力為1250KN。本試驗(yàn)堆載時(shí)由于支墩周?chē)馏w較差,在堆到一定荷載時(shí),便開(kāi)始邊堆邊試驗(yàn)。從曲線(xiàn)上看出,第一級(jí)沉降量為3.56mm,明顯偏大,而后幾級(jí)的沉降量幾乎不變,直到第六級(jí)875KN以后沉降才恢復(fù)正常。出現(xiàn)這種現(xiàn)象是由于進(jìn)行第一級(jí)試驗(yàn)時(shí),隨著上部堆重物越來(lái)越多,重力由主梁直接反壓到千斤頂上,使千斤頂上的頂力增大,樁頂上的壓力已基本達(dá)到第五級(jí)荷載750KN,樁身下沉加快,但壓力表的讀數(shù)保持正常,以至接下來(lái)的第2級(jí)~5級(jí)荷載下的沉降偏小。因此,若是不得已要進(jìn)行邊堆載邊試驗(yàn)時(shí),應(yīng)在各級(jí)荷載達(dá)到穩(wěn)定后準(zhǔn)備加后一級(jí)荷載前進(jìn)行堆載,堆載期間不加壓,且堆載量不應(yīng)超過(guò)該級(jí)荷載量;蚴窃谧詈笠患(jí)或兩級(jí)荷載時(shí)不要堆載,以免影響樁的最終累計(jì)沉降量?傊M量使邊堆載邊試驗(yàn)的不良影響降低到可接受的程度。

  2.4試驗(yàn)前主梁壓實(shí)千斤頂?shù)膯?wèn)題

  堆載法是基樁等靜載荷試驗(yàn)工作中用得較頻繁的一種方法。在上海等軟土地基工程中,不少工程由于地基土較差,試驗(yàn)開(kāi)始前,上部載荷已完全加載到支承墩上,支承墩就產(chǎn)生下沉,造成試驗(yàn)前主梁壓實(shí)千斤頂,以至試驗(yàn)還未開(kāi)始,就已有一定的荷載通過(guò)千斤頂施加到樁頂上,荷載越大事先施加于樁頂上的壓力也越大,此時(shí)樁頂實(shí)際就已開(kāi)始下沉,到正式試驗(yàn)時(shí),這部分的沉降由于未能記錄而缺失,導(dǎo)致試驗(yàn)前幾級(jí)的沉降偏小,甚至沒(méi)沉降。從而影響了Q—S曲線(xiàn)的形態(tài)及最終累計(jì)沉降量,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致結(jié)論的錯(cuò)誤。

  本試驗(yàn)是基坑開(kāi)挖后在較軟的粉質(zhì)粘土層上進(jìn)行,由于上部荷載較大,兩支墩下陷,堆載結(jié)束準(zhǔn)備開(kāi)始試驗(yàn)時(shí),主梁已壓實(shí)千斤頂。從曲線(xiàn)上可看出,在410KN之前各級(jí)荷載作用下的樁頂沉降量皆非常小,由此可推測(cè)試驗(yàn)前,試驗(yàn)開(kāi)始前千斤頂上的壓力可能已接近410KN,試樁樁頂已開(kāi)始下沉,但由于試驗(yàn)未開(kāi)始,導(dǎo)致一部分沉降流失,雖然之后的各級(jí)沉降量趨于正常,但試驗(yàn)的總沉降量已不能準(zhǔn)確把握。因此,在堆載前應(yīng)詳細(xì)了解地基土分布情況,并對(duì)地基的承載力進(jìn)行初步估算,必要時(shí)應(yīng)對(duì)支墩周?chē)鼗吝M(jìn)行加固處理,或是將支墩高度適當(dāng)增加。