桩基静载试验检测技术及问题分析

桩基静载试验检测技术及问题分析

刘望平

广州市市政工程设计研究总院有限公司  广东省广州市  510650

摘要：保证建筑桩基有着良好的承载力与稳定性，是提升工程施工质量的重要基础，本文介绍了桩基静载试验检测技术的应用意义、问题与实例，以期保证桩基施工技术的应用，能实满足当前建筑工程不断提升的建筑施工要求，希望能够给广大静载试验者带来启发。

关键词：桩基静载试验；检测技术；负荷

引言：在城市化进程不断加快的背景下，建筑工程数量显著增加，所在区域地基复杂度更高，为切实满足建筑工程对桩基承载力的要求，应用桩基静载试验检测技术，对桩基的承载力进行检测，在保证检测结果满足设计以及其他相关规范要求后再开展下道工序施工，成为了一项保证施工质量极为重要的工作。

一、桩基静载试验检测技术的应用意义

桩基静载试验检测技术分为三种，即单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验、单桩水平静载试验，分别是对桩基受力后的下沉量、上拔量、水平移动量进行测读之后以及相关曲线等情况进行分析计算，从而得到桩基所能承受的最大压力、抗拔力与水平推力的一种检测技术。在当前的建筑工程施工过程中，分析桩基静载试验检测技术得到的结果，从而得到桩基承载力能否满足工程建设的实际需要，若最终得到的结果符合能够满足施工建设活动的需要，则可以继续开展后续的施工活动，若不能满足后续施工建设活动的需要，则要分析原因，查找原因或者通过重新开展桩基施工的方式，切实提升工程建设活动的质量安全[1]。

二、桩基静载试验检测技术的应用问题

在当前的工程建设过程中，桩基静载检验技术的应用可能出现一定的问题，进而导致试验检测得到的结果准确性存在一定的偏差。

（一）负荷在平台位置发生移动

由于在开展桩基静载试验检测的过程中，桩基最大承受力无法直接确定，因此，在为桩基加载负荷重量时，负荷检测平台无法准确把握测定重量，进而导致测定结果出现误差。具体来说，在测定重量设置时，若重量过大将会导致桩基在没有正式开始测定工作时就出现弯曲变形的状况；若重量过小可能会导致在测定工作开始时，桩基就被直接拉起，拖离地面。上述两种情况的存在都会导致桩基负荷测定时，平台出现异动现象，进而影响结果测定的准确性。

（二）基准桩和基准梁的稳定性较差

基准桩和基准梁的稳定性是影响桩基静载试验检测位移测试的最重要因素。如果在进行静载检测时因为基准柱和基准梁不稳，在分级加压时基准桩会有所隆起或者下沉，从而带动基准梁的位置就会发相应的偏移，造成静载试验时测读的位移不准；尤其是针对巨大荷载堆载检测的过程中更要对试验桩基、基准桩、支承墩三大主体间的距离设定范围，依据《建筑地基基础检测规范》DBJ/T15-60-2019表14.2.7中的受检桩、锚桩（或压重平台），支撑墩、基准桩之间的距离需要满足相关要求，同时要大于2米。在堆载时，堆载平台的支承墩会出现的下沉情况，会对基准桩的稳定性造成或多或少的影响。 

（三）被检测桩基自身质量不达标

区别于天然地基，桩基是一种人为修建的对负荷分担构筑物，在实际施工过程中，桩基建材的不同，将会导致桩基在投入使用时所能承载力的大小出现差别，现阶段，在开展桩基静载试验检测时，未曾明确不同桩基材料的不同，应用统一的标准和重量开展桩基测定工作，那么桩基在测试过程中可能会出现下沉、弯曲、垮塌等问题，进而阻碍测定工作的顺利开展。现阶段，为切实解决上述问题，在实际桩基静载试验检测工作开展的过程中，应当遵循实事求是的原则，先明确不同桩基使用的建材，然后依据桩基所用材料的受力情况设置合适的标准重量开展检测工作，以便切实提升检测结果的准确性与科学性，为后续工程施工活动的正常开展提供有效的支持[2]。

（四）施工现场工地土质存在问题

在建筑工程施工过程中，桩基施工区域的土质情况与地基稳定性之间存在着直接的联系，在检测桩基承载力时，若地基存在土质疏松的问题，那么桩基静载试验检测技术所应用的加载平台操作稳定性也将有所下降，进而导致结果测定的准确性下降。现阶段，为了保证检测工作的顺利开展，在建筑工程施工前，需要对施工区域的土地情况进行细致的调查，在保证地基稳定或者经过必要的地基处理后，再开展桩基施工活动，以便后续桩基静载试验检测技术中测试数据更加准确。

（五）主梁压千斤顶问题

桩基静载试验检测中常用的方式就是标准试块堆载法，将全部的试块堆载完毕后再进行试验，由于压重平台的荷载比较大，造成两边的反力支撑墩有所下沉，在试验开始之前，主梁直接压到千斤顶将荷载直接传到了被检测的桩顶上，在分级开在测试中，前面几级的位移变化较小，甚至几乎没有什么变化，即使后面几级测试中的位移有所变化，但是测得总沉降量偏小，不能真实得反应改试验桩得真实位移。

三、桩基静载试验检测技术的应用实例

在当前的建筑工程中，桩基主要承担着“承上启下”的作用，即将建筑上部的荷载通过桩基传递给地基，由地基实现上部荷载的均匀分解，从而达到切实保证建筑工程整体施工质量安全的目的。在桩基施工过程中，为了保证桩基的质量能够满足建筑工程建筑施工的实际需要，通过开展桩基静载试验检测的方式，找出桩基施工过程中存在承载力的不足点，并通过改变相应施工参数的方式，提升桩基施工的质量，成为了一项极为必要的工作。

（一）工程概况

某广州市某建筑工程总建筑面积为203078m2，在建筑工程施工过程中，基础结构形式为桩筏箱形基础，桩基采用嵌岩钻孔灌注桩。桩基设计为钢筋混凝土灌注桩，灌注桩混凝土强度等级为C35，桩的主筋保护层厚度为50mm，灌注桩主筋采用12根HRB400钢筋点焊而成，钢筋锚入基础底板的长度在1.1m以上。为保证灌注桩的质量符合后续施工活动的需要，灌注桩的先进行桩身完整性检测，再选取完整性较差或者重要部位的桩进行承载力检测，更能反映出成桩质量较差或者关键部位桩基真实承载力，为后续施工提供了至关重要得数据。

（二）桩基检测

在桩基施工完成后，为保证桩基施工工作质量能够切实满足工程施工建设活动的实际需要，通过桩基静载试验检测的方式，对桩基承载力进行检测，在本次工程检测过程中，考虑人员操作、仪器设备误差以及堆载平台、地质条件等因素的影响，检测结果可能存在一定的偏差。

1、静载重心偏移以及纠偏措施

在本次工程施工过程中，由于桩基静载试验检测加载试块是后续安装到桩基上的，并且随着试块的增加，桩基的重心将会发生一定的偏移，在实际检测过程中，若未及时发现桩基出现重心偏移的问题，直接进行测定，那么在测定工作中可能出现堆载平台倾斜的问题。现阶段，为切实降低上述问题所造成的不利影响，在检测工作开展前，需要先依据施工现场的实际情况与桩基的施工设计方案，编制合适的桩基静载试验检测方案明确加载方式和加载加载顺序，采取2台50墩得吊车两边同时堆载，确保重心基本不偏移，然后在周围布置3个沉静控制点，运用精密水准仪对支撑墩进行监控，加载前测读支撑墩的初始标高，压重平台上进行分分层吊装试块，每加装一层试块之后对支撑墩的标高进行监测，直到全部荷载吊装完毕，通过监测工作中平台中心与桩基中心始终重合的方式来调整堆载层高和前后的顺序，保证检测工作能够顺利推进[3]。

2、基准梁和基准桩的稳定性以及监控方式

在桩基静载试中，试验数据的采集与基准梁和基准桩的稳定性有着密切的关系，基准梁和基准桩不稳，有可能采集的数据不是真实的数据，比如刚开始进行第一级加载时，施加于两边支撑墩的压力有所减小导致基准桩略有下沉，从而导致测试到桩顶沉降比实际沉降量偏小，因此我们在正式开始试验前，一定要将基准装布置在两边支撑墩影响的范围之外且满足相关规范的要求，其次基准梁和基准桩选取和布置尤为重要，基准桩要预埋或打入较深，至少要超过1m，如果遇到软土基地则要预埋或打入更深；当在试验中加载中对基准桩有或多或少的影响时，可以对基准桩进行监控，如正式试验前测读基准桩的初始值，静载试验加载分10级，采取快速维持荷载法，每级测读的时间间隔5min、10min、15min、15min、15min，在进行第一级加载时，5min后静载仪器采集到桩顶沉降量h1，然后利用精密水准仪监测基准桩的标高，从而得到了基准桩在5min后的位移变化量h2,Δh=h1-h2就是该5min桩位真实沉降量，后面的10min、15min、15min、15min依次进行监控，计算各个时间内的真实沉降量，从而的到最终加载完毕的真实沉降量。

3、软土地基

在桩基静载试验检测技术应用过程中，若未先对检测区域地基条件进行明确就直接开展实验将会影响检测结果的准确性。以本次工程施工活动为例，部分桩基所在区域存在淤泥质土层，在检测过程中，若直接开展检测工作，那么桩基的端部将无法实现堆载力的有效承载，进而导致平台倒塌，影响桩基施工的质量安全。现阶段，为切实解决上述问题，在桩基静载试验检测技术应用前，需要对施工区域的土质条件进行踏勘，了解该场地的地质情况，在遇到软土地基时，通过先对试验区域地基进行加固处理，比如采用砖砸换填淤泥、水泥搅拌桩处理或者高压旋喷桩处理等方式，一般要满足压重平台支墩施加于地基土上的压应力不宜大于地基土承载力特征值的1.5倍，有条件可以让设计单位根据地质情况以及最大试验荷载分配到两端的支撑墩上的荷载进行计算，出软基处理方案，等一系列的准备工作完毕后再开展静载试验的方式，保证地基能够满足堆载试验对承载力的要求，从而达到切实提升试验结果准确性的目的。

4、主梁压顶处理方式

我们有时候事先无法确定堆载完试块之后是否会出现主梁压顶的情况，这时候我们再堆载之前将或者在即将压顶时停止堆载，将所有的仪器设备连接好，为了防止主梁压实千斤顶，在荷载还没有全部加完的情况下提前开始试验，这就是所谓的边堆载边试验方法。这种方法可以解决主梁压实千斤顶、前面几级位移变化较小或者无位移变化等等问题。

（三）检测结果

设计要求本工程的基桩先进行桩身完整性检测，在实际施工检测过程中，施工单位破好桩头后，然后进行了局部打磨以及清理号声测管，然后由检测单位的工作人员，对桩基进行现场分批检测。对检测结果进行调查分析后可以发现，本次施工建设活动中的完整性检测结果均符合设计和规范要求，桩身没有明显缺陷。因此，可以了解到，本次工程的桩身完整性检测符合工程施工建设的需要，可以继续开展后续工程施工活动。

结论：总而言之，在当前的社会发展背景下，人们对建筑工程施工质量与安全性的要求不断提升，现阶段，在开展桩基施工的过程中，为了实现桩基施工质量的有效把控，合理开展桩基静载试验，在明确可能导致实验结果出现错误的因素，并制定针对性解决措施的基础上，对桩基质量进行检测，已经成为切实提升试验结果准确性，提升建筑工程整体施工质量水平的重要举措。

参考文献：

[1]季岚松.试析建筑工程桩基静载试验检测存在的技术问题[J].装饰装修天地,2019(19):41.

[2]牛增修.试析建筑工程桩基静载试验检测存在的技术问题[J].百科论坛电子杂志,2020(12):1108.

[3]苗顺焕,赵小强,赵永浩,等.试析建筑工程桩基静载试验检测存在的技术问题[J].魅力中国,2019(29):348-349.