侯曉紅

（中石化江漢石油管理局江漢檢測公司，湖北 潛江433123）

1 概述

鹽化工總廠3萬噸年氯化異氰尿酸新建項目工程，采用鋼筋混凝土框架結構，其建筑地基條件如下，地基分八層，擬建場地位于江漢油田鹽化工總廠場區(qū)外北側，場地地層為第四系全新統(tǒng)地層，屬沖洪積成因，主要為黏性土、砂土（見表1）。

表1 土層工程特性分析表

工程采用鋼筋混凝土預應力管樁進行地基處理?；炷翉姸鹊燃墳镃 80，預應力管樁尺寸為Φ400＊90。設計有效樁長為20 m，采用二節(jié)接樁。樁端持力層為第6層或第7層黏土層，設計單樁豎向承載力特征值為700 k N?，F(xiàn)行的《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007－2002）和《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94－2008）中給出的地基承載力建議值很難反映出地基的地域性差異，為了準確確定樁端持力層的地基承載力，以《建筑基樁檢測技術規(guī)范》（JGJ106－2003）為依據(jù)，采用現(xiàn)場樁基靜載試驗、高應變試驗曲線擬合以及低應變試驗對樁基的承載力及完整性進行原位測試，以期為實際工程提供指導。

2 現(xiàn)場試驗方法及內容

2.1 靜載試驗

1）加載方式

靜載試驗為非破壞性試驗，現(xiàn)場試驗采用慢速維持荷載法，手動油泵逐級加載，共分9級加載和5級卸載。壓重平臺反力裝置由支墩、鋼橫梁（工字鋼）、跳板、重物（砂袋）、油壓千斤頂及檢測儀器儀表等組成。壓重量不得少于預估試樁破壞荷載的1.2倍；壓重應在試驗開始前一次加上，并均勻穩(wěn)固的放置于平臺上。荷載值通過壓力表測量，再由千斤頂?shù)臉硕ㄇ€換算給出（見圖1）。

圖1 地基載荷試驗示意圖

2）荷載及沉降量

荷載值通過壓力表測量，試樁沉降則通過對稱正向布置于樁頭百分表測量，所有百分表均用磁性表座固定于基準梁上，基準梁在獨立的基準樁上安裝，基準樁中心與試樁中心的距離為2.4 m，基準樁中心與壓重平臺支墩邊的距離為2.2 m。

2.2 高應變Case法、Capwapc法基樁承載力測試基本原理

Case法是一種高應變動力試樁法，其特點是用瞬時大能量沖擊來考驗樁，揭示樁－土體系在接近極限階段時的實際工作性能，從而對樁的質量情況作出正確評價。

實測時在樁頂附近安裝測力計（應力應變計）和加速度計，在重錘的沖擊作用下，樁身與樁周土共同作用，測得樁身內應力（應變）和運動速度（加速度）的時程曲線，經動測儀分析并記錄存盤。

Cap wapc法是在Case法的基礎上進行模擬分析，兩種方法都是用一維波動方程對時程曲線進行分析，推算樁周土及樁尖土的阻力分布（包括靜阻力和動阻力），以及土的其它力學參數(shù)。高應變現(xiàn)場測試系統(tǒng)（見圖2）。

圖2 高應變現(xiàn)場測試系統(tǒng)示意圖

2.3 低應變反射波法

低應變動力檢測依據(jù)是標準規(guī)范的要求，檢測儀器由采用RS－1616K（Plus）型動測分析系統(tǒng)，CA－YD－186加速度傳感器，力棒組成。檢測方法是：在樁頂放置一只加速度傳感器，樁身頂部接受錘擊過程中產生的豎向激振加速度信號，彈性波沿著樁身向下傳播，當波阻抗差異明顯的界面（如樁底、斷樁和嚴重離析等部位）或橫截面變化顯著（如縮徑或擴徑）的部位，產生反射波。通過RS－1616K（Plus）型樁基動測系統(tǒng)放大和 A／D轉換，變成數(shù)字信號傳給微機，信號經計算機處理后，在屏幕顯示實測波形，每根樁布采集點一個，每點采集4錘信號，將存儲在磁盤上的測試信號通過計算機在時域內進行處理，根據(jù)一維應力波理論和振動理論可以獲得樁身混凝土的平均波速，將實測速度信號通過時域及頻域輔助分拆缺陷類型、缺陷位置等參數(shù)，并以此對樁身混凝土質量進行評定。低應變試驗測試系統(tǒng)（見圖3）。

圖3 低應變測試系統(tǒng)

3 試驗結果分析

現(xiàn)場試驗中，靜載荷試驗共檢測3根工程樁（非破壞性試驗），高應變動力試樁共檢測6根工程樁，低應變共檢測127根工程樁（全部工程樁）。靜載試驗、高應變試驗和低應變試驗的現(xiàn)場測試結果（見表2、表3和表4）。

表2 預應力管樁單樁豎向承載力靜載荷試驗結果

表3 預應力管樁單樁豎向承載力高應變試驗結果

表4 預應力管樁低應變完整性檢測結果

4 結論

非破壞性靜載試驗和高應變曲線擬合結果表明，按照規(guī)范要求試驗樁的單樁豎向極限承載力均大于1400 k N，所檢測的各單樁極限承載力均能滿足設計要求。

此外，對95根工程樁進行的低應變完整性檢測結果表明，預應力混凝土管樁施工質量易于控制，Ⅰ類樁占比為100%，無Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類樁。

本工程進行混凝土預應力管樁質量檢測，就是要檢驗土的承載力和樁身質量能否滿足設計、規(guī)范的要求，通過現(xiàn)場靜載試驗和高應變試驗得出的承載力比規(guī)范方法得出的承載力結果更能指導現(xiàn)場施工。綜合利用靜載試驗檢測、低應變動力檢測和高應變動力檢測等技術對工程基樁進行檢測，用各種檢測手段，互相配合，發(fā)揮各自優(yōu)勢，使綜合檢測效果達到最優(yōu)，以期掌握被測樁的樁身完整性和樁身混凝土質量，并初步判斷樁端土支承強弱，進而對樁基質量做出評價，以確保建設工程的質量。

［1］GB50007－2002建筑地基基礎設計規(guī)范［S］.2002.

［2］中華人民共和國行業(yè)標準.建筑樁基技術規(guī)范（JGJ94－2008）［S］.2008.

［3］JGJ106－2003建筑基樁檢測技術規(guī)范［S］.2003.

［4］羅騏先.樁基工程檢測手冊［M］.北京：人民交通出版社，2003：63－75.

［5］劉金礪.樁基礎設計施工與檢測［M］.北京：中國建材工業(yè)出版社，2001：36－58.