【摘要】基樁能夠承載巨大的負(fù)荷，有效避免建筑物沉降。對此，本文結(jié)合工程實例，重點對單樁豎向抗壓靜載試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。研究過程中，結(jié)合設(shè)計工程樁基設(shè)計要求，采用慢速維持荷載法進(jìn)行單樁豎向抗壓靜載試驗分析，然后結(jié)合具體試驗結(jié)果，分別繪制單樁豎向抗壓靜載試驗樁沉降與時間、沉降量與荷載對應(yīng)關(guān)系及對數(shù)關(guān)系Q-S曲線和S-Lgt曲線。在此基礎(chǔ)上，給出各樁的樁頂沉降量max、回彈量max和回彈率max，以期通過單樁豎向抗壓靜載試驗數(shù)據(jù)和試驗方法分析，據(jù)此科學(xué)確定單樁豎向抗壓極限負(fù)荷承載力，為本建筑工程設(shè)計提供相關(guān)參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁；單樁；豎向抗壓靜載試驗；數(shù)據(jù)分析

橋梁工程多采用樁基礎(chǔ)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，通常衡量建筑結(jié)構(gòu)基樁工程質(zhì)量高、低的主要因素，就是樁本身的質(zhì)量和其結(jié)構(gòu)負(fù)荷承載能力。因在建筑結(jié)構(gòu)樁基施工時，單樁結(jié)構(gòu)負(fù)荷承載力會受樁材、樁結(jié)構(gòu)型式和土層特性、成樁技術(shù)工藝等因素影響。鑒于巖土工程分析理論在單樁豎向抗壓靜載試驗數(shù)據(jù)分析計算中存在誤差。因此，本研究重點結(jié)合廣東省四會市某建設(shè)工程施工情況，嚴(yán)格按照單樁豎向抗壓靜載試驗執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對試驗過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而為工程單樁結(jié)構(gòu)布設(shè)提供參考依據(jù)。

1、工程案例概述

本工程為我國廣東省四會市某公路新建工程項目。該工程項目起點與$263相交，位于四會市城中區(qū)，工程終點位于四會市貞山區(qū)。本工程全長為1.75公里，按照總體建設(shè)方案，在公路建設(shè)時需設(shè)計一座長為800m的大橋，橋兩側(cè)引道共長600m，與起、終點相交道路設(shè)平交兩處。公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為雙向六車道一級公路，該線路設(shè)計時速為75km/h，路基寬為30.00m，瀝青混凝土路面，該公路工程主橋結(jié)構(gòu)采用（45+80+45）m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，橋涵荷載等級為1級，本工程總投資規(guī)模預(yù)算為30000元。

在施工設(shè)計前，通過工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘察，發(fā)現(xiàn)該施工場地地下各土層分別為膨脹土、人工雜填土、層強(qiáng)風(fēng)化礫巖和層全風(fēng)化粉砂巖。橋梁樁基類型是直徑為1000～1200mm的機(jī)械鉆孔混凝土灌注樁。該樁樁端持力層阻力極限值和地層類型分別為1600kP和強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖；一類樁基的豎向抗壓承載力（直徑=1000mm）設(shè)計為5600kN，二類樁基的豎向抗壓承載力（直徑=1200mm）設(shè)計為7000kN。在施工中主要采用機(jī)械旋挖方式進(jìn)行作業(yè)，為了進(jìn)一步提升該橋梁工程樁基的抗壓承載力，工程施工設(shè)計期間，對橋梁的10根試驗樁進(jìn)行了單樁豎向抗壓靜載試驗分析。

2、單樁豎向抗壓靜載試驗分析

2.1單樁豎向抗壓靜載試驗設(shè)備

本次單樁豎向抗壓靜載試驗，所采用的相關(guān)測試技術(shù)設(shè)備為：

（1）RS-JYC型全自動基樁靜載測試儀；

（2）采用1只CYB-10S型壓力傳感器進(jìn)行測力；

（3）3臺800t雙油路千斤頂；

（4）采用4只量程和精度分別為500mm和0.01 mm的MS-50型容柵式數(shù)顯百分表測量樁頂沉降量；

（5）采用兩根長1200mm、直徑為60mm的圓鋼管作為基準(zhǔn)梁對單樁的實際位移進(jìn)行測量：

（6）工作壓力為73MPa的DBS-0.8-73型電動超高壓油泵站。

2.2單樁豎向抗壓靜載試驗標(biāo)準(zhǔn)及方法

試驗過程主要按照《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106-2014中的相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行實施。在具體試驗過程中，主要通過堆黃砂提供試驗反力，基于慢速維持荷載法逐級增加荷載，直至達(dá)到預(yù)警最大加載荷載量。

根據(jù)《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106-2014相關(guān)設(shè)計要求，本建設(shè)工程1#-10#10根試驗樁的單樁豎向抗壓極限負(fù)荷承載值分別設(shè)定11200kN、12320kN、4000kN、4000kN、4000kN、4000kN、4000kN、11200kN、11200kN、14000kN。在單樁豎向抗壓靜載試驗數(shù)據(jù)分析時，同樣結(jié)合《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106-2014技術(shù)規(guī)定，通過逐級等量加載方式，進(jìn)行單樁負(fù)荷承載力試驗分析。通過對不同荷載進(jìn)行分級，分級荷載=最大加載量的1/10，第一級取分級荷載的2倍荷載進(jìn)行加載試驗，依次分為10個等級分別進(jìn)行加載試驗。其中，1號樁首次加載2240kN、2號樁首次加載2240kN、3號樁首次加載2800kN、4號樁首次加載2800kN、5號樁首次加載2800kN、6號樁首次加載2800kN、7號樁首次加載2800kN、8號樁首次加載2240kN、9號樁首次加載2240kN、10號樁首次加載2800kN。

2.3單樁豎向抗壓靜載試驗過程

在負(fù)荷逐級加載過程中，首先按照《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106-2014中的相關(guān)技術(shù)要求，每級加載之后在第1h內(nèi)應(yīng)分別在5min、15min、30min、45min和60min時，對單樁的位移情況進(jìn)行監(jiān)測記錄，1h以后，要每間隔30min，對單樁進(jìn)行豎向抗壓靜載試驗沉降觀測。

其次，按照上述技術(shù)實施規(guī)程，在單樁豎向抗壓靜載試驗沉降觀測過程中，樁頂?shù)淖畲蟪两盗繎?yīng)保持在0.1mm以下。當(dāng)本次樁頂沉降速率維持在標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)范圍內(nèi)時，再施加下一級荷載，直至1#10#10根試驗樁均達(dá)到設(shè)計的最大加載量1 1200kN、12320kN、4000kN、4000kN、4000kN、4000kN、4000kN、11200kN、11200kN、14000kN時，終止對其進(jìn)行負(fù)荷加載。

最后，需對10根試驗樁進(jìn)行單樁豎向抗壓靜載卸載與回彈觀測。按照《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106-2014技術(shù)實施規(guī)程，每級卸載量為其加載量的2倍，在卸載過程中，每級荷載保持1h，分別在第15min、30min和60min時，對單樁進(jìn)行一次沉降觀測記錄，然后即可對下一級荷載進(jìn)行卸載。當(dāng)全部荷載卸載結(jié)束后，應(yīng)及時對樁頂?shù)膶嶋H最大沉降量進(jìn)行實時觀測，保持時間為3小時，分別在15min和30min時進(jìn)行一次數(shù)據(jù)測讀，往后每間隔30min進(jìn)行一次數(shù)據(jù)測讀。

3、單樁豎向抗壓靜載試驗數(shù)據(jù)分析

按照上述方法，通過對本建設(shè)工程的10根單樁進(jìn)行豎向抗壓靜載試驗，最終得到如下試驗參數(shù)：

通過上述數(shù)據(jù)分析結(jié)果可以看出，本次試驗過程中，1#-10#10根樁單樁豎向抗壓靜載最大沉降量為20.05mm，最大回彈率為1.6570。根據(jù)單樁豎向抗壓靜載最大沉降量、沉降速率、回彈率、試驗荷載及觀測記錄時間等參數(shù)，從而可以得到如下圖所示的單樁豎向抗壓靜載試驗樁沉降與時間、沉降量與荷載對應(yīng)關(guān)系及對數(shù)關(guān)系Q-S曲線和S-Lgt曲線：

以樁長為1000mm、樁徑為50m的1號樁為例，通過上圖0 S曲線可以看出，當(dāng)該樁的樁荷載加載至11200kN時，樁頂總沉降量和樁末級荷載作用下的樁頂沉降量分別為4.44mm和20.05mm，樁頂?shù)某两邓俾蕿?.0037mm/kN，通過上圖Q-S曲線可以看出，10根樁所對應(yīng)的不同荷載時程曲線較為平坦。在荷載逐級加載過程中，曲線并沒有出現(xiàn)明顯的彎曲現(xiàn)象，通過卸載回彈情況可以看出，10根單樁完全卸載后，樁頂最大回彈量和回彈率及最大殘余沉降量分別為3.89mm、19.44%和6.12mm。上述試驗結(jié)果表明，該建設(shè)工程10根基樁在試驗受檢過程中，均末超出其設(shè)計極限荷載承受能力。最終通過試驗，所應(yīng)選取的最大試驗荷載為11200kN，其可作為該建設(shè)工程單樁豎向抗壓設(shè)計的重要參考依據(jù)。

結(jié)語：

綜上所述，基樁能夠防止建筑物沉降。本工程通過對10根單樁采用懂速維持荷載法進(jìn)行單樁豎向抗壓靜載試驗分析，單樁豎向抗壓靜載試驗Q-S曲線和S-Lgt曲線變化趨勢表明，1#-10#10根樁單樁豎向抗壓靜載最大沉降量為20.05mm，最大回彈率為1.6570。在負(fù)荷逐級加載過程中，曲線無明顯彎曲，而且卸載回彈試驗結(jié)果進(jìn)一步表明，10根單樁卸載后樁頂最大回彈量、回彈率及最大殘余沉降量分別為3.89mm、19.44%和6.12mm。綜上試驗結(jié)果說明，該建設(shè)工程施工過程中所應(yīng)選取的最大試驗荷載為11200kN，據(jù)此進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計施工，可確保工程樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全。