廖德明

1.福建省建筑科學(xué)研究院有限責(zé)任公司，福建 福州 350002；2.福建省綠色建筑技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州 350108

0 引言

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，橋梁和隧道的工程數(shù)量也變得越來越多。進(jìn)行單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)工作是為了檢測(cè)建筑物基樁是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，從而確保工程施工的質(zhì)量，進(jìn)一步避免建筑物不穩(wěn)定而導(dǎo)致的安全隱患?；诖?，對(duì)于單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)的改進(jìn)工作，還應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的施工情況不斷調(diào)整。

1 試驗(yàn)施工前應(yīng)注意的問題

1.1 確定施工方式

在進(jìn)行單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)之前，最為主要的環(huán)節(jié)就是要確定單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)的方法，采取科學(xué)、合理的試驗(yàn)方式是確保后續(xù)工作順利開展的基礎(chǔ)和前提。因此，想要對(duì)單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)工作進(jìn)行更為有效的改進(jìn)，首先就是要調(diào)整單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)的方法。目前較為常用的試驗(yàn)方式包括：慢速維持荷載法、快速維持荷載法、錨樁試驗(yàn)法等。

1.2 明確地基承載力

明確地基的承載力，可以有效促進(jìn)單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)后續(xù)工作的順利展開。首先，要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來選擇加載反力裝置，對(duì)于加載反力裝的荷載量應(yīng)比設(shè)計(jì)中最大荷載量要高，確保加載反力裝置不會(huì)因?yàn)楹奢d量過大而產(chǎn)生變形。例如：在試驗(yàn)地基承載力時(shí)，選用了壓重平臺(tái)反力裝置，則需要在進(jìn)行試驗(yàn)之前一次性加足壓重，并將其平緩、穩(wěn)定地放置于平臺(tái)上；同時(shí)，還要確保壓重的壓應(yīng)力不能過多的超過地基承載力。

1.3 明確設(shè)備有效期

只有保證單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)過程中所需要的儀器和設(shè)備都處于有效保質(zhì)期內(nèi)，才能避免由于設(shè)備存在潛在故障而導(dǎo)致單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤差，從而在影響施工質(zhì)量的同時(shí)，增加了建筑物的安全隱患、單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)工作中較為常用的儀器和設(shè)備包括千斤頂、荷重傳感器、壓力表、壓力傳感器等，可以準(zhǔn)確計(jì)算出建筑物單樁豎向抗壓靜載的能力。例如：壓力傳感器的誤差如果超過了1%，技術(shù)人員就要及時(shí)檢查傳感器的有效期。

1.4 正確使用基準(zhǔn)梁

對(duì)于基準(zhǔn)梁的測(cè)量和判斷失誤，將會(huì)影響整個(gè)單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)的進(jìn)程和結(jié)果，進(jìn)一步影響建筑物的施工質(zhì)量。因此，在進(jìn)行單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)之前要對(duì)基準(zhǔn)梁進(jìn)行正確的測(cè)量和使用。例如：檢測(cè)人員可以在樁頂20cm 以下的位置，將單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)平面進(jìn)行固定，同時(shí)確保試驗(yàn)點(diǎn)在基準(zhǔn)樁上的穩(wěn)固性；此外，由于基準(zhǔn)梁剛度較強(qiáng)，所以基準(zhǔn)梁應(yīng)該將一端固定在基準(zhǔn)樁上，另一端僅進(jìn)行簡(jiǎn)單的支撐就可以了。

1.5 確定中心距

確定中心距離指的是，在進(jìn)行單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)之前，要對(duì)試樁、錨樁和基準(zhǔn)之間的中心距進(jìn)行測(cè)量，并確保其符合標(biāo)準(zhǔn)。這樣一來，才能保證單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)中對(duì)于基樁的施力更加均勻。例如：對(duì)于直徑在0.8m 以下的試樁來說，試樁、錨樁和基準(zhǔn)相互之間的中心距可以保持在試樁直徑的5 倍左右；對(duì)于直徑在0.8m 以上的試樁來說，試樁、錨樁和基準(zhǔn)相互之間的中心距必須要保持在4m 以上。

1.6 確定最大有效加載量

最大有效加載量是用來檢驗(yàn)工程樁質(zhì)量的有效指標(biāo)，因此，技術(shù)人員可以對(duì)工程樁進(jìn)行抽樣檢查，保證標(biāo)準(zhǔn)單樁豎向抗壓靜載是工程樁最大有效加載量的2 倍。除此之外，對(duì)于試驗(yàn)樁來說，為了可以更好地為單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)提供基礎(chǔ)依據(jù)，必須保持其具有最大有效加載量。值得注意的是，如果部分工程在進(jìn)行施工規(guī)劃時(shí)，對(duì)于試驗(yàn)樁的最大有效加載量有特殊的規(guī)定，那么在進(jìn)行單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)時(shí)，相關(guān)最大有效加載量的比例也應(yīng)該隨時(shí)變更。

1.7 試樁環(huán)節(jié)

試樁環(huán)節(jié)也是單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)準(zhǔn)備工作中的核心環(huán)節(jié)，因此，若想有效改進(jìn)單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)工作，就要進(jìn)行合理的試樁環(huán)節(jié)。首先，要根據(jù)實(shí)際的施工情況選擇合適的試樁，并且保證試樁的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量與實(shí)際工程樁相一致。其次，試樁頂部要高于試坑底面，并采用較強(qiáng)的混凝土進(jìn)行加固，最后用砂漿將試樁頂部抹平。最后，對(duì)用于錨樁的試樁來說，要嚴(yán)格保證樁身的完整性以及試樁頂部平坦。

1.8 調(diào)整加載和卸載

加載和卸載作為單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)準(zhǔn)備工作中的最后一個(gè)步驟，也要進(jìn)行合理的調(diào)整和完善，進(jìn)而保證單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)工作順利開展。首先，進(jìn)行加載工作時(shí)，應(yīng)該分級(jí)來進(jìn)行，并確保每個(gè)等級(jí)的加載量相同。其次，在進(jìn)行卸載工作時(shí)，也應(yīng)該分級(jí)來進(jìn)行，每一級(jí)的卸載量應(yīng)是分級(jí)荷載的2倍。最后，無論是在進(jìn)行加載工作還是卸載工作時(shí)，都應(yīng)該保持連續(xù)、均勻、穩(wěn)定的工作狀態(tài)［1］。

2 合理進(jìn)行試驗(yàn)施工流程

2.1 慢速維持荷載法

慢速維持荷載法是當(dāng)前單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)應(yīng)用較為普遍的實(shí)驗(yàn)方式，可以用于大部分無特殊要求的單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)。首先，采用慢速維持荷載法進(jìn)行單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)時(shí)，測(cè)讀樁每級(jí)頂沉降量的時(shí)間間隔應(yīng)逐步遞增，在荷載施加1h 后則變?yōu)槊?0min 測(cè)讀一次。其次，在每1h 樁頂沉降量≯0.1mm 時(shí)，才能確定試樁處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，并施加下一級(jí)的荷載。

2.2 終止加載條件

一旦進(jìn)行單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)時(shí)，出現(xiàn)導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果受影響的情況，就要馬上停止加載工作。首先，在某級(jí)荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級(jí)荷載作用下的沉降量的5 倍，且樁頂總沉降量超過40mm。其次，在某級(jí)加載工作進(jìn)行完成后，樁頂沉降量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過上一級(jí)的沉降量，并且24h 之內(nèi)沒有恢復(fù)至相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。最后，是將錨樁作為工程樁時(shí),錨樁的上拔量已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值。除此之外，當(dāng)荷載-沉降曲線呈緩變型時(shí)，發(fā)現(xiàn)樁頂總沉降量在8cm 以下；或是加載量已達(dá)到最大，以及工程樁遭到了破壞時(shí)，需要馬上停止加載工作。

2.3 綜合分析單樁豎向抗壓極限承載力

對(duì)單樁豎向抗壓極限承載力進(jìn)行綜合性分析，可以更好地確定單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)進(jìn)度，從而對(duì)試驗(yàn)工作進(jìn)行合理的把控。首先，應(yīng)繪制荷載-沉降曲線和沉降-時(shí)間曲線，并對(duì)其進(jìn)行深度分析；其次，通過觀察沉降-時(shí)間曲線，來進(jìn)一步確定沉曲線呈下降趨勢(shì)時(shí)，上一級(jí)的荷載值；最后，荷載-沉降曲線如果變化趨勢(shì)較為輕緩，應(yīng)著重觀察沉降數(shù)值在4cm 的荷載值。

2.4 確定單樁豎向抗壓極限承載力統(tǒng)計(jì)值

單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)中最后的環(huán)節(jié)，就是要確定單樁豎向抗壓極限承載力統(tǒng)計(jì)值，從而得到更加準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)論。一方面，極差是否占據(jù)平均值的30%，是判斷單樁豎向抗壓極限承載力統(tǒng)計(jì)值的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于所有進(jìn)行試驗(yàn)的試樁來說，只有極差在平均值的30%以下,才能確定單樁豎向抗壓極限承載力則與平均值相等；如果極差數(shù)值較大，那么就需要根據(jù)實(shí)際是施工情況，來調(diào)整試樁數(shù)量。另一方面，柱下承臺(tái)的樁數(shù)如果沒有超過3 根的話，單樁豎向抗壓極限承載力應(yīng)取最小值［2］。

3 結(jié)論

綜上所述，單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)工作作為建筑施工過程中的重要環(huán)節(jié)，要根據(jù)施工的實(shí)際情況以及技術(shù)的不斷發(fā)展來進(jìn)行改進(jìn)，從而更好地保證建筑物的施工質(zhì)量?；诖?，施工企業(yè)首先要做好試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，為后續(xù)工作可以順利開展提供基礎(chǔ)；其次，要對(duì)試驗(yàn)工作中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化和完善。