吳盛楊

福建省永正工程質(zhì)量檢測有限公司，福建 福州 350012

0 引言

在現(xiàn)代化社會中，建設(shè)工程規(guī)模不斷擴(kuò)大，樁基礎(chǔ)的應(yīng)用也越加頻繁，但因為多種因素的影響，導(dǎo)致在施工中不可避免出現(xiàn)各種問題，而結(jié)合靜載試驗方法能夠?qū)蹲陨韮?nèi)力、缺陷樁以及側(cè)摩阻力進(jìn)行準(zhǔn)確檢測，同時也是一種較為可靠、直觀的地基承載力方法，能夠為工程建設(shè)提供可靠的技術(shù)參考，指導(dǎo)合理施工，保障施工質(zhì)量和工程安全性。

1 工程概況

莆田市木蘭大道支線工程中，針對其中的試樁1#，實施單樁樁身內(nèi)力測試和豎向抗壓靜載試驗，從而充分了解單樁豎向抗壓的承受極限能力以及不同土層的樁周摩擦阻力以及樁阻力。此次擬建場地中的土層按照從上到下的地質(zhì)狀況如下：①粉質(zhì)黏土，厚度為3.4m，干強(qiáng)度、韌性中等，無搖振反應(yīng)，光澤反應(yīng)為稍有光澤;②細(xì)砂，厚度是6.4m，底層含有少量礫石，其中混入部分玉米，整體較為松散，顏色是灰白色和灰色；③中砂，厚度是3.4m，淺灰色，濕～飽和，呈松散～稍密狀態(tài)，層底局部呈中密狀態(tài)。主要由石英砂粒組成，呈棱角狀，其中粗砂含量2.7%～17.4%; ④卵石,側(cè)摩阻力為98kPa；⑤全風(fēng)化花崗巖，黃、灰白色，中粗粒花崗結(jié)構(gòu)，散體狀構(gòu)造，標(biāo)貫試驗實測擊數(shù)30 ≤N ＜50 擊，主要礦物成分為石英、長石等，原巖結(jié)構(gòu)已基本破壞，長石已完全風(fēng)化成高嶺土，巖芯呈土狀；⑥砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，側(cè)摩阻力為92kPa;⑦碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，褐黃色，灰白色，中粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)，碎塊狀構(gòu)造，原巖結(jié)構(gòu)基本可見，成份主要為石英、長石，巖芯多呈碎塊狀，表層局部為碎屑狀，風(fēng)化裂隙發(fā)育，沿裂隙面多為鐵錳質(zhì)所充填，錘擊易碎。巖層中未發(fā)現(xiàn)孤石、洞穴、臨空面或軟弱夾層，巖石堅硬程度為軟巖，巖體完整程度為極破碎。

2 樁身應(yīng)力實測整理和分析

2.1 試驗依據(jù)

表1 1#樁身軸力計算值 kN

依據(jù)《建筑基樁檢測技術(shù)》(JGJ106-2014)進(jìn)行。試驗主要依據(jù)是委托方所提出的技術(shù)要求和地質(zhì)勘查資料等文件，按照混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范和基樁檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開展相關(guān)操作［1］。試驗方法如下：選擇靜載試驗樁，于樁基施工前，針對鋼筋籠制定七種截面，總計二十一個振弦鋼筋計對鋼筋應(yīng)力進(jìn)行準(zhǔn)確計算，假定鋼筋混凝土變形和內(nèi)部鋼筋相同條件下，通過換算方法，得到混凝土截面樁身軸力，通過極限荷載總和將樁身軸力減去，最終的結(jié)果便是截面樁側(cè)摩阻力見表1 所示。針對單樁豎向抗壓能力實施靜載試驗中，需要嚴(yán)格參考國家相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及建筑樁技術(shù)規(guī)范要求規(guī)定開展相關(guān)工作，反力加載裝置可以選擇壓重平臺作為相關(guān)裝置，而試驗荷載可以通過樁頂油壓千斤頂實施逐一增加荷載，預(yù)制混凝土塊能夠為千斤頂提供反力，樁頂沉降則是通過直徑方向的位移傳感裝置進(jìn)行測量，試驗加荷主要是慢速荷載維持方法。

2.2 試驗方法

選定靜載試驗樁，在樁基施工前，根據(jù)樁位土層鉆孔柱狀如圖1 所示：，在鋼筋籠8 個截面（除標(biāo)定斷面埋設(shè)4 個振弦式鋼筋計外，其余每個截面設(shè)置2 個振弦式鋼筋計（基本呈180°布置），鋼筋計截面設(shè)置在土層分界處）共計18 個埋設(shè)振弦式鋼筋計，采用焊接法固定在鋼筋籠主筋上，并與樁身縱軸線平行。測出鋼筋的應(yīng)變，在假定在鋼筋混凝土內(nèi)鋼筋與混凝土變形一致情況下，進(jìn)一步換算得出混凝土截面的樁身軸力，總極限荷載減去樁身軸力即為此截面以上樁側(cè)摩阻力。

圖1 土層示意圖

2.3 樁側(cè)平均摩阻力：

樁土之間所形成的相對位移方向能夠決定樁側(cè)模阻力方向，在樁周土層和樁側(cè)相對位移向下的條件下，樁側(cè)摩阻力方向也是朝下的，可以將其稱為負(fù)摩阻力。樁側(cè)摩阻力對于樁基來說屬于一種主動作用，大部分學(xué)者提出樁側(cè)摩阻力和樁周圍土有效應(yīng)力存在一定關(guān)系，不同側(cè)摩阻力計算公式內(nèi)也能夠反映出有效應(yīng)力這一因素［2］。以往工程實測案例證明，通過側(cè)摩阻力有效應(yīng)力方法進(jìn)行計算，則最終計算結(jié)果和實際數(shù)值較為接近［3］。樁側(cè)摩阻力屬于樁基礎(chǔ)設(shè)計中的核心內(nèi)容，主要涵蓋承載力和沉降兩種內(nèi)容，在以往設(shè)計工作中，樁側(cè)模阻力似乎只是一種不變的固定值，同時具有明顯的深度效應(yīng)。摩擦型的單樁，相關(guān)承載力主要是樁側(cè)摩阻力承擔(dān)。針對樁側(cè)的平均摩擦阻力進(jìn)行計算，試驗操作中，鋼筋計主要是按照相應(yīng)的設(shè)計規(guī)劃在不同土層界面中進(jìn)行合理按照。

在試驗中，鋼筋計都是有意識地安裝在各土層的分界面上，因此根據(jù)上述的軸力計算值，各土層的平均摩阻力可按下式計算：

式中：Fi-第i 樁節(jié)的側(cè)表面積。

按照委托方具體要求，針對試樁1#最高加載值提高到12000kN，相關(guān)試驗工作較為順利，沒有出現(xiàn)任何異常問題，在最高荷載條件下，試樁樁頂?shù)某两捣鹊陀?0mm，同時還沒有突出的沉降值擴(kuò)大現(xiàn)象，試樁尚未達(dá)到承載極限，提取其中的最高加載值，當(dāng)做單樁豎向的抗壓承載極限數(shù)值。

3 結(jié)語

（1）通過靜載試驗的樁身內(nèi)力測試結(jié)果可知，在最大設(shè)計試驗荷載情況下，樁周土層側(cè)摩阻力與本工程地質(zhì)勘探報告結(jié)果偏?。ㄓ捎陟o載試驗未做到破壞，所測樁側(cè)側(cè)摩阻力偏?。?，試驗較好反應(yīng)土層及成樁工藝特性。

（2）樁身內(nèi)力測試試驗中，鋼筋計存活率對試驗至關(guān)重要，試驗過程中要加強(qiáng)對鋼筋計的保護(hù)。