張夏開

（福州市城建工程檢測有限公司，福建 福州 350001）

0 引言

樁基工程作為我國建筑施工項目中的基礎工程，其建設質量直接決定建筑工程的最終質量。樁基工程在實際施工中存在較多的影響因素，樁基靜載檢測能夠為工程項目建設質量控制提供相應的依據，促進建筑行業(yè)實現高質量發(fā)展。然而，樁基靜載檢測工作中存在的一些問題，會影響該工作目標的實現，必須引起重視。本文分析樁基靜載檢測中存在的問題，提出解決對策，為提高樁基靜載檢測水平提供參考。

1 樁基靜載檢測原理和方法

1.1 原理

對于樁基靜載檢測來說，其中主要存在兩個影響因素，分別為樁身使用材料的強度以及地基土對樁的承載能力。在豎向受荷階段，由于樁頂的位移長度較小，樁上部位置的側摩擦阻力承擔主要的荷載，再通過剪切應力的方式將其傳遞給樁體附近土體。在這一過程中，樁身深度越深，則產生的樁身應力越小，伴隨荷載越大，樁頂部位置的位移增加，樁側摩阻力達到最大值之后，再繼續(xù)增加的荷載需要樁端巖土體承擔。樁端持力層巖土體發(fā)生塑性壓縮，樁頂位置位移增加，在持力層巖土體應力處于最大值的情況下，樁頂位置將發(fā)生較大變化，而該位移變量關系能夠確定樁承載力的極限。

1.2 方法

當前慢速維持荷載法的運用范圍較廣，該方法中，逐級增加荷載，每一級增加荷載的最大量數值為試驗荷載的10%。第一級根據2倍分級荷載完成加載，每級荷載維持至少2h，樁頂沉降標準相對穩(wěn)定之后，就可以開始下一次荷載，達到終止加載之后停止檢測，根據實際情況逐漸卸載，最終到零為止。每個等級的卸載量最好為加載分級荷載的兩倍左右，每級荷載的維持時間為1h，完成卸載之后，對殘余的沉降量進行繼續(xù)讀取，保證維持時間在3h以上。

完成試驗之后，為了進一步確定單樁抗承載力，可以通過以下幾種方式完成：

（1）針對Q-S曲線（如圖1所示），Q-S曲線中曲率最大點對應的荷載就是極限荷載，從圖1中能夠看出，曲率最大點對應的荷載數值為1680kN，則極限荷載的數值就是1680kN。采取前10個水平的GM（1,1）模型預測曲線發(fā)展趨勢，階段數量越少，最終預測的準確性越高，假設數據為△S[△S（1），△S（2），△S（k）]，通過數據累加能夠得出S=[S（1），S（2），…，S（2），…，S（2），…，S（1），S（2），…，S（2），S（k）]，S（n）為第n次荷載的累積沉降。

圖1 Q-S曲線

（2）某一級荷載下沉高于前一級的兩倍左右，并且在24h之內并沒有達到穩(wěn)定標準，則需選擇前一級的荷載數值。

（3）針對緩慢發(fā)生變化的Q-S曲線，取總沉降量在40mm 的荷載值，如果樁的直徑在800mm 以上，則要將0.05D對應的荷載值作為承載力。

（4）如果均不符合以上三種情況，可以選擇最大加載值，將其作為單樁極限承載力。

2 樁基靜載檢測中存在的問題

2.1 基準樁穩(wěn)定性較低

基準樁穩(wěn)定性是樁基靜載檢測中的主要影響因素，在實際檢測中，由于地基土的穩(wěn)定性較差，所以會導致基準樁穩(wěn)定性受到影響，出現位置偏移等現象，基準樁整體位置也發(fā)生變化，現場試驗場地的地基土承載能力較差，在外界壓力作用下對基準樁的穩(wěn)定性會產生重大影響。該種情況下樁基靜載監(jiān)測數據結果會與實際情況之間存在較大差異，導致出現試驗數據失真的問題。

2.2 主梁壓實千斤頂的重量大

如果主梁壓實千斤頂的實際重量較大，則在樁基靜載檢測時會受到一定的影響。該種情況下靜載支墩地基土承載力不夠，實際堆載中，試驗樁產生集中受壓現象，進而對靜載試驗沉降數據的測量真實性產生影響。尤其是在施工土質較軟的情況下，非常容易出現樁體下陷，最終樁基靜載檢測結果缺乏準確性。

2.3 堆載、試驗同時開展的問題

當前多數樁基靜載檢測會選擇堆載以及試驗同時進行，這一操作方式能夠有效減輕千斤頂重量過大產生的影響，與壓重力合理范圍之內的計算工作相互配合，降低樁基下沉以及堆載平臺重心不穩(wěn)定的問題出現。但是如果在此過程中出現操作失誤或者不規(guī)范等問題，就會適得其反。導致樁基靜載檢測中的全部重力由千斤頂承受，樁頂位置承受的壓力傳遞到樁體中，樁體下沉，最終造成樁基靜載檢測失敗，使接下來的施工工程無法得到順利開展[1]。

2.4 加載反力不對稱

首先，壓重平臺反力裝置通常將混凝土塊、砂袋作為堆載材料，支墩的尺寸較小，或者表層地基承載力較小的情況下，地基土的壓力大于承載力，地基沉降。支墩變形不均勻的情況下，反力對稱裝置出現不對稱現象，甚至坍塌。

其次，在運用錨樁反力裝置中，受力較大，錨樁的數量要在4個以上，但是無法保證工程樁的位置與試驗樁相互對稱，進而出現加載反力不對稱的情況。

最后，如果在樁基靜載檢測中，樁頂結構存在不平整問題，或者強度不夠，也會產生加載反力不對稱。通常情況下利用液壓千斤頂作為加載裝置，這一過程中非常容易出現加載重心偏移的情況，造成加載反力不對稱[2]。

3 樁基靜載檢測問題的解決對策

3.1 提高基準樁穩(wěn)定性

該項工作是樁基靜載檢測的基礎條件，如果在靜載檢測過程中發(fā)現基準柱產生偏移，則需采取相應的應急處理方案，實施樁基加固工作，同時對軟土層進行加固，充分利用混凝土硬度大的優(yōu)勢，提高樁基的穩(wěn)定性。樁基加固工作要根據地基土質情況科學選擇，運用固化劑提高地基的承載水平，還可以利用樁間注漿的方法，針對軟土地質完成加固處理，確保樁基的實際承載能力。在注漿過程中，利用漿液優(yōu)化地基剛度的分布情況，同時控制由于樁基靜載檢測導致的樁基變形發(fā)生概率，提高基坑開挖施工安全性。錨樁豎向承壓要按照地基的實際性能，選擇長度相互匹配的樁基，控制樁頂和樁端之間的距離。如果在實際檢測中受到摩擦，則可以利用側摩阻力緩解樁基壓力，增強地基整體的協調性，除此之外，還可以使用鋼筋籠結構提高樁基的穩(wěn)定性。樁基靜載檢測實施的主要目的就是判斷樁基質量，并且及時采取應對措施，降低樁基問題導致的經濟損失。實際樁基靜載檢測中，不同地區(qū)地基承載力不同，需要對荷載進行科學劃分，降低沉降量偏差出現概率[3]。

3.2 科學確定支墩地基土承載力

千斤頂壓實施工中，為了避免千斤頂出現重量過大等問題，建設施工人員要分析樁基的實際承重水平，不能僅僅考慮主梁壓實效果而忽略樁基的實際狀態(tài)，確保樁基靜載檢測工作能夠順利開展。既能夠保證最終的壓實效果，還能夠保證樁基結構的完整性。根據最大實驗荷載以及樁基的實際情況，遵循相應的規(guī)范要求完成分級加載工作，根據逐級等量的原則進行。加載過程中，保證加載的均勻性、連續(xù)性，避免加載受到沖擊。并且每級荷載維持階段的變化范圍要在分級荷載的10%之內，如果樁頂的沉降速率逐漸穩(wěn)定，繼續(xù)完成下一級的加載工作。這一過程中需要注意，不能出現加載速度過快以及過大等現象，過載會導致壓重平臺頂起，進而堆載平臺出現傾斜等問題，影響樁基靜載檢測技術的運用效果。

3.3 科學制定堆載和試驗同時開展方案

該項工作在實施之前，需對施工地質進行評估，測定樁基的最大承受力，避免出現堆載過量的情況，還可以保證樁基結構的完整性。堆載之前，根據目標荷載以及場地的實際情況，確定主梁和次梁的規(guī)格，預留出充足的空間，為調節(jié)主梁與千斤頂之間的距離提供便利條件，避免主梁壓實千斤頂的情況出現。在保證樁基靜載檢測操作正確的情況下，控制堆載量過度堆放問題。例如，科學設置試塊，確保試塊堆載和預估荷載之間的差值在1.2倍的范圍之內，同時按照一次性平均分布的方式進行。在設置試塊階段，如果堆放達到五層以上，要對每層的進配重實施縮進，保證其重心為集中狀態(tài)。在對配重進行控制調整的過程中，要科學制定堆載高度。另外，可以使用錯位搭接等方法，保證擺放順序與方向相互統(tǒng)一。明確施工中地質可能出現的風險，以及風險等級，完成等級劃分之后，將其與樁基靜載檢測等級評價相互結合，這種方式能夠對工程建設風險進行有效控制。如果施工中涉及到特殊巖土以及復雜的地形結構，需要對其相關數據進行統(tǒng)一整合，根據施工實際標準建立風險應急預案，實現風險的有效控制[4]。

3.4 確保加載反力的對稱性

（1）針對壓重平臺反力裝置產生的不對稱，相關人員需要給予充分重視，在此階段優(yōu)先將工程樁作為堆載的支點，如果需要使用支墩作為支點，則需要復核尺寸大小以及地基承載力的特征值，一旦不符合相應要求，則要進一步增加支墩的實際尺寸大小，并對試驗場地中的地基展開處理，確保強度、穩(wěn)定性以及變形達到相應要求。另外，在與支墩距離較遠的位置，使用水平儀或者張緊鋼絲，對支墩的豎向位移以及裝置是否傾斜展開判斷，在此基礎上調整堆料的重心位置、增加支墩數量。

（2）對于錨樁位置不對稱問題，可以通過錨樁壓重聯合反力裝置解決，根據裝置結構受力情況對錨樁的上拔量進行監(jiān)測，調整堆料的實際位置，確保其重力集中在錨樁受力偏大或者偏小的位置中，實現不對稱力之間的相互平衡，還可以調整錨樁反力架的剛度。

（3）對于由于抗拔承載力導致的不對稱現象，先確保抗拔力計算通過，根據地質勘察數據以及建筑樁基技術規(guī)范中的要求，確定樁周圍巖土抗拔的承載力和材料抗拉承載力。另外，在管樁接頭驗算和操作中，要采取相應的安全措施，由于地質條件以及工藝等因素的影響，實際抗拔力數值可能會小于計算數值，相關人員需要對該項因素進行充分考慮[5]。

（4）采用多個千斤頂同時工作的情況下，要保證千斤頂規(guī)格相同，使千斤頂合力中心、反力裝置中心以及樁橫截面中心在相同水平垂直線中。

4 案例分析

以福建省某工程項目為例，工程項目樁基強度為C80，直徑500mm，長度9～40m之間，單樁豎向抗壓承載力的特征值為1800kN，樁基靜載檢測數量為3，最大試驗荷載為1800×2=3600kN，檢測結果如表1所示。

表1 檢測結果

通過上述數據能夠看出，檢測樁基的極限承載力都在3600kN以上，能夠達到設計要求。

4 結束語

綜上所述，樁基施工水平直接決定建筑質量，而樁基靜載檢測技術的運用，能夠降低樁基出現問題的概率。本文根據樁基靜載檢測原理和方法，針對樁基靜載檢測中存在的基準樁穩(wěn)定性較低、主梁壓實千斤頂的重量大、堆載和試驗同時開展、加載反力不對稱等問題，提出相應的解決對策。實踐證明，這些措施能提高樁基靜載檢測水平。

總之，近幾年我國建筑工程中的相關指標發(fā)生了較大變化，同時樁基靜載檢測技術的運用范圍逐漸擴大。尤其是改革開放之后，技術水平不斷提升，但在檢測中也存在一定的問題，相關人員可以從樁基穩(wěn)定性、千斤頂重量控制等方面入手完成優(yōu)化，進一步促進我國建筑行業(yè)的發(fā)展。