淺析單樁豎向抗壓靜載試驗的測試方法

廖德明

1.福建省建筑科學研究院有限責任公司，福建 福州 350002；2.福建省綠色建筑技術(shù)重點實驗室，福建 福州 350108

0 引言

隨著城市化進程的不斷加快，橋梁和隧道的工程數(shù)量也變得越來越多。進行單樁豎向抗壓靜載試驗工作是為了檢測建筑物基樁是否符合設(shè)計標準，從而確保工程施工的質(zhì)量，進一步避免建筑物不穩(wěn)定而導致的安全隱患?；诖?，對于單樁豎向抗壓靜載試驗的改進工作，還應(yīng)該根據(jù)實際的施工情況不斷調(diào)整。

1 試驗施工前應(yīng)注意的問題

1.1 確定施工方式

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

1.2 明確地基承載力

明確地基的承載力，可以有效促進單樁豎向抗壓靜載試驗后續(xù)工作的順利展開。首先，要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況來選擇加載反力裝置，對于加載反力裝的荷載量應(yīng)比設(shè)計中最大荷載量要高，確保加載反力裝置不會因為荷載量過大而產(chǎn)生變形。例如：在試驗地基承載力時，選用了壓重平臺反力裝置，則需要在進行試驗之前一次性加足壓重，并將其平緩、穩(wěn)定地放置于平臺上；同時，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致單樁豎向抗壓靜載試驗結(jié)果產(chǎn)生誤差，從而在影響施工質(zhì)量的同時，增加了建筑物的安全隱患、單樁豎向抗壓靜載試驗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，可以準確計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)人員就要及時檢查傳感器的有效期。

1.4 正確使用基準梁

對于基準梁的測量和判斷失誤，將會影響整個單樁豎向抗壓靜載試驗的進程和結(jié)果，進一步影響建筑物的施工質(zhì)量。因此，在進行單樁豎向抗壓靜載試驗之前要對基準梁進行正確的測量和使用。例如：檢測人員可以在樁頂20cm 以下的位置，將單樁豎向抗壓靜載試驗平面進行固定，同時確保試驗點在基準樁上的穩(wěn)固性；此外，由于基準梁剛度較強，所以基準梁應(yīng)該將一端固定在基準樁上，另一端僅進行簡單的支撐就可以了。

1.5 確定中心距

確定中心距離指的是，在進行單樁豎向抗壓靜載試驗之前，要對試樁、錨樁和基準之間的中心距進行測量，并確保其符合標準。這樣一來，才能保證單樁豎向抗壓靜載試驗中對于基樁的施力更加均勻。例如：對于直徑在0.8m 以下的試樁來說，試樁、錨樁和基準相互之間的中心距可以保持在試樁直徑的5 倍左右；對于直徑在0.8m 以上的試樁來說，試樁、錨樁和基準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工程樁質(zhì)量的有效指標，因此，技術(shù)人員可以對工程樁進行抽樣檢查，保證標準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，對于試驗樁來說，為了可以更好地為單樁豎向抗壓靜載試驗提供基礎(chǔ)依據(jù)，必須保持其具有最大有效加載量。值得注意的是，如果部分工程在進行施工規(guī)劃時，對于試驗樁的最大有效加載量有特殊的規(guī)定，那么在進行單樁豎向抗壓靜載試驗時，相關(guān)最大有效加載量的比例也應(yīng)該隨時變更。

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準備工作中的核心環(huán)節(jié)，因此，若想有效改進單樁豎向抗壓靜載試驗工作，就要進行合理的試樁環(huán)節(jié)。首先，要根據(jù)實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，并采用較強的混凝土進行加固，最后用砂漿將試樁頂部抹平。最后，對用于錨樁的試樁來說，要嚴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準備工作中的最后一個步驟，也要進行合理的調(diào)整和完善，進而保證單樁豎向抗壓靜載試驗工作順利開展。首先，進行加載工作時，應(yīng)該分級來進行，并確保每個等級的加載量相同。其次，在進行卸載工作時，也應(yīng)該分級來進行，每一級的卸載量應(yīng)是分級荷載的2倍。最后，無論是在進行加載工作還是卸載工作時，都應(yīng)該保持連續(xù)、均勻、穩(wěn)定的工作狀態(tài)［1］。

2 合理進行試驗施工流程

2.1 慢速維持荷載法

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

2.2 終止加載條件

一旦進行單樁豎向抗壓靜載試驗時，出現(xiàn)導致試驗結(jié)果受影響的情況，就要馬上停止加載工作。首先，在某級荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級荷載作用下的沉降量的5 倍，且樁頂總沉降量超過40mm。其次，在某級加載工作進行完成后，樁頂沉降量遠遠超過上一級的沉降量，并且24h 之內(nèi)沒有恢復至相對穩(wěn)定的狀態(tài)。最后，是將錨樁作為工程樁時,錨樁的上拔量已達到標準的數(shù)值。除此之外，當荷載-沉降曲線呈緩變型時，發(fā)現(xiàn)樁頂總沉降量在8cm 以下；或是加載量已達到最大，以及工程樁遭到了破壞時，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

對單樁豎向抗壓極限承載力進行綜合性分析，可以更好地確定單樁豎向抗壓靜載試驗進度，從而對試驗工作進行合理的把控。首先，應(yīng)繪制荷載-沉降曲線和沉降-時間曲線，并對其進行深度分析；其次，通過觀察沉降-時間曲線，來進一步確定沉曲線呈下降趨勢時，上一級的荷載值；最后，荷載-沉降曲線如果變化趨勢較為輕緩，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)計值

單樁豎向抗壓靜載試驗中最后的環(huán)節(jié)，就是要確定單樁豎向抗壓極限承載力統(tǒng)計值，從而得到更加準確的試驗結(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)計值的標準。對于所有進行試驗的試樁來說，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)實際是施工情況，來調(diào)整試樁數(shù)量。另一方面，柱下承臺的樁數(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)施工的實際情況以及技術(shù)的不斷發(fā)展來進行改進，從而更好地保證建筑物的施工質(zhì)量。基于此，施工企業(yè)首先要做好試驗前的準備工作，為后續(xù)工作可以順利開展提供基礎(chǔ)；其次，要對試驗工作中的各個環(huán)節(jié)進行優(yōu)化和完善。