桩基静载荷试验的几种方法和应用

桩基静载荷试验的几种方法和应用

刘军方振

武汉九方工程技术有限责任公司湖北武汉430000

摘要：在测量桩基承载力大小的时候，桩基静载荷试验这个方法是应用的最为普遍的，测量之后的结果也是比较可靠的。与传统的静载荷试验相比，现代新发展出来的静载荷试验的方法和应用有了很大的改进，不仅在一定程度上节省了很大一笔费用、人力和物力，更重要的是整个桩基静载荷试验采用新方法之后检测出来的结果更加准确可靠，因而在现如今的建筑市场得到了广泛的应用。对桩基实行静载荷试验最终的目的是为了检测出整个桩基工程的承载力大小，便于在后续的工程中做好相应的准备措施，同时也是为了保障整个桩基工程的质量。

关键词：桩基；静载荷试验；方法

1静载荷试验的概念界定

桩基静载测试技术，是随着桩基础在建筑设计中的使用越来越广泛而发展起来的。新中国成立以后，桩基静载测试技术就逐步发展起来。传统静载荷试验采用手动加压、人工操作、人工记录的方式进行。到了20世纪80年代以后，随着改革开放的脚步，基本建设规模的逐年加大，特别是灌注桩在工程上的广泛应用，我国的桩基静载测试技术也进入了一个全新的发展时期。至今，桩基静载试验作为一项方法成立，理论上无可争议的桩基检测技术。

静载荷试验（PLT）：是指按桩的使用功能，分别在桩顶逐级施加轴向压力、轴向上拔力或在桩基承台底面标高一致处施加水平力，观测桩的相应检测点随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移，根据荷载与位移的关系（即Q～S曲线）判定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。它是目前检验桩基（含复合地基、天然地基）承载力的各种方法中应用最广的一种，且被公认为试验结果最准确、最可靠，被列入各国桩基工程规范或规定中。该试验手段利用各种方法人工加荷，模拟地基或基础的实际工作状态，测试其加载后承载性能及变形特征。其显著的优点是受力条件比较接近实际，简单易用，试验结果直观而易于为人们理解和接受；但是试验规模及费用相对较大。

静载荷试验类型：根据试验对象可分为地基土浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验、复合地基载荷试验、岩基载荷试验、桩（墩）基载荷试验、锚杆（桩）试验；根据加载方式可分为：竖向抗压试验、竖向抗拔试验、水平载荷试验。

对于仪器的硬件技术来说，静载荷试验增强了其创新性与科研价值，如发明了自动化测读与分析系统。静载荷试验系统通过对先进的精密测试仪器的运用，实现了野外昼夜连续测试目标。而且传感器本身所具有的液晶显示器能够对信号进行自主接收，并自行将接收到的信号与实测位移数据加以对比。

2堆载法

堆载法在静载荷试验中应用是比较普遍的。首先它在桩顶需要使用钢梁的地方设置一个承重平台，然后在上面堆砌一些比较重的物品，将其依靠着桩头上的千斤顶，在千斤顶的作用下，承重平台会逐步上升，这样一来，在上升的过程中，产生的力就施加到了桩身。设置的承重平台就相当于堆载反力两装置。这就是堆载法的具体应用过程。对于整个堆载法过程中需要使用的反力梁装置的选择有多种，使用的主梁可以是型钢，也可以是通过自己加工生产出来的箱梁，对于承重平台的形状，可以根据具体情况进行相应的选择。至于堆载过程中需要堆砌的重物，可以是一般的砂袋、混凝土预制块、钢锭等多种重物。相比其他方法而言，堆载法过程的操作比较简单，而且使用的一些设备要求不高，操作起来也比较好控制。值得进一步推广。

3锚桩法

除了堆载法之外，另一种使用比较普遍的试验方法就是锚桩法了。锚桩法整个过程中必须要设置相应的锚桩反力梁装置，反力梁装置不论是在哪个试验方法中都是必不可少的，它的重要性也是有目共睹的。而在锚桩法中，根据反力锚的不同，可以将反力梁装置分为两种。一种是锚桩反力梁装置，另一种是锚杆反力梁装置。两种反力梁装置的最主要区别是提供反力的作用对象不同。锚桩反力装置是将反力架与锚桩连接在一起，二者相互作用提供反力；而在锚杆反力装置中，是将几只螺旋钻钻入地下使用地锚来提供反力的。不论采用哪一种反力梁装置，都可以达到很好的试验效果。不过有时需要根据实际情况分析之后，具体确定使用哪一种反力梁装置。

使用锚桩反力梁装置时，先将侧桩周围对称的几根锚桩用锚筋与反力架连接起来，在千斤顶的作用下，将其反力架逐步升起来，此时连接的锚桩必然会提供一种反力，而反力的大小是与多种因素有关的，最直接的因素就是锚桩的具体数量、反力架的强度等因素。在整个过程中，反力梁装置不容易受到现场实际情况的影响，这样对静载荷试验的结果也是最大的保障。综合各方面分析，锚桩选择工程桩是最为合适的，不仅仅只是它的经济实惠，更因为使用工程桩更有保障。在锚杆反力梁装置中，比较适合于那些小吨位基桩和复合地基的试验。整个过程中需要使用的地锚，比较便捷。使用地锚提供反力的大小也与多种因素有关，其中包括螺旋钻叶片的大小和底层的土质。

4两种常见试验方法的具体应用

4.1堆载法的应用

堆载法在实际中应用的并不少。比如在某一大型工程中，对1200kN工程进行桩基静载荷试验，整个实验过程必需要压重平台反力装置。该反力装置是通过多种不同的设备组合而成的。使用的最平常的设备是应用箱型钢梁和预制钢筋混凝土压重块，将这二者组合在一起，并通过拉杆将其连接，由此组成了反力装置。整个反力装置充分运用了支墩的重力，并且这样一来，降低了整个压重平台反力装置的重心。对于工程的试验有着很大的推动作用。这个方法也比较实际，因而在被广泛使用。

4.2锚桩法的应用

锚桩法和堆载法各有各的优势，因而一些应用的范围也各有不同。在某工程中，对9000kN的桩基进行静载荷试验，此过程必须使用反力梁装置。而反力的产生是通过四个锚桩的相互作用来提供的。锚筋使用使用螺纹钢印焊接在副梁的连接盘上，而使用的主梁则是自行生产的箱梁。无论是使用哪一种方法，都需要事先准备好整个试验过程中需要使用的设备，注意一些相关的事项，尽可能避免问题的出现，从而提高整个桩基工程的质量。

5两种试验方法的优缺点分析

5.1堆载法的优缺点分析

堆载法过程产生的优点比较明显。比如在搭建整个反力梁装置的过程中需要使用的设备比较简单，搭建起来也比较方便。对于不同荷载量大小的桩基，进行试验之前需要进行仔细地检查。整个堆载法过程中使用的千斤顶作用比较突出，在千斤顶的作用下，荷载量的大小比较容易控制。而整个过程中产生的缺点也需要引起足够的重视。对于一些大吨位的桩基进行试验时，使用的重物如果没有处理好，会产生较大的荷载，从而使得安装过程变得更加复杂，而且容易引发其他各类问题。

5.2锚桩法的优缺点分析

分析锚桩法的优点，主要从它的反力梁装置入手。整个锚桩的反力梁装置是通过临近工程桩或者是预设装来提供反力的，整个安装过程简便快捷，效率高，尤其是对于大吨位的桩基进行试验，产生的优点更是突出，可以为整个工程节约一大笔费用。由此引发的缺点也需要引起足够的重视。整个反力梁装置在安装的过程中，荷载的大小不容易控制，而且在进行实验的开始阶段容易产生过冲现象，过冲现象会严重影响整个工程桩产生的承载力大小，由此引发的一系列影响，都会对后续的试验产生阻碍。

结束语：综上所述，在桩基试验中常使用的方法有两种，但是两种方法适用的情况都会有所不同，因此在选择试验方法的时候要尽可能综合多方面的影响因素进行分析，包括设备、现场条件、试验成本、方法的优缺点等多个方面进行分析，最终选择出最佳的试验方法。

参考文献：

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[2]钱晓丽，国永久，荆玉龙.大直径挖孔桩静载荷试验分析[J].焦作工学院学报（自然科学版）.2002（04）

[3]顾尚平，预应力砼管桩竖向静载荷试验异常原因的分析[J].有色金属设计.2008（01）