桩基静载荷试验及应用实践分析

桩基静载荷试验及应用实践分析

陈春林

阳山县建筑工程安全质量监督检测站

摘要：文章简单论述了静载荷试验检测桩基的方法，并采用该方法对某地区的部分桩基进行检测，根据检测结果对桩的质量进行评定，对不合格桩采取了及进补救措施，消除质量和安全隐患。该工程案例可为当地的桩基础设计、施工、检测提供有益参考。

关键词：静载荷法；桩基检测；质量评定；补救措施；工程实例

前言

目前我国每年都需要进行大量的建筑工程施工，桩基是建筑工程的重要组成部分之一，其质量是否合格，与建筑结构质量和安全有直接影响。特别是位于软土或溶岩地区的工程桩，其桩基工程的复杂性和施工的高度隐蔽性，决定了发现质量问题难、事故处理更难。因此，桩基质量检测工作成为整个桩基工程中不可缺少的重要环节，成为控制地下基础工程质量的关键之一。确保桩基检测工作的质量和检测评定结果的可靠性，才能真正做到确保桩基工程的质量与安全。

当前对桩基进行检测的方法有多种，而桩基静载荷试验判定桩基垂直承载能力是常见方法之一，其测试方法直观、可靠，荷试验装置简单，已广泛应用在建筑工程桩基质量检测中。

一、桩基质量检测内容及方法

根据国家规程有关要求，必须对工程桩进行检测，检测项目包括对单桩承载力和桩身完整性等。通过相关项目的检测，确保桩基工程质量和安全。

静载荷试验主要做法：在施工现场现在的条件下，对桩的检测数据要严格按照设计和规范要求进行，用于静载荷试验的桩数，相同条件下至少要达到总桩数1%，具体达到3根或以上，检测时向基桩逐级施加荷载，并跟进桩在时间变化过程中出现的变形（沉降），根据所检测出的桩基承载力，是否达到设计要求。

采用静载荷检测方法包括桩基竖向和水平承载力两种,其中多数采用竖向静载荷方法检测。其最大优势是受力条件与桩基实际受力条件相似，并且检测结果直观、可靠性较高。

二、静载荷检测桩基应用实例分析

（一）工程简况

合兴山水城三期1#楼由广东阳山县合兴房地产开发有限责任公司开发，广东省化州市第二建筑工程公司承建，华南创图设计有限公司设计，清远正佳项目管理有限公司监理。该工程位于阳山县阳城镇城北村委会大洞，建筑面积为13692.88平方米，框剪结构，地下一层，地上26层。

本工程采用夯扩桩复合地基筏板基础，桩径500mm，桩数量为337根，桩身强度C25，以中风化或微风化灰岩为桩端持力层，桩长为5-15米。单桩承载力特征值为750KN，桩间距为1600*1600，复合地基置换率为0.076，处理后复合地基承载力特征值取375Kpa。

（二）检测概况

1、根据建筑地基基础检测规范，经设计单位、监理单位和施工单位确认，选取34根桩对桩身结构完整性进行低应变检测。检测结构为20根一类桩，14根二类桩。根据低应变检测结果，选取52、148、191号桩进行静载试验，49、168、310号桩进行复合地基载荷试验。

2、单桩竖向抗压静载试验

2.1检测依据

本文依据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）。

2.2试验过程及方法

①加载方法：采用慢速维持荷载法。

②反力装置：采用压重平台反力装置，能提供反力不小于1500kN。

③加载及测量仪器设备：静载测试仪、压力传感器、千斤顶、位移传感器等。

④加、卸载与沉降观测。

采用逐级等量加载的慢速维持荷载法，分级荷载一般按最大加载量或预估极限荷载的1／10施加，第一级荷载可加倍施加。每级加载后，按第5，10，l5，30，45，60min，以后按30min间隔测读桩顶沉降。当每小时沉降不超过0.1mm，并连续出现两次，则认为沉降已达到相对稳定，可加下一级荷载。当符合下列条件之一时，可终止加载：

①某级荷载作用下，桩的沉降量为前一级荷载作用下沉降量的5倍；桩顶总沉降量小于40mm时，宜加载至总沉降量超过40mm。

②某级荷载作用下，桩的沉降量为前一级荷载作用下沉降量的2倍，且24h尚未达到相对稳定。

③桩顶加载达到设计规定的最大加载量。

④荷载—沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量60—80mm；特殊情况下可根据具体要求加载至桩顶总沉降星80mm以上。

终止加载后应进行卸载，每级卸载量按每级加载量的2倍控制，并按15，30，60min测读回弹量，然后进行下一级的卸载，全部卸载后，隔3—4h再测回弹量一次。

（三）检测结果

1、检测结果表明：191号桩加压至300KN时最大沉降量达到55.66mm，基桩静载达不到设计要求，其余5根桩检测结果合格、达到设计要求。（见图1、图2）

图2

2、原因分析

根据合兴山水城三期地质勘察报告，191号桩该区域8.7-9.0米处为30cm厚的中风化灰岩，9.0-12.2米处为溶洞，该桩桩长为9.1米。选取191号桩旁143号桩和与191号桩相同地质条件的155号桩进行基桩静载扩检。检测结果两根桩都达不到设计要求。（见图3）

图3

（四）桩基补强方案

1、建设单位会同勘察、设计、监理、施工等相关单位共同商议决定处理方案，一致认为该桩基类型（夯扩桩）施工中未能击穿夹层，夹层下部的溶洞未处理。确定对191号桩和155号桩两个区域进行桩基补强，补强范围根据合兴山水城三期地质勘察报告和已经检测合格的桩布置来确定。设计建议采用双管高压旋喷桩进行补强。

2、本工程桩基补强采用双管高压旋喷桩，旋喷桩桩径为600mm，桩身强度不小于4.5Mpa,水泥用量为每米300公斤。旋喷桩加高范围为岩面至筏板底，桩长为9-18米，桩数量为54根，复合地基置换率为0.14，所有旋喷桩采用引孔作业，引孔深至连续基岩，基岩厚度大于2m，连续基岩以上溶洞均应进行旋喷注浆处理。

（五）桩基补强区域检测方案：

（1）单桩复合地基承载力检测

单桩复合地基的检测和单桩竖向抗压静载荷试验类似,但在桩上部放置了一块钢制承压板,压板下铺设砂石褥垫层,相当于进行承台的检测,因此单桩复合地基更能体现桩基础的实际效应,也是每次检测必不可少的环节。

（2）155号桩该补桩区属于多桩复合地基，夯扩桩6条，桩间距1.6米×1.6米，桩径500mm,高压旋喷桩12条，桩间距1.6米×1.6米，桩径600mm，补桩区域面积为15.36㎡，拟采用现场静力压板检测，板采用1.6米×1.6米，极限承载力特征值为1920kpa，检测点数为1点（154号桩），压板中心点放置在原夯扩桩154号桩中心。

（3）191号桩该补桩区属于多桩复合地基，夯扩桩25条，桩间距1.6米×1.6米，桩径500mm,高压旋喷桩42条，桩间距1.2米×1.6米，桩径600mm，补桩区域面积为75㎡，拟采用现场静力压板检测，板采用1.6米×1.6米，极限承载力特征值为1920kpa，检测点数为4点（144、190、193、142号桩），压板中心点放置在原夯扩桩中心。

经检测，补桩区域所选桩全部合格，达到设计要求。(见图3)

图4

四、结束语

在进行工程桩基试验时，应结合工程的实际情况，并根据施工现场条件、设备、试验成本等，确定最佳试验方法。

对工程桩基进行检测，是确保工程质量和竣工评定验收的重要管理措施之一。通过检测工程桩，可及时发现成桩是否存在质量问题，并及时采用补救措施消除隐患，保证整体工程质量。

参考文献：

[1]建筑基桩检测规范，JGJ106-2014

[2]建筑地基基础检测规范，广东省标准，DBJ15-60-2008

[3]建筑地基处理技术规范，JGJ79-2012