东莞市水利工程质量检测站广东东莞523000
摘要：本文首先介绍了静载试验的基本原理，然后论述了竟在实验方案制定优化，接着对现场检测规定和结果进行了分析，最后提出了两个质量控制要点。供相关人员参考。
关键词：水利工程：基桩；静载检测试验
前言
水利工程，主要是闸站工程，如软土地基上的一般施工，最自然的土承载力不能满足设计要求，采用钻孔灌注桩、水泥土搅拌桩和预制桩进行地基处理。基桩的主要功能是承载上部结构荷载，因此承载力试验是主要的试验。基桩承载力直接影响水利工程的使用和安全，静载荷试验是最直接、最可靠的承载力测试方法。本文介绍了工程桩基静载试验的现状和要求，对建筑水利工程桩静载试验进行了方案设计和优化，探讨了加强有效控制静载试验质量的措施。
1.基本原理简述
静载荷试验是对桩竖向压力逐渐增加，垂直或水平张力的推力，随着时间的推移产生沉降观测桩顶，顶部位移或水平位移，以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩垂直上升或单桩水平承载力的试验方法。测试过程如图1所示。
根据不同的荷载方向和试验结果，静载试验可分为竖向抗荷试验、竖向抗荷试验和水平静载试验。根据各级荷载的维持时间和桩周沉降的收敛性，静荷载试验方法可分为慢载法和快速加载法。
2.方案制定优化
据统计，在中国的桩基70%分布在沿海软土地区中下游。软土地基施工高度一般不高，基桩承载力一般较小。在考虑工程桩验收试验时，加载量不应低于设计要求单桩承载力特征值的两倍，最大承载力5000千牛可满足常规检测要求。
静载试验设备主要由主梁、横梁、锚桩或装卸设备等反力装置，油泵加载装置、压力表、压力传感器、载荷测量传感器装置、百分表或位移传感器的位移测量装置。
2.1反力装置
反力装置可以选择锚桩横梁反力装置的压力平台及其组合的反力装置的锚桩的现场条件下。锚桩反应装置一般不通过负载吨位限制而且比较经济，但它是必要的观察试验中锚桩的上升气流。受客观条件的限制，车站基坑、大吨位自重和地基土沉降，产生桩的负摩阻力，对试压桩的早期应力不利，对中桩产生附加应力。考虑到重量块的生产和运输成本，可以用300t左右进行试验，在重量不足时使用锚桩的组合重量。见图2。
2.2荷载测量
静载荷试验采用千斤顶和油压表的形式，载荷由油压传感器或测力传感器测量。主流配置方案为双油路刊千顶配合一泵二顶超高压油泵，考虑到千斤顶最大加载不宜超过量程的80%，可具体是：100吨穿心千斤顶1台，可以用在核心800kN抗压强度的竖向承载力、竖向或卧式拉力试验；320千斤顶2台，可用于在单或双组640-5120kn竖向抗压承载力检测；一泵二顶超高压油泵1台。
由于力传感器容易受到大气温差和直射射线的影响，通常采用油压力传感器进行检测，油压力传感器的精度应优于或等于0.5级。
2.3位移测量
位移（沉降）测量适用于大范围位移传感器。分度值/分辨率应大于或等于0.01mm，测量误差不应大于0.1%FS。沉降测量平面应设置在桩顶以下200mm处，测点应固定在桩身上，建议在桩顶下设置桩径不小于桩径1倍的桩。水平位移测量基准点应设置在与力方向垂直且与位移方向相对应的试验桩侧，桩的基点和净距不应小于桩径的1倍。
3.现场检测规定
3.1试验加、卸载规定
（1）装载应按等级进行，并应在同一水平荷载；额定荷载应为最大装载值的十分之一或估计极限承载力，其中第一级荷载是额定荷载的两倍。
（2）卸载应按等级方式进行，每级卸载量应为装载时额定载荷的两倍，并应卸载在同一水平上；
（3）装卸时，应均匀、连续、无冲击地传递载荷，维修过程中各载荷的变化不应超过分级载荷的10%。
3.2慢维护负荷试验要求
（1）应用在每级荷载，桩顶沉降量应在5min、15min、30min、45min、60min测量，，并在桩顶沉降量将每30分钟测一次。
（2）沉降相对稳定的标准：桩顶沉降不得超过0.1毫米/小时，并连续出现两次，从分层荷载后30分钟，按1.5小时沉降观测连续3次计算每30分钟值。
（3）桩顶沉降率达到相对稳定标准后，采用下一级荷载；
（4）卸货时，负载在每个水平将维持1h，按第15min，30min，60min测读桩顶沉降量后，即可卸下一级荷载，卸载至零后，桩端的残余沉降量应进行测量，和维护时间不得少于3h。阅读时间应在15分钟后分别与桩端的残余沉降量将每30分钟测一次。
3.3在下列情况之一中，可以终止加载
（1）在某类荷载作用下，桩端沉降量比上一段沉降量高五倍，桩端总沉降量大于40mm；
（2）某级荷载作用沉降量大于前级在2次结算后，且经24h尚未达到《建筑基桩检测技术规范》JGJ106第4.3.5条第2款相对稳定条件。
（3）最大荷载值达到设计要求，桩顶沉降达到相对稳定标准；
（4）以工程桩为锚桩时，可达到锚桩的允许值；
（5）当荷载沉降曲线缓慢时，桩端总沉降量可达60-80mm；当桩端阻力未充分发挥时，桩顶累积沉降量可达80mm以上。
4.结果分析与评价
单桩竖向压应力的极限承载力应按下列方法确定：
（1）根据沉降量随荷载变化的特点，在陡降Q-曲线上应取与陡坡陡降对应的荷载值；
（2）根据长期沉降的特性，决定了它应取s一lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值；
（3）符合《建筑基桩检测技术规范》JGJ106第4.3.7条第2款情况时，宜取前一级荷载值；
（4）对慢变Q-s的曲线，它是适当的采取的等于40毫米的负荷值根据桩顶总沉降量；对桩与D（D为桩端直径）大于或等于800毫米，这是可取的。
（5）桩身竖向抗压极限承载力的最大承载力在本文第1，4节中不满足。
5.质量控制要点
5.1试验准备阶段
（1）收集地质调查资料、桩基设计文件、现场施工记录，了解施工过程和施工过程中的异常情况。（2）最早开始时间：检测的灌注桩，对于灌注桩应保证龄期达到28d，对于预制桩应不少于各类土体的体止时间。对不同类型土体时间：沙质土壤7d、10d不饱和粉土，如土壤15d，如土壤饱和25D。（3）混凝土桩头处理：松散破碎层和低强度混凝土应凿，和完整性测试桩低应变检测的方法应。（4）在桩头清理干净，桩承台浇筑，和强度应提高一个等级，不低于C30。在桩顶直径为桩径1倍的情况下，宜采用钢板保护筒体，或在承台的1.5倍范围内设置箍筋，承台设置钢网3-5层。为使试验桩的应力状态与设计条件相同，试验坑应与平台底标高一致，试验桩顶应高于试验坑底。
5.2反力装置架设
（1）装载反应装置提供的反作用力不得小于最大装载量的1.2倍。反力装置的整个部件不应产生太大的变形。（2）锚桩抗力装置应选用锚桩主筋钢筋作为抗拉钢筋，保证焊缝长度。为避免反力装置的失效试验，由于钢的质量或工人的焊接工艺的关系，避免了锚桩在荷载作用下的拉伸破坏或焊接开裂。在试桩前，有必要对锚杆桩的受力进行计算，以避免试桩破坏。（3）桥墩荷载平台较小，桥墩上的荷载平台在地基土上的压应力可能大于地基土的承载力，地基土的破坏或明显的下沉，如有必要，在墩底板下增加应力区。控制主梁与千斤顶保持适当的距离，避免支撑墩下沉，致使试验前主梁压实千斤顶。
结语：
桩基静载试验是检验桩基承载力最真实有效的方法。因此，在静载试验过程中，应不断总结经验教训，分析影响试验数据的因素，提出有效合理的解决办法。
参考文献：
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