探析非受檢樁質(zhì)量引起的靜載數(shù)據(jù)異常原因及改善措施

藍(lán)天喬

摘 要：隨著建筑技術(shù)的進步與革新，靜載檢測的現(xiàn)場情況也日新月異，本文通過剖析兩個現(xiàn)場靜載中遇到的非受檢樁質(zhì)量引起的數(shù)據(jù)異常事件，結(jié)合筆者的經(jīng)驗，探討一下產(chǎn)生這情況的原因以及遇到同類事件的改善措施，希望能與廣大同行交流經(jīng)驗，并獲得指正和意見。

關(guān)鍵詞：靜載試驗；檢測；數(shù)據(jù)異常

無論國家和廣東省的建筑檢測標(biāo)準(zhǔn)里面，對單樁靜力荷載試驗和地基平板試驗的基準(zhǔn)樁、基準(zhǔn)梁以及儀表的安裝都有非常嚴(yán)格的要求，但是隨著建筑設(shè)計或施工技術(shù)的進步，試驗現(xiàn)場的環(huán)境千變?nèi)f化，開發(fā)的環(huán)境越來越廣，建筑結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜，靜載檢測技術(shù)也隨之而發(fā)展，在實踐應(yīng)用中，大多檢測都能夠滿足廣東省標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備安裝要求（如表1所示），但還是由于檢測場地復(fù)雜多變以及檢測技術(shù)發(fā)展速度相對滯后，也偶有出現(xiàn)不能完全滿足檢測標(biāo)準(zhǔn)或者遇到檢測標(biāo)準(zhǔn)并未涵蓋的情況，這時就需要現(xiàn)場檢測人員就地取材，安裝好固有設(shè)備，在摸索中做好檢測工作，來保證靜載和地基平板試驗的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性。以下就對兩種本人靜載試驗實踐中遇到的數(shù)據(jù)異常情況進行分析，并對其采取處理的措施和結(jié)果進行討論。

一、案例一

1.工程概況

江濱香格里花園二期某檢測項目，建筑面積37887.66㎡，地基基礎(chǔ)為Ф400靜力預(yù)制管樁基礎(chǔ)，一共15根靜載試驗受檢樁，樁的設(shè)計承載力均為900KN，最大試驗荷載1800KN。

2.檢測現(xiàn)場情況

由于該項目附近土地原為農(nóng)村的魚塘地，現(xiàn)場地面的素填土下有1～2米深的含水量較高的軟土。施工單位由于成本的問題，不能把靜載試驗平臺支墩附近的軟土挖出置換成石塊，只為我們靜載試驗平臺的支墩上墊上10mm厚度的鐵板。雖然采取了鋼板鋪墊降低支墩對地面壓強的措施，但試驗平臺吊裝好后，支墩還是出現(xiàn)明顯的下陷，支墩周邊的泥土被擠壓凸起并伴有裂縫。

3.靜載試驗的異常情況

靜載試驗得出的Q-S曲線顯示（如圖1-1所示），試驗在第2級荷載720KN作用下，當(dāng)級沉降量開始變少，到完成第3級荷載900KN時，當(dāng)級沉降量已經(jīng)變?yōu)樨?fù)數(shù)，然后第4級荷載1080KN作用下，沉降量也為負(fù)數(shù)，沉降量的不斷減少使得 Q-S曲線出現(xiàn)異?；厣?，到達(dá)第5級荷載1260KN后，沉降量又變?yōu)檎龜?shù)，Q-S曲線的走向逐漸趨于正常，此時由于前幾級沉降數(shù)據(jù)的異常，為保證靜載數(shù)據(jù)的客觀性，我們經(jīng)商討確定先停止試驗查找異常原因處理后，再重新進行實驗。

4.數(shù)據(jù)分析及處理措施

現(xiàn)場查找原因發(fā)現(xiàn)，被支墩擠壓出來的表層土的裂縫變小，并發(fā)現(xiàn)基準(zhǔn)樁有松動，估計是在試驗開始前和第1、2級荷載時，由于加載到受檢樁的負(fù)荷較少，試驗平臺的重量集中到支墩來承受，被擠壓的土層有橫向力作用到基準(zhǔn)樁上，增加了基準(zhǔn)樁的側(cè)向摩擦力，所以基準(zhǔn)樁沉降較少，能忽略，相對穩(wěn)固。當(dāng)試驗繼續(xù)進行，加載到受檢樁的壓力越來越大，支墩的承受的壓力也逐漸減少，原本被擠壓的支墩周土，由于橫向推力的減少，使得樁周土給基準(zhǔn)樁的摩擦力也開始降低，當(dāng)基準(zhǔn)樁的側(cè)向摩擦力小于基準(zhǔn)梁的重力時，基準(zhǔn)樁也開始出現(xiàn)不可忽略的沉降，帶動基準(zhǔn)梁及安裝在基準(zhǔn)梁上的位移表向下移動，使得位移表的示值開始變少（如圖1-2所示），此情況一直到試驗平臺附近的土層達(dá)到一種新的平衡，同時隨著基準(zhǔn)樁沉降的入土深度不斷增加，其樁側(cè)摩擦力也開始回升，使得沉降開始減少，并最終能抵御基準(zhǔn)梁的重力不再下沉，位移表的示值慢慢又回到正常。

由于我站現(xiàn)有最長的基準(zhǔn)梁長度為10m，已經(jīng)用于本試驗，所以處理的辦法只能集中在基準(zhǔn)樁周土的處理上，把基準(zhǔn)樁中心周邊25cm左右0.8米深的泥土全部置換為碎石，再打入基準(zhǔn)梁后并夯實周邊碎石，降低由支墩壓力的變化引起周土的移動對基準(zhǔn)樁的影響。

5.處理后結(jié)果和總結(jié)

基準(zhǔn)樁周土處理后，再次進行試驗，得到了較為線性變化的Q-S曲線（如圖1-3所示），對基準(zhǔn)樁的沉降觀測發(fā)現(xiàn)其沉降相對于受檢樁的沉降也非常少，能忽略。同樣的方式應(yīng)用到了此項目中其他的受檢樁均得到了較為滿意的效果，從而可見在軟土地基中，試驗平臺周土受力移動對靜載數(shù)據(jù)有較大影響，除了滿足標(biāo)準(zhǔn)的安裝要求外，也得采取必要的措施降低試驗平臺周土擾動影響。

二、案例二

1.工程概況

海天某辦公樓地面17層，地下1層，原為預(yù)制鋼筋混凝土管樁基礎(chǔ)，由于建設(shè)單位在后期更改了辦公樓部分樓層的功能，原設(shè)計的基礎(chǔ)未能滿足更改后建筑的最大荷載能力，所以在已建好的地下室下使用了240條邊長為200mm的預(yù)制鋼筋混凝土預(yù)制方樁進行補強，并要求對其中5根預(yù)制方樁進行靜載檢測，設(shè)計承載力為300KN，最大靜載試驗荷載為600KN。

2.檢測現(xiàn)場情況

靜載試驗在最低樓高只有2.2m的地下室進行，大型吊裝機械均不能駛?cè)?，最后與建設(shè)和施工單位商定采用錨固反力裝置進行試驗，用此方法在這狹小的空間進行靜載試驗為我站的首例，在佛山地區(qū)也絕無僅有，能借鑒的經(jīng)驗不多。由于地下室的樓板結(jié)構(gòu)已經(jīng)全部成型，所以無法打入基準(zhǔn)樁，基準(zhǔn)梁只能采用枕木或大型輕質(zhì)磚支撐的形式安裝，受制于受檢樁的尺寸和錨固反力裝置的空間限制，沉降觀測點只能置于相對影響較小的20mm厚承壓鋼板上，并只用2個位移表測量沉降。

3.試驗異常情況

其中兩根受檢樁，試驗加載到第8級480KN時，有一個位移表的示值突然變大，另外一個位移增量卻顯示緩變，而且較為線性（如圖2-1所示），平均出來的Q-s曲線出現(xiàn)陡變，試驗停止。

4.數(shù)據(jù)異常分析和處理措施

現(xiàn)場從沉降觀測線來看，并沒發(fā)現(xiàn)受檢樁有明顯的下沉和傾斜，發(fā)現(xiàn)示值變大的位移表，試驗前垂直于樁面安裝的，試驗后卻出現(xiàn)了傾斜，試驗加載到480KN時反力裝置有一定的變形，并伴隨震動和響聲。

鑒于現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的情況，推測沉降陡變的原因不是受檢樁自身質(zhì)量的原因，而是由于錨固反力裝置變形，產(chǎn)生的震動，造成了千斤頂產(chǎn)生位移觸碰到了安裝在旁邊的位移表，影響了沉降的數(shù)據(jù)。因此，我們采取加寬樁面與千斤頂中間的承壓鋼板方式，把位移表安裝位置盡可能遠(yuǎn)離千斤頂和錨固試驗平臺，并用鋼筋固定錨固反力裝置上部，限制裝置的變形。

5.處理后結(jié)果和結(jié)論

經(jīng)處理后，兩個位移表的沉降示值趨于一致，試驗過程中也沒再出現(xiàn)陡變現(xiàn)象，但試驗結(jié)果受限于重新試驗和加長承壓鋼板自身形變的影響，同級沉降量對比首次試驗有所減少。雖然由于現(xiàn)場條件的種種限制原因，使得試驗結(jié)果未能足夠理想，但這次試驗也為日后類似的靜載試驗累積到了標(biāo)準(zhǔn)沒有明確的寶貴經(jīng)驗，諸如位移表安裝位置要與千斤頂保持一定的距離的經(jīng)驗等。

總之，通過兩個實際案例可見，靜載試驗由于受到工作場地環(huán)境以及固有設(shè)備本身的限制等原因，試驗過程中檢測人員如果不采取有效措施減少多種干擾因素對基樁樁、基準(zhǔn)梁和位移表的擾動，會對試驗數(shù)據(jù)有較大的影響。試驗人員要不斷累積經(jīng)驗，改良測量手段，利用有限的資源，通過有效的方式，盡最大的可能地滿足和完善試驗標(biāo)準(zhǔn)的要求，從而不斷提高檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和客觀性，為各單位提供有效的參考數(shù)據(jù)，保證建筑質(zhì)量的安全。

參考文獻：

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[2]廣東省建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督檢測總站.工程樁質(zhì)量檢測技術(shù)培訓(xùn)教材[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社. 2009：443-458

（作者單位：佛山市高明區(qū)建筑工程質(zhì)量檢測站）