混凝土灌注樁靜載檢測方法分析

楊 文 方

(1.中化二建集團有限公司，山西 太原 030000； 2.山西華晉巖土工程勘察有限公司，山西 太原 030000)

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混凝土灌注樁靜載檢測方法分析

楊 文 方1,2

(1.中化二建集團有限公司，山西 太原 030000； 2.山西華晉巖土工程勘察有限公司，山西 太原 030000)

結合某工程的地質條件，采用靜載法，檢測了混凝土灌注樁的豎向抗壓極限承載力，并通過低應變法檢測了樁身的完整性，保證了樁基承載力與樁身質量，避免了樁基沉降問題的產生。

樁基，地質條件，靜載法，低應變法，承載力

0 引言

樁基礎是高層建筑最為常用的一種地基處理形式，上部結構所傳導下來的荷載幾乎全部由混凝土灌注樁承擔。對于混凝土灌注樁來講，其單樁的承載能力是高層建筑樁基設計中最關鍵的問題，而對于單樁承載能力的檢測，最為可靠的方法就是采用樁基的靜載試驗的方法。檢測當中經常采用堆載法、錨樁法或者采用堆載與錨樁結合的方法進行單樁承載力的檢測，查看實際承載能力是否達到設計的要求。同時，也可以采用低應變方法對樁身質量進行檢測。在很多情況下，兩種方法都是比較準確的。本文通過工程實例，對靜載法檢測樁基承載能力與低應變檢測樁身質量的方法進行了闡述與分析，具有一定的現實意義。

1 工程地質條件

在進行樁基檢測之前，檢測單位應當對待檢樁基所在的場地進行勘察，或者經過初勘得到場地的地基勘察報告，因為場地的不同、地質條件的不同都會對于樁基檢測工作造成一定的影響。本工程為太原市職工新村，根據《太原市職工新村棚戶區(qū)改造安置用房項目1號～4號樓、C號～H號樓、J號樓及地下車庫工程(西部)巖土工程勘察報告(詳勘)》(山西省勘察設計研究院提供)，該場地所處地貌單元為黃土臺塬區(qū)，場地類別為Ⅲ類，穩(wěn)定水位標高介于827.00 m～827.80 m之間，該場地地下水及地基土對混凝土結構及鋼筋混凝土結構中的鋼筋具有微腐蝕性。場地土為自重濕陷性黃土，濕陷等級為Ⅱ級。地基土分層及主要物理力學指標如表1所示。

表1 地基土分層及主要物理力學指標

該工程為剪力墻結構體系，地下3層，地上32層(不包括設備層和塔樓)。由于天然地基不能滿足設計要求，故設計采用鋼筋混凝土灌注樁基礎，設計參數如下：樁總數200根，樁徑700 mm，樁長44 m，測試樁樁身混凝土強度為等級C55；工程樁及錨樁樁身混凝土強度等級C35。設計單樁豎向極限承載力不小于7 500 kN，當滿足設計單樁豎向抗壓極限承載力時，設計要求荷載增加1級～2級，即荷載最大加載值為9 000 kN。

2 靜載檢測豎向抗壓極限承載力

樁基靜載檢測要求施工單位與檢測單位相互配合。在檢測工作開始之前，施工單位應當提前對測試樁樁頭進行處理，并做好測試樁樁帽，樁頭處理及樁帽制作參考JGJ 106—2014建筑基樁檢測技術規(guī)范附錄的相關規(guī)定，然后進行單樁極限承載力檢測。本工程的承載力試驗反力裝置采用錨樁橫梁反力裝置，由承壓鋼梁、5 000 kN油壓千斤頂3臺、承壓板組成，施工單位用吊車配合檢測單位進行荷載的加載工作，錨固鋼筋應當焊接牢固。荷載采用(PDS-JY)無線靜荷載試驗儀進行測量，沉降由安裝在基準梁兩個正交直徑方向上的4塊位移傳感器(精度0.01 mm)測讀。單樁極限承載力檢測采用慢速維持荷載實驗法，按逐級等量加載，分級荷載為最大加荷的1/12，第一級取分級荷載的2倍。當滿足設計單樁極限承載力時，荷載試驗宜加大1級～2級荷載。荷載試驗分級見表2。

表2 荷載試驗分級

在單樁承載能力檢測完畢以后，應當對載荷進行卸載。卸載時分級進行，每級卸載量取加載時分級荷載的2倍，逐級等量卸載。根據本次試驗要求，一共檢測兩根混凝土灌注樁，并對數據進行處理與分析。

SZ-01號測試樁：靜載試驗分12級加載，分級加載量為750 kN，當加荷至9 000 kN時(第12級)，累計沉降量為6.72 mm，歷時2.0 h達到穩(wěn)定條件，故終止加載。根據SZ-01號測試樁數據編制的“SZ-01號單樁豎向抗壓載荷試驗匯總表”見表3。

3 低應變法檢測樁身完整性

樁身完整性檢測采用低應變法，檢測時傳感器垂直安裝在混凝土灌注樁樁頂面距樁中心2/3半徑處，用鐵質力棒沿樁軸方向在樁頂面中心處敲擊，使其產生應力波，并由在樁頭安置的傳感器接收，該信號經過放大器放大，由掌上動測儀記錄存儲，每個檢測點記錄的有效信號數不少于3個。

表3 SZ-01號單樁豎向靜載試驗匯總表 樁長：44.000 m；直徑：700.000 mm

序號荷載/kN歷時/min沉降/mm本級累計本級累計00000．000．00115001201200．780．78222501202400．281．06330001203600．431．49437501204800．441．93545001206000．502．43652501507500．663．09760001208700．683．77867501209900．714．489750012011100．655．1310825012012300．845．9711900012013500．756．72127500601410-0．166．56136000601470-0．246．32144500601530-0．605．72153000601590-0．525．20161500601650-0．514．691701801830-0．574．12注：最大沉降量：6．72mm；最大回彈量：2．60mm；回彈率：38．69%

1)樁身波速平均值。

根據JGJ 106—2014建筑基樁檢測技術規(guī)范8.4.1條，樁身波速平均值的確定采用下式計算：

Cm=γn;Ci=2 000L/ΔT。

其中,Cm為樁身波速的平均值，m/s；Ci為第i根受檢樁的樁身波速值,m/s；且(Ci-Cm)/Cm≤5%；L為測點下樁長，m；ΔT為速度波第一峰于柱底反射波峰間的時間差，ms；n為參加波速平均值的樁基數量。

選取5根Ⅰ類樁進行樁身波速平均值的確定，依據上述樁身波速平均值的確定公式：計算得出樁身波速的平均值為3 776 m/s。

2)樁身缺陷位置。

依據JGJ 106—2014建筑基樁檢測技術規(guī)范8.4.2條，樁身缺陷位置按下列公式計算：

X=1/2 000×ΔTx×C。

其中，X為樁身缺陷至傳感器安裝點的距離，m；ΔTx為速度波第一峰與缺陷反射波峰間的時間差，ms；C為受檢樁的樁身波速，m/s。

將存儲的原始記錄信號通過多功能動測儀回放進行綜合處理，根據曲線特征及有關數據進行分析計算，以此來判定樁體的完整性及各項參數。樁身完整性類別依據JGJ 106—2003建筑基樁檢測技術規(guī)范8.4.3條，綜合分析判定，SZ-01號測試樁的2L/C時刻前無缺陷反射波，有樁底反射波。

因此可知單樁承載力為9 000 kN，樁為Ⅰ類樁。

4 結語

隨著我國工程建設水平的不斷增長，混凝土灌注樁在工程當中的應用也越來越廣泛，樁長也在不斷加長，承擔的載荷也越來越大，在這樣的情況之下，如何對樁基進行檢測，獲得真實的數據，反映出樁基的真實質量狀況就顯得越來越重要了。如果樁基檢測不能反映出來樁基的承載能力與質量，那么在高層建筑施工完成以后，可能就會出現樁基的較大沉降，這樣的沉降可能會引起樓體的傾斜、樓體開裂等等多種質量問題，因此必須加以重視。本文通過實例中靜載與低應變檢測法，保證了樁基承載力與樁身質量，具有一定現實意義。

[1] JGJ 94—2008，建筑樁基技術規(guī)范[S].

[2] DB32/T 291—1999,樁承載力自平衡測試技術規(guī)程[S].

[3] 龔維明.樁承載力自平衡測試理論與實踐[J].建筑結構學報,2002,23(1):33-36.

[4] 龔維明.樁承載力自平衡測試技術及工程應用[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005.

Analysis on static loading detection methods of concrete bored pile

Yang Wenfang1, 2

(1.ChinaChemical2ndConstructionGroupCo.,Ltd，Taiyuan030000,China; 2.ShanxiHuajinGeotechncialEngineeringSurveyCo.,Ltd,Taiyuan030000,China)

Combining with the engineering geology conditions, applying static loading method, the thesis detects the vertical anti-pressure ultimate bearing capacity of concrete bored pile, and detects the pile integrity through low strain method. As a result, it not only guarantees the pile foundation bearing capacity and pile quality, but also avoids pile foundation settlement problems.

pile foundation, geological condition, static loading method, low strain method, bearing capacity

1009-6825(2017)14-0060-03

2017-03-08

楊文方(1983- ),男，工程師

TU473.14

A