素混凝土樁復(fù)合地基綜合檢測技術(shù)研究

楊宇楠 孫立平 劉濤 趙麗

（河北建設(shè)勘察研究院有限公司，河北 石家莊 050000）

1 素混凝土樁復(fù)合地基綜合檢測方法

傳統(tǒng)的復(fù)合地基承載力檢測方法只能間接推斷素混凝土樁樁身強(qiáng)度。隨著技術(shù)進(jìn)步，檢測方法日趨完善，地基檢測人員對素混凝土復(fù)合地基綜合檢測方法給予了越來越多的關(guān)注。諸如復(fù)合地基承載力和單樁豎向承載力綜合荷載試驗、鉆芯取樣檢測、樁頭開挖驗證檢測、樁間土檢測以及低應(yīng)變檢測等多種地基驗收方法，如雨后春筍般出現(xiàn)。

1)樁頭開挖驗證檢測：利用高精度回彈儀測量樁身強(qiáng)度，采用全站儀或RTK及剛尺測量樁位偏差、樁間距及樁頭直徑，利用水準(zhǔn)儀測量樁頂標(biāo)高。

2)低應(yīng)變檢測：主要檢測混凝土樁樁身是否完整、施工樁長是否滿足設(shè)計要求，通過這兩個指標(biāo)來估算混凝土樁樁身強(qiáng)度。

3)鉆芯取樣檢測法：在對施工樁長有爭議或?qū)渡韽?qiáng)度持懷疑態(tài)度的情況下，可以采用鉆芯取樣檢測法。鉆芯取樣制作試塊，測試該試塊的抗壓強(qiáng)度，通過測試結(jié)果與設(shè)計值比較來判斷樁身強(qiáng)度是否符合設(shè)計和規(guī)范要求。如果要檢測樁身完整性，需連續(xù)不間斷取芯直到樁底部。該方法需要施工單位配合，因為施工單位技術(shù)人員對施工過程了如指掌，對于灌注過程中存在缺陷的樁掌握有第一手資料。

4)單樁豎向載荷試驗：該方法是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的最直觀、最可靠的樁身抗壓能力檢測方法，通常采用慢速維持荷載法。

5)復(fù)合地基載荷試驗：主要檢測承壓板范圍內(nèi)樁與土組成的復(fù)合地基承載能力，分為單樁和多樁復(fù)合地基荷載試驗。大多數(shù)地質(zhì)情況下均采用單樁復(fù)合地基荷載試驗，只有遇到多層軟弱土?xí)r才采用大承壓板進(jìn)行多樁復(fù)合地基荷載試驗。無論是單樁復(fù)合地基還是多樁復(fù)合地基荷載試驗，其承壓板地面標(biāo)高應(yīng)該與樁頂設(shè)計標(biāo)高一致。

6)樁間土承載力檢測：施工過程中如果對樁間土有擾動行為，需要采取一定措施對樁間土承載力進(jìn)行檢測。通常采用的檢測方法有荷載試驗法或輕便觸探法。

2 實(shí)例分析

2.1 5#樓工程概況

本工程為某住宅小區(qū)5#樓地基處理工程，住宅項目位于城市三環(huán)路西延線，交通便利。5#樓地上25層、地下2層，結(jié)構(gòu)形式為框剪結(jié)構(gòu)、筏板基礎(chǔ)，地基處理方式為素混凝土樁復(fù)合地基。5#樓地基處理設(shè)計方案的相關(guān)參數(shù)見表1，5#樓地基土力學(xué)參數(shù)見表2。

表1 5#樓地基處理設(shè)計相關(guān)參數(shù)匯總表

表2 5#樓地基土力學(xué)參數(shù)

2.2 5#樓承載力檢測

5#樓承載力檢測采用標(biāo)準(zhǔn)水泥塊逐級加載，儀器設(shè)備主要有堆重平臺反力裝置、承壓鋼板、（中巖科技）靜力載荷測試儀、油壓千斤頂、測力傳感器以及位移傳感器。5#樓復(fù)合地基終止加載需滿足的條件是當(dāng)加載到最大試驗荷載即設(shè)計荷載數(shù)值的2倍時，承壓鋼板下降的速率相對穩(wěn)定。5#樓單樁承載力檢測終止加載需滿足的條件是當(dāng)加載到最大試驗荷載時，樁頂沉降速率相對穩(wěn)定。檢測要求：成樁滿足齡期28天后方可開槽檢測，應(yīng)進(jìn)行單樁承載力和單樁復(fù)合地基靜載荷試驗及樁身完整性測試。單樁承載力試驗數(shù)量為總樁數(shù)的0.5%，且數(shù)量不少于3個，單樁復(fù)合地基靜載荷試驗數(shù)量為總樁數(shù)的0.5%，且數(shù)量不少于3個，樁身完整性測試數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的20%。5#樓復(fù)合地基和單樁試驗數(shù)據(jù)見表3和表4。

表3 5#樓復(fù)合地基試驗數(shù)據(jù)表

表4 5#樓單樁靜載試驗數(shù)據(jù)表

利用武漢巖海RS靜載荷測試分析系統(tǒng)軟件得出5#樓復(fù)合地基荷載試驗的P-S曲線、5#樓單樁豎向載荷試驗的Q-S曲線。56號復(fù)合地基試驗P-S曲線見圖1，66號單樁豎向荷載試驗Q-S曲線見圖2。

圖1 56號復(fù)合地基荷載試驗P-S曲線圖

圖2 66號單樁荷載試驗Q-S曲線圖

2.3 5#樓地基的低應(yīng)變檢測

采用放射波法完成5#樓地基的低應(yīng)變檢測。樁身完整性測試不應(yīng)少于總樁數(shù)的20%，本次抽檢122根樁。根據(jù)檢測數(shù)據(jù)可知，樁身完整性符合設(shè)計要求，施工樁長均滿足設(shè)計要求，被抽檢樁中有極個別樁存在淺部斷裂現(xiàn)象，應(yīng)該是樁間土開挖過程中小鉤機(jī)操作不當(dāng)引起的，經(jīng)復(fù)測，剩余部分完好。在低應(yīng)變檢測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，結(jié)合承載力荷載試驗以及回彈測量數(shù)據(jù)，評估樁身完整性良好，無需進(jìn)行鉆芯取樣檢測。

2.4 5#樓地基的開挖樁頭法

樁間土開挖施工完畢后，采用水準(zhǔn)儀和施工現(xiàn)場高程控制點(diǎn)進(jìn)行樁位標(biāo)高測量，符合設(shè)計要求。對樁頭進(jìn)行回彈測量，強(qiáng)度符合設(shè)計要求。用鋼尺測量樁頭直徑，符合設(shè)計要求，施工工藝采用長螺旋鉆孔灌注樁，且樁間土開挖過程中均未對樁間土產(chǎn)生擾動，無需進(jìn)行樁間土承載力檢測，樁間土承載力數(shù)據(jù)依據(jù)勘察報告即可。

2.5 5#樓地基綜合檢測結(jié)果

依據(jù)以上復(fù)合地基及單樁載荷試驗、低應(yīng)變檢測、開挖檢查等手段，綜合評估5#樓地基素混凝土樁復(fù)合地基處理滿足設(shè)計要求。

3 結(jié)論

素混凝土樁具有較大的剛度和強(qiáng)度，且樁身整體發(fā)揮樁側(cè)摩阻力，已成為我國高層建筑首選的地基處理方式。復(fù)合地基承載力檢測作為素混凝土樁復(fù)合地基質(zhì)量驗收的評價準(zhǔn)則，已無法滿足地基承載力檢測多樣化的需求。地基處理采用綜合檢測方法可以從多角度對復(fù)合地基進(jìn)行檢測，用實(shí)際數(shù)據(jù)代替理論推測，讓地基檢測結(jié)果更具說服力。