支墩重量附加配重裝置在檢測反力平臺中的應用研究

孫曉佳 李嘯 高東攀

*通訊作者：孫曉佳，1983年8月，男，漢族，河南輝縣人，現任中化地質礦山總局河南地質局中化地質（鄭州）工程檢測有限公司技術員，副高級工程師，本科。研究方向：地基基礎工程檢測。

摘? ? 要：在樁基檢測靜載試驗過程中，支墩打腿的安全性和經濟性一直是檢測的重中之重，支墩面積過小影響擺跺安全性，而支墩面積過大導致支墩所需配重過多，嚴重影響經濟性。這一兩廂權衡的問題一直是樁基檢測過程中的難點和重點。為解決這一難題，最大限度的平衡支墩的安全性和經濟性，設計出一種新型支墩打腿裝置，可在保障安全性的前提下最大限度滿足其經濟性的要求。

關鍵詞：樁基檢測靜載試驗;配重堆載擺跺;支墩打腿

Abstract： In the process of static load test of pile foundation detection， the safety and economy of buttress kick have always been the top priority of detection. If the area of buttress is too small， it will affect the swing safety. The large area of buttress leads to too much counterweight for buttress， which seriously affects the economy. This trade-off problem has always been the difficulty and focus in the process of pile foundation detection. In order to solve this problem and balance the safety and economy of buttress to the greatest extent， a new type of buttress kick device is designed， which can meet the requirements of economy to the greatest extent on the premise of ensuring safety.

Keywords： Pile foundation detection static load test; Counterweight stacking pendulum; Buttress kick

一、前言

樁基礎是國內最為廣泛的一種基礎形式，其工程質量涉及上部結構的安全。我國地質條件復雜多樣，樁基工程技術的地域應用和發(fā)展水平不平衡。樁基工程質量除受巖土工程條件、基礎和結構設計、樁土相互作用、施工工藝以及專業(yè)水平和經驗等關聯因素影響外，還具有隱蔽性高、更容易存在質量隱患的特點，發(fā)現質量問題難，出現事故處理更難。[1]因此，設計規(guī)范、施工驗收規(guī)范將樁的承載力和樁身結構完整性的檢測均列為強制性要求。

樁基靜載試驗是運用在工程上對樁基承載力檢測的一項技術。在確定單樁極限承載力方面，它是目前最為準確、可靠的檢驗方法，作為判定某種動載檢驗方法是否成熟，均以靜載試驗成果的對比誤差大小為依據。因此，每種地基基礎設計處理規(guī)范都把單樁靜載試驗列入首要位置。一般情況下，樁基靜載試驗的成果數據，如單樁承載力、沉降量等均認為是準確、可靠的，這已為無數的工程實例證明。[2]在利用配重作為樁基檢測靜載試驗的反力裝置已被各級規(guī)范和規(guī)定要求的今天，配重的使用問題越來越受到施工各方重視。

用配重作為樁基檢測靜載試驗的反力裝置優(yōu)勢是反力重量明確、吊裝施工方便、可重復利用等，而其劣勢也非常明顯，其擺放的安全性尤其是支墩打腿的安全性尤其重要，而配重在運輸、吊裝過程中的費用也成為了樁基檢測靜載實驗中最重要的成本輸出。為考慮經濟性而減小配重支墩打腿面積的行為已造成了無數的工程事故，極大的增加了樁基檢測靜載試驗的安全性。

二、裝置設計

本裝置設計基于安全性和經濟性的考慮，采用將支墩打腿所需配重與上部反力配重由高強度鋼筋與次梁相連接，在逐級加載的過程中支墩打腿配重與上部反力配重形成一個整體反力裝置共同作用。在不減少支墩打腿面積的同時對支墩打腿配重進行重復利用，從而達到滿足其經濟性的要求。

三、數據分析

（一）支墩打腿的安全性分析

根據《建筑基樁檢測技術規(guī)范》JGJ106-2014第4.2.2.5條規(guī)定：壓重宜在檢測前一次加足，并均勻穩(wěn)固地放置于平臺上，且壓重施加于地基的壓力不宜大于地基承載力特征值的1.5倍;有條件時，宜利用工程樁作為堆載支點[3]。

根據《建筑基樁檢測技術規(guī)范》JGJ106-2014第4.2.2.1條規(guī)定：加載反力裝置提供的反力不得小于最大加載值的1.2倍[4]。

通過現場地基淺層平板試驗確定了不同項目的地基承載力特征值[5]，通過《建筑基樁檢測技術規(guī)范》JGJ106-2014第4.2.2.5條規(guī)定的計算，得出安全支墩面積，比較傳統堆載方式與新研發(fā)堆載方式對支墩面積的比較，研究傳統堆載方式與新研發(fā)堆載方式對支墩面積的使用情況，比較其安全性（實際使用支墩面積越大，安全性越高），本次試驗最大加載量均為5000 kN，根據《建筑基樁檢測技術規(guī)范》JGJ106-2014第4.2.2.1條規(guī)定：本次試驗反力裝置提供的反力均為6000 kN。具體數據見表1。

由試驗結果可以看出，新研發(fā)堆載方式對地基承載力特征值要求較低，支墩面積較大，優(yōu)于規(guī)范要求的標準，其安全性與傳統支墩方式相比明顯較高。

（二）支墩打腿的經濟性分析

根據《建筑基樁檢測技術規(guī)范》JGJ106-2014第4.2.2.1條規(guī)定：加載反力裝置提供的反力不得小于最大加載值的1.2倍。[6]故靜載試驗中配重的使用量即為最大加載值的1.2倍配重使用量與打腿支墩配重使用量之和。本次試驗通過對不同最大加載量的項目分別采用傳統堆載方式與新研發(fā)堆載方式對配重使用量的比較，得出傳統堆載方式與新研發(fā)堆載方式相比的經濟性優(yōu)劣。具體數據見表2。

由試驗結果可以看出，新研發(fā)堆載方式對配重的使用量明顯低于傳統堆載方式，且呈現出試驗的最大加載量越大，經濟性越高的特點。

四、結論及建議

（一）結論

新研發(fā)堆載方式對地基承載力特征值要求較低，支墩面積較大，優(yōu)于規(guī)范要求的標準，其安全性與傳統支墩方式相比明顯較高;新研發(fā)堆載方式對配重的使用量明顯低于傳統堆載方式，且呈現出試驗的最大加載量越大，經濟性越高的特點。

（二）建議

本裝置適用于最大加載量較大的靜載試驗項目，具有安全性高、經濟性強、拆裝方便等特點?？紤]其項目通用性，后期研發(fā)可重點制定裝置標準，以標準件的零件組合方式，根據自身項目特點（最大加載量及試驗場地限制）選擇合適的標準件搭配組合，以實現更高的項目通用性。后期可側重研究本裝置對測量系統的有利影響，對檢測數據的客觀性和準確性提供更好的支持。

參考文獻：

[1]吳厚碧，CFG樁的檢測方法[J].樁基檢測手段和綜合應用， 2011（03）：47.

[2]劉金礪，樁基礎設計施工與檢測[M].北京：中國建材工業(yè)出版社， 2007.

[3]國家規(guī)范《建筑基樁檢測技術規(guī)范》（JGJ106-2014）.

[4]國家規(guī)范《建筑地基檢測技術規(guī)范》（JGJ340-2015）.

[5]國家規(guī)范《建筑地基基礎工程施工質量驗收標準》（GB50202-2018）.

[6]國家規(guī)范《建筑地基處理技術規(guī)范》（JGJ79-2012）.