单桩竖向抗压静载试验的若干问题

摘要：由于桩基础在建筑工程设计施工中运用越来越普遍，桩基静载测试技术的运用覆盖领域越来越广泛。本文通过对单桩竖向抗压静载试验可能遇到的若干问题进行研究，提出解决方法，从而保证试验的顺利进行，提供真实准确的试验数据。

关键词：桩基检测；静载试验；极限承载力 引言

随着社会经济的不断发展，高楼大厦和城市高架越建越多。在这些工程建设项目中，桩基础的施工质量越来越重要。单桩竖向抗压极限承载力是衡量基桩质量的主要指标，其值是通过单桩竖向抗压静载试验检测得到的。确保静载试验顺利进行，得到真实准确的试验结果就显得很重要。 1单桩竖向抗压静载试验的目的 1.1为工程验收提供依据

现如今，大部分的静载试验为工程验收阶段提供了客观的评估依据，依照设计规划方案，对试验桩基加以实施最大的加载量，荷载加载到预定试验效果以后就必须即刻终止试验，避免对桩基的桩身和桩顶的破坏。为了给工程验收提供可依据的静载试验结果，最大加载量值为单桩竖向承载力的2倍最为适宜的试验特征值。

1.2为设计提供依据

在工程建设中，桩基建设使用的正式开工阶段的前期，可以选择地质条件有着典型代表意义的地区，对单桩基进行施工，通常施工数量较少，方便进行静载试验，以确保桩基设计参数的合理性并提高施工工艺的可操作性。必要的时候可以在桩身埋设传感器或者位移杆，对测量桩身的位移、应力等参数指标可以有效的检测，在这样的状况下，为了减少经济成本避免桩基测试的浪费，试验通常采用横截面中、小直径桩基进行试验，但采用模拟大直径桩基的测试。 2单桩竖向抗压静载试验原理

单桩竖向抗压静载试验是在桩顶部逐级施加竖向压力，观测桩顶部随时间产生的沉降，以确定相应的单桩竖向抗压极限承载力的试验方法。基桩检测可分为施工前为设计提供依据的试桩检测和施工后为验收提供依据的工程桩检测。单桩竖向抗压静载试验应满足规范中休止期的相关要求，宜在检测前、后，分别对受检桩、锚桩进行桩身完整性检测。试桩应有足够的代表性，抽检数量应满足规范中相关要求。试桩检测应加载至桩侧与桩端的岩土阻力达到极限状态；当桩的承载力由桩身强度控制时，可按设计要求的加载量进行加载。工程桩验收检测时，加载量不应小于设计要求的单桩承载力特征值的2.0倍。单桩竖向抗压静载试验的检测方法主要有堆载法、锚桩法和堆载-锚桩结合法。堆载法采用压重平台反力装置，锚桩法采用锚桩横梁反力装置。反力装置提供的反力不得小于最大加载值的1.2倍。在试验开始前，一次性加上压重物，并使其均匀稳固的放置在平台上。采用慢速维持荷载法，逐级等量加载，加载量通过荷载传感器测量，桩顶沉降量通过位移传感器测量。基桩静载检测仪自动记录随着荷载和时间变化而产生的桩顶沉降量，根据试验数据绘制Q-s曲线和s—lgt曲线图，通过分析曲线的变化情况计算单桩竖向抗压极限承载力。

3单桩竖向抗压静载试验中的问题与解决方法 3.1荷载测量装置

试验荷载的测量有两种搭配方式：①千斤顶和荷重传感器；②千斤顶和油压表。用荷重传感器直接测量荷载，不需要考虑千斤顶活塞摩擦对荷载值的影响；用油压表间接测量荷载，需要对千斤顶进行率定，由于油缸与活塞之间存在摩阻力，因此不能简单地根据油压乘活塞面积计算荷载值，实际荷载值比理论值小。 3.2偏心受力问题

试验过程中产生基桩偏心受力的因素：①制作的桩帽轴线与原桩身轴线严重偏离；②支墩下的地基不均匀变形；③采用多个千斤顶，千斤顶实际合力中心与桩身轴线严重偏离。解决方法，制作桩帽时确保桩帽轴线与桩身轴线重合；放置千斤顶时确保千斤顶实际合力中心位于桩身轴线上；对支墩下的地基土进行加固处理，减小地基土的沉降变形。通过分析四个位移计的测量数据判断桩是否存在偏心受力。一般情况，四个不同测点的沉降差不宜大于3～5mm。 3.3试验过程中钢筋拉断

在锚桩法静载试验过程中，有时候会出现钢筋拉断或钢筋脱焊的情况。原因有三种可能：①钢筋的受力分析计算错误；②钢筋质量或焊接质量差；③钢筋受力不均匀。试验中一旦出现这种情况，可能会导致锚桩法反力装置崩塌，造成千斤顶及位移计等受损，试验失败，严重时还危及试验人员的安全。试验前应进行正确的受力分析，准确计算出钢筋的直径和数量，留有足够的安全储备；钢筋焊接要保证质量，钢筋焊缝的搭接长度10d，采用等截面钢筋，加压荷载较大时进行双面焊接；在钢筋焊接完成后注意查看每根钢筋是否都已伸直，钢筋长度是否一致，确保钢筋受力均匀。 3.4边堆载边试验

一般来说压重宜在检测前一次加足，并均匀稳固地放置于平台上。但对于试验荷载很大的桩，一次堆载过大势必产生较大的地面荷载，致使桩周土下沉，对桩产生负摩阻力。同时为了避免主梁压实千斤顶，或避免支墩下地基土可能破坏而导致安全事故等，可采用边堆载边试验，但是加载应符合“加载时应使荷载传递均匀、连续、无冲击，每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的±10%”的规定。

3.5试验过程中断电

静载试验进行过程中发生断电情况，应切断所有测试仪器的电源，并查明断电原因。恢复用电后，先开照明电；再开位移测量系统的电源，记录沉降量；最后开加载系统的电源并记录压力值。如果断电时间较短，掉载量不足一级，可直接补载；如果断电时间较长，或掉载量大于最大加载量的10%，可分级加载至断电前的加载量，每级加载维持时间宜为15～20min左右，并记录相应的沉降量，不应直接加载至断电前的加载量。 3.6反力装置的钢梁

钢梁具有足够的刚度是保证单桩竖向抗压静载试验成功的保证，其横截面和长度应根据荷载量的大小进行选择。同一根钢梁，当分别采用堆载法和锚桩法进行试验时，其允许施加的最大试验荷载是不同的。采用堆载法进行试验时，主梁和次梁是承受均布荷载作用；采用锚桩法进行试验时，主梁和次梁是承受集中荷载作用。钢梁的荷载与弯矩、挠度的关系见表1。

3.7主梁压实千斤顶

采用堆载法时，试验前压重应全部由支墩承受。如果地面处基桩周围的土层承载力不够，支墩可能产生较大的沉降，严重时会造成试验前主梁压实千斤顶的情况。如果出现这一情况，切记不能在试验开始时就进行载荷清零操作。因为试

验前主梁压实千斤顶，桩就承受了竖向抗压荷载，而桩的沉降未及时记录，如果试验前进行荷载清零的话，那么仪器显示的荷载与实际情况下桩承受的荷载有很大偏差，前几级荷载对应的桩顶沉降量非常小，会影响试验结果的真实准确性。例如图1所示，某桩单桩竖向抗压极限承载力为2400kN，土层承载力不够，支墩下沉，主梁压实千斤顶，960kN之前沉降量很小，虽然之后的各级沉降量趋于正常，但试验的总沉降量已经不真实了。解决这个问题，就需要试验前对受检桩周围土质情况进行分析。如果土质较差，则通过铺设钢板、换填土体等方式进行加固，确保压重施加于地基的压应力不大于地基承载力特征值的1.5倍。

结语

单桩竖向抗压静载试验是很重要的检测内容，在检测设备连接搭建以及试验过程中经常会出现问题，这些问题严重阻碍了试验的顺利进行。本文对单桩竖向抗压静载试验中可能遇到的9个问题进行了分析，提出了解决方法，为以后的单桩竖向抗压静载试验提供一些参考，保证静载试验的顺利完成。 参考文献：

［1］侯小红.从建筑结构设计谈混凝土结构的裂痕问题［J］.太原城市职业技术学院学报，2015（05）.

［2］施文进.建筑工程中混凝土裂缝的控制措施［J］.科技创新导报，2015（10）.