所屬欄目:2012年07月 發(fā)布日期:2010-10-27 11:21 熱度:
摘要:本文從錨樁法問題、基樁靜載荷試驗(yàn)中所出現(xiàn)的問題、快速法問題等進(jìn)行了簡要分析和探討。
關(guān)鍵詞:基樁檢測;靜載試驗(yàn);承載力
1錨樁法問題
(1)錨樁鋼筋脫焊問題:在試驗(yàn)過程中,由于所選鋼筋質(zhì)量較差或是工人焊接技術(shù)不夠等原因,當(dāng)加載至一定壓力后,會出現(xiàn)與錨樁樁頭主筋相接處的錨筋拉斷或是焊接點(diǎn)開裂等現(xiàn)象,以至錨樁與鋼梁聯(lián)合的反力架崩塌,造成千斤頂及百分表等受損,試驗(yàn)失敗;嚴(yán)重時還危及人員安全。對于以上問題,我們在施工時,應(yīng)選擇比錨樁主筋直徑大一號的鋼筋作為拉筋,且焊接長度要求達(dá)到10cm~15cm,加壓荷載較大時還要求雙面焊。
(2)試、錨樁間距問題:錨樁在受到上拔作用的過程中,其樁周土也在相應(yīng)的產(chǎn)生擾動,從而對試樁沉降量產(chǎn)生一定的影響,上拔量越大,其自身擾動就越大,對試樁的影響也就越大。《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)程》(DGJ08—218—2003)表4.2.4中提出對試樁與錨樁中心間距應(yīng)≥3D(D為試、錨樁樁身外徑)且>2.0m就是為減小這種影響。為確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,在選擇錨樁時應(yīng)嚴(yán)格遵守這一規(guī)范規(guī)定。
(3)錨樁抗拔力問題:采用錨樁與鋼梁聯(lián)合提供反力時,業(yè)主為了節(jié)約成本,往往采用工程樁作為試驗(yàn)錨樁,若試驗(yàn)前未作錨樁抗拔力計(jì)算,試驗(yàn)時鋼筋過度受拉,或不對稱布置的錨樁系統(tǒng),錨固力分配不當(dāng)時,加載過程中會造成部分錨樁過度上拔,以至局部鋼筋拉斷,不僅試驗(yàn)不得不中止,試驗(yàn)失敗,而且還隨時會給操作人員帶來危險(xiǎn)。因此要求在試樁方案實(shí)施前必須進(jìn)行錨樁抗拔受力核算,若發(fā)現(xiàn)不足或受力不均等問題,應(yīng)及時與業(yè)主或設(shè)計(jì)方聯(lián)系。
2基樁靜載荷試驗(yàn)中所出現(xiàn)的問題
2.1基準(zhǔn)樁的穩(wěn)定性問題
在基樁靜載荷試驗(yàn)中,測量樁“頂”位移的常用方法是用位移傳感器(或百分表)測量樁“頂”相對于基準(zhǔn)梁的位移量。在試驗(yàn)過程中基準(zhǔn)梁穩(wěn)定與否相當(dāng)關(guān)鍵。對人工設(shè)置的基準(zhǔn)樁而言,對其穩(wěn)定性影響較大且容易被忽視的因素就是堆載重量對地表產(chǎn)生的附加壓力引起其穩(wěn)定性的變化。尤其大荷載堆載試驗(yàn),就是嚴(yán)格按規(guī)范的要求,即試驗(yàn)樁、基準(zhǔn)樁、支承墩三者的距離即使能滿足≥4d,且≥2m(d為樁身外徑),堆載時仍發(fā)現(xiàn)支承墩出現(xiàn)明顯下沉現(xiàn)象,在一定程度上影響著基準(zhǔn)樁(梁)的穩(wěn)定性。在沒有更科學(xué)、可行的測試方法的情況下,較為實(shí)際的控制方法是盡量利用附近的工程樁作為基準(zhǔn)樁,但工程樁可利用的場合往往不多;在其他情況下設(shè)置的基準(zhǔn)樁,一般都設(shè)置較淺,易受地表土變動的影響。因此,及時了解基準(zhǔn)梁沉浮量情況很有必要。
2.2堆載平臺偏心問題
采用堆載平臺作加荷系統(tǒng)時,由于堆載量不足,或有時由于堆載噸位過大,堆載中心難以控制,造成偏心過大,試驗(yàn)中還未達(dá)到目標(biāo)噸位堆載便被向上頂動,堆載平臺的兩支墩局部出現(xiàn)懸空,以至壓力無法加上,試驗(yàn)中止。若不及時發(fā)現(xiàn),停止加載操作,嚴(yán)重時會出現(xiàn)堆載平臺塌方。對于堆載法試驗(yàn)尤其是大噸位堆載試驗(yàn),試驗(yàn)前必須編制詳細(xì)可靠的施工方案,且在現(xiàn)場堆載反力裝置過程中應(yīng)做好二個一致,即平臺的中心應(yīng)與試樁樁頭中心一致,重物的中心應(yīng)與平臺的中心一致。
2.3邊堆載邊試驗(yàn)問題
為避免主梁壓實(shí)千斤頂,便在荷載不足時提前進(jìn)行試驗(yàn),即所謂的“邊堆載邊試驗(yàn)”。這不失為解決問題的方法,但是,這種做法除要注意安全外,還要注意堆載方法,處理不當(dāng)也會嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)的真實(shí)性。由于堆載架上的重物越來越多,其重力直接由主梁反壓到千斤頂上,使千斤頂內(nèi)的壓強(qiáng)增加,頂力加大,直接作用于樁頂上,使樁身下沉加快,但壓力表的讀數(shù)正常,這是目前常用的千斤頂與加壓測量系統(tǒng)的油路決定的。因?yàn)楫?dāng)油壓大于千斤頂內(nèi)的壓力時,壓力通過各“單向閥”正常傳入千斤頂內(nèi),直到壓力平衡,這時壓力表測量的壓強(qiáng)與千斤頂內(nèi)的壓強(qiáng)相同;反之,當(dāng)油泵停止加壓時,千斤頂內(nèi)的油壓被“單向閥”鎖定,壓力無法傳遞到油管。所以,當(dāng)千斤頂活塞頂部的反力增加時,作用于樁頂?shù)牧υ黾樱瑝毫Ρ淼淖x數(shù)不變。以至有些本級荷載偏大,而有些本級荷載偏小,Q—S曲線不能正常反映試樁的變形規(guī)律。例如:某工程,樁徑為350×350,樁長為26.0m的預(yù)制鋼筋砼方樁,單樁極限承載力為1250KN。本試驗(yàn)堆載時由于支墩周圍土體較差,在堆到一定荷載時,便開始邊堆邊試驗(yàn)。從曲線上看出,第一級沉降量為3.56mm,明顯偏大,而后幾級的沉降量幾乎不變,直到第六級875KN以后沉降才恢復(fù)正常。出現(xiàn)這種現(xiàn)象是由于進(jìn)行第一級試驗(yàn)時,隨著上部堆重物越來越多,重力由主梁直接反壓到千斤頂上,使千斤頂上的頂力增大,樁頂上的壓力已基本達(dá)到第五級荷載750KN,樁身下沉加快,但壓力表的讀數(shù)保持正常,以至接下來的第2級~5級荷載下的沉降偏小。因此,若是不得已要進(jìn)行邊堆載邊試驗(yàn)時,應(yīng)在各級荷載達(dá)到穩(wěn)定后準(zhǔn)備加后一級荷載前進(jìn)行堆載,堆載期間不加壓,且堆載量不應(yīng)超過該級荷載量。或是在最后一級或兩級荷載時不要堆載,以免影響樁的最終累計(jì)沉降量。總之,盡量使邊堆載邊試驗(yàn)的不良影響降低到可接受的程度。
2.4試驗(yàn)前主梁壓實(shí)千斤頂?shù)膯栴}
堆載法是基樁等靜載荷試驗(yàn)工作中用得較頻繁的一種方法。在上海等軟土地基工程中,不少工程由于地基土較差,試驗(yàn)開始前,上部載荷已完全加載到支承墩上,支承墩就產(chǎn)生下沉,造成試驗(yàn)前主梁壓實(shí)千斤頂,以至試驗(yàn)還未開始,就已有一定的荷載通過千斤頂施加到樁頂上,荷載越大事先施加于樁頂上的壓力也越大,此時樁頂實(shí)際就已開始下沉,到正式試驗(yàn)時,這部分的沉降由于未能記錄而缺失,導(dǎo)致試驗(yàn)前幾級的沉降偏小,甚至沒沉降。從而影響了Q—S曲線的形態(tài)及最終累計(jì)沉降量,嚴(yán)重時還會導(dǎo)致結(jié)論的錯誤。例如:某工程,樁徑為400mm,樁長為21.0m的PTC管樁,單樁堅(jiān)向抗壓極限承載力為820KN,其Q—S曲線如圖1所示。
圖1Q—S曲線
本試驗(yàn)是基坑開挖后在較軟的粉質(zhì)粘土層上進(jìn)行,由于上部荷載較大,兩支墩下陷,堆載結(jié)束準(zhǔn)備開始試驗(yàn)時,主梁已壓實(shí)千斤頂。從曲線上可看出,在410KN之前各級荷載作用下的樁頂沉降量皆非常小,由此可推測試驗(yàn)前,試驗(yàn)開始前千斤頂上的壓力可能已接近410KN,試樁樁頂已開始下沉,但由于試驗(yàn)未開始,導(dǎo)致一部分沉降流失,雖然之后的各級沉降量趨于正常,但試驗(yàn)的總沉降量已不能準(zhǔn)確把握。因此,在堆載前應(yīng)詳細(xì)了解地基土分布情況,并對地基的承載力進(jìn)行初步估算,必要時應(yīng)對支墩周圍地基土進(jìn)行加固處理,或是將支墩高度適當(dāng)增加。
3快速法問題
現(xiàn)有規(guī)范規(guī)定,樁基檢測方法可采用慢速維持荷載法與快速維持荷載法。為了縮短工期,提高建設(shè)效率,業(yè)主往往都要求采用快速法,即“一般每隔一小時加下一級荷載”。問題就出在“一小時一級”上,試驗(yàn)過程中經(jīng)常遇到加載至最后一級(或二級)時,Q—S曲線出現(xiàn)較明顯向下彎曲現(xiàn)象,如果只“恒載”1h,可能還夠不上“破壞”標(biāo)準(zhǔn),但只要延長“恒載”時間,就有可能出現(xiàn)“破壞”。由此造成如不延長時間樁可能達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),而延長時間則達(dá)不到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的情況,或者恒載時間延長或不延長得到的極限承載力相差一個級別。對最后一級來說,延長時間必然會增大累計(jì)沉降量,這對以最終累計(jì)沉降量判斷樁的承載力達(dá)不達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)來說,也至關(guān)重要。例如:某工程樁徑為250×250,樁長為19.0m,單樁極限承載力為442KN。其S—Lgt曲線如圖2所示。本試驗(yàn)在最后一級加載至60min時,其總沉降量為18.25mm,本級沉降量為9.5mm,是前一級本級沉降量的3倍以上,若就此判斷其承載力,可判其合格。但從曲線以及最后一級的每次沉降讀數(shù)分析,其沉降未呈收斂趨勢,若繼續(xù)恒載,很可能出現(xiàn)破壞,于是又繼續(xù)測讀,直到270min還未達(dá)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn),且S—Lgt曲線已明顯向下彎曲,才終止試驗(yàn),總沉降量達(dá)28.36mm,故而認(rèn)為該試樁在本級荷載作用下無法達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn),其極限承載力小于442KN。
圖2S—Lgt曲線
新的《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)程》(DGJ08—218—2003)4.3.1第2條中規(guī)定:當(dāng)采用快速維持荷載法時,對最后一級(或二級)荷載,應(yīng)判據(jù)其沉降的收斂性。這在一定程度上補(bǔ)救了以上出現(xiàn)問題。故此,要求靜載測試過程中必須嚴(yán)格認(rèn)真執(zhí)行這一規(guī)范規(guī)定。
4結(jié)束語
雖然規(guī)范規(guī)定荷載要在試驗(yàn)前一次性堆載,但常常因客觀條件的限制難于做到,如果僅考慮規(guī)范的要求,就有可能無法完成試驗(yàn)工作,所以只要采取適當(dāng)?shù)拇胧叾演d邊試驗(yàn)是能夠在確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量的前提下實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)?zāi)康牡摹5捎每焖俜ㄟM(jìn)行試驗(yàn)時,如果在最后一級或出現(xiàn)沉降加速的一級適當(dāng)延長恒載時間或進(jìn)行判穩(wěn),作為驗(yàn)收性試驗(yàn)應(yīng)該是可行的,而且可以節(jié)省大量時間,提高工作效率。而錨樁法雖然往往也是設(shè)計(jì)與業(yè)主決定,但試驗(yàn)前編制好詳細(xì)的施工方案,對錨樁抗拔力進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的核算,當(dāng)試、錨樁間距有問題時,及時與設(shè)計(jì)及業(yè)主商議,盡可能選擇一個比較合適的試、錨樁,并且認(rèn)真做好錨樁焊接工作,是能夠減小甚至避免問題的出現(xiàn)的。總之,只要檢測過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、認(rèn)真對待,是可以消除和減少試驗(yàn)中所遇問題的,通過樁基靜載試驗(yàn)從而合理評價(jià)樁土體系承載力與沉降量的關(guān)系。
文章標(biāo)題:論基樁檢測靜載試驗(yàn)中的相關(guān)問題
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