建筑基樁靜載檢測——自平衡試樁法

近年來，隨著我國城市化進(jìn)程的加快，高層建筑越來越多，相應(yīng)的高層建筑物采用大噸位的樁基礎(chǔ)已經(jīng)十分普遍。為確保建筑物的安全，必須對成樁質(zhì)量的可靠性進(jìn)行評價，而評價成樁質(zhì)量最普遍，最直觀的檢測手段就是靜載試驗(yàn)。然而由于城市空間日益狹窄，工地現(xiàn)場也有了很多限制，對靜載試驗(yàn)的帶來很多的限制和要求，靜壓法反力平臺的體量和對堆載場地的承載力要求也是很多城市內(nèi)高層建筑工地不容易滿足的，而近年來新興發(fā)展起來的自平衡法，正好擺脫了這些限制，在基樁承載力檢測作業(yè)中，有效發(fā)揮其優(yōu)勢，同時提升了檢測的質(zhì)量。

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什么是自平衡法靜載試驗(yàn)？

自平衡法靜載試驗(yàn)是將千斤頂放置在樁的底部或下部，連接施壓有關(guān)及位移測量裝置于樁頂部，待砼養(yǎng)護(hù)到標(biāo)準(zhǔn)齡期后，通過頂部高壓油泵給底部或下部荷載箱施壓向上頂樁身的同時，向下壓樁底，使樁的摩阻力和端阻力互為反力，分別得到荷載-位移曲線，疊加后得到樁頂?shù)某休d力和位移管線的Q-s曲線。自平衡法是一種基于在樁基內(nèi)部尋求加載反力的靜荷載試驗(yàn)方法。

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自平衡法試驗(yàn)檢測原理

自平衡試樁法作基樁靜載檢測，是目前基樁靜載檢測中的一種較新的檢測方法。采用自平衡法作基樁靜載檢測的原理：是在基樁施工階段，把一種特制的加載裝置—荷載箱，預(yù)先放置在樁身指定位置，同時將荷載箱的高壓油管和位移桿引到地面（平臺）。測試時由高壓油泵通過輸壓管對荷載箱充油加壓，從而使荷載箱處自動產(chǎn)生上部樁身向下的摩擦力、和荷載箱處下部樁身向上的摩擦力、以及樁端阻力，通過對上段樁的摩擦力和下段樁的摩擦力以及樁端阻力相平衡的維持加載，再根據(jù)加載時所得到的兩條荷載——位移曲線（即向上、向下的q-s和s-lg曲線）來確定出基樁的承載力。

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自平衡法適用范圍

黏性土、粉土、砂石巖層中的鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、沉管灌注樁、水上試樁、坡地試樁、基坑底試樁、狹窄場地試樁、斜樁、嵌巖樁、抗拔樁等。

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自平衡試樁法檢測要求

（1）試樁數(shù)量

工程總樁數(shù)在50根以內(nèi)時不宜少于2根，其他條件下不宜少于3根。

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（2）試樁位置

應(yīng)符合設(shè)計要求，若無要求時，宜選擇在有代表性地質(zhì)的地方，并盡量靠近鉆探孔或靜力觸探孔，其間距不宜大于5m。

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（3）試樁加載值

為設(shè)計提供依據(jù)的試樁，應(yīng)加載至破壞。最大雙向加載值可取按地質(zhì)報告計算的單樁極限承載力的1.2~1.5倍。對工程樁抽樣檢測時，最大雙向加載值不應(yīng)小于設(shè)計要求的單樁極限承載力。

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荷載箱安裝

安裝和使用荷載箱是自平衡靜載荷試驗(yàn)的重點(diǎn)。

1、極限樁端阻力小樁側(cè)極限摩阻力時，荷載箱置于平衡點(diǎn)處，使上、下段樁的極限承載力基本相等，以維持加載。

2、極限樁端阻力大于樁側(cè)極限摩阻力時，荷載箱置于樁端，根據(jù)樁的長徑比、地質(zhì)情況在樁頂提供一定量的配重，或用小直徑樁模擬，先測出極限樁端承載力，再根據(jù)實(shí)際尺寸換算總的樁端阻力值。

3、試樁為抗拔樁時，荷載箱直接置于樁端。

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試驗(yàn)測試規(guī)程

（1）加卸載分級

每級加載值為極限承載力的1/10~1/15。按15級14次加載，第一級按兩倍荷載分級加載，卸載分級進(jìn)行，每級卸載量為2級加載分級量。

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（2）位移量測

每級加載后在第1h內(nèi)應(yīng)在5min、10min、15min、30min、45min、60min測讀一次，以后每隔30min測讀一次。

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（3）穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)

在每級荷載作用下樁的位移量在1h內(nèi)＜0.1mm，并連續(xù)出現(xiàn)兩次。

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（4）終止加載條件

①當(dāng)荷載-位移（Q-S）曲線和位移-時間（S-lgt）曲線上有可判定極限承載力的陡降段；

②某級荷載作用下，樁的位移量為前一級荷載作用下位移量的5倍；

③某級荷載作用下，樁的位移量大于前一級荷載作用下位移量的2倍，且經(jīng)24h尚未達(dá)到相對穩(wěn)定；

④加載到預(yù)估承載力即終止。

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結(jié)語

樁基自平衡檢測法作為我國在巖土工程施工中引進(jìn)的先進(jìn)的樁基靜載試驗(yàn)的科學(xué)方法，由于其能滿足各種不同地質(zhì)條件下的樁基靜載試驗(yàn)，具有安全、準(zhǔn)確、可靠的特點(diǎn)，以及其方法獨(dú)特、操作簡便的特征，可用于檢驗(yàn)試樁極限承載力是否滿足設(shè)計要求。自平衡法試樁靜載試驗(yàn)檢測技術(shù)是基樁靜載試驗(yàn)方法的一種積極嘗試與開拓，正成為我國高速公路、鐵路、高層建筑、近海建筑物等巖土工程施工中的通行檢測方法。

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