浅析单桩竖向抗压静载试验有关问题探讨

浅析单桩竖向抗压静载试验有关问题探讨

马允发

（广州越监工程质量安全检测中心有限公司）

摘要：对单桩进行试验检测，是保证基桩施工质量的重要措施之一。文章深入分析了单桩竖向抗压静载试验有关原理、步骤及内容及存在问题及解决措施等，以供参考。

关键词：单桩；竖向抗压；测试；

前言

现阶段我国建筑工程多呈现结构复杂，建筑规模大、层数多，造型新颖等特点，其基础工程稳固性，会对整体工程结构质量有着直接影响。加强对桩基质量检测工作，是保证基础工程质量的重要管理措施之一。目前用于桩基检测的方法较多，不同的检测方法，其检测依据、原理、工艺、流程等也存在不同，在具体检测时要严格按照规范要求有序进行，保证检测质量，为工程建设长远发展服务。因篇幅所限，本文仅对单桩竖向抗压静载试验检测技术及有关内容进行深入探讨。

1 建筑工程桩基静载试验检测技术的应用原理及流程

1.1 应用原理

采用静载试验对工程桩基检测过程中，

要采用人工适度调整桩基顶部，使其竖直压力提升，

在保证整体拉力处在稳定状态的基础上，再施加水平推力，观测桩基底部下沉变化情况，以确保水平移动作业有序进行。

在此过程中，要密切留意对桩基变化，勘测其承受压力，合理确定桩基的最大压力以及拉力、水平推力等。

具体操作时，一定要严格按照力学操作原理，并运用曲线等进行分析，说明桩基实际受到作用力期间产生的变化状况，保证桩基静载试验检测技术得到有效应用及发挥其作用。此外，还应利用千斤顶以及次梁等装置，对其进行施加重力，通过采用加重装置，对桩基承压进行检测，保证桩基检测工作顺利进行。

1.2 应用流程

开始试验检测前，必须做好对施工现场的各项勘察工作，保证各项技术参数的准确性，并严格按规定要求有序开展静载试验检测操作，保证检测所得出的数据准确、客观、真实。

1.3 设备选择

在对建筑工程桩基进行检测时，要结合项目现场实际情况，选择合适的试验设备，如需要用到其它用于荷载、荷载测试用途的设备或装置时，则要明确规定相应设备所具有的质量、技术参数等，保证设备测量准确。

在实际应用时，一定要制定相同的参数标准，保证每种设备的硬度、强度以及稳定性等达到桩基静载试验检测要求。

1.4 确定试验方法

单桩竖向抗压静载试验适用于检测单桩竖向抗压承载力，试验方法分为慢速维持荷载法和快速维持荷载法。场地地质条件复杂的桩基工程与验证检测，其单桩竖向抗压试验采用慢速维持荷载法。在开始试验前，操作人员必须严格按照有关广东省标准《建筑地基基础检测规范》（DBJ/T15-60-2019）的要求进行操作，保证单桩静载试验能在安全环境下进行，操作速度要适中，保证荷载试验各项工作有序进行。

1.5现场操作试验准备

现场进行试验作业前，要先对现场进行勘察，保证操作有足够的面积及范围，安置各类检测设备（如次梁、千斤顶）、材料等，同时做好各项准备工作，保证各项试验工作有序开展。

对需要检测的桩基进行检查，保证其桩身强度及外观完整性，在此基础上可进行桩基静载试验检测以及荷载分级处理等工作。

1.6荷载分级处理

在对桩基静载试验检测前，要先对工程桩进行荷载分级处理，划分荷载值，确保桩基承载力以及加载值均在规定允许范围内。分级荷载为最大试验荷载的1/10；其中慢速维持荷载法第一级荷载可取分级荷载的2倍，快速维持荷载法第一级荷载和第二级荷载可取分级荷载的2倍，以后的荷载取分级荷载。卸载时分级进行，每级卸载量取分级荷载的2倍，逐级等量卸载，每级卸载量取分级荷载的2倍，当终止试验荷载为分级荷载的奇数倍时，第一级卸载量取分级荷载的3倍。

1.7加载、卸载及沉降量测量

完成上述工序操作后，则进入加载、卸载与沉降量测量等工作。操作人员要先对桩基进行压力施加，每级荷载完成施压后，并按照一定的时间间隔，获取桩基以及桩顶的沉降数值。采用快速维持荷载法，加载时，每级荷载施加后按第5、15、30min测读桩顶沉降量，以后每隔15min测读一次，当桩顶沉降速率达到相对收敛标准时，再施加下一级荷载。卸载时，每级荷载维持15min，按第5、15min测读桩顶沉降量；卸载至零后，应测读桩顶残余沉降量，测读时间为第5、15、30 min，以后每隔15min测读一次；当达到沉降相对收敛标准时，可终止试验。采用慢速维持荷载法，加载时，每级荷载施加后按第5、10、20、35、50、65min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次；当达到沉降相对稳定标准时，可终止试验。

1.8、沉降数据分析及试验结果评定

通过对桩基检测所得到的沉降数据后，应对其进行分析研究，在确保数据真实、客观的基础上，进一步统计分析，测出单桩承载力的实际数值，保证分析结果能真实反映桩的实际情况，为桩基静载试验提供可靠依据。

二、建筑工程单桩竖向抗压静载试验实例介绍

广东芯粤能半导体工程项目桩基工程中采用预应力管桩，为检测其质量，需要对其采用单桩竖向抗压静载试验，以检测其承载力是否达到设计规定要求。受委托后，我们严格按照有关桩基检测规范要求，抽取其中三根预应力管桩进行静载试验检测，设计单桩竖向抗压承载力特征值均为

2000kN,要求最大试验荷载均为4000kN,通过采用单桩竖向抗压静载试验，得到试验成果（见表1）

从表1可以看出，三根受检桩单桩竖向抗压承载力均满足设计规定要求。

三、基桩静载试验技术存在问题及解决措施

1、 静载试验原理本身对基桩承载力的影响

静载试验中要注意以下两种情况：第一，灌注桩的桩身裂缝或桩底沉渣，通过试验加压之后得到压实，针对这种情况，如果仅仅根据规范进行判定，则此类桩极限承载力无法达到设计要求，但进行试验加压后，其缺陷部位得到压实，实际承载力得到有效提高，能达到使用要求，因此，对此类桩不需要处理。

第二，基桩实际承载力比设计需要的承载力稍低，当快达到设计荷载时，桩身出现严重破坏，此类桩，如果根据规范指引，可能会得出其具有较大承载力值，并通过设计复核，能达到使用要求，但此类桩实际上已无法满足后期使用性能。

2、基准桩、基准梁、压重平台支墩位置及安装

在进行具体试验时，如何合理确定基准桩、基准梁的位置，是一件简单又重要的工作。所安装的位置，要保证基准桩打实、稳；基准梁要保证其具有足够的刚度，不会出现弯曲变形；

考虑基准梁时，不能简单地把基准梁布设在地面或红砖上，要进行综合考虑，其长度要达到规范要求，同时要采取相应保护措施，使其不受外界因素影响等。此外，还要考虑到试桩、基准桩与压重平台支墩之间的互相作用及影响。特别是在软土场地进行操作时，会出现以下情况，即当支墩接近试桩时，地面所产生的沉降会导致试桩出现负摩阻力；试验加载会引发地基土回弹，其也会对基准桩造成影响。

所以，在具体操作时要根据实际条件，严格按照有关规范规定中的

三者最小中心距离，面对不良地质的地面上或大吨位的情况时，应考虑对支墩下2～3倍影响范围内的地基土进行加固处理。

3、主梁压实千斤顶

压重平台反力装置是试验常用的设备之一，试验前支墩承受全部压重，如地基土没有足够的承载能力，支撑墩会出现较大下沉，导致主梁未以试验就把压力传递给千斤顶，录试桩则已承受来自竖向抗压荷载，桩的具体沉降情况没有及时得到观测记，导致出现前几级对应的桩顶沉降量不大的情况，这些因素的存在，都会导致试验结果不够准确。

为防止出现千斤顶被主梁压实或支墩下面的地基土受到破坏引发安全事故，两边支墩要进行换填加固。

通过上述操作，我们可以得出以下结论：在严格按照规范要求进行

桩试验荷载过程中，每级荷载在维持期内所出现变化幅度，均处在

分级荷载的±10%范围内时，可以判定实验结果是准确及可靠的。

4、试验过程中的偏心受力

静载试验期间，出现基桩偏心受力情况，其主要因素包括：第一，

试桩桩帽中心偏离桩身轴线；第二，压重平台支墩下部地基土出现沉降不均匀；第三，锚桩横梁方式中，钢筋预留量不足，引发锚桩间所承受荷载出现偏差；第四，并联多个多千斤顶时，其合力中心偏离桩身轴线。

5、 反力装置的配置对检测结果和安全性的影响

现阶段用于基桩静载试验所采用的反力装置，通常分为锚桩横梁和压重平台两种。如负载平台的负荷不足，则不能精准测试出基桩承载力；

如负载平台负荷过大，则会造成支墩土或基桩出现弯曲、变形，移动、悬空，甚至塌陷、倾覆等安全事故。

采用锚桩横梁法作业过程中，要严格验算桩抗拔承载力，并对锚筋、焊接件等进行力学试验，保证所用设备安全可靠。

结束语：

单桩竖向抗压静载试验技术对保证桩基施工质量，提高整体工程质量有重要意义。因此，在进行实际试验过程中，一定要严格按照有关规范、结合项目实际情况，制定完善的操作步骤，采用合适的试验设备，

严格按操作规程进行试验，并针对试验期间出现的问题，采取应对措施解决，确保试验数据准确性，更好地为工程建设及发展服务。

参考文献：

[1] 卓灿明 . 建筑工程桩基静载试验检测中存在的技术问题及应对措施 [J]. 住宅与房地产 ,2021(34):188-189.

[2] 杜静 . 自平衡桩基静载试验在工程中的应用 [J].广西城镇建设 ,2021(10):60-63.