浅谈单桩竖向抗压静载荷试验安全问题

周彩荣

昆山市建设工程质量检测中心，江苏 苏州 215337

1 概述

随着我国国民经济的快速发展，建筑、市政、交通工程项目日益增多，各类桩基础得到普遍的应用，尤其是在昆山这个地质情况比较复杂的地区，桩基础的应用更加普遍［1］。由于桩基础属于地下隐蔽工程，人们很难用肉眼观察等直观方法来检查其质量。单桩竖向抗压静载荷试验是公认的检测基桩竖向抗压承载力最直观、最可靠的传统方法，但是在现场试验中还存在许多安全问题，严重的会危及财产、生命安全。本文结合我单位及其他检测单位的现场检测经验，就单桩竖向抗压静载荷试验安全问题与同行们进行交流。

2 影响安全的几个因素

2.1 地基土

《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2014）要求压重施加于地基的压力不宜大于地基土承载力特征值的1.5 倍［2］，压重平台支墩尺寸较小时，压重平台支墩施加于地基土的压力可能会大于地基土承载力，造成地基土破坏或明显下沉，当压重在试验前一次性加足可能会造成支墩下的地基土破坏时，导致堆载平台失衡，倾斜甚至倒塌。因此，少部分压重可在试验过程中加上，试验过程中应保证压重不小于试验荷载的1.2 倍［3］。这样做也存在安全隐患，如果在较高荷载下桩身发生脆性破坏，压重将通过支承墩对地基土有一个冲击力，其力要远大于全部压重的力，之后全部压重作用于支墩下的地基土，使地基土破坏，极有可能造成整个压重平台坍塌，这个过程可能在很短的时间内发生，如果采用的是自动化记录仪，损坏的是仪器，如果人工抄表，手工操作，后果不堪设想。如在本市花桥某静载荷试验工地，地基土原属河道进行回填，土质较差。在试验中桩身突然发生脆性破坏后，地基土失稳，数分钟内支墩全部陷于淤泥中，所幸，测读人员反应迅速，虽才未造成重大事故，但财产损失不可避免。

2.2 堆载

在我国大部分地区采用堆载法，我市常用堆重重物为砂包或混凝土试块，以前多采用砂包配重的试验架多为钢墩架，整体稳定性较差，也存在许多安全隐患，如在桩身发生脆性破坏后产生的荷重对钢墩架产生的冲击力远大于静止时的作用力，造成钢墩架的破坏，从而引起整个堆重平台的坍塌。现在在昆山地区全部采用混凝土试块作为配重，整体安全性相对较高，但堆载高度不宜超过8m，在堆载及测试过程中要随时注意堆载平台是否平稳，避免发生倾斜，并对可能发生的情况做好应急预案。

2.3 锚桩

锚桩横梁反力装置是大直径灌注桩静载试验最常用的反力系统。锚桩、反力装置提供的反力不得小于最大加载值的1.2倍。采用锚桩法时，经常在试验过程中处理不当容易出现锚筋被拉断的现象，具有很大的危险性。因此除对桩的抗拔承载力严格验算外，必要时对锚筋进行力学试验。使用时留有足够的安全储备，尤为重要，这样即使存在少许不均匀应力，钢筋也不至于产生断裂。

2.4 偏心

在试验过程中，桩身在偏心荷载的作用下很容易发生破坏，也是桩身发生破坏的重要原因。偏心受力主要由以下几个因素引起的：一是制作的桩帽轴心与原桩身轴线严重偏离；二是支墩下的地基土产生不均匀变形，堆载平台倾斜，导致偏心受力；三是用于锚桩的钢筋预留量不匹配，锚桩之间承受的荷载不同步；四是采用多个千斤顶，千斤顶实际合力中心与桩身轴线严重偏离。桩是否存在偏心受力，可以通过现场观察和四个对称安装的百分表或位移传感器的测量数据分析获得。

2.5 主梁

静载荷试验中主梁未采取措施进行适当固定，在试验过程中如果桩身发生脆性破坏或桩头破碎，主梁就会与千斤顶脱离，落下来轻者砸坏仪器，重者砸伤人。

2.6 仪器设备的吊装、运输和搭台。

在昆山地区，静载试验设备的吊装、运输和搭台全部采用机械化作业，在使用机械前需要进行检查，加强吊装、运输和搭台过程的管理，杜绝安全事故。在某静载工地曾经出现在搭台吊装水泥块时钢丝绳断裂，导致人被砸伤等安全事故。

2.7 用水用电安全

现场检测人员及专业巡视人员因经常检查水电安全。

3 预防措施与对策

针对以上安全问题，建议在静载荷试验中做到以下几点：

（1）在接受委托后，应通过地质报告和现场踏勘，了解场地情况，必要时应对地基土进行加固处理或在支墩架下设置枕木，增大支墩与地基土的接触面积，增加地基土对支墩提供的反力，防止因支墩下沉造成一系列的安全事故。对承载力高的受检桩（预应力空心桩）必要时可以适当灌芯补强；大直径的灌注桩桩头部分（1 倍桩径范围内）增设钢筋网片进行二次浇筑，强度提高1～2 个等级。

（2）采用堆载反力装置时建议：增强堆载平台整体的安全性。如注意堆载物的搭设方向，尽可能产生“搭接”“咬合”的效果，或在层间加“防滑带肋筋”。

（3）建立本公司的安全生产责任制，制定安全生产规章制度和操作规程，制定安全生产事故的应急救援预案。安全生产管理人员对静载试验现场经常进行检查，发现问题及时解决。

（4）对仪器设备经常进行维护保养，严禁设备超负荷运作，设备老化需要报废的仪器设备坚决予以停用。如对检查中发现的影响承载力正常发挥的钢梁，支墩架，能加固的必须及时补焊加固，不能加固的及时更换。

（5）在每次静载荷试验中，主梁都应做稳固措施，防止滑落。

（6）试验现场设置安全警示标志和夜间警示灯，非相关人员不得靠近。检测人员进入工地要佩戴安全帽，穿劳保鞋。

（7）对吊装人员进行安全培训和考核，吊装和运输机械在使用前进行检查，发现隐患及时排除。

（8）试验过程中认真做好监督检查工作，防患于未然。

总之，在静载荷试验中我们必须重视安全问题，要认识到坚持安全第一、预防为主的方针并不是一句空话，而是有实实在在的内容，有了安全生产才会产生经济效益。