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阐述地基基础桩承载力检测方法

2020-12-15曹祥

建筑与装饰 2020年31期
关键词:单桩承载力荷载

曹祥

摘 要 对于建筑工程而言,地基发挥基础性作用,要想确保建筑稳固性达标,有必要检测其承载能力。而在检测过程中会涉及进度和造价等方面内容,对建筑使用的安全性与寿命产生了一定影响,因而要根据施工状况选择检测技术,使地基承载力检测效果得以增强,进而提升建筑工程建设安全性。基于此,文章将地基基础桩作为主要研究对象,重点阐述检测承载力的方法,希望有所帮助。

关键词 地基基础桩;承载力;检测方法

检测地基基础桩承载力相对复杂且系统性明显,需要较高的技术水平,因而要对工程项目的施工状况加以了解,确定检测承载力的仪器设备并合理使用,借助承载力检测与试验方式,在对比试验数据的基础上出具更为准确的实验结果报告,进而为工程项目建设提供必要帮助。通过单桩承载力检测实验,能够获得更直接数据信息,以确保工程项目质量。由此可见,深入研究地基基础桩承载力检测方法十分有必要。

1基础桩检测常见控制要素

地基是建筑工程的基础,为了能够保证建筑的稳固性需要对地基的承载力进行检测,这不仅涉及到建筑工程的进度与造价,还关系着建筑的使用安全以及使用寿命[1]。也就是说地基基础桩检测是系统工程,其技术含量较高,因而在检测过程中,要高度重视控制要素:其一,对工程项目施工状况形成深入了解;其二,了解承载力仪器设备操作的方法,借助规范性流程完成操作;其三,在系统检测的基础上能够获取客观检测结果。

只有这样,才能够对地基承载力形成深入了解,确保项目的施工质量达标。

2工程项目概况

某建筑工程含括三幢高层建筑,占地总面积为14400平方米,为有效增强项目施工质量,其地基均选择5CFG桩加固,其桩径为500毫米,桩长为13米。要想确保基础桩均匀受力,需在布局方面以正三角形结构为主,保证桩距为1.5米。在测算后,项目的地基基础桩为1428根,而基础桩桩端持力层是黏土。在设计方面,预测复合地基承载力不低于650千帕,且单桩承载力不能低于950kN。

因工程项目地质条件相对特殊且复杂,所以在施工初期需开展开挖填土施工作业,将黏土当成填土材料,以确保承载力满足标准要求。

3地基基础桩承载力检测方法

在地基基础桩承载力检测过程中,应保证实事求是,结合实际情况科学合理地调整施工项目与施工方法。在检测期间,测试设备选择位移传感器、静力载荷测试仪、双油路千斤顶与掌上动感仪。

3.1 单桩竖向抗压静载实验

静载实验方法即选择与桩基工作条件接近的载荷确定桩基承载力,开展实验期间,可借助压重平台反力装置检测单桩的承载力,在对载荷数值观测的基础上,获取传感器中荷载沉降以及反弹的数据,科学采集实验数据。在多次实践后持续性增压,在达到特定条件后停止增加荷载,对实验数据进行详细记录。

在设定实验方面,判断标准如下:第一,观察荷载-沉降曲线,在确定承载力陡降后要对位移传感器显示数据进行查看,并确认沉降总量超过40毫米与否[2];第二,基础桩经过过大承载后被破坏,且程度持续加重;第三,基础桩的桩长超出25米,荷载-沉降曲线呈现缓慢变形阶段没出现;第四,在实验过程中,如果下一次沉降量为本次沉降量两倍且持续扩大,达标基础桩的荷载受力稳定性不强;第五,实验过程中,最大加载荷载超过单桩设计承载力两倍,即代表实验数据有效,如果荷载施加不充足,即表示实验无效。

3.2 复合地基承载实验

借助压重平台反力装置,在慢速维持荷载方法的作用下开展检测,被称作复合地基承载检测。在实验中,选择型号为静力载荷设备能够对负荷承载值准确读取,通过传感器显示出沉降量与反弹数据。若发生以下情况,则要立即停止实验:第一,地基承载力有结构性破坏,集中表现为地基沉降量骤然增加,且周边有隆起;第二,沉降量超出承压板宽度或是直径6%,且承压板累计数值超标,为规避破坏地基必须立即停止实验;第三,开展实验的过程中,加载荷载超出预定压力两倍且尚未到达极限荷载,同样需立即停止实验,以免获取无效数据信息。

3.3 桩身完整性实验

对基础桩与承载要求的一致性进行检验,最关键的指标就是桩身的完整性。一般情况下,可借助低应变反射方法测试,通过激振锤对基础桩的桩顶进行敲击,质点振动会形成应力波,由桩顶向柱底传送,在反弹回的时候,桩身阻抗就会改变并反射应力波形,确保反射信号传感器所接收信号接收计算机分析,使得曲线相位、波形以及振幅等多种因素发生变化[3]。此时,工作人员即可结合以上变化对桩内扩径、缩径、夹泥以及离析等状况进行分析,更深入地了解基础桩质量与桩长,科学合理地采取改进措施。

3.4 静载荷试验

桩现场静荷载试验一般会利用单桩竖向抗压静载试验检测基础桩承载能力,通过试验能够对基础桩极限抗压强度以及承载能力加以准确获取。在抗压静载实验中,加载反力装置有孔底预埋定压方法、地锚方法、堆载平台方法、锚桩方法以及堆载联合方法等等。在堆载平台方法中,基础桩承载力是最常见的单桩竖向抗压静载试验方法,主要对锚桩或是堆载等多种反力装置加以利用,通过千斤顶向单桩施加反向力,利用百分表与压力表对上部堆载传递压力以及桩顶位移数据进行记录。在分析所采集的数据以后,即可绘制承载力位移曲线,选择沉降差对桩身承载能力加以判断。除此之外,根据该曲线内的曲线斜率能够对基础桩破坏以及变形情况、极限承载力等做出准确判断。

4承载力检测实验结果研究

对承载力检测操作的严格规范能够为实验结果提供必要支持,结果分析的合理性也可为工程项目实践提供科学性指导,保证施工质量达标,且建筑使用更安全。所以说,开展地基基础桩检测低应变实验操作的分析工作十分关键。

4.1 过程分析

开展承载力检测实验的过程中,分析数据结果要参考检测技术规范要求,与实际方法相互结合完成操作。在此地基单桩承载力实验中可知:第一,在单桩竖向抗压承载力实验中,为规避过重荷载损坏仪器设备而對实验数据准确性带来影响,应科学规范操作过程。若地基周边土壤隆起,那么观测地点荷载-沉降曲线就会呈现陡降状态,一定要对陡降前后荷载数值进行详细记录。如果地基基础上的后一次沉降幅度比前一次沉降幅度两倍还大,即代表沉降过程的稳定性不强,所以要对前一级荷载数值加以记录。除此之外,在把控细节方面,荷载-沉降曲线的绘制要参考信号传感器反馈时间曲线。如果有必要,应借助辅助曲线,以确保检测结果更准确[4]。第二,开展地基承载力测试需选择施工现场进行,而测试的结果应通过多次检测与多个区域检测获得,以免影响数据的准确性。在实际检测期间,需注重以下内容:首先,若沉降曲线极限荷载数值比相对应比例界限两倍高,应选择接线比例。相反,荷载数值要选择极限荷载一半。其次,对特殊情况要特殊处理。特别是平滑沉降曲线,需根据相对变形数值加以处理。最后,在实验期间,极差和30%平均值比较如果过小,那么应计算超过三次实验的复合地基承载力特征数值的平均值,将其作为参考标准[5]。第三,在分析结果后了解到,除了一类与二类桩,其他基础桩的质量均有问题,因而相关部门要加大监督力度,并且重新进行处理。

4.2 实验结果分析

针对低应变实验,此项目试验点复合地基承载力的特征值与施工设计要求契合,也就是说,在实验中获得的特征值超过国家规定的650千帕。与此同时,开展单桩竖向抗压实验中,所选试验点基础桩最大的加载数据比最大容许沉降数值低,沉降曲线与标准桩沉降趋势吻合,也就说明与单桩承载力使用标准吻合。然而,在针对低应变实验桩进行检测的时候,除了一类与二类桩,其他类型基础桩的质量仍有待完善,需采取针对性的处理措施。

5地基基础桩承载力检测体会

一方面,检测工作的关键之处在于地基荷载试验质量。作为试验工作人员应提高重视程度,进而在实验设计与进行阶段始终保持较高的注意力,可结合具体状况合理化地调整实验,进一步优化荷载试验质量。只有这样,才能够确保地基工程项目建设质量。

另一方面,数据的处理是检测结果根本所在。对于荷载检测实验结果而言,对于检测数据分析结果的依赖性极强,因而数据分析方法与处理结果将直接影响实验结论。在这种情况下,必须选择使用科学合理且规范的处理手段分析监测数据,确保荷载实验更加科学化,使得地基工程承载力的评估更加客观与公正,評估结果也更科学和准确,进而为工程项目的开展提供必要支持。

6结束语

综上所述,地基基础桩是建筑工程项目施工建设的基础,因而其质量安全性的作用不容小觑。为此,施工作业人员一定要积极开展承载力检测工作,在科学检测的基础上对地基基础桩承载参数形成深入了解,并对工程实践进行必要指导,以不断提高工程项目施工质量水平,促进现代建筑行业的可持续发展。

参考文献

[1] 刘庆宇,吴园平,郝佳福.地基基础桩承载力检测方法初探[J].建材发展导向(上),2019,17(4):85.

[2] 刘世辉.对复合地基检测结果不满足承载要求的分析及处理[J].装饰装修天地,2020(10):38.

[3] 胡燕.关于建筑工程软弱地基桩基础施工质量检测的研究[J].建筑·建材·装饰,2019(11):131,139.

[4] 蔡杰龙,杨永民,邓忠启,等.CFG桩复合地基在混凝土围堰基础处理中的应用与评价[J].广东水利水电,2018(11):110-116.

[5] 刘新钧.东湖泵站木桩复合地基应用实例及承载力检测[J].治淮,2019(1):18-19.

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