研究自平衡法在大直径超长桩基检测中的应用

【摘要】针对自平衡法特点，例如试验装置操作流程较为简便、成本较低等，进行全面性的分析，并结合某工程实例，提出自平衡法在大直径超长桩基检测中的具体应用，取得较好成效，希望能够为相关人员提供借鉴和参考。

【关键词】自平衡法;大直径超长桩基;检测

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.15.061

在大直径超长桩基检测工作当中，通过科学运用自平衡方法，能够有效提升桩基检测数据的合理性与精确性，具有较好的经济效益。当前时期我国各类项目施工场地环境越来越复杂，桩基检测工作难度不断增加，为了确保桩基检测工作的有序开展，本文深入分析自平衡方法在超长桩基检测工作之中的具体运用，内容如下。

1、自平衡法特点分析

结合自平衡法检测特点可以得知，在自评试验过程中，针对某一根桩基进行现场试验，在明确最终加载试验结果的基础上，全面分析各项重要数据，并开展静荷载试验，获得最终的数据曲线，从而准确判断出该桩基的承载力是否满足规定标准要求。自平衡法示意图见图1。

与传统的桩基检测技术相比较来说，自平衡法具有以下突出优势：

第一，试验装置操作流程较为简便，无需使用较多配重，而且可以实现多根桩基的共同检测，有效提高桩基承载力检测效率[1]。

第二，在实际检测工作当中，通过利用桩端摩阻力，以及桩端侧摩阻力，以此作为反力，能够更为全面的了解荷载曲线与位移曲线，掌握曲线的实际变化情况。

第三，成本较低。采取此项检测技术，可以明显降低桩基检测成本，在具体工作之中，要求检测人员根据该区域的地质条件，以及桩端承载能力，采取科学的检测方法，从而不断降低桩基检测成本。

2、案例概况

本文以某大型项目为例，此工程项目施工过程当中，主要采用压浆钻孔灌注桩施工技术，桩径为1200mm，实际桩长为（51±1）m，为了确保桩基承载力符合规定标准要求，检测单位决定采取自平衡方法进行桩基承载力检测。工程所在区域的土层物理性质指标见表1。

3、自平衡法的具体运用

3.1合理选择试验装备

在此次桩基检测工作中，检测人员利用荷载箱作为油压千斤顶，其核心结构分为四部分，分别是顶盖、活塞、底盘、箱壁等，在具体试验的过程当中，检测人员根据荷载等级，以及工程所在区域的地质条件，合理确定出荷载箱重量，从而准确判断出平衡点所在位置，严格控制最大加载力，确保桩基承载力检测结果更加准确[2]。

3.2准确计算平衡点

为了确保自平衡法在桩基检测工作当中得到良好运用，在具体的检测工作之中，要求检测人员准确计算出平衡点所在位置，并根据最终的计算结果，进行二次验证。在确定平衡点之前，要求检测人员制定出完善的试验方案，根据该工程项目所在地区的实际情况，检测人员需要在桩基施工前，根据底层土壤的实际情况，以及具体的施工工艺流程，对平衡点所在位置进行全面检测，科学确定出荷载的具体位置，荷载位置通常位于平衡点上部，通过利用荷载箱进行加载，检测人员可以在短时间内快速获得平衡点的有关数据。

在上述检测工作当中，要求检测人员结合具体情况，科学确定出实际加载值，确保加载值符合设计要求。一般情况下，在确定平衡点的具体位置时，检测人员主要以荷载箱作为界限，在试验中上部进行载重处理，从而检测双端的侧摩擦力。

3.3桩基钻进成孔施工

第一，钻进成孔施工。检测人员需要将钢筋笼进行有效的保障，并做好焊接，将位移管与声测管有效连接，确保后续检测工作顺利进行，在位移管和声测管连接部位，需要使用套管进行有效保护。

第二，将荷载箱直立放在施工场地周围，将钢筋笼全部主筋与荷载箱外部进行围焊处理，防止钢筋笼在起吊的过程中出现脱落现象，确保钢筋笼与荷载箱处于相同的水平线上，然后进行喇叭筋的焊接，喇叭筋上部和主筋稳定焊接，荷载箱的水平度不宜超过1%。

第三，科学设置平衡梁，平衡梁也被称作基准梁，使用I32A工字钢制作而成，跨度是8m，将其安装到试桩的上侧，将磁性表座进行有效固定[3]。

3.4注意事项

第一，在成孔的过程之中，检测人员需要重点控制桩位偏差，以及钻孔的倾斜率，将钢筋笼进行科学的绑扎与焊接，避免护管出现渗漏现象，将护管和钢筋笼绑扎成一个整体[4]。

第二，检测桩基的标高和工程桩相同，利用导管通过荷载箱，到达桩端之后，进行混凝土的浇筑与振捣，混凝土逐渐接近荷载箱，需要适当放慢拔管的速度，如果荷载箱上部混凝土高度超过2.5m，要严格控制混凝土浇筑速度，同时，荷载箱下部的混凝土塌落度不宜小于200mm。

第三，在混凝土灌注施工期间，需要制作大量的试块，从而为后续的强度试验提供有力支撑。同时，在检测桩基承载力的过程当中，要保持不间断供电，试验桩周围10m范围内，严禁出现过大振动。为了进一步提升基准桩基的稳定性，检测人员需要在桩基侧面有序的打入槽钢，打入深度不宜超过2m，对于检测人员而言，可以结合工程场地的具体情况，适当调整槽钢的打入深度。

3.5结果分析

在同一荷载条件下，终端阻力比侧阻力相对位移要大，在产生一定相对位移的条件下，终端阻力能够得到更好发挥[5]。在检测后期，随着荷载的不断增加，桩基位移量逐渐增大，会影响工程的沉降控制效果，故检测人员（下转90页）（上接88页）需要加强控制力度，从而确保工程桩基沉降量得到良好控制。在此次试验之中，单桩抗压极限承载力为17569kN，规定标准要求是不小于9236kN，故该桩基检测数据符合规定要求，表明该桩基具有较好的承载力。桩基侧阻力与端阻力数据见表2。

结合上述数据可以得知，该工程项目当中的桩基侧阻力与端阻力均满足规定标准要求。

结语：

综上所述，通过对自平衡法在大直径超长桩基检测当中的具体应用进行合理性分析，例如理選择试验装备、准确计算平衡点、桩基钻进成孔施工等，并提出相应的注意事项，例如重点控制桩位偏差、制作大量的试块、试验桩周围10m范围内严禁出现过大振动等，可以确保该大直径超长桩基检测数据更加精确。在此工程项目之中，检测人员通过采取以上措施，获得准确数据，该工程的桩基承载力满足规定标准要求，具有较好的承载能力。

参考文献：

[1]马羡鹏，虞梦泽.自平衡法静载试验在闽投营运中心项目中的应用研究[J].福建建筑，2020，（07）：41-45.

[2]于荣林，廖康，吴建.双荷载箱自平衡法在地下建筑物基桩承载力试验中的应用[J].建筑科学，2020，36（01）：41-47.

[3]李贵文，冯莉.某学院教学楼建筑桩基承载力检测方案比较研究[J].山西建筑，2019，45（13）：49-51.

[4]谢礼飞，丁俊跃，陈怡坛.承载力自平衡测试技术在高原高海拔地区的应用[J].工程建设与设计，2019，（07）：63-64+67.

[5]欧阳小华.超长桩基承载力检测的双荷载箱自平衡法及工程应用研究[J].施工技术，2018，47（11）：88-91.

作者简介：

陈宇佳（1986.06-），男，汉族，硕士，工程师，邵阳人，主要工作方向：工程测量检测。