谈如何确定工程桩静载检测方案

时间:2022-09-13 11:40:11

谈如何确定工程桩静载检测方案

摘 要:通常,在工程桩检验测试中,静载检测方法是最为常用的桩基检验方法,在实际的应用中可以各级荷载的作用时间和桩基沉降的具体情况将静载检测方法分成两大类,慢速维持荷载法和快速加载法,主要对如何确定工程桩静载检测方案进行简要的分析,以供参考和借鉴。

关键词:静载检测;工程桩;检测方法确定

在我国建筑行业不断发展的前提下,工程建设在日常的生活中也是十分常见的,在工程建设中,桩基施工是一个重要的部分,这种施工方式在应用中能够体现出非常大的优势,其在施工中不需要非常繁琐的过程,而且承载力也比较强,在一些软土地区应用相对比较普遍,桩基施工自身的隐蔽性非常的强,所以在建设完成后是很难翻修的基桩检验就是对桩基质量进行控制的唯一手段,其中静载检测就是一个十分重要的环节,这一环节的质量对工程建设的整体质量都有着十分重大的影响。

1 静载检测技术的分类

慢速维持荷载法指的是在试验过程中,当桩的某一级沉降达到相对稳定的标准(每小时沉降量小于0.1mm,且连续两小时均达到此稳定标准)后,方可对下一级进行加荷载试验。而快速加载方法指的是按照固定的时间间隔(如每小时一级)进行加载。

桩基静载检验方法按照现在的相关规定主要可以分成两大类,一是慢速维持荷载法,一种是快速加载法,前者是现在公众认可度相对较高的书相撞抗压承载力检测方法,这种方法也是一种比较受人推崇的方法,后者也是一种比较常用的检测方法,但是快速加载法在实际的应用中对每级荷载需要维持的时间都有着比较严格的要求,至少需要维持一个小时,所以在应用中二者在检验误差上的对比一直都是人们关注的一个焦点,相关部门对于这两种检测方法的很多环节都做出了比较详细的规定和要求。

2 基桩检测误差分析

2.1 慢速维持荷载法

2.1.1 加载分级误差。慢速维持荷载法在加载大的过程中一般可以分为10到15个等级,在荷载每升一级后按照5分钟、15分钟、30分钟、45分钟和60分钟对桩顶的沉降量进行检测,之后每隔半个小时进行检测一次,这样就会使得在进行承载力判断的时候会主要考虑到安全的因素,所以在承载力判断过程中都会往小的方向划定,通常,误差会在7%到10%这一范围内,虽然这种判断方法可以有效的提高桩基的稳定性,但是在施工的过程中会造成资源的浪费。

2.1.2 加载操作误差。在相关规范中要求慢速荷载维持法的相对稳定标准为一小时内的桩顶沉降量不超过0.1mm,并且连续出现两次(从分级荷载施加后第30分钟开始,按1.5小时连续三次每次30分钟的沉降观测值技术)。只有当桩顶沉降速率达到相对稳定标准后方可进行施加下一级荷载。而在实际的检测过程中,当桩在某一级荷载下不断下沉时,千斤顶会产生自动卸载的情况,从而造成该级的荷载有所减小。因此,造成了每小时的沉降量不超过0.1毫米的稳定控制标准相对而言过于严格,导致其在实际工程中难以实现。根据美国的ASTM(D1143-81)标准规定,稳定标准为0.25毫米/小时,或者在本级已维持两小时,均可对下一级加荷载。由此可见,美国的标准具有更强的可操作性。

2.1.3 测读误差。在工程检测的过程中,通常都是要采取有效的措施将测读的误差尽量减小,这样才能保证其精度能够符合检测的要求,当然为了达到这一目的要在检测的过程中采用一定的方法,但是在检测的过程中基桩的位置,基准梁的安装和测读仪表的安装会受到很多人为因素的影响,由于这些因素的影响也产生了比较大的误差,此外在测读的过程中,仪表也可能产生一定的问题。在卸载仪表的过程中每级荷载都要维持在一个小时左右。分别在15分钟、30分钟、60分钟对桩顶的沉降量进行测量之后就可以将对应级别的荷载卸载,在卸载到零之后应该对剩余的沉降量进行检测,之后维持这一状态3个小时,之后每隔半个小时测读一次。

2.2 快速加载阀

快速加载法在实际的应用中和慢速维持荷载法存在着一定的相似性,也就是说快速加载法也有慢速维持荷载法的误差,研究人员在研究之后发现在分级相同的条件下快速加载阀的误差更高,通常要高出5%到10%,但是在实际的应用中,快速加载方法可以分成15到20个等级,所以快速加载法要比慢速维持荷载法分级更加细致,快速加载法对加载时间的要求也比较严格,每一级荷载在使用的过程中至少要保持在一个小时,同时还要按照桩基自身的收敛情况对荷载加载的时间进行适当的调整,这样也就使得荷载检测中的误差得到了有效的控制,实验的精度也得到了很大的提升,误差也更小一些。所以实际的作用也会更好的体现出来。

对于缓变型的Q-s曲线,快速加载法与慢速维持荷载法对承载力的判定相同,快速加载法所获得的桩顶每级沉降量会略小于慢速维持荷载法所获得的数据。而对于另一种情况,一般而言是很少发生的,即桩的实际承载力小于设计要求,如果得到的Q-s曲线仍为缓变型。根据相关统计,只要在前1小时内维持本级的荷载,则桩在每一级荷载下的前一小时沉降量往往占本级总沉降量的90%以上,因此快速加载方法得到的沉降量相对误差小于10%。对于陡降型的Q-s曲线,快速加载法将加载分为15-20级,将极限承载力取为陡降段起点,这往往会更接近某一级加载分级量。当陡降段起点的实际累计沉降量小于40毫米时,沉降数据并不十分重要,无论是快速加载法或者慢速维持荷载法得到的数据均不会影响对实际承载力的判定。因此,当对快速加载法采用适当的分级方式,则会给出更加符合工程实际的极限承载力判定。

通过上文中的详细分析可以看出,在桩基静载试验中通常采用的是快速加载法,因为这种检测方法具备更大的优势,它能够有效节约试验的时间,同时在成本控制方面也显示出了非常大的优势,在相同的试验时间和条件下,其检测的精度要更高,为建筑工程的整个施工提供了更加准确的数据支持,所以这种方法在很多建筑工程中都得到了十分广泛的应用。

结束语

工程桩的静载试验方法是对基桩检查的最有效手段。采用慢速维持荷载法与快速加载法相比,两种方法的试验误差主要体现在每级荷载的累积沉降值上,对于承载力判定的差别是很小的。因此,在对工程桩的静载检测方案中,特别是为设计提供承载力设计依据时,一般优先选择相对较为成熟的慢速维持荷载法。快速加载试验方法同样是一种适用于工程桩的检测方法,当试验基桩数量比较多,建设工程时间较为紧迫,为了降低成本时,快速加载法是可以考虑选择的试验方法。通过选取合理的加载级数以及合理的操作规范,采用快速加载法在节约时间的同时,在一定程度上还可以提高对承载力的检测精度,降低施工成本。

参考文献

[1]史海兵,李学武.桩基静载试验中快速加载方法的研究[J].工程质量,2011(03).

[2]朱喜源,黄文通.桩基检测方法与发展浅谈[J].山西建筑,2007(20).

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