淺談單樁豎向抗壓靜載荷試驗安全問題

周彩榮

昆山市建設工程質量檢測中心，江蘇 蘇州 215337

1 概述

隨著我國國民經濟的快速發展，建筑、市政、交通工程項目日益增多，各類樁基礎得到普遍的應用，尤其是在昆山這個地質情況比較復雜的地區，樁基礎的應用更加普遍［1］。由于樁基礎屬于地下隱蔽工程，人們很難用肉眼觀察等直觀方法來檢查其質量。單樁豎向抗壓靜載荷試驗是公認的檢測基樁豎向抗壓承載力最直觀、最可靠的傳統方法，但是在現場試驗中還存在許多安全問題，嚴重的會危及財產、生命安全。本文結合我單位及其他檢測單位的現場檢測經驗，就單樁豎向抗壓靜載荷試驗安全問題與同行們進行交流。

2 影響安全的幾個因素

2.1 地基土

《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ 106-2014）要求壓重施加于地基的壓力不宜大于地基土承載力特征值的1.5 倍［2］，壓重平臺支墩尺寸較小時，壓重平臺支墩施加于地基土的壓力可能會大于地基土承載力，造成地基土破壞或明顯下沉，當壓重在試驗前一次性加足可能會造成支墩下的地基土破壞時，導致堆載平臺失衡，傾斜甚至倒塌。因此，少部分壓重可在試驗過程中加上，試驗過程中應保證壓重不小于試驗荷載的1.2 倍［3］。這樣做也存在安全隱患，如果在較高荷載下樁身發生脆性破壞，壓重將通過支承墩對地基土有一個沖擊力，其力要遠大于全部壓重的力，之后全部壓重作用于支墩下的地基土，使地基土破壞，極有可能造成整個壓重平臺坍塌，這個過程可能在很短的時間內發生，如果采用的是自動化記錄儀，損壞的是儀器，如果人工抄表，手工操作，后果不堪設想。如在本市花橋某靜載荷試驗工地，地基土原屬河道進行回填，土質較差。在試驗中樁身突然發生脆性破壞后，地基土失穩，數分鐘內支墩全部陷于淤泥中，所幸，測讀人員反應迅速，雖才未造成重大事故，但財產損失不可避免。

2.2 堆載

在我國大部分地區采用堆載法，我市常用堆重重物為砂包或混凝土試塊，以前多采用砂包配重的試驗架多為鋼墩架，整體穩定性較差，也存在許多安全隱患，如在樁身發生脆性破壞后產生的荷重對鋼墩架產生的沖擊力遠大于靜止時的作用力，造成鋼墩架的破壞，從而引起整個堆重平臺的坍塌。現在在昆山地區全部采用混凝土試塊作為配重，整體安全性相對較高，但堆載高度不宜超過8m，在堆載及測試過程中要隨時注意堆載平臺是否平穩，避免發生傾斜，并對可能發生的情況做好應急預案。

2.3 錨樁

錨樁橫梁反力裝置是大直徑灌注樁靜載試驗最常用的反力系統。錨樁、反力裝置提供的反力不得小于最大加載值的1.2倍。采用錨樁法時，經常在試驗過程中處理不當容易出現錨筋被拉斷的現象，具有很大的危險性。因此除對樁的抗拔承載力嚴格驗算外，必要時對錨筋進行力學試驗。使用時留有足夠的安全儲備，尤為重要，這樣即使存在少許不均勻應力，鋼筋也不至于產生斷裂。

2.4 偏心

在試驗過程中，樁身在偏心荷載的作用下很容易發生破壞，也是樁身發生破壞的重要原因。偏心受力主要由以下幾個因素引起的：一是制作的樁帽軸心與原樁身軸線嚴重偏離；二是支墩下的地基土產生不均勻變形，堆載平臺傾斜，導致偏心受力；三是用于錨樁的鋼筋預留量不匹配，錨樁之間承受的荷載不同步；四是采用多個千斤頂，千斤頂實際合力中心與樁身軸線嚴重偏離。樁是否存在偏心受力，可以通過現場觀察和四個對稱安裝的百分表或位移傳感器的測量數據分析獲得。

2.5 主梁

靜載荷試驗中主梁未采取措施進行適當固定，在試驗過程中如果樁身發生脆性破壞或樁頭破碎，主梁就會與千斤頂脫離，落下來輕者砸壞儀器，重者砸傷人。

2.6 儀器設備的吊裝、運輸和搭臺。

在昆山地區，靜載試驗設備的吊裝、運輸和搭臺全部采用機械化作業，在使用機械前需要進行檢查，加強吊裝、運輸和搭臺過程的管理，杜絕安全事故。在某靜載工地曾經出現在搭臺吊裝水泥塊時鋼絲繩斷裂，導致人被砸傷等安全事故。

2.7 用水用電安全

現場檢測人員及專業巡視人員因經常檢查水電安全。

3 預防措施與對策

針對以上安全問題，建議在靜載荷試驗中做到以下幾點：

（1）在接受委托后，應通過地質報告和現場踏勘，了解場地情況，必要時應對地基土進行加固處理或在支墩架下設置枕木，增大支墩與地基土的接觸面積，增加地基土對支墩提供的反力，防止因支墩下沉造成一系列的安全事故。對承載力高的受檢樁（預應力空心樁）必要時可以適當灌芯補強；大直徑的灌注樁樁頭部分（1 倍樁徑范圍內）增設鋼筋網片進行二次澆筑，強度提高1～2 個等級。

（2）采用堆載反力裝置時建議：增強堆載平臺整體的安全性。如注意堆載物的搭設方向，盡可能產生“搭接”“咬合”的效果，或在層間加“防滑帶肋筋”。

（3）建立本公司的安全生產責任制，制定安全生產規章制度和操作規程，制定安全生產事故的應急救援預案。安全生產管理人員對靜載試驗現場經常進行檢查，發現問題及時解決。

（4）對儀器設備經常進行維護保養，嚴禁設備超負荷運作，設備老化需要報廢的儀器設備堅決予以停用。如對檢查中發現的影響承載力正常發揮的鋼梁，支墩架，能加固的必須及時補焊加固，不能加固的及時更換。

（5）在每次靜載荷試驗中，主梁都應做穩固措施，防止滑落。

（6）試驗現場設置安全警示標志和夜間警示燈，非相關人員不得靠近。檢測人員進入工地要佩戴安全帽，穿勞保鞋。

（7）對吊裝人員進行安全培訓和考核，吊裝和運輸機械在使用前進行檢查，發現隱患及時排除。

（8）試驗過程中認真做好監督檢查工作，防患于未然。

總之，在靜載荷試驗中我們必須重視安全問題，要認識到堅持安全第一、預防為主的方針并不是一句空話，而是有實實在在的內容，有了安全生產才會產生經濟效益。