素混凝土樁復(fù)合地基綜合檢測(cè)技術(shù)研究

楊宇楠 孫立平 劉濤 趙麗

（河北建設(shè)勘察研究院有限公司，河北 石家莊 050000）

1 素混凝土樁復(fù)合地基綜合檢測(cè)方法

傳統(tǒng)的復(fù)合地基承載力檢測(cè)方法只能間接推斷素混凝土樁樁身強(qiáng)度。隨著技術(shù)進(jìn)步，檢測(cè)方法日趨完善，地基檢測(cè)人員對(duì)素混凝土復(fù)合地基綜合檢測(cè)方法給予了越來(lái)越多的關(guān)注。諸如復(fù)合地基承載力和單樁豎向承載力綜合荷載試驗(yàn)、鉆芯取樣檢測(cè)、樁頭開(kāi)挖驗(yàn)證檢測(cè)、樁間土檢測(cè)以及低應(yīng)變檢測(cè)等多種地基驗(yàn)收方法，如雨后春筍般出現(xiàn)。

1)樁頭開(kāi)挖驗(yàn)證檢測(cè)：利用高精度回彈儀測(cè)量樁身強(qiáng)度，采用全站儀或RTK及剛尺測(cè)量樁位偏差、樁間距及樁頭直徑，利用水準(zhǔn)儀測(cè)量樁頂標(biāo)高。

2)低應(yīng)變檢測(cè)：主要檢測(cè)混凝土樁樁身是否完整、施工樁長(zhǎng)是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，通過(guò)這兩個(gè)指標(biāo)來(lái)估算混凝土樁樁身強(qiáng)度。

3)鉆芯取樣檢測(cè)法：在對(duì)施工樁長(zhǎng)有爭(zhēng)議或?qū)渡韽?qiáng)度持懷疑態(tài)度的情況下，可以采用鉆芯取樣檢測(cè)法。鉆芯取樣制作試塊，測(cè)試該試塊的抗壓強(qiáng)度，通過(guò)測(cè)試結(jié)果與設(shè)計(jì)值比較來(lái)判斷樁身強(qiáng)度是否符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。如果要檢測(cè)樁身完整性，需連續(xù)不間斷取芯直到樁底部。該方法需要施工單位配合，因?yàn)槭┕挝患夹g(shù)人員對(duì)施工過(guò)程了如指掌，對(duì)于灌注過(guò)程中存在缺陷的樁掌握有第一手資料。

4)單樁豎向載荷試驗(yàn)：該方法是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的最直觀(guān)、最可靠的樁身抗壓能力檢測(cè)方法，通常采用慢速維持荷載法。

5)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)：主要檢測(cè)承壓板范圍內(nèi)樁與土組成的復(fù)合地基承載能力，分為單樁和多樁復(fù)合地基荷載試驗(yàn)。大多數(shù)地質(zhì)情況下均采用單樁復(fù)合地基荷載試驗(yàn)，只有遇到多層軟弱土?xí)r才采用大承壓板進(jìn)行多樁復(fù)合地基荷載試驗(yàn)。無(wú)論是單樁復(fù)合地基還是多樁復(fù)合地基荷載試驗(yàn)，其承壓板地面標(biāo)高應(yīng)該與樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高一致。

6)樁間土承載力檢測(cè)：施工過(guò)程中如果對(duì)樁間土有擾動(dòng)行為，需要采取一定措施對(duì)樁間土承載力進(jìn)行檢測(cè)。通常采用的檢測(cè)方法有荷載試驗(yàn)法或輕便觸探法。

2 實(shí)例分析

2.1 5#樓工程概況

本工程為某住宅小區(qū)5#樓地基處理工程，住宅項(xiàng)目位于城市三環(huán)路西延線(xiàn)，交通便利。5#樓地上25層、地下2層，結(jié)構(gòu)形式為框剪結(jié)構(gòu)、筏板基礎(chǔ)，地基處理方式為素混凝土樁復(fù)合地基。5#樓地基處理設(shè)計(jì)方案的相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1，5#樓地基土力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表2。

表1 5#樓地基處理設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)匯總表

表2 5#樓地基土力學(xué)參數(shù)

2.2 5#樓承載力檢測(cè)

5#樓承載力檢測(cè)采用標(biāo)準(zhǔn)水泥塊逐級(jí)加載，儀器設(shè)備主要有堆重平臺(tái)反力裝置、承壓鋼板、（中巖科技）靜力載荷測(cè)試儀、油壓千斤頂、測(cè)力傳感器以及位移傳感器。5#樓復(fù)合地基終止加載需滿(mǎn)足的條件是當(dāng)加載到最大試驗(yàn)荷載即設(shè)計(jì)荷載數(shù)值的2倍時(shí)，承壓鋼板下降的速率相對(duì)穩(wěn)定。5#樓單樁承載力檢測(cè)終止加載需滿(mǎn)足的條件是當(dāng)加載到最大試驗(yàn)荷載時(shí)，樁頂沉降速率相對(duì)穩(wěn)定。檢測(cè)要求：成樁滿(mǎn)足齡期28天后方可開(kāi)槽檢測(cè)，應(yīng)進(jìn)行單樁承載力和單樁復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)及樁身完整性測(cè)試。單樁承載力試驗(yàn)數(shù)量為總樁數(shù)的0.5%，且數(shù)量不少于3個(gè)，單樁復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)數(shù)量為總樁數(shù)的0.5%，且數(shù)量不少于3個(gè)，樁身完整性測(cè)試數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的20%。5#樓復(fù)合地基和單樁試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3和表4。

表3 5#樓復(fù)合地基試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

表4 5#樓單樁靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

利用武漢巖海RS靜載荷測(cè)試分析系統(tǒng)軟件得出5#樓復(fù)合地基荷載試驗(yàn)的P-S曲線(xiàn)、5#樓單樁豎向載荷試驗(yàn)的Q-S曲線(xiàn)。56號(hào)復(fù)合地基試驗(yàn)P-S曲線(xiàn)見(jiàn)圖1，66號(hào)單樁豎向荷載試驗(yàn)Q-S曲線(xiàn)見(jiàn)圖2。

圖1 56號(hào)復(fù)合地基荷載試驗(yàn)P-S曲線(xiàn)圖

圖2 66號(hào)單樁荷載試驗(yàn)Q-S曲線(xiàn)圖

2.3 5#樓地基的低應(yīng)變檢測(cè)

采用放射波法完成5#樓地基的低應(yīng)變檢測(cè)。樁身完整性測(cè)試不應(yīng)少于總樁數(shù)的20%，本次抽檢122根樁。根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)可知，樁身完整性符合設(shè)計(jì)要求，施工樁長(zhǎng)均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，被抽檢樁中有極個(gè)別樁存在淺部斷裂現(xiàn)象，應(yīng)該是樁間土開(kāi)挖過(guò)程中小鉤機(jī)操作不當(dāng)引起的，經(jīng)復(fù)測(cè)，剩余部分完好。在低應(yīng)變檢測(cè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，結(jié)合承載力荷載試驗(yàn)以及回彈測(cè)量數(shù)據(jù)，評(píng)估樁身完整性良好，無(wú)需進(jìn)行鉆芯取樣檢測(cè)。

2.4 5#樓地基的開(kāi)挖樁頭法

樁間土開(kāi)挖施工完畢后，采用水準(zhǔn)儀和施工現(xiàn)場(chǎng)高程控制點(diǎn)進(jìn)行樁位標(biāo)高測(cè)量，符合設(shè)計(jì)要求。對(duì)樁頭進(jìn)行回彈測(cè)量，強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。用鋼尺測(cè)量樁頭直徑，符合設(shè)計(jì)要求，施工工藝采用長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁，且樁間土開(kāi)挖過(guò)程中均未對(duì)樁間土產(chǎn)生擾動(dòng)，無(wú)需進(jìn)行樁間土承載力檢測(cè)，樁間土承載力數(shù)據(jù)依據(jù)勘察報(bào)告即可。

2.5 5#樓地基綜合檢測(cè)結(jié)果

依據(jù)以上復(fù)合地基及單樁載荷試驗(yàn)、低應(yīng)變檢測(cè)、開(kāi)挖檢查等手段，綜合評(píng)估5#樓地基素混凝土樁復(fù)合地基處理滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)論

素混凝土樁具有較大的剛度和強(qiáng)度，且樁身整體發(fā)揮樁側(cè)摩阻力，已成為我國(guó)高層建筑首選的地基處理方式。復(fù)合地基承載力檢測(cè)作為素混凝土樁復(fù)合地基質(zhì)量驗(yàn)收的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，已無(wú)法滿(mǎn)足地基承載力檢測(cè)多樣化的需求。地基處理采用綜合檢測(cè)方法可以從多角度對(duì)復(fù)合地基進(jìn)行檢測(cè)，用實(shí)際數(shù)據(jù)代替理論推測(cè)，讓地基檢測(cè)結(jié)果更具說(shuō)服力。