支墩重量附加配重裝置在檢測(cè)反力平臺(tái)中的應(yīng)用研究

孫曉佳 李嘯 高東攀

*通訊作者：孫曉佳，1983年8月，男，漢族，河南輝縣人，現(xiàn)任中化地質(zhì)礦山總局河南地質(zhì)局中化地質(zhì)（鄭州）工程檢測(cè)有限公司技術(shù)員，副高級(jí)工程師，本科。研究方向：地基基礎(chǔ)工程檢測(cè)。

摘? ? 要：在樁基檢測(cè)靜載試驗(yàn)過程中，支墩打腿的安全性和經(jīng)濟(jì)性一直是檢測(cè)的重中之重，支墩面積過小影響擺跺安全性，而支墩面積過大導(dǎo)致支墩所需配重過多，嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)性。這一兩廂權(quán)衡的問題一直是樁基檢測(cè)過程中的難點(diǎn)和重點(diǎn)。為解決這一難題，最大限度的平衡支墩的安全性和經(jīng)濟(jì)性，設(shè)計(jì)出一種新型支墩打腿裝置，可在保障安全性的前提下最大限度滿足其經(jīng)濟(jì)性的要求。

關(guān)鍵詞：樁基檢測(cè)靜載試驗(yàn);配重堆載擺跺;支墩打腿

Abstract： In the process of static load test of pile foundation detection， the safety and economy of buttress kick have always been the top priority of detection. If the area of buttress is too small， it will affect the swing safety. The large area of buttress leads to too much counterweight for buttress， which seriously affects the economy. This trade-off problem has always been the difficulty and focus in the process of pile foundation detection. In order to solve this problem and balance the safety and economy of buttress to the greatest extent， a new type of buttress kick device is designed， which can meet the requirements of economy to the greatest extent on the premise of ensuring safety.

Keywords： Pile foundation detection static load test; Counterweight stacking pendulum; Buttress kick

一、前言

樁基礎(chǔ)是國(guó)內(nèi)最為廣泛的一種基礎(chǔ)形式，其工程質(zhì)量涉及上部結(jié)構(gòu)的安全。我國(guó)地質(zhì)條件復(fù)雜多樣，樁基工程技術(shù)的地域應(yīng)用和發(fā)展水平不平衡。樁基工程質(zhì)量除受巖土工程條件、基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、樁土相互作用、施工工藝以及專業(yè)水平和經(jīng)驗(yàn)等關(guān)聯(lián)因素影響外，還具有隱蔽性高、更容易存在質(zhì)量隱患的特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題難，出現(xiàn)事故處理更難。[1]因此，設(shè)計(jì)規(guī)范、施工驗(yàn)收規(guī)范將樁的承載力和樁身結(jié)構(gòu)完整性的檢測(cè)均列為強(qiáng)制性要求。

樁基靜載試驗(yàn)是運(yùn)用在工程上對(duì)樁基承載力檢測(cè)的一項(xiàng)技術(shù)。在確定單樁極限承載力方面，它是目前最為準(zhǔn)確、可靠的檢驗(yàn)方法，作為判定某種動(dòng)載檢驗(yàn)方法是否成熟，均以靜載試驗(yàn)成果的對(duì)比誤差大小為依據(jù)。因此，每種地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)處理規(guī)范都把單樁靜載試驗(yàn)列入首要位置。一般情況下，樁基靜載試驗(yàn)的成果數(shù)據(jù)，如單樁承載力、沉降量等均認(rèn)為是準(zhǔn)確、可靠的，這已為無數(shù)的工程實(shí)例證明。[2]在利用配重作為樁基檢測(cè)靜載試驗(yàn)的反力裝置已被各級(jí)規(guī)范和規(guī)定要求的今天，配重的使用問題越來越受到施工各方重視。

用配重作為樁基檢測(cè)靜載試驗(yàn)的反力裝置優(yōu)勢(shì)是反力重量明確、吊裝施工方便、可重復(fù)利用等，而其劣勢(shì)也非常明顯，其擺放的安全性尤其是支墩打腿的安全性尤其重要，而配重在運(yùn)輸、吊裝過程中的費(fèi)用也成為了樁基檢測(cè)靜載實(shí)驗(yàn)中最重要的成本輸出。為考慮經(jīng)濟(jì)性而減小配重支墩打腿面積的行為已造成了無數(shù)的工程事故，極大的增加了樁基檢測(cè)靜載試驗(yàn)的安全性。

二、裝置設(shè)計(jì)

本裝置設(shè)計(jì)基于安全性和經(jīng)濟(jì)性的考慮，采用將支墩打腿所需配重與上部反力配重由高強(qiáng)度鋼筋與次梁相連接，在逐級(jí)加載的過程中支墩打腿配重與上部反力配重形成一個(gè)整體反力裝置共同作用。在不減少支墩打腿面積的同時(shí)對(duì)支墩打腿配重進(jìn)行重復(fù)利用，從而達(dá)到滿足其經(jīng)濟(jì)性的要求。

三、數(shù)據(jù)分析

（一）支墩打腿的安全性分析

根據(jù)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》JGJ106-2014第4.2.2.5條規(guī)定：壓重宜在檢測(cè)前一次加足，并均勻穩(wěn)固地放置于平臺(tái)上，且壓重施加于地基的壓力不宜大于地基承載力特征值的1.5倍;有條件時(shí)，宜利用工程樁作為堆載支點(diǎn)[3]。

根據(jù)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》JGJ106-2014第4.2.2.1條規(guī)定：加載反力裝置提供的反力不得小于最大加載值的1.2倍[4]。

通過現(xiàn)場(chǎng)地基淺層平板試驗(yàn)確定了不同項(xiàng)目的地基承載力特征值[5]，通過《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》JGJ106-2014第4.2.2.5條規(guī)定的計(jì)算，得出安全支墩面積，比較傳統(tǒng)堆載方式與新研發(fā)堆載方式對(duì)支墩面積的比較，研究傳統(tǒng)堆載方式與新研發(fā)堆載方式對(duì)支墩面積的使用情況，比較其安全性（實(shí)際使用支墩面積越大，安全性越高），本次試驗(yàn)最大加載量均為5000 kN，根據(jù)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》JGJ106-2014第4.2.2.1條規(guī)定：本次試驗(yàn)反力裝置提供的反力均為6000 kN。具體數(shù)據(jù)見表1。

由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，新研發(fā)堆載方式對(duì)地基承載力特征值要求較低，支墩面積較大，優(yōu)于規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)，其安全性與傳統(tǒng)支墩方式相比明顯較高。

（二）支墩打腿的經(jīng)濟(jì)性分析

根據(jù)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》JGJ106-2014第4.2.2.1條規(guī)定：加載反力裝置提供的反力不得小于最大加載值的1.2倍。[6]故靜載試驗(yàn)中配重的使用量即為最大加載值的1.2倍配重使用量與打腿支墩配重使用量之和。本次試驗(yàn)通過對(duì)不同最大加載量的項(xiàng)目分別采用傳統(tǒng)堆載方式與新研發(fā)堆載方式對(duì)配重使用量的比較，得出傳統(tǒng)堆載方式與新研發(fā)堆載方式相比的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)劣。具體數(shù)據(jù)見表2。

由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，新研發(fā)堆載方式對(duì)配重的使用量明顯低于傳統(tǒng)堆載方式，且呈現(xiàn)出試驗(yàn)的最大加載量越大，經(jīng)濟(jì)性越高的特點(diǎn)。

四、結(jié)論及建議

（一）結(jié)論

新研發(fā)堆載方式對(duì)地基承載力特征值要求較低，支墩面積較大，優(yōu)于規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)，其安全性與傳統(tǒng)支墩方式相比明顯較高;新研發(fā)堆載方式對(duì)配重的使用量明顯低于傳統(tǒng)堆載方式，且呈現(xiàn)出試驗(yàn)的最大加載量越大，經(jīng)濟(jì)性越高的特點(diǎn)。

（二）建議

本裝置適用于最大加載量較大的靜載試驗(yàn)項(xiàng)目，具有安全性高、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、拆裝方便等特點(diǎn)。考慮其項(xiàng)目通用性，后期研發(fā)可重點(diǎn)制定裝置標(biāo)準(zhǔn)，以標(biāo)準(zhǔn)件的零件組合方式，根據(jù)自身項(xiàng)目特點(diǎn)（最大加載量及試驗(yàn)場(chǎng)地限制）選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)件搭配組合，以實(shí)現(xiàn)更高的項(xiàng)目通用性。后期可側(cè)重研究本裝置對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的有利影響，對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的客觀性和準(zhǔn)確性提供更好的支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳厚碧，CFG樁的檢測(cè)方法[J].樁基檢測(cè)手段和綜合應(yīng)用， 2011（03）：47.

[2]劉金礪，樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工與檢測(cè)[M].北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社， 2007.

[3]國(guó)家規(guī)范《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2014）.

[4]國(guó)家規(guī)范《建筑地基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ340-2015）.

[5]國(guó)家規(guī)范《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（GB50202-2018）.

[6]國(guó)家規(guī)范《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2012）.