使用打桩自动记录仪计算基桩承载力的方法及意义

摘 要：基桩承载力取决于原位土承载力、桩身的抗压强度。机型确定，锤重、管径和落距的确定，锤击过程就为打入桩的标贯过程，每米的锤击数正好反映了各层土的综合力学参数，它和终桩前的贯入度经适当的加权计算，便是该桩的原位土承载力。其与静载试验承载力相比较，可得到一个修正。经修正后的原位土承载力与基桩的桩身抗压强度的小者，就是该桩的极限承载力。通过打桩记录和发射波法检测，就能确定每支桩的实际承载力。

关键词：原位土承载力 静载试验承载力 桩身抗压强度 基桩实际承载力

中图分类号：TU473.1+1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（a）-0038-01

高层建筑大量的使用桩基工程，基桩承载力评价已成为地基基础质量验收的重大课题。目前，基桩质量检测体系的做法为：先全面检测桩基完整性（一般用小应变），再根据检测结果、监理现场意见及设计重点部位考虑，有针对性的选择特定桩进行承载力试验（静载试验，一般1%）。这样以点带面，推测评价整个桩基础质量水平。全面实测承载力又受方法条件、时间和经济的限制，还缺乏有效方法。现以打入桩为例，来探讨解决问题的方法。

1 基桩承载力和下面两方面因素有关

（1）原位土承载力。（2）桩身的抗压强度。

2 原位土承载力的确定

对于预制桩，机型确定，锤重、管径和落锤高度就已知，打桩过程就理解为“标贯”过程，每米的锤击数正好反映了各层土的综合力学参数，它和终桩前的贯入度经适当的加权计算，便是该原位土承载力。

对每根打入桩的桩土参数进行分析，利MMe91g2TNs7aKSD5/PZ70whgyne/axtm3RVyt2T1HJA=用Sanders提出的公式（1），可计算其原位土承载力。

Pu=WH/S （1）

其中，Pu为桩的极限承载力；W为锤的重量；H为锤的落距；S为最后一击桩的贯入度。

再选一些有代表性的桩作静载试验，取到实际承载力（F）。两者相对比，以静载承载力为基准，对原位土承载力进行修正。

Pu`=α·Pu=α·WH/S （2）

α为修正系数，等于F/Pu。

打桩队应设立专职记录员，记录桩的入土长度、每米锤击数和总锤击数以及最后三阵贯入度，目的是了解桩周土的力学性质，计算每根桩的原位土承载力。目前因为各种因素的影响，土层岩性变化可能有偏差、打桩施工记录可能是数据可能不精确，因此它阻碍了用打桩桩土参数来计算桩的原位土承载力的方法运用。为解决现场数据不真实的问题，蒋企等人花了大量的时间成功研制了打桩自动记录仪（PDR），它可自动记录各打入桩的现场施工参数（包括总长度、总锤击数、每米锤击数、最后一米锤击数和最后三阵的贯入度等）。它保证了现场施工数据的真实性，为工程桩的原位土承载力计算提供了可靠依据。

3 桩身抗压强度

反射波法检测设备轻便、价廉、不影响施工进度，被施工单位大比例甚至全面应用，再选少量（如1%）特定桩作静载试验，作承载力对比。桩身的波速和其强度有着直接的关系，利用桩身波速可基本判断桩身混凝土标号，确定桩身的强度。但在现实因施工记录不准，桩长偏大，如香港也有短桩20 m的记录。现实情况是反射波法不可能得到真实的桩身波速，也无法对其它缺陷进行定量分析，只能对桩身有无断裂、夹泥、缩径、离析等桩身质量情况进行定性分析。但如果使用了打桩自动记录仪，有了真实的桩长，多了一个已知数，反射波发分析水平就可进一步提升，可以利用真实的波速来判定桩砼强度。

因此，打桩自动记录仪能保证打入桩现场施工数据的真实性，用100%的低应变动力检测，可得到真实的桩身波速（桩砼强度）。用打桩公式能计算出每根桩的原位土承载力（Pu），结合静载试验数据，对原位土承载力进行修正，可得到切合实际的原位土承载力Pu`（Pu`=αWH/S）。通过这种方法，就能取得每根桩的实际承载力，告别过去推测评价的被动局面。

4 意义

打桩自动记录仪保证了现场打桩记录的真实性，同时又能及时反应每个桩位的桩土参数，消除了局部地质变化给工程带来的隐患，是名副其实的施工现场“监理”，给出了每根桩的实际承载力，结束了桩基质量评价以点带面，推测评价的被动局面。结合现实情况分析，得出以下几点经验。

（1）打桩自动记录仪是现有验桩体系的有益补充。基桩检测规范规定，先用完整性大比例检测，然后根据检测结果和监理、设计部门的意见，选取特定桩进行承载力检测，合格了，就以点带面，认定整个桩基础质量合格。打桩记录仪有了真实的施工资料，就能计算出每根桩的实际承载力，但它需反射波法和静载试验的数据作对比，所以它们是相互的有益补充。

（2）改变了桩基基础质量评价的“推测评价”被动局面，有意义的提供了每根打入桩的实际承载力，能定量的评价计算整个桩基承载力水平。

（3）能反应桩土参数变化，反应局部地质资料变化带来的差异，能及时发现地质资料不准、局部地质变化带来的不确定性，杜绝造成工程质量事故的隐患。

参考文献

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