高层建筑旋挖灌注桩基础静载试验的结果分析

梁志全

摘 要：本文结合工程实例，着重针对高层建筑旋挖灌注桩基础静载试验进行了阐述，通过测试结果表明，该工程单桩竖向抗压极限承载力均满足设计要求，旨在为桩基础的施工和验收提供参考依据。

关键词：单桩竖向；承载力；静载测试；结果分析

近年来，桩基础在建筑工程建设中得到了广泛应用。桩的极限荷载确定是关系到设计是否安全和经济问题。由于桩基施工具有一定隐蔽性且影响因素众多，因此桩的施工质量具有很多不确定因素。近年来，涉及桩基工程质量问题而直接影响建筑物结构正常使用。为此，加强基桩施工过程中的质量管理和检测，提高基桩质量和检测评定结果的可靠性，对确保整个桩基工程的质量和安全具有明显的意义。

1 工程概况

广州某工程位于广州市荔湾区珠江大桥西桥头东侧、广佛路口南段，地下2层，地上33层，采用框架结构，建筑物安全等级为二级。桩基础为混凝土灌注桩，桩长为15.80～17.16m，桩身混凝土设计强度为C20，桩径350 mm，设计单桩承载力特征值均为4500kN。为确保桩基工程质量，进行桩基础工程验收，在桩基工程现场并根据工程桩施工记录，桩平面图等资料，按规范要求抽取冲67#、冲37#、冲89#进行单桩竖向极限承载力测试，为本工程的单桩竖向承载力标准值提供可靠依据。

2基桩静载试验用反力系统

1、 堆载反力系统

根据堆载方式的不同，堆载反力系统为主梁——分布梁式，见图1。

该反力系统主要由船筏、主梁、垫梁、分布梁、混凝土块组成。摆台时，随着混凝土块的逐步摆上，在地基承载力满足规范要求前提下，混凝土块的的重量通过分布梁传给主梁和垫梁，再传给船筏，最后传到地基上；试验时，由千斤顶产生的荷载通过主梁传至分布梁，最后分配至各混凝土块上。该反力系统在环境条件、地质条件满足相关要求前提下适用用范围相对较广，可以从小吨位做到5000吨的大吨位。

3 工程地质条件

拟建场地原始地貌为冲击阶地，现已人工填平，场地地势平整，勘察期间测得各钻孔孔口标高为7.99 m ～8.30 m。场地勘察深度内地基土自上而下分为素填土、淤泥、粉质粘土、中粗砂、强风化粉砂质泥岩、中风化粉砂质泥岩等岩土层。分层描述如下：

（1）素填土：浅黄色，松散，湿，主要由黏土、少量中粗砂以及碎石块组成。分层层厚3.00～3.50m，层底深度3.00～3.50m。

（2）淤泥：灰黑色，流塑，饱和，含少量粉砂。分层层厚2.90～3.50m，层底深度5.90～7.00m。

（3）粉质粘土：浅黄色，可塑，粘性好，土质均匀。分层层厚2.00～4.10m，层底深度9.00～10.00m。

（4）中粗砂：浅灰、浅黄色，中密，饱和，次棱角状。分层层厚7.30～11.10m，层底深度17.30～25.80m。

（5）强风化粉砂质泥岩：褐红色，风化强烈，裂缝很发育，岩芯呈半岩半土状、块状、饼状，局部短柱状。分层层厚6.60～8.50m，层底深度24.30～25.80m。

（6）中风化粉砂质泥岩：褐红色，裂缝较发育，岩芯柱状、局部块状、饼状。分层层厚6.64～8.38m，层底深度31.34～32.68m。

4 试验方法和注意事项

本次现场试验按广东省标准《建筑地基基础检测规范》（DBJ 15-60-2008）中单桩竖向抗压静载试验的相关规定进行，采用快速维持荷载法（静力法）本次对冲67#、冲37#、冲89#受检桩进行试验。采用压重平台反力装置，组合钢梁和砼块组成的压重平台置于碎石垫层面上作为施荷反力系统，压重在检测前一次加足，并均匀稳固地放置于平台上，加载反力装置提供的反力均不小于最大试验荷载的1.2倍，分别为10800kN、10800kN、14400kN。

测试过程中应注意以下事项：

（1）加载沉降观测：每级加载后按第5min、15min、30min测读桩顶沉降量，以后每隔15min测读一次。加载时每级荷载维持时间不应小于一小时，若最后15min时间间隔的桩顶沉降增量小于相邻15min时间间隔的桩顶沉降增量，则可施加下一级荷载。

（2）试验卸载：卸载分五级进行，每级卸载值为要求最大试验荷载的1/5。卸载沉降观测：每级卸载后第5min、15min测读一次残余沉降，即卸下一级荷载。全部卸载后，维持时间为120min，测读时间为第5min、15min、30min，以后每隔30min 测读一次。

（3）桩的沉降观测：在桩帽上两个方向对称位置垂直安装4个位移传感器，采用桩基静载荷测试分析仪按规定时间测读桩顶在各级荷载作用下的沉降量。

5 测试结果分析

（1）取冲67#桩为研究对象，竖向抗压静载测试结果见表1。由实测数据得出Q-s曲线和s-lgt曲线见图2、图3。冲67#受检桩加载时在各级荷载作用下，均能达到相对收敛标准。加载到最大试验荷载（9000kN）且沉降速率达到相对收敛标准时，桩顶最大沉降量为8.32mm，Q-s曲线均为缓变型曲线，s-lgt曲线呈平缓规则排列且曲线尾部均未出现明显向下弯曲。

6 结论

由试验数据及试验曲线可得如下结论：

（1）冲67#受检桩的单桩竖向抗压极限承载力≥9000kN，满足设计要求；

（2）由曲線分析可知在每级荷载作用下读数比较稳定，无异常破坏现象发生，Q-s曲线表明桩身处于弹性压缩范围内，符合规范要求。

参考文献

[1] 《建筑地基基础检测规范》（DBJ 15-60-2008）.

[2] 汪能君.单桩静载试验的位移反分析研究[J].重庆建筑大学学报，2007，4 （ 2）：82- 85 .

[3] 袁从华，章光.大吨位堆载法对单桩承载力试验的影响[J].岩土力学，1997，18（1）：78-83.