桩头处理一次成型工艺在试桩检测中的应用

姚云泉 张 磊

(中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司，浙江 杭州 310014)

1 工程概况

舟山某500 kV变电站站址场地地形为山前海积平地，原为基本农田，种植有各种经济苗木、葡萄大棚。本次综合试桩开展了单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验、复合地基静载荷试验、复合地基增强体单桩静载荷试验、低应变动力测试，通过以上试验获得灌注桩的设计参数，同时通过施工积累施工经验。本文以钻孔灌注桩为例具体说明如何在试桩工作中提效率降成本。

2 工程地质条件

站址地貌单元属山前海积平地地貌，微地形基本平坦，起伏不大，见图1。

3 钻孔灌注桩施工

钻孔灌注桩需做抗压试验，同时还需做抗拔试验，鉴于场地有限，工期紧张，若施工一组钻孔抗压桩，施工一组钻孔抗拔桩，则试桩整体进度和费用都将提高不少，同时还延误工期，故将钻孔灌注桩主筋按抗拔桩配置，这样就能满足桩的抗拔要求，在做完抗压试验后，待休止25 d时间，等桩侧土体恢复强度后即可开展抗拔试验。

根据《建筑基桩检测技术规范》附录B[1]，抗压桩桩头必须处理后才能进行抗压试验，常规做法是等桩体达到一定强度(一般是一周左右)，采用破桩机将桩头破除，清理干净后，按规范要求重新制成桩头。这种方法有几个弊端：

1)桩头混凝土强度等级要比桩身至少高一个等级，但桩头体积小，试桩桩数少，导致混凝土方量较小，影响施工进度。

2)等桩体达到一定强度后需另安排人员设备破桩头，二次施工，增加费用和时间。

3)由于桩体施工在前，桩头后处理，导致了养护的一个时间差，而抗压试验必须得等到桩头混凝土养护强度达到设计强度要求。

鉴于此，若使桩头处理与桩体能同时一次性浇筑成功，则能完美地规避上述弊端。

将厚度3 mm～5 mm的钢板制成1倍桩径高的钢护筒，将护筒顶端与钢筋笼顶端对齐后焊接，均匀点焊，下放钢筋笼时注意保护钢护筒，发现不牢固后进行补焊。浇筑混凝土时，尽可能不触碰护筒和钢筋笼，待混凝土浇灌到护筒顶面时，继续超灌直至将泥浆、孔底沉渣全部浮出，露出新鲜混凝土为止。将钢筋网片人工压入护筒顶面以下5 cm～10 cm，人工抹平桩头顶面，最后用塑料布盖住桩头进行养护[2]。

该方法的优点是桩头制作与桩体同步进行，等混凝土养护天数达到设计强度后可立即进行抗压试验，缩短了工期[3]。

4 钻孔灌注桩静载试验

4.1 抗压试验

1)SZ7号钻孔灌注桩加载至6 480 kN时，Q—s曲线出现陡降，s—lgt曲线尾部出现明显向下弯曲，且桩顶沉降量达到48.83 mm，取5 940 kN为竖向抗压极限承载力，见图2，图3。

2)SZ8号钻孔灌注桩加载至6 534 kN时，Q—s曲线出现陡降，s—lgt曲线尾部出现明显向下弯曲，且桩顶沉降量达到41.39 mm，取5 940 kN为竖向抗压极限承载力，见图4，图5。

3)SZ9号钻孔灌注桩加载至6 534 kN时，Q—s曲线出现陡降，s—lgt曲线尾部出现明显向下弯曲，且桩顶沉降量达到45.98 mm，取5 940 kN为竖向抗压极限承载力，见图6，图7。

4)3根试桩的单桩承载力特征值分别为2 970 kN,2 970 kN,2 970 kN，推荐钻孔灌注桩的单桩竖向抗压承载力特征值Ra为2 970 kN。

4.2 抗拔试验

1)SZ7号钻孔灌注桩加载至1 440 kN时，U—δ曲线出现陡升，δ—lgt曲线斜率明显变陡，且最后一级上拔量大于前一级上拔量的5倍，取1 320 kN为抗拔承载力极限值，见图8，图9。

2)SZ8号钻孔灌注桩加载至1 452 kN时，U—δ曲线出现陡升，δ—lgt曲线斜率明显变陡，且最后一级上拔量大于前一级上拔量的5倍，取1 320 kN为抗拔承载力极限值，见图10，图11。

3)SZ9号钻孔灌注桩加载至1 452 kN时，U—δ曲线出现陡升，δ—lgt曲线斜率明显变陡，且最后一级上拔量大于前一级上拔量的5倍，取1 320 kN为抗拔承载力极限值，见图12，图13。

4)3根试桩的竖向抗拔承载力特征值分别为660 kN,660 kN,

660 kN，推荐钻孔灌注桩的单桩竖向抗拔承载力特征值Ra为660 kN。

5 结语

1)钻孔灌注桩的抗压和抗拔试验表明，试桩时采用抗压桩和抗拔桩兼用，桩体桩头同步一体化处理等措施后，桩的质量是有保证的，能满足试验和设计要求。

2)试桩是为工程桩设计服务的，关乎后续施工图设计和整个项目的推进，如何有效合理的缩短试桩天数，降低试桩费用，值得我们深入探讨研究。通过舟山某500变电站试桩工作所做的一些尝试，譬如抗压桩和抗拔桩兼用，桩体桩头同步一体化处理等，试桩时间和费用都得到了一定程度的缩短和降低，是行之有效的，对类似工程试桩工作具有一定的参考意义。