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【摘 要】本文通过对用自平衡法作基桩静载检测的监控，阐述了在检测过程中需要监督的几个质量要点。
【关键词】自平衡法；基桩检测；监控要点
Self-balancing Detect Foundation Pile of Quality Supervision Essentials
Pan Wei1，Yang Qiu-liang2
（1.Fenyi County Construction Project Quality Supervision Station Fenyi Jiangxi 336600；
2.The Fenyi Engineering Construction Supervision Co.， Ltd Fenyi Jiangxi 336600）
【Abstract】Based on the self-balancing method for the foundation pile static load detection monitoring on the quality of several points need to monitor the testing process.
【Key words】Self-balancing law；Foundation pile test；Monitoring points
用自反力平衡测试桩法（以下简自平衡法）作基桩静载检测，是目前基桩静载检测中的一种较新的检测方法。采用自平衡法作基桩静载检测的原理：是在基桩施工阶段，将一种特制的液压千斤顶式的自平衡荷载箱与基桩的钢筋笼连焊在一起，安放在桩身的指定位置，同时将荷载箱的输压管和位移棒接伸出桩顶，测试时由高压油泵通过输压管对荷载箱充油加压，从而使荷载箱处自动产生上部桩身向下的摩擦力、和荷载箱处下部桩身向上的摩擦力、以及桩端阻力。随着通过对上段桩的摩擦力和下段桩的摩擦力以及桩端阻力相平衡的维持加载，再根据加载时所得到的两条荷载——位移曲线（即向上、向下的Q-S和S-lg曲线）来确定出基桩的承载力。用自平衡法作基桩的静载检测，它与传统的堆载法作基桩的静载检测相比，其特点是：测桩装置比较简单，不占用场地，不需运入数百吨或数千吨的物料，不需构筑笨重的反力架，测试桩的准备工作省时省力，检测时十分安全，对施工工地无污染，检测后的基桩仍可作为工程桩使用。采用自平衡法作基桩的静载检测，特别适合于大口径的桥梁基桩和大吨位的建筑基桩，以及施工场地不能满足常规静载检测要求的工程桩。同时也可用自平衡法来测定基桩的侧阻或端阻的单项极限值。采用自平衡法对单桩承载力检测，是对不能采用传统堆载法作单桩静载检测时的一种补充方法。但是用自平衡法检测基桩也有它的不足之处：一是基桩必须是事先确定的，这对整批工程桩而言，它缺乏随机性；二是采用自平衡法作基桩检测时，平衡箱制作和安装的好坏也将直接影响到检测数据的真实性。笔者根据多次对采用自平衡法作桩基静载检测的过程监控，谈谈在采用自平衡法作桩基静载检测中，应当注意监督的几个质量要点：
1. 认真审查检测单位编写的桩基检测专项方案。特别要仔细核对方案中所选定的桩位、桩径，桩的承载力特征值是否与设计基桩相符，拟选择的荷载平衡箱的尺寸是否与桩的钢筋笼内径尺寸基本相符，荷载平衡箱的制作和安装中的技术参数是否符合要求。在自平衡检测基桩过程中的控制措施是否得当。
2. 严格控制自平衡荷载箱的制作和安装质量。
（1）所制作的自平衡荷载箱的外形尺寸应不小于钢筋笼的内径尺寸，因为当荷载箱的外形尺寸小于被测基桩所设计的钢筋笼的内径尺寸时，其检测数据在换算过程中，容易导致承载力的推定值产生过大的误差，直接影响基桩检测结果的真实性。所以在自平衡荷载箱制作完并运到施工现场后，监理应对自平衡荷载箱上所标注的内径尺寸、外径尺寸、额定荷载值、张拉行程、额定油压、活塞面积以及出厂编号等参数进行复查，在检查荷载箱制作符合测桩方案中的要求后，方可允许焊接输压管和位移棒，在平衡箱与钢筋笼焊接好后，还应检查焊接质量，在符合要求后，方可允许安装。检查完毕，应作好全部检查记录，安装过程还需拍照留样。
（2）另外，要求安放自平衡荷载箱的基桩底部应平整，因为荷载箱底部不平整，容易引起荷载箱处产生过大的向下位移，从而引起荷载箱上下桩身段的阻力不平衡而使检测数据失真，因此在安装荷载箱之前，应先在桩底浇灌一层与桩身混凝土强度等级相同的混凝土作为垫层，在混凝土垫层还未初凝前，将荷载箱水平安放在砼垫层上面，并检查荷载箱安装符合要求后，再浇灌桩身混凝土。
3. 选择适合的测桩时间和测桩条件一般在桩身混凝土强度不低于设计要求强度的85%（一般在15d）后，方可开始作自平衡检测。检测前应先采用小应变法或超声波法对桩身作完整性检测，以确定桩身有无缩颈、断桩和所浇灌的混凝土有无大的蜂窝、孔洞等缺陷。在检测符合要求后，方可开始作自平衡检测。
4. 全程监控自平衡测桩过程，并作好详细的记录。对于测桩的加载：一般采用慢速维持荷载法，即逐级加载法。一般每隔1h加一级荷载；对于加载的分级：可按预估的极限荷载的1/10～1/5进行加载，第一级可按2倍分级荷载加载；对于桩顶的沉降观测：在每级荷载施加后维持1h，按第5min、15min、30min、45min、60min测读桩顶的沉降量，以后每隔15min测读一次。在测读时间累计1h时，若最后15min时间间隔的桩顶沉降增量与前阶段的桩顶沉降量相比，未明显收敛时，应延长维持荷载时间，直至最后15min的沉降增量小于相邻15min的桩顶沉降增量为止；对于加载的终止条件：当出现下列情况之一时，即可终止加载：
（1）已达到预定的加载值或桩体在检测加载中已破坏。（2）在某级荷载作用下，桩的沉降量为前一级荷载作用下的沉降量的5倍。（3）在某级荷载作用下，桩的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定。（4）累计上拔量超过20～40mm（工程桩检测取小值，设计试桩取大值）。
（5）向上位移量和向下位移量合计超过荷载箱活塞的有效行程；对于卸载的观测：每级卸载值为每级加载值的2倍，每级卸载后隔15min测读一次残余沉降值，读两次后，隔30min再测读一次，即可卸下一级荷载。卸载至零后，还应测读桩顶残余沉降量，隔3～4h再测读一次。
5. 受检基桩在检测完后的处理对于试桩，在检测完后可不必作处理；对于工程用桩，在做完全自平衡检测后，应通过预埋管对荷载箱进行加压注浆处理。
6. 结束语
采用自平衡法作基桩静荷载检测，目前国家还没有发布正式的技术规范，只有一些地方标准和行规：如江苏省发布的一个地方标准：《桩承载力自平衡测试技术规程》（DB32/T291-1999）和交通部发布的一个行业技术标准：《基桩静载试验：自平衡法》（JT/T738-2009）。采用自平衡法作桩基静荷载检测，最关键的问题是平衡点的选择问题，自平衡荷载箱是否会出现在桩的自反力平衡点处非常重要，也是关系到检测基桩的成败，如果出现不平衡状态，向下荷载或向上荷载就会过早达到极限，不利于完成基桩的测试，甚至会造成测试的失败。所以说对自平衡荷载箱的制作要求和安装位置的质量控制，是一个至关重要的方面。另外对自平衡测试过程的控制，也是一个重要环节。
【关键词】自平衡法；基桩检测；监控要点
Self-balancing Detect Foundation Pile of Quality Supervision Essentials
Pan Wei1，Yang Qiu-liang2
（1.Fenyi County Construction Project Quality Supervision Station Fenyi Jiangxi 336600；
2.The Fenyi Engineering Construction Supervision Co.， Ltd Fenyi Jiangxi 336600）
【Abstract】Based on the self-balancing method for the foundation pile static load detection monitoring on the quality of several points need to monitor the testing process.
【Key words】Self-balancing law；Foundation pile test；Monitoring points
用自反力平衡测试桩法（以下简自平衡法）作基桩静载检测，是目前基桩静载检测中的一种较新的检测方法。采用自平衡法作基桩静载检测的原理：是在基桩施工阶段，将一种特制的液压千斤顶式的自平衡荷载箱与基桩的钢筋笼连焊在一起，安放在桩身的指定位置，同时将荷载箱的输压管和位移棒接伸出桩顶，测试时由高压油泵通过输压管对荷载箱充油加压，从而使荷载箱处自动产生上部桩身向下的摩擦力、和荷载箱处下部桩身向上的摩擦力、以及桩端阻力。随着通过对上段桩的摩擦力和下段桩的摩擦力以及桩端阻力相平衡的维持加载，再根据加载时所得到的两条荷载——位移曲线（即向上、向下的Q-S和S-lg曲线）来确定出基桩的承载力。用自平衡法作基桩的静载检测，它与传统的堆载法作基桩的静载检测相比，其特点是：测桩装置比较简单，不占用场地，不需运入数百吨或数千吨的物料，不需构筑笨重的反力架，测试桩的准备工作省时省力，检测时十分安全，对施工工地无污染，检测后的基桩仍可作为工程桩使用。采用自平衡法作基桩的静载检测，特别适合于大口径的桥梁基桩和大吨位的建筑基桩，以及施工场地不能满足常规静载检测要求的工程桩。同时也可用自平衡法来测定基桩的侧阻或端阻的单项极限值。采用自平衡法对单桩承载力检测，是对不能采用传统堆载法作单桩静载检测时的一种补充方法。但是用自平衡法检测基桩也有它的不足之处：一是基桩必须是事先确定的，这对整批工程桩而言，它缺乏随机性；二是采用自平衡法作基桩检测时，平衡箱制作和安装的好坏也将直接影响到检测数据的真实性。笔者根据多次对采用自平衡法作桩基静载检测的过程监控，谈谈在采用自平衡法作桩基静载检测中，应当注意监督的几个质量要点：
1. 认真审查检测单位编写的桩基检测专项方案。特别要仔细核对方案中所选定的桩位、桩径，桩的承载力特征值是否与设计基桩相符，拟选择的荷载平衡箱的尺寸是否与桩的钢筋笼内径尺寸基本相符，荷载平衡箱的制作和安装中的技术参数是否符合要求。在自平衡检测基桩过程中的控制措施是否得当。
2. 严格控制自平衡荷载箱的制作和安装质量。
（1）所制作的自平衡荷载箱的外形尺寸应不小于钢筋笼的内径尺寸，因为当荷载箱的外形尺寸小于被测基桩所设计的钢筋笼的内径尺寸时，其检测数据在换算过程中，容易导致承载力的推定值产生过大的误差，直接影响基桩检测结果的真实性。所以在自平衡荷载箱制作完并运到施工现场后，监理应对自平衡荷载箱上所标注的内径尺寸、外径尺寸、额定荷载值、张拉行程、额定油压、活塞面积以及出厂编号等参数进行复查，在检查荷载箱制作符合测桩方案中的要求后，方可允许焊接输压管和位移棒，在平衡箱与钢筋笼焊接好后，还应检查焊接质量，在符合要求后，方可允许安装。检查完毕，应作好全部检查记录，安装过程还需拍照留样。
（2）另外，要求安放自平衡荷载箱的基桩底部应平整，因为荷载箱底部不平整，容易引起荷载箱处产生过大的向下位移，从而引起荷载箱上下桩身段的阻力不平衡而使检测数据失真，因此在安装荷载箱之前，应先在桩底浇灌一层与桩身混凝土强度等级相同的混凝土作为垫层，在混凝土垫层还未初凝前，将荷载箱水平安放在砼垫层上面，并检查荷载箱安装符合要求后，再浇灌桩身混凝土。
3. 选择适合的测桩时间和测桩条件一般在桩身混凝土强度不低于设计要求强度的85%（一般在15d）后，方可开始作自平衡检测。检测前应先采用小应变法或超声波法对桩身作完整性检测，以确定桩身有无缩颈、断桩和所浇灌的混凝土有无大的蜂窝、孔洞等缺陷。在检测符合要求后，方可开始作自平衡检测。
4. 全程监控自平衡测桩过程，并作好详细的记录。对于测桩的加载：一般采用慢速维持荷载法，即逐级加载法。一般每隔1h加一级荷载；对于加载的分级：可按预估的极限荷载的1/10～1/5进行加载，第一级可按2倍分级荷载加载；对于桩顶的沉降观测：在每级荷载施加后维持1h，按第5min、15min、30min、45min、60min测读桩顶的沉降量，以后每隔15min测读一次。在测读时间累计1h时，若最后15min时间间隔的桩顶沉降增量与前阶段的桩顶沉降量相比，未明显收敛时，应延长维持荷载时间，直至最后15min的沉降增量小于相邻15min的桩顶沉降增量为止；对于加载的终止条件：当出现下列情况之一时，即可终止加载：
（1）已达到预定的加载值或桩体在检测加载中已破坏。（2）在某级荷载作用下，桩的沉降量为前一级荷载作用下的沉降量的5倍。（3）在某级荷载作用下，桩的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定。（4）累计上拔量超过20～40mm（工程桩检测取小值，设计试桩取大值）。
（5）向上位移量和向下位移量合计超过荷载箱活塞的有效行程；对于卸载的观测：每级卸载值为每级加载值的2倍，每级卸载后隔15min测读一次残余沉降值，读两次后，隔30min再测读一次，即可卸下一级荷载。卸载至零后，还应测读桩顶残余沉降量，隔3～4h再测读一次。
5. 受检基桩在检测完后的处理对于试桩，在检测完后可不必作处理；对于工程用桩，在做完全自平衡检测后，应通过预埋管对荷载箱进行加压注浆处理。
6. 结束语
采用自平衡法作基桩静荷载检测，目前国家还没有发布正式的技术规范，只有一些地方标准和行规：如江苏省发布的一个地方标准：《桩承载力自平衡测试技术规程》（DB32/T291-1999）和交通部发布的一个行业技术标准：《基桩静载试验：自平衡法》（JT/T738-2009）。采用自平衡法作桩基静荷载检测，最关键的问题是平衡点的选择问题，自平衡荷载箱是否会出现在桩的自反力平衡点处非常重要，也是关系到检测基桩的成败，如果出现不平衡状态，向下荷载或向上荷载就会过早达到极限，不利于完成基桩的测试，甚至会造成测试的失败。所以说对自平衡荷载箱的制作要求和安装位置的质量控制，是一个至关重要的方面。另外对自平衡测试过程的控制，也是一个重要环节。