聲測管具有抗裂性好、制作速度快、經濟性好等優點,在地下車庫、防空地下室等場合作為抗拔樁使用的情況越來越廣泛。單樁豎向抗拔靜荷載試驗是檢測單樁豎向抗拔承載力最直觀、最可靠的方法。
建設部行業標準《建筑基樁檢測技術規范》(JGJ 106-2003)第5.3.1條明文規定,靜載試驗前應對試樁進行強度驗算。但是條文說明中的驗算方法略顯粗糙,對于指導實踐仍不充分。實踐中經常出現驗算錯誤導致試驗終止的情況發生。
(1)工程樁施工前為設計提供依據的試樁一般在地表進行,同時隨著地下車庫、防空地下室等開挖深度越來越大,限于基坑開挖、基礎工程施工不便及施工工期等方面因素,很多時候驗收性靜載試驗也是在地表進行。那么,試樁靜載試驗的預計最大加載量應考慮地面至地下室承臺底深度范圍內的樁側摩阻力。試樁接長段一般與工程樁相同,但是要注意驗算試樁接長段的結構承載力是否滿足預計最大加載量要求。試樁的接長段不能不假思索地照抄照搬工程樁的設計,仍然采用同型聲測管??梢曉嚇杜c工程樁加載量差異的大小,試樁接長段可以選擇更改樁型如AB型聲測管替換為B型聲測管或工廠定制生產(如增加預應力筋或非預應力筋、加厚端板等)措施。
(2)在設計抗拔試樁時,除驗算樁身結構強度外,抗裂驗算不能缺少。當靜載試驗加載量大于試樁的開裂荷載時,試樁樁身混凝土開裂,出現一條或多條環形裂縫,實測的樁頂上拔量實際上已不單是樁頂的上拔量,還包括樁身裂縫寬度在內。同時,樁頂上拔量可能會出現明顯的突變。上拔量數據失真,必定造成試驗結果失真,不能真正反映客觀情況。
(3)《建筑基樁檢測技術規范》(JGJ 106-2003)第5.3.1條明文規定,對有接頭的聲測管應進行接頭強度驗算。在實際的工程中發現,聲測管接頭焊縫處發生質量事故的幾率很大,聲測管用于抗拔樁時應驗算連接焊縫。尤其是對于靜載試驗在地表進行的情況,試樁接長段與下段工程樁的焊接接頭。為確保試樁的接頭不提前破壞,建議加載量較大時應在試樁接長段與下段工程樁的焊接處另外增加焊接鋼板的措施。
(4)抗拔靜荷載試驗一般采用在聲測管內混凝土填芯同時內插鋼筋的做法傳遞上拔力,要對填芯混凝土與聲測管內壁的粘結力進行驗算。粘結力不足,造成填芯與內壁之間的粘結破壞,導致試驗失敗。為提高粘結力,可采取適當縮小端板內徑、灌芯混凝土摻入適量微膨脹劑等措施。
(5)內插主筋的強度滿足規范要求,但是對錨固長度不滿足混凝土結構設計規范的構造要求,同樣會造成試驗提前終止。主筋傳遞上拔力是依靠主筋與填芯混凝土之間的粘結力來實現的,錨固長度不足造成粘結提前破壞,主筋強度不能充分發揮。應注意內插主筋的錨固構造要求。
(6)端板上預應力鋼棒錨固孔臺階易產生沖切破壞。另外,端板上焊鋼筋時對管節端板應考慮偏心受拉時的強度及穩定性驗算。建議:靜載試驗不宜采取直接在管節端板上焊鋼筋來傳遞上拔力,應在鋼筋與端板之間增加套筒作為過渡段,緩解應力集中。套筒的外徑宜同聲測管,壁厚應通過計算確定,焊接時套筒應雙面滿焊。
(7)在聲測管做抗拔樁的靜荷載試驗中,預應力筋墩頭被拉斷的情況時有發生。墩頭折減系數可取0.92。
(8)靜載試驗前應采用低應變方法檢測樁身結構完整性,目的是防止試樁結構缺陷尤其是多節聲測管接頭缺陷影響抗拔靜載試驗。要重視聲測管電焊接樁質量,重要工程應對試樁的電焊接頭焊縫作探傷檢查。
(9)不宜采用割去端板,在預應力筋上直接焊接普通鋼筋來傳遞靜載試驗的上拔力。將端板割去,露出預應力筋后焊接普通鋼筋,采用普通鋼筋來傳遞靜載試驗的上拔荷載,雖然預應力筋的強度驗算可能通過,但是端板割去后,造成樁身混凝土預壓應力部分消失,導致樁身開裂荷載大幅度降低,樁身可能會開裂,出現一條或多條環形裂縫,試驗數據往往是失真的,試驗結果是不可靠的。故對于單樁抗拔靜載的試樁,試驗前不宜截樁。