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摘 要：CFG桩由于其用材经济、施工快捷、加固效果良好等优点，在工程中得到了广泛的应用。静荷载试验是CFG桩复合地基目前公认的较可靠检测方法，已成为工程设计施工人员了解掌握复合地基的重要手段。本文介绍了静荷载试验，并分析了CFG桩复合地基的试桩静荷载试验中应当注意的问题。
关键詞：CFG桩 静荷载试验 固结土
一、静荷载试验
现在的检测基桩的主要方法有静载实验法、低应变法、高应变法、钻芯法、反射波法、超声检测法等等，其中目前世界上最可靠、最直接检测基桩竖向抗压承载力的试验方法就是静荷载试验法，同时也是检测基桩承载力的一种最普遍、最靠谱的方法。静荷载试验采用了人工加载荷载箱来检测基桩的承载力，确保工程的安全以及质量。静荷载最显著的优点就是受力条件比较接近实际，简单易用，试验结果直观而易于为人们理解和接受。单桩竖向静载荷试验是指将竖向荷载均匀的传至建筑物基桩上，我们可以通过试验来确定单桩在不同的加载荷载下的状态，同时我们也得到Q—s 曲线及s—lg t等辅助曲线，我们可以通过这些曲线得到承载力的最值自己关于承载力的各种特征值，对我们确定承载力的大小有很大的作用。目前，大多数的静载荷试验只是为了工程的验收来提供其依据。这样工程就可以确定承载力的最大值，就可以确定其最大加载荷载值。
自平衡测试法的原理就是利用了试桩本身的反力，为了阻抗向下的位移，可以在桩端的附近埋下荷载箱，荷载箱向下产生的阻力和向上产生的阻力可以来抵挡。同时荷载箱以上的部分对下边的部分有阻力用来阻挡向下的位移。因为上下的桩内部反力大小相等，而方向相反，所以就可以到达试桩平衡的目的。荷载箱对试桩的压力可以通过油泵压力表测到，可以使用位移丝来测得荷载箱顶端和低端的移动距离，也可以用位移传感器在工作地点附近来测。因此我们可以得到两个曲线，分别对应上下桩段两条Q～S曲线及相应的S～lgt曲线，可以采取有效可靠的测量数据等等一系列的合理的方法来确定基桩的最大承载力、桩端和桩侧阻力的承担情况。在用自平衡法试桩时，首先要算一下平衡点。当压力盒放在平衡点时，上部和下部的桩端承受的力量相等，即平衡。但是因为桩的本身压力会随着桩的深度会逐渐减小，所以，当上部的桩端的阻力达到了最大阻力时，而下部的桩端还没有达到最大值时，自平衡法就有点不太适合了，但是对于可以用荷载控制的桩端，用自平衡法就会更准确点。
二、CFG桩复合地基的试桩静荷载试验注意的问题
1.试验前的准备。首先要调查研究、收集资料，明确实验任务、要求跟目的。熟悉试桩场地的环境，完成地质勘查，勘察试桩的的参数资料，包括有效桩长、入岩深度、沉渣、贯入度、桩焊接、承载力、施工工艺等等，来验证设计参数的可靠程度，承载力是否能够达到设计要求，进一步确定所选桩型的施工可行性，避免桩机全面进场后发现该桩型不合适本地的施工或发现桩承载力远小于地质报告提供的计算值，此时改桩型会大大增加费用。（1）试验加载装置的选择：试桩所承受的荷载一般由油压千斤顶加载系统施加。加载反力装置可根据现场实际情况以及试桩的预估极限加载量大小来决定，一般可采用锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置及锚桩压重联合反力装置、地锚反力装置四种形式。（2）荷载与沉降的量测仪表：试桩沉降采用位移传感器或大量程百分表测量。根据《建筑基桩检测技术规范》要求直径大于 500 mm的桩应在其两个方向对称安臵 4 个位移测量仪表。沉降测定平面距桩顶距离不小于200mm，固定和支承位移测量仪表的夹具和基准梁应避免太阳照射、振动及其他外界因素的影响。
2.固结土影响。当所建造的建筑物含有地下室时，工程桩标高要远远低于地坪±0.000标高。如果将上部的土全部挖走，那么下部土层就是超固结土，而超固结土性质跟正常的土存在很大的差异，超固结土有压缩变形的特性，还有含水量低、透水性差、蠕变的特性。在超固结土状态下，会降低了桩的承载力，但是上部的建筑物在荷载施加后跟在超固结土的状态下的工作状态是不一样的，除此之外，基桩标高以上土的边载效应对承载力的提高有积极作用。因此在静荷载实验中将上部土层全部挖去是不太合适的。考虑到上述因素，是为了解除加长段对实验的影响，在静荷载试验前把试桩适当接长至地坪±0.000标高处。
3.褥垫铺设。首先要根据试验的设计以及目的、要求开进行荷载板安装挖坑，坑的大小与荷载板相同，高度和褥垫的厚度相同。施工时先虚铺，再采用静力压实，当桩间土含水量不大时也可夯实。桩间土含水量较高，特别是高灵敏度土，要注意施工扰动对桩间土的影响，以避免产生橡皮土。保证原来的土层对褥垫的要求。然后进行载荷板的安装并且使荷载板与褥垫完全解除。通过改变褥垫厚度，调整桩垂直荷载的分担，通常褥垫越薄桩承担的荷载占总荷载的百分比越高。由于CFG桩桩身模量远大于桩间土，一般桩土应力比较大。此法调节了桩和土的应力比，较好的发挥了桩和土的承载力从而达到了降低工程造价的目的。调整桩、土水平荷载的分担，褥垫层越厚，土分担的水平荷载占总荷载的百分比越大，桩分担的水平荷载占总荷载的百分比越小。褥垫层厚度的调节可以影响桩土荷载的分担，根据这一原理，在CFG桩复合地基的应用中，可以通过调节褥垫层的厚度来消除地基的不均匀性，使地基达到协调变形。
4.防止桩间土被扰动和含水量发生大的变化。比如某个工程的地基承载力实际值比理想值大很多，在桩间的静载荷试验中，承载力特征值为400kpa（地质报告提供的承载力特征值为200kpa），造成这种情况的原因就是复合地基在凉槽时间过长，导致了桩间的含水量大大的降低。还有一个工程就是在施工期间雨量较大，而且在完工后没有仔细的检测，导致桩间的承载力从140 kpa降低到60～80kpa。 显然上述两种情况均无法得到可靠的复合地基承载力值。
5.桩头处理。在试验过程中，为了让试验不因为桩头破坏而终止，但是桩头部分一般承受较高的竖向荷载和偏心荷载，因此，应该对桩头进行处理。在预制方桩和预应力管桩时，如果没有给桩做截桩处理，但是桩头质量正常，桩的承载力合适，可以不用处理。桩基础浇好混凝土后，破去桩头主要是破除超灌的锚杆混凝土部分，冲洗桩头后浇筑承台，并符合下列要求：（1）桩顶面应平整，水平轴，桩帽和严格的桩轴上部，承台面积大于或等于桩体的原始横截面积，承台截面形状是圆形或方形。（2）桩帽的主要加固应全部置于混凝土的保护层之下。主筋长度不足时，主筋宜用焊接加长，主筋应在同一高度上。桩帽的主要配筋应与原桩的主筋焊接。（3）从桩1倍桩径范围内的顶部，适合3-5mm厚钢板包裹，或从桩顶的桩的直径的1.5倍范围内设置箍筋间距大于150mm。桩帽应为3-5层钢筋网，与距离80-150mm。
三、工程实例
某工地设计采用CFG桩，处理后复合地基承载力特征值为1800kN；
复合地基静载荷试验。
（1）锚桩抗拔力验算。根据该工程《工程地质勘察报告》及设计提供参数情况，压灌桩抗拔力验算如下：
桩长17m：0.6π（4.5×25+3.7×23.3+ 5.9×65+1.8×36.3+1.1×65）=1355kN
最大加荷：3600kN，试验所需锚桩数为4根反力：4320kN；满足试验要求。
（2）锚桩钢筋抗拔力验算。Ф16钢筋抗拔力为：60kN；Ф20钢筋抗拔力为：94kN；Ф25钢筋抗拔力为：147kN所以试验采用Ф20钢筋作为锚桩配筋，试验中采用4根锚桩，每根锚桩配筋数量为12根Ф20钢筋，施工中所有锚桩采用通长配筋。
（3）试验桩、锚桩布置形式。锚桩采用“十”字形布置，即试验桩前后左右各布置一根。
参考文献：
[1]张德恒， 高峰. CFG桩复合地基的试桩静荷载试验及必要性[J]. 山西建筑， 2007， 33（17）：3-4.
[2]郭军辉， 汪保明， 王松江，等. CFG 桩处理某电厂软弱粉土地层试验分析[J]. 勘察科学技术， 2014（s1）：79-81.
关键詞：CFG桩 静荷载试验 固结土
一、静荷载试验
现在的检测基桩的主要方法有静载实验法、低应变法、高应变法、钻芯法、反射波法、超声检测法等等，其中目前世界上最可靠、最直接检测基桩竖向抗压承载力的试验方法就是静荷载试验法，同时也是检测基桩承载力的一种最普遍、最靠谱的方法。静荷载试验采用了人工加载荷载箱来检测基桩的承载力，确保工程的安全以及质量。静荷载最显著的优点就是受力条件比较接近实际，简单易用，试验结果直观而易于为人们理解和接受。单桩竖向静载荷试验是指将竖向荷载均匀的传至建筑物基桩上，我们可以通过试验来确定单桩在不同的加载荷载下的状态，同时我们也得到Q—s 曲线及s—lg t等辅助曲线，我们可以通过这些曲线得到承载力的最值自己关于承载力的各种特征值，对我们确定承载力的大小有很大的作用。目前，大多数的静载荷试验只是为了工程的验收来提供其依据。这样工程就可以确定承载力的最大值，就可以确定其最大加载荷载值。
自平衡测试法的原理就是利用了试桩本身的反力，为了阻抗向下的位移，可以在桩端的附近埋下荷载箱，荷载箱向下产生的阻力和向上产生的阻力可以来抵挡。同时荷载箱以上的部分对下边的部分有阻力用来阻挡向下的位移。因为上下的桩内部反力大小相等，而方向相反，所以就可以到达试桩平衡的目的。荷载箱对试桩的压力可以通过油泵压力表测到，可以使用位移丝来测得荷载箱顶端和低端的移动距离，也可以用位移传感器在工作地点附近来测。因此我们可以得到两个曲线，分别对应上下桩段两条Q～S曲线及相应的S～lgt曲线，可以采取有效可靠的测量数据等等一系列的合理的方法来确定基桩的最大承载力、桩端和桩侧阻力的承担情况。在用自平衡法试桩时，首先要算一下平衡点。当压力盒放在平衡点时，上部和下部的桩端承受的力量相等，即平衡。但是因为桩的本身压力会随着桩的深度会逐渐减小，所以，当上部的桩端的阻力达到了最大阻力时，而下部的桩端还没有达到最大值时，自平衡法就有点不太适合了，但是对于可以用荷载控制的桩端，用自平衡法就会更准确点。
二、CFG桩复合地基的试桩静荷载试验注意的问题
1.试验前的准备。首先要调查研究、收集资料，明确实验任务、要求跟目的。熟悉试桩场地的环境，完成地质勘查，勘察试桩的的参数资料，包括有效桩长、入岩深度、沉渣、贯入度、桩焊接、承载力、施工工艺等等，来验证设计参数的可靠程度，承载力是否能够达到设计要求，进一步确定所选桩型的施工可行性，避免桩机全面进场后发现该桩型不合适本地的施工或发现桩承载力远小于地质报告提供的计算值，此时改桩型会大大增加费用。（1）试验加载装置的选择：试桩所承受的荷载一般由油压千斤顶加载系统施加。加载反力装置可根据现场实际情况以及试桩的预估极限加载量大小来决定，一般可采用锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置及锚桩压重联合反力装置、地锚反力装置四种形式。（2）荷载与沉降的量测仪表：试桩沉降采用位移传感器或大量程百分表测量。根据《建筑基桩检测技术规范》要求直径大于 500 mm的桩应在其两个方向对称安臵 4 个位移测量仪表。沉降测定平面距桩顶距离不小于200mm，固定和支承位移测量仪表的夹具和基准梁应避免太阳照射、振动及其他外界因素的影响。
2.固结土影响。当所建造的建筑物含有地下室时，工程桩标高要远远低于地坪±0.000标高。如果将上部的土全部挖走，那么下部土层就是超固结土，而超固结土性质跟正常的土存在很大的差异，超固结土有压缩变形的特性，还有含水量低、透水性差、蠕变的特性。在超固结土状态下，会降低了桩的承载力，但是上部的建筑物在荷载施加后跟在超固结土的状态下的工作状态是不一样的，除此之外，基桩标高以上土的边载效应对承载力的提高有积极作用。因此在静荷载实验中将上部土层全部挖去是不太合适的。考虑到上述因素，是为了解除加长段对实验的影响，在静荷载试验前把试桩适当接长至地坪±0.000标高处。
3.褥垫铺设。首先要根据试验的设计以及目的、要求开进行荷载板安装挖坑，坑的大小与荷载板相同，高度和褥垫的厚度相同。施工时先虚铺，再采用静力压实，当桩间土含水量不大时也可夯实。桩间土含水量较高，特别是高灵敏度土，要注意施工扰动对桩间土的影响，以避免产生橡皮土。保证原来的土层对褥垫的要求。然后进行载荷板的安装并且使荷载板与褥垫完全解除。通过改变褥垫厚度，调整桩垂直荷载的分担，通常褥垫越薄桩承担的荷载占总荷载的百分比越高。由于CFG桩桩身模量远大于桩间土，一般桩土应力比较大。此法调节了桩和土的应力比，较好的发挥了桩和土的承载力从而达到了降低工程造价的目的。调整桩、土水平荷载的分担，褥垫层越厚，土分担的水平荷载占总荷载的百分比越大，桩分担的水平荷载占总荷载的百分比越小。褥垫层厚度的调节可以影响桩土荷载的分担，根据这一原理，在CFG桩复合地基的应用中，可以通过调节褥垫层的厚度来消除地基的不均匀性，使地基达到协调变形。
4.防止桩间土被扰动和含水量发生大的变化。比如某个工程的地基承载力实际值比理想值大很多，在桩间的静载荷试验中，承载力特征值为400kpa（地质报告提供的承载力特征值为200kpa），造成这种情况的原因就是复合地基在凉槽时间过长，导致了桩间的含水量大大的降低。还有一个工程就是在施工期间雨量较大，而且在完工后没有仔细的检测，导致桩间的承载力从140 kpa降低到60～80kpa。 显然上述两种情况均无法得到可靠的复合地基承载力值。
5.桩头处理。在试验过程中，为了让试验不因为桩头破坏而终止，但是桩头部分一般承受较高的竖向荷载和偏心荷载，因此，应该对桩头进行处理。在预制方桩和预应力管桩时，如果没有给桩做截桩处理，但是桩头质量正常，桩的承载力合适，可以不用处理。桩基础浇好混凝土后，破去桩头主要是破除超灌的锚杆混凝土部分，冲洗桩头后浇筑承台，并符合下列要求：（1）桩顶面应平整，水平轴，桩帽和严格的桩轴上部，承台面积大于或等于桩体的原始横截面积，承台截面形状是圆形或方形。（2）桩帽的主要加固应全部置于混凝土的保护层之下。主筋长度不足时，主筋宜用焊接加长，主筋应在同一高度上。桩帽的主要配筋应与原桩的主筋焊接。（3）从桩1倍桩径范围内的顶部，适合3-5mm厚钢板包裹，或从桩顶的桩的直径的1.5倍范围内设置箍筋间距大于150mm。桩帽应为3-5层钢筋网，与距离80-150mm。
三、工程实例
某工地设计采用CFG桩，处理后复合地基承载力特征值为1800kN；
复合地基静载荷试验。
（1）锚桩抗拔力验算。根据该工程《工程地质勘察报告》及设计提供参数情况，压灌桩抗拔力验算如下：
桩长17m：0.6π（4.5×25+3.7×23.3+ 5.9×65+1.8×36.3+1.1×65）=1355kN
最大加荷：3600kN，试验所需锚桩数为4根反力：4320kN；满足试验要求。
（2）锚桩钢筋抗拔力验算。Ф16钢筋抗拔力为：60kN；Ф20钢筋抗拔力为：94kN；Ф25钢筋抗拔力为：147kN所以试验采用Ф20钢筋作为锚桩配筋，试验中采用4根锚桩，每根锚桩配筋数量为12根Ф20钢筋，施工中所有锚桩采用通长配筋。
（3）试验桩、锚桩布置形式。锚桩采用“十”字形布置，即试验桩前后左右各布置一根。
参考文献：
[1]张德恒， 高峰. CFG桩复合地基的试桩静荷载试验及必要性[J]. 山西建筑， 2007， 33（17）：3-4.
[2]郭军辉， 汪保明， 王松江，等. CFG 桩处理某电厂软弱粉土地层试验分析[J]. 勘察科学技术， 2014（s1）：79-81.