单体桩基竖向抗压拔性能检测方法与流程

本发明涉及建筑工程检测领域，尤其是涉及一种单体桩基竖向抗压拔性能检测方法。

背景技术：

建设工程中，基础工程具有重要性、隐蔽性的特点，桩基质量对基础工程的安全性具有非常重要的作用。桩基竖向承载力和抗拉拔性能是衡量桩基质量的重要指标，现有的桩基检测方法基本上只能实现单一的抗压检测或抗拔检测的功能。

针对上述技术问题，现检索到一篇发明创造名称为“桩基抗拔抗压试验系统及试验方法（公开号：cn105040749a）”，包括如下检测步骤：检查确认拉载千斤顶处于卸载状态；将所有拉载拉杆下端的拉载螺母拆除；开启压载千斤顶，对桩基施加压力，进行抗压检测；将压载千斤顶卸载；将拉载拉杆下端的拉载螺母全部装好并拧紧；开启拉载千斤顶，通过拉载拉杆对桩基施加拉力，进行抗拔检测。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：

1、上述现有技术方案只对桩基抗拔抗压试验系统实现抗拉或抗拔功能的方法进行了简单的记载，在实际抗拉和抗拔检测时，人们应当如何通过上述桩基抗拔抗压试验系统对待测桩基进行抗压、抗拔检测，且在检测时应当注意哪些事项，上述现有技术方案均没有记载；

2、由于抗压抗拔试验采用的千斤顶规格基本为5000kn的千斤顶，且上述现有的抗拔抗压试验系统中压载千斤顶和拉载千斤顶均与横梁中部连接，且均布置在待测桩基上方，因此，采用上述现有的抗拔抗压试验系统进行抗拔抗压检测时，待测桩基的沉降量和上升变形量均受千斤顶的影响较大，不能较准确的反应待测桩基自身的抗压抗拔性能。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种单体桩基竖向抗压拔性能检测方法，不仅能够实现对待测桩基的抗压和抗拔检测，而且待测桩基受千斤顶的自重影响较小，检测结果较准确。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种单体桩基竖向抗压拔性能检测方法，包括由桩顶和桩身构成的待测桩基,对单体桩基进行竖向抗压检测，以及在竖向抗压检测完成后再对单体桩基进行竖向抗拔检测，其中，

单体桩基竖向抗压检测包括如下步骤，

s1:当待测桩基达到建筑工程施工规范要求的休止期，且在桩基已经经过低应变检测后，对桩基的桩顶进行平整处理，使待测桩基桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与施工图纸中桩身的设计条件等同；

s2:在待测桩基上布置带有千斤顶且用于向待测桩基施加竖向荷载的桩基抗压检测装置，并通过千斤顶对待侧基桩施加竖向压力荷载；

s3:在对待测桩基施加压力荷载时，采用慢速维持荷载法对待测桩基进行加载，每级荷载达到相对稳定后再加下一级荷载，测读待测桩基的沉降量，其中，测读待测桩基的沉降量的间隔时间为每级加载完成后；

s4:在桩基抗压检测达到最大施加荷载值后，再分级对步骤s3中的荷载进行卸载，在卸载时，每级卸载值为加载值的两倍，卸载后间隔15min测读一次，读两次后，隔30min再读一次，然后卸下一级荷载，全部卸载后，隔3h再测读一次；

单体桩基竖向抗拔检测包括如下步骤，

k1:在建筑工程施工规范要求的休止期内，且在待测桩基经过竖向抗压检测后，再次对待测桩基的桩顶进行平整处理，使待测桩基桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与施工图纸中桩身的设计条件等同；

k2:在待测桩基上布置带有千斤顶且用于向待测桩基施加竖向拉拔力的桩基抗拔检测装置，通过千斤顶对基桩施加竖向拉力荷载；

k3:在对待测桩基施加拉力荷载时，采用慢速维持荷载法进行加载,每级荷载达到相对稳定后再加下一级荷载，测读待测桩基的上升变形量，其中，测读待测桩基的上升变形量的间隔时间为每级加载完成后；

k4:当满足竖向抗拔检测的终止检测条件时,则终止检测,然后卸荷并读记待测桩基的回弹变量。

通过采用上述技术方案，本发明通过平整桩顶、逐级加载、逐级卸载、逐级读取压力表或拉力表的读数等方式，能够同时实现对待测桩基的抗压性能检测和抗拔性能检测；同时，由于本发明将抗拔检测设置为抗压检测完成后才能进行，所以本发明在对待测桩基进行抗压或抗拔检测时，不需要在检测装置上一次性布置太多的千斤顶，从而使待测桩基顶部受到千斤顶的压力或拉力较小，不仅使本发明的抗压抗拔检测的结果更加准确，而且不会对待测桩基的桩顶部位造成破坏性影响。

实际工作时，在检测待测桩基的抗压性能时，对待测桩基进行抗压或抗拔检测是所采用的装置或设备可以采用现有的抗压检测装置或抗拔检测装置，也可以采用本发明所提供的抗压检测装置或抗拔检测装置。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，在上述步骤s2中，竖向压力荷载的荷载量由千斤顶率定曲线换算，并通过油压表测读，现场制定荷载-油压值对应表。通过采用上述技术方案，率定曲线可以帮助人们准确的控制待测桩基受到的压力，荷载-油压值对应表可以方便人员进行现场操作。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，在步骤s2中，所述桩基抗压检测装置包括待测桩基、枕木垛、第一钢横梁、第一千斤顶、油压表，以及由预制混凝土制成的配重块，待测桩基两侧对称的布置枕木垛，第一钢横梁搭设于两个枕木垛顶部之间，第一千斤顶位于桩基顶部和第一钢横梁中部之间，配重块有多个且均搭设在第一钢横梁上端，油压表布置在待测桩基上。

通过采用上述技术方案，配重块用于对第一钢横梁施加反向力，油压表用于测量第一千斤顶向待测桩基施加的压力，通过上述桩基抗压检测装置，本发明能够对待测桩基进行抗压检测。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，在步骤s3和步骤k3中，若待测桩基连续两次在1小时内的沉降量或上升变形量不大于0.1mm，则认为当前级待测桩基的沉降量已达到相对稳定，可对待测桩基施加下一级荷载。通过采用上述技术方案，人们可以准确的判断待测桩基是否处于稳定状态，进而帮助人们判断是否需要施加下一级荷载。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，在步骤s1和步骤k1中，对桩基的桩顶进行平整处理的步骤包括如下步骤：a、凿去待测桩基上桩顶松散和破损的部位，使待测桩基露出坚硬的混凝土表面；b、将待测桩基的桩顶表面平整干净，并确保待测桩基的桩顶表面无积水；c、将待测桩基上妨碍正常测试的桩顶外露主筋割掉；d、当待测桩基的桩顶与建筑工程的承台或垫层相连时，相当于桩顶处存在很大的截面阻抗变化，对测试信号会产生影响，因此，待测桩基的桩顶应与混凝土承台断开；当桩顶侧面与建筑工程的垫层相连时，除非对测试信号没有影响，否则也应将待测桩基和垫层断开。

通过采用上述技术方案，本发明能够将待测桩基的桩顶（桩头）处理得符合抗压抗压检测要求，能降低桩顶对抗压抗拔检测的影响，从而直接提升测试信号的质量。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，在步骤s3和步骤k3中，每级施加荷载量为设计极限承载力的1/8，第一级加量为承载力特征值的1/4，每级荷载达到相对稳定后，才能施加下一级荷载，直至桩基抗压检测达到最大施加荷载值后，终止加载；在每级施加压力荷载完成后，依次在第5min、15min、30min、45min和60min测读桩顶沉降量或上升变形量，然后再每隔30min测读一次桩顶沉降量或上升变形量。

通过采用上述技术方案，本发明通过严格的控制每级施加荷载量，从而增加施加每级荷载时的稳定性，同时，本发明通过严格的控制测读桩顶沉降量的时间，进而帮准人们更加准确的观察待测桩基受压力或拉力的影响。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，在施加竖向压力荷载时，若出现了下列三种情况中的一种，则终止加载：a、某级荷载作用下，待测桩基的沉降量为前一级荷载作用下沉降量的5倍，且桩顶总沉降量超过40mm；b、某级荷载量作用下，待测桩基的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24小时尚未达到相对稳定；c、已达到设计最大施加荷载量。

通过采用上述技术方案，本发明能够减少竖向压力荷载对待测桩基的影响，从而提高竖向压力荷载的测量准确度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，在步骤k2中，所述桩基抗拔检测装置包括待测桩基、支撑台、第二钢横梁和百分表，支撑台有两个且对称的分布于待测桩基两侧，第二钢横梁位于待测桩基上方，两个支撑台上均各自安装第二千斤顶，两个第二千斤顶的输出端分别连接第二钢横梁两侧，第二钢横梁中部与待测桩基之间连接有机械夹具或钢筋，百分表有多个且安装于待测桩基的桩身两侧。

通过采用上述技术方案，千斤顶用于对第一钢横梁施加拉力，进而对待测桩基施加拉力，百分表用于测量待测桩基施加的上升变形量，通过上述桩基抗拔检测装置，本发明能够对待测桩基进行抗拔检测。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，在步骤s3中，所述最大施加荷载值为设计承载力特征值的两倍；在步骤k5中，破坏性试桩不读记卸荷时回弹变量。通过采用上述技术方案，本发明能够使人们更加准确的测读待测桩基的沉降量和上升变形量。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，在施加竖向拉力荷载时，若出现了下列四种情况中的一种，则终止加载：k5.1：在某级荷载作用下，桩顶上拔量大于前一级上拔荷载作用下的上拔量5倍；k5.2：按桩顶上拔量控制，当累计桩顶上拔量超过100mm时；k5.3：按钢筋抗拉强度控制，桩顶上拔荷载达到钢筋强度标准值的0.9倍；k5.4：对于验收抽样检测的待测桩基，达到设计要求的最大上拔荷载值。

通过采用上述技术方案，本发明能够减少竖向压力荷载对待测桩基的影响，从而提高竖向压力荷载的测量准确度。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.本发明通过平整桩顶、逐级加载、逐级卸载、逐级读取压力表或拉力表的读数等方式，能够同时实现对待测桩基的抗压性能检测和抗拔性能检测。

2.由于本发明将抗拔检测设置为抗压检测完成后才能进行，所以本发明在对待测桩基进行抗压或抗拔检测时，不需要在检测装置上一次性布置太多的千斤顶，从而使待测桩基顶部受到千斤顶的压力或拉力较小，不仅使本发明的抗压抗拔检测的结果更加准确，而且不会对待测桩基的桩顶部位造成破坏性影响。

3.本发明所提供的抗压检测装置和抗拔检测装置的结构均比较简单，加设方便，施工成本低，同时，在检测待测桩基的抗压性能时，对待测桩基进行抗压或抗拔检测是所采用的装置或设备可以采用现有的抗压检测装置或抗拔检测装置，也可以采用本发明所提供的抗压检测装置或抗拔检测装置。

附图说明

图1是本发明单体桩基竖向抗压拔性能检测方法的流程示意图；

图2是桩基抗压检测装置和主梁的连接结构示意图；

图3是桩基抗拔检测装置和待测桩基的连接结构示意图。

附图标记：1、桩基抗压检测装置，11、枕木垛，12、油压表，13、配重块，14、第一钢横梁，15、第一千斤顶；2、桩基抗拔检测装置，21、支撑台，22、百分表，23、第二钢横梁，24、机械夹具或钢筋，25、第二千斤顶；3、待测桩基；4、主梁。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供一种单体桩基竖向抗压拔性能检测方法，包括对单体桩基进行竖向抗压检测，以及在竖向抗压检测完成后再对单体桩基进行竖向抗拔检测。具体的，本发明的步骤依次为：对待测桩基的桩顶部位进行平整处理——通过桩基抗压检测装置对待测桩基逐级施加竖向压力荷载——每级压力荷载完成后均测读待测桩基的沉降量——逐级卸载竖向压力荷载，每级均测读待测桩基的沉降量——再次对待测桩基的桩顶部位进行平整处理——通过桩基抗拔检测装置对待测桩基逐级施加竖向拉力荷载——每级拉力荷载完成后均测读待测桩基的上拔变形量——逐级卸载竖向压力荷载，每级均测读待测桩基的上拔变形量。

本发明通过平整桩顶、逐级加载、逐级卸载、逐级读取压力表或拉力表的读数等方式，能够同时实现对待测桩基的抗压性能检测和抗拔性能检测。同时，由于本发明将抗拔检测设置为抗压检测完成后才能进行，所以本发明在对待测桩基进行抗压或抗拔检测时，不需要在检测装置上一次性布置太多的千斤顶，从而使待测桩基顶部受到千斤顶的压力或拉力较小，不仅使本发明的抗压抗拔检测的结果更加准确，而且不会对待测桩基的桩顶部位造成破坏性影响。

实际工作时，本发明所述单体桩基竖向抗压检测包括如下步骤，

s1:当待测桩基3达到建筑工程施工规范要求的休止期，且在桩基已经经过低应变检测后，对桩基的桩顶进行平整处理，使待测桩基3桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与施工图纸中桩身的设计条件（基本）等同；

在步骤s1中，对桩基的桩顶进行平整处理的步骤包括如下步骤：

a、凿去待测桩基3上桩顶松散和破损的部位，使待测桩基3露出坚硬的混凝土表面；

b、将待测桩基3的桩顶表面平整干净，并确保待测桩基3的桩顶表面无积水；

c、将待测桩基3上妨碍正常测试的桩顶外露主筋割掉；

d、当待测桩基3的桩顶与建筑工程的承台或垫层相连时，相当于桩顶处存在很大的截面阻抗变化，对测试信号会产生影响，因此，待测桩基3的桩顶应与混凝土承台断开；当桩顶侧面与建筑工程的垫层相连时，除非对测试信号没有影响，否则也应将待测桩基3和垫层断开。

本发明能够将待测桩基的桩顶（桩头）处理得符合抗压抗压检测要求，能降低桩顶对抗压抗拔检测的影响，从而直接提升测试信号的质量。

s2:在待测桩基3上布置带有千斤顶5且用于向待测桩基3施加竖向荷载的桩基抗压检测装置1，并通过千斤顶5对待侧基桩施加竖向压力荷载；

优选的，竖向压力荷载的荷载量由千斤顶5率定曲线换算，并通过油压表12测读，现场制定荷载-油压值对应表。率定曲线可以帮助人们准确的控制待测桩基受到的压力，荷载-油压值对应表可以方便人员进行现场操作。

实际工作时，本发明所述的桩基抗压检测装置1包括待测桩基3、枕木垛11、第一钢横梁14、第一千斤顶15、油压表12，以及由预制混凝土制成的配重块13，待测桩基3两侧对称的布置枕木垛11，第一钢横梁14搭设于两个枕木垛11顶部之间，第一千斤顶15位于桩基顶部和第一钢横梁14中部之间，配重块13有多个且均搭设在第一钢横梁14上端，油压表12布置在待测桩基3上。

在上述技术方案中，配重块13用于对第一钢横梁14施加反向力，油压表12用于测量第一千斤顶15向待测桩基3施加的压力，通过上述桩基抗压检测装置1，本发明能够对待测桩基进行抗压检测。

实际工作时，如图2所示，为了工作方便，第一钢横梁14和第一千斤顶15之间还可以安装主梁4，第一千斤顶15主要用于顶推第一钢横梁14（包括主梁4），其可以采用2台或3台5000kn的千斤顶。

s3:在对待测桩基3施加压力荷载时，采用慢速维持荷载法（即逐级加载）对待测桩基3进行加载，每级荷载达到相对稳定后再加下一级荷载，测读待测桩基的沉降量，其中，测读待测桩基的沉降量的间隔时间为每级加载完成后；

在步骤s3中，若待测桩基3连续两次在1小时内的沉降量或上升变形量不大于0.1mm，则认为当前级待测桩基3的沉降量已达到相对稳定，可对待测桩基3施加下一级荷载。这样，人们就可以准确的判断待测桩基3是否处于稳定状态，进而帮助人们判断是否需要施加下一级荷载。

优选的，在上述步骤s3中，每级施加荷载量为设计极限承载力的1/8，第一级加量为承载力特征值的1/4，每级荷载达到相对稳定后，才能施加下一级荷载，直至桩基抗压检测达到最大施加荷载值后，终止加载；在每级施加压力荷载完成后，依次在第5min、15min、30min、45min和60min测读桩顶沉降量或上升变形量，然后再每隔30min测读一次桩顶沉降量或上升变形量。

这样，本发明通过严格的控制每级施加荷载量，从而增加施加每级荷载时的稳定性，同时，本发明通过严格的控制测读桩顶沉降量的时间，进而帮准人们更加准确的观察待测桩基受压力或拉力的影响。

s4:在桩基抗压检测达到最大施加荷载值后，再分级对步骤s3中的荷载进行卸载，在卸载时，每级卸载值为加载值的两倍，卸载后间隔15min测读一次，读两次后，隔30min再读一次，然后卸下一级荷载，全部卸载后，隔3h再测读一次。

实际工作时，本发明所述所述单体桩基竖向抗拔检测包括如下步骤，

k1:在建筑工程施工规范要求的休止期内，且在待测桩基3经过竖向抗压检测后，再次对待测桩基的桩顶进行平整处理，使待测桩基3桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与施工图纸中桩身的设计条件（基本）等同；

在上述步骤k1中，对待测桩基的桩顶进行平整处理的方式可以参考上述步骤s1,步骤k1中对待测桩基的桩顶进行平整处理的方式可以与上述步骤s1相同。

k2:在待测桩基3上布置带有千斤顶5且用于向待测桩基3施加竖向拉拔力的桩基抗拔检测装置2，通过千斤顶5对基桩施加竖向拉力荷载；

桩基抗拔检测装置2包括待测桩基3、支撑台21、第二钢横梁23和百分表22，支撑台21有两个且对称的分布于待测桩基3两侧，第二钢横梁23位于待测桩基3上方，两个支撑台21上均各自安装第二千斤顶25，两个第二千斤顶25的输出端分别连接第二钢横梁23两侧，第二钢横梁23中部与待测桩基3之间连接有机械夹具或钢筋24，百分表22有多个且安装于待测桩基3的桩身两侧。

实际工作时，作为优选方案，第二钢横梁23上还可以放置配重块，配重块用于提供反向力，千斤顶用于对第一钢横梁14施加拉力，进而对待测桩基施加拉力，百分表22用于测量待测桩基3施加的上升变形量，通过上述桩基抗拔检测装置1，本发明能够对待测桩基进行抗拔检测。

实际工作时，本发明的支撑台21可以为反力桩或天然地基，在对待测桩基3进行抗拔检测时，反力桩或天然地基的作用是用于提供反力；桩基抗拔检测装置2上的第二钢横梁23也可称为反力梁，为了提高检测的准确率，反力梁重心与待测桩基3的中心线重合，优选的，支撑台21采用反力桩，反力梁两侧的支点重心与反力桩的中心线重合。

实际工作时，第二千斤顶25在反力梁两端与反力桩或天然地基间放置，用于施加拉拔力（也即用于加载），待测桩基3的上拔变形量由放置在（混凝土）桩身两侧的百分表22测量获得。根据现场实际情况，支撑台21（如反力梁）分机械夹具和钢筋焊接两种方式与待测桩基3的桩顶连接。

k3:在对待测桩基3施加拉力荷载时，采用慢速维持荷载法（即逐级加载）进行加载,每级荷载达到相对稳定后再加下一级荷载，测读待测桩基的上升变形量，其中，测读待测桩基的上升变形量的间隔时间为每级加载完成后；

在步骤k3中，若待测桩基3连续两次在1小时内的沉降量或上升变形量不大于0.1mm，则认为当前级待测桩基3的沉降量已达到相对稳定，可对待测桩基3施加下一级荷载。这样，人们就可以准确的判断待测桩基3是否处于稳定状态，进而帮助人们判断是否需要施加下一级荷载。

k4:当满足竖向抗拔检测的终止检测条件时,则终止检测,然后卸荷并读记待测桩基3的回弹变量。

实际工作时，在检测待测桩基的抗压性能时，对待测桩基进行抗压或抗拔检测是所采用的装置或设备可以采用现有的抗压检测装置或抗拔检测装置，也可以采用本发明所提供的抗压检测装置或抗拔检测装置。

为了能够减少竖向压力荷载对待测桩基的影响，从而提高竖向压力荷载的测量准确度，在施加竖向压力荷载时，若出现了下列三种情况中的一种，则终止加载：

a、某级荷载作用下，待测桩基3的沉降量为前一级荷载作用下沉降量的5倍，且桩顶总沉降量超过40mm；

b、某级荷载量作用下，待测桩基3的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24小时尚未达到相对稳定；

实际工作时，待测桩基3的沉降量达到相对稳定的标准为：待测桩基3连续两次在1小时内的沉降量或上升变形量不大于0.1mm。

c、已达到设计最大施加荷载量。

优选的，为了能够使人们更加准确的测读待测桩基的沉降量和上升变形量，在步骤s3中，所述最大施加荷载值为设计承载力特征值的两倍；在步骤k5中，破坏性试桩不读记卸荷时回弹变量。。

在施加拉力荷载时若出现了下列四种情况中的一种，则终止加载：

k5.1：在某级荷载作用下，桩顶上拔量大于前一级上拔荷载作用下的上拔量5倍；

k5.2：按桩顶上拔量控制，当累计桩顶上拔量超过100mm时；

k5.3：按钢筋抗拉强度控制，桩顶上拔荷载达到钢筋强度标准值的0.9倍；

k5.4：对于验收抽样检测的待测桩基，达到设计要求的最大上拔荷载值。

实际工作时，检验人员在编制检验报告时，还应注意检验报告的规范性。在实践中，主要应留心如下几个问题：

a.原始记录：包括原始观测记录、计算和导出数据，应保证真实可靠，原始记录不应是重新抄正的“原始”记录。原始记录要尽量采用统一的推荐格式。

b.计量单位的使用，应采用《法定计量单位》，并注意几个原则：一是优先采用符号原则，二是计量单位的汉字名称或符号必须作为一个整体不得拆开使用原则，三是计量单位汉字名称与符号不能混用原则。

c.数据处理：检验结果的数据处理方法，一般可按照《极限数值的表示方法和判定方法》和《数据修改的规则》两标准要求进行处理，并注意特殊数据的处理方法。

d.检验结果与检验结论：当检验结果中的实测值与标准值相当接近，但按全数值的比较法或修约值比较法均判为不合格时，为慎重起见，应按同一条件重测几次，取其平均值；或使用其它检测方法进行检验，检查其复现性程度。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。