当前,由于对建设工程设计阶段的技术管理(主要是审核、监理)尚未到位,在二级建筑(即一般的工业与民用建筑)注1:工程采用的桩基项目上,往往发生因勘察及设计均未提出需要经过静载试验来确定单桩竖向承载力的要求,而直接就将勘察报告和桩基设计施工图拿出来,提供给建设单位去进行桩基工程施工的招投标工作。一旦招投标完成,桩基工程造价和工期均一次性包死,在造价和工期中均未考虑要进行单桩静载试验,只是考虑适当的动测,包括高应变检测承载力和低应变检测成桩质量。在桩基工程施工开始前的设计交底会上,一些质量管理部门提出了要进行单桩静载试验,于是引发争议,造成原已签订的桩基施工一次性包干合同。
二级建筑桩基项目是否需要进行单桩静载(指竖向承压,下同)试验,应根据国家标准“建筑地基基础设计规范”(GBJ7—89)
(下简称“89国标”)和行业标准“建筑桩基技术规范”(JGJ94—94)(下简称“94规范”)的规定进行具体分析后,才能作出结论。
为了既能确保桩基工程项目质量的可靠性,又能使造价经济合理,要提高对单桩静载试验必要性的认识:
单桩静载试验能提供明确的单桩竖向极限承载力标准值的数据,作为桩基工程设计的依据。
为施工中采用相同的成桩工艺时提供各项参数的标准值,如以预制桩锤击沉桩为例时,在沉桩过程中的每米进尺锤击数、总锤击数 、最后1m锤击数、最后三阵贯入度及桩尖标高、桩身架垂直度等;又如对沉管(锤击)灌注桩,施工记录应包括每米的锤击数和最后一米的锤击数,必须准确测量最后三阵,每阵十锤的贯入度及落锤高度。对于灌注桩,静载试验前应先进行成桩质量的小应变检测,只有在确保桩身完整性质量的前提下才可进行静载试验。一旦静载试验结论明确后,切忌随意更动打桩设备而导致通过静载试验得出的各项参数失去分析依据,从而降低单桩承载力分析判断的准确性。在施工中一旦发生异常情况(如沉桩过程中参数明显变异),应及时依据静载试验确定的沉桩过程中得出的参数数据作出分析研究,并采取补救的措施。
为桩基工程验收提供依据。对单桩承载力造成影响的因素不仅是成桩质量,还有隐蔽性大的地基土、地质水文情况以及土力学分层线的变异,通过静载试验资料对大量工程桩的施工参数进行综合分析对比,确保桩基验收依据的准确性,使桩基的承载力有足够的可靠度,又避免把不需要耗用的建设资金埋入地下。
对二级建筑桩基是否要进行单桩静载试验的分析和判断,国家标准规定了按建筑物等级确定单桩竖向承载力的原则。对于一级建筑物必须通过试桩的步骤;对二级建筑物,如有充分可靠的试验资料可以利用,例如当施工地区邻近已有过静力试桩,而且根据足够的土质资料可以断定该施工区与邻近试桩区的地质条件相同,也可以根据该静力试桩结果确定施工区桩的承载力,但必须充分考虑两者的承载情况是否有所差别,地基条件有无局部变化等因素(注2)。
在市场竞争日益激烈的情况下,众多的勘察和设计单位缺乏必要的交流和合作,对遇到相同的土质资料和承载力静载试验数据的机率较少,在这样的情况下判断要否进行单桩静载试验,就只能依据“94规范”的规定,对此作出分析和判断。
“94规范”规定工程桩施工前未进行单桩静载试验,且有下列情况之一的二级建筑桩基工程,应采用静载试验对工程桩单桩竖向承载力进行检测:一是地质条件复杂;二是桩的施工质量可靠性低;三是确定单桩竖向承载力的可靠性低;四是桩数多。对属于上述四种范围以外的二级建筑桩基,可采用可靠的动测法对工程桩单桩竖向承载力进行检测。对采用静载试验的桩数明确规定为:在同一条件下不小于桩总数的百分之一,且不应小于3根,总桩数在50根以内时,不应小于2根。
如何来实施作出明确分析和判断?笔者认为,对需要采用桩基的二级建筑工程来说,目前因缺乏设计阶段的审核和监理,只能由建设单位主持这项工作,相关单位应予配合,针对上述四种情况分别作出分析结论的要求,再以此来决定否静载试验。
建设单位在委托地基勘察的合同书中,要求属桩基工程的地基勘察报告应有“地质条件复杂”是与否的明确结论。
建设单位应根据桩型工艺的施工质量要求,向参与竞标的施工单位提出应提供以往同桩型的施工质量可靠性的依据,并组织有关专业人员进行复核,以作桩基施工招投标选择的必要条件。
建设单位应向设计单位提出:在确定单桩承载力的可靠性上应有明确的分析,并作出“单桩竖向承载力可靠性低”的是与否的结论。
对二级建筑工程的桩基桩数多与否的结论,应根据各地区情况分析判别,如大城市,建议桩数的多与少可以1000根作为分析判别依据。中等城市则应降低桩基根数来分析判断。
待以上四种情况均有明确结论,如均能达到无需静载试验的结论要求时,该二级建筑桩基工程桩可免做静载试验。