浅谈静载试验施工工艺

浅谈静载试验施工工艺

摘要：近年来随着铁路行业的高度发展和质量体系的不断健全，相应的检测方法也越来越完善。检测前的施工准备工作也逐渐形成为一种工艺。本文以路基CFG桩静载试验准备施工为例，阐述静载试验施工工艺，并与目前存在的静载试验施工相比较，围绕施工安全及材料节省的原则，提出加载物的重复利用方法。

关键字：静载；施工；工艺；加载物

一、目前的静载试验施工情况

通过对不同施工单位的静载试验观察，不少施工单位为了满足检测试验的要求，静载试验施工布置均比较随意，存在着不少安全隐患和材料的浪费。目前CFG桩等地基加固型静载试验频次为每不同里程段需要检测桩数总量的2%根，不足3根的按照3根计算。设计一整套静载检测施工工艺可以规避部分安全风险和节省材料用量，为施工创造安全实用的环境。下图为其它类型的静载检测施工工艺。

图一：采用钢材作为加载物图二：采用袋装土作为加载物

二、拟定检测要求

路基CFG桩需要进行复合地基承载力试验，试验指标拟定为复合地基承载力试验不小于250KPa。根据该指标计算加载物总重量，并设计整个安全的加载工艺。

三、需要资源

根据施工现场场地规划和检测前施工准备，所机械设备如下表：

主要机械设备配备表

在满足检测指标的前提下通过对主梁、基准钢梁、加载物的荷载计算，需要的主要材料数量如下表：

主梁采用2节相同长度的40a工字钢并焊，在并焊后的中部焊接一块40×40cm厚32mm的钢板用于传递千斤顶的巨大支持力。上表材料可以通过施工单位的钢加工厂加工，加工后倒运至施工现场，采取遮阳防雨的措施，由现场施工人员妥善保管。上述构件抵达施工现场后，按照文明施工要求存放。

四、施工总体工艺

为满足检测要求及方便检测作业，现场总体布置如下。

1、以试验桩为中心，整平面积为8×8m2的试验场地，以方便试验承重平台的搭建；

2、试验桩开挖应符合检测要求，试验桩挖至桩顶标高，试坑底面与桩顶标高一致；

3、安置钢板前，整平试坑底面并用水平尺找平，铺约50～100mm的砂垫层，拍实找平，使承压板保持水平。

4、试验器材安装步骤。

施工过程中坚持安全施工的原则，现场设置安全员盯班作业。起重吊装全部安装行业标准作业。坚持“安全第一，预防为主”的方针。

五、工序时间安排

1、施工准备：

施工前需要根据静载试验指标计算加载物（水泥块）的重量。根据本次拟定的试验及额外码砌的石块，共需要提前浇筑90块，每块尺寸为1m×0.5m×2m（重2.3吨）。预制时水泥块内预留钢筋及吊装环。施工前先截去CFG桩桩头，打磨桩顶，保证桩顶平整。

2、施工功效指标

平整场地2小时。铺砂整平0.5小时。吊装承压设备1小时。堆码主梁1.5小时。吊装加载物3小时。共计8小时完成一次静载试验施工。

六、施工工艺

1、平整场地

CFG桩完成并达到育龄后，开挖桩间土破除桩头。桩间土采用人工清除，清除出的虚土运走。人工清除注意不得破坏基地原状土、不得超挖回填。主要投入作业工人12人，需要工具有稿、铁锹、斗车、装载机等。

2、铺砂整平

在选定的CFG桩桩头区域，选用砂填平CFG桩桩头与基地底面之前的空隙。以桩心为中心直径2m的区域铺砂垫层，要求铺设匀称密实。砂垫层顶面略高于桩顶5mm。

3、吊装承压设备

以CFG桩桩心为中心在砂面上画出 1.5m×1.5m的方形图样。将直径1.5m×1.5m方形钢板吊至CFG桩桩顶。检查方形钢板与砂垫层之间的间隙，保证砂垫层与钢板之间咬合密实。清除方形钢板上的砂土。在方形钢板上吊装0.5m×0.5m的方形钢板满足加载时产生的钢性角，调整方形钢板位置保证方形钢板在CFG桩桩心位置。吊装320t液压千斤顶至方形钢板上，调整千斤顶位置保证千斤顶中心大致位于CFG桩桩心。注意液压千斤顶的进出油口面向百分表的一面。

4、堆码主梁

根据千斤顶位置及主梁长度，吊装加载物（水泥块）作为主梁堆码基础。根据加载物（水泥块）尺寸，直接在平整的桩间场地上堆码两块加载物高度作为主梁堆码基础。主梁两侧各堆码4块加载物作为基准钢梁的基础。堆码水泥块前技术人员采用水准仪器对底层土进行测量，采用砂垫层调整底层土的高程，保证堆码主梁及后续的基准钢梁水平。堆码工艺如下图所示。

5、吊装加载物

调整基准钢梁之间的间距及位置，保证基准钢梁受力均匀。为了防止加载物滑落，在基准钢梁上铺一层钢筋网片，每张网片宽1m长6m，网格间距为20cm×20cm，网片采用Φ22钢筋，共6片直接铺设与基准钢梁上。钢筋网片与基准钢梁之间采用搭扣扣死，不得出现网片在基准钢梁上滑动的情况。钢筋网片上直接堆码加载物，加载物采用纵横交错的方式堆码，防止滑落。底层加载物吊装时预见不平整的现象及时调整摆放位置，充分的利用上下层交错咬合的原则使得加载物整体牢固可靠。

七、安全防治

该工艺施工过程中涉及到起重施工、高空施工、用电施工等。施工过程中可能产生机械伤害、高空坠落、触电等事故出现。施工前后注意以下安全事项。

1、施工前进行班前安全交底。

1、现场安排专职安全员值班，吊装作业过程全程盯控。

3、施工现在由专人负责指挥车辆的转运。驾驶员作业前不得喝酒。

4、施工产生的虚土、混凝土弃碴必须弃入指定的弃碴场。

5、用电线路必须架空，非电工不得随意私接电线。

6、作业人员高空作业时必须系带安全带。

7、避开下雨、下雪等特殊天气作业。为防止安全施工发生夜间不进行该项施工。

八、工艺价值比较

以水泥块为加载物需要提前预制。浇筑水泥块90方约产生25000圆费用。

1、采用浇筑的水泥块做加载物与采用袋装土作为加载物比较：

采用袋装土作为加载物需要挖装土220方土，、购置编制袋、施工期间吊装破损后重新装土。产生费用约5000圆/每次。重复利用率非常低。袋装堆码后不能咬合，容易产生滑塌的安全风险。

2、采用浇筑的水泥块做加载物与采用钢材作为加载物比较：

需要在材料厂与检测场地之间来回倒运120吨钢材。产生费用约4000圆/每次。成困钢材堆码后容易产生滑塌的安全风险。钢材堆码过程中容易产生机械疲劳，对钢材有破坏的风险。

3、采用浇筑的水泥块做加载物的优点

吊装安全简洁、倒运次数减少、不易破坏、可以重复利用、必要时可以码砌作为加载物基础。使用完成后可以用于铺路，做防撞墩等。

施工过程中的CFG桩检测、桥梁桩基检测、其它路基桩型检测均可以利用水泥块加载物。当利用次数超过6次后，水泥块加载物的性价比将体现出来。以某管段内的CFG桩布设为例，CFG全部共2.5万米，不连续里程段共3段，第