JGJ/T 106 - 2003《建筑基桩检测技术规范》中，规定用“精度优于或等于0.4级”压力表，以“千斤顶率 定曲线换算荷载”的方式确定试验力值，实际工作中常用1.5级或1.6级压力表代替。这种情况能否 满足地基静栽荷试验的要求？本文以试验方法规范和收集的计量检定资料为依据，经分析论证，对此 问题作了初步的探讨，提出了自己的意见。

1.前言

目前在西安地区，至今仍较普遍地用压力表与千 斤顶组合成地基静载荷力值测力系统。（下简称“测 力系统”）压力表的计量性能在很大程度上决定着测 力系统的力值准确度，选择合适的压力表是确保测力 系统测力性能的一个重要环节。在现行《建筑基桩检 测技术规范》⑴中，规定使用“精度优于或等于0.4 级”压力表，以“千斤顶率定曲线换算荷载”，“不得使 用1.5级压力表”，但“精度优于或等于0. 4级”的压 力表属于精密压力表，它难以适应运输和地基试验现 场的工作条件，易于失准和受损，因此至今西安各人 工地基检测站仍普遍使用1.5 (或1.6)级的一般压力 表。但是，使用1.5(1. 6)级压力表能否满足基桩静 载荷试验力值准确度的要求呢？能满足复合地基等 其它试验方法的要求吗？

我们认为,压力表虽然在很大程度上决定着测力 系统的测力准确度，但压力表的准确度等级并不能确 当地代表地基试验力值测量系统的计量性能，如果测 量系统配置1.5(1. 6)级压力表，其不确定度满足试 验对力值不确定度的要求，那么就应给予可以使用的 肯定性结论,反之则应予禁止使用。就此问题，我们 在以往对1.5(或• 1. 6)级压力表地基静载荷试验测 力系统(通常称千斤顶）力值的计量检定资料考察的 基础上，对上述问题作了如下的分析、探讨。

2.检定资料的考察

2.1资料样本

我们收集了属于 2003 - 04 -14 ~ 2005 -12 - 27 期间校准的9台千斤顶、压力表力值测力系统的计量 检定资料，考察了它们的示值线性相对性误差，示值 重复性相对性误差，示值稳定性相对误差。（检测系 统的进回程误差也会影响地基静载荷试验力值的准 确度，但目前的检定单位都没有这方面的资料）这9 台测力系统都由一体式起重千斤顶和一般压力表组 成，千斤顶的实际工作压力在77 ~88MPa间，压力表 的分度值2MPa，基本情况如下表1所示，检定所得 力——压力回归方程如表2所示。

2.2样本的检定结果

1 ~5号测力系统的校准结果取自校准原始记 录，其它均取自计量检定合格证书。校准以3等标准 测力计为标准力值，对千斤顶工作压力的10% ~ 100%的测量范围正行程下的压力表作示值定度，由 于6 ~9号样取自检定合格证书，证书上没有出具示 值重复性指标，因此这些样本中此项指标缺项，我们 也没有收集到1 ~7号样本的稳定性资料。样本的各 项计量性能如下：

2.2.1示值线性相对误差

依据表2的回归方程可得到一组与标准力值相 对应的压力值。若设检定过程中得到的对应于标准 测力计力值的压力值为P。，由回归方程得到的压力值 为Pl，两者之间的示值相对误差为Ul,则有：

ui = ((Pi ~ P?/ P„) x 100 (式 1) 由式1得到的各样本在相当于装置工作压力 10%〜100%范围内各检定点的示值线性相对误差如 表3所示。

2.2.2示值重复性相对误差 各样本在相当于装置工作压力10% ~ 100%范围

若设定同一检定点重复校准读数的最大值为 内由式2得到的各检定点的示值重复性相对误差如 ，最小值为，示值重复性相对误差为u2，则有： 表4所示。 u2 =(( P^x—P-iJ /p。）xlOO (式2)

2.2.3示值稳定性相对误差

若上一检定周期由回归方程得到的检定点的平均示值为Pa，本次由回归方程得到的同一检定点的示值为Pb，示值稳定性相对误差为u4，则有：

u4=((p.-ph)/p.) X100 (式3)

各样本在相当于装置工作压力10% ~ 100%范围内由式3得到的各检定点的示值稳定性相对误差如表5所示。

2.3资料分析

3.1表2 ~表5的结果表明，样本的力——压回归方 程的相关性大于0. 9998，标准偏差不大于0. 43MP. (约0.2个分度）；除10%定点外，示值线性相对误差 不大于± 1% (表3);示值重复性相对误差为0(表 4) ;9个月的示值相对稳定性可得到不大于±1.13% (表5)，可以认为配置1.5(1. 6)级压力表的测量系 统有较好的计量性能性。

3.2依据压力表产品标准[4]，1.5(1.6)级压力表的 分度值是2MP.，分辨率约为1/5分度、0.4MP. ； 10% 检定点的示值约为8MP.,此时的测力系统的相对分 辨率为0.4/8 =5%。我们认为，分辨率低,易造成较 大的读数误差，这是表3中10%检定点的最大误差达 +4.68%、显著地大于其它检定点的主要原因。

3.3表4的检定结果表明，使用一般压力表的测量 系统，其重复性指标是比较好的，这可能是因为一般 压力表产品不规定重复性指标[4]的原因,即在压力表 所属的准确度等级下其重复性误差是可以被忽略的。 但是，我们并不认为那些测量系统的重复性误差是 “0.0” ,认为这是压力表分辨率较低不能准确反映以 相对误差表达的重复性指标所致，实际工作中10% 检定点可能产生重复性误差会比表4样本误差再大 —些的测量系统。

3.4通常，压力表的计量检定周期为半年,表5中9 号样本的检定结果表明，样本9个月检定周期的稳定 性相对误差在-1.13 ~ +1.09之间，应当认为这个样 本有较好的计量稳定性，但鉴于样本太少和考虑到分 辨率可能带来的影响,认为在实际工作中也会遇到比 表5更大一些误差的测量系统。

3.5综上所述，我们认为,将配置1.5(1. 6)级压力 表的测力系统的示值线性相对误差、示值重复性相对 误差和示值稳定性相对误差的允许值定为3%是比 较合理的。

3.6地基载荷试验中，影响测力系统准确度的主要 因素除示值线性相对误差、示值重复性相对误差和示 值稳定性相对误差外，尚有进回程相对误差，偏心受 力误差附加和温度附加误差。若取示值线性相对误 差、示值重复性相对误差和示值稳定性相对误差允许 值为3%，参照3级材料试验机设定进回程相对误误 差为4.5% [5]，设定偏心受力相对误差为3% ,设定温 度误差为1%(相当于压力表[4]在极差温度25T下的 相对误差），以及压力表的分辨率误差4%，按照国家 实验室认可的规定[6],此时测力系统的合成扩展相对 不确定度为±8.6%。

《基桩检测技术规范》规定:试验荷载的“变化幅 度不得超过分级荷载的± 10% ”⑴，表明试验允许的 力值的扩展相对不确定度为不大于± 10% ;上述合成 值士 8• 6%优于:110%，因此认为配置1.5 (1 • 6)级压 力表的地基静载荷试验测力系统的计量性能是有可 能满足试验要求的。但考虑到压力表的分辨率差，可 能导致较大的读数误差，建议配置1.0级一般压力表 或采用高压和低压两块压力表并联的方案。

4.小结

依据以往的计量检定资料，用1.5(1.6)级压力 表与千斤顶组成的地基静载荷试验力值测量系统，其 计量性能有可能达到表6的指标，此时试验力值的扩 展相对不确定度为± 8. 6%，可以满足地基静载荷试 验的需要。

1.5(1.6)级压力表的分辨率低，当力值较低时， 可能产生较大的读数相对误差。为保证试验力值的 准确性，建议配置1.0级一般压力表或采用高压和低 压两块压力表并联的方案。

4.3本文只是对这方面问题所作的初步探讨，限于 测力系统的现状，文章中有一些数据或是较少或是取 自经验估计值，因此我们认为对这方面的问题还有进 一步研究的必要。