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开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇桩基检测质量,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
中图分类号U44 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)120-0224-02
0 引言
桥梁桩基础质量是整个桥梁工程质量的核心部分,作为整个桥梁荷载传递的最主要的部位,它的质量直接影响桥梁整体质量。笔者从事公路桥梁专业质量检测多年,深知公路桥梁桩基础质量检测的重要性,也研究了国内外许多不同的桩基础质量检测方法,本文就此问题简单的谈谈这方面的问题。
1 桥梁桩基础检测方法概述
桩基础作为公路桥梁隐蔽工程,而且大多数桩基础都是无法直接用直观的方法进行检测的,一般都要借助与先进的仪器进行检测分析,研究国内外桩基础检测的方法,首先就是钻芯检测法,这种方法是通过专门的钻孔机在灌注桩进行钻芯取样,通过科学的对已经钻取芯样进行认真观察和进行试验对桩的质量分析和认定,也是属于比较古老的一种方法:其次有一种叫振动检测的方法,又称动测法。这种方法的原理就是在桩基础顶面用不同的方法制造一个激振力,让整个桩的内部感受到振动力的作用。另外一种方法就是通过在整桩的核心部分产生应力波,采用科学分析应力波的各种参数进行推定整个灌注桩用的混凝土的灌注质量及整桩可以承受的承载力的一种方法。第三种就是超声脉冲检验法,这种方法最初是用于科学检测普通水泥混凝土缺陷的很常用的方法,在此基础上不断的进行改进发展起来的,我们在进行混凝土灌注施工的时候先预埋用于检测用的管道,作为超声检测的通道作和接收换能器的通道。具体检测的时候探头要分别放在两个预先放好的管道里同时提起,根据不同的提升速度逐点测出断面上超声脉冲穿过混凝土时的声时等各种不同的参数,然后根据超声测缺的最普通的原理科学的分析各个断面上混凝土自身的质量。还有另外的一个方法叫做射线法,射线法的基本原理是以放射性同位素辐射线在混凝土中的衰减、吸收、散射等现象为基础的一种方法。一旦射线穿过水泥混凝土的时侯,由于水泥混凝土内在的质量不同或因存在缺陷,接收仪所记录的射线强弱发生变化,据此来判断桩的质量的方法。
2 不同检测方法优劣判定
上面对桥梁桩基础检测方法有了一个大概的了解,下面简单介绍以下各种方法的优劣性能,对于钻芯法来说,首先就是钻机问题,比较笨重,而且它所反映的只是钻孔范围很小一部分的混凝土质量,一般来说桩基础都在10几米、20几米甚至更长,仅仅靠钻芯来检测桩基础质量一般不能真实的反映桩基础质量,费工耗时,价格昂贵,如果抽样检测尚可,大面积检测就无法反映真实情况了。振动检测一般有敲击法和锤击法,还有稳态激振机械阻抗法、瞬态激振机械阻抗法、水电效应法。现在我省大多桩基础都采用超声波的方法进行检测,根据不同的桩基础直径,预先埋设声测管,根据混凝土缺陷的原理进行判定,是比较常用的方法。
3 桥梁桩基础检测方法的比较
桥梁质量评定中基础的评价是一个重要的工程,桩基础由于其特殊的施工方法和工艺,加上这种基础形式长度特别长,所以在施工过程中要如实客观的进行记录,从开孔到原材料制备,从灌装到检测都要进行如实客观的记录没一个过程,这些技术参数的记录对评价桩基础的质量是非常必要的,桩基础的质量最重要的指标就是它的承载能力,桥梁质量检测方法中最能体现桩基础质量的方法就是静载试验,但是无论什么方法都有他的弊端,这种方法也不例外,它会破坏基础,使得基础受到损伤,另外检测的周期相对较长、所用的设备比较庞大、表现出来就是费用高,这些弊端就造成不能大面积进行检测,无法进行对桩基进行批量检测。所以静载试验很少成为桩基础质量检测的方法,仅仅在一些有争议的桥梁桩基础上进行检测。最近这几年新的技术有了改进,如高应变动力测桩(PDA)相对于静载试验它的优点就是比静载试验用的仪器设备要轻便一些,弥补了检测周期长的缺点,更重要的是结果是可以认可的,不过它的频率还是跟不上实际要求,费用主要表现还是仪器偏大,检测费用偏贵,这些缺点还是制约了全面检测桩基础质量的要求。现阶段发现低应变动力测桩这项新型的技术检测桩基础表现出来的各项性能方面是更加简单、检测所用的费用相对还是便宜、较其他的方法检测的速度快点,对正常的施工影响比较少,所以用的机会就大的多了。
4 低应变检测方法概述
低应变检测的特性可以使的这种方法应用比较广泛,然而它对承载力的检测却是无能为力的,仅仅是从桩的完整与否进行鉴定,常见的情况是缩径现象、桩基础扩径现象、桩身断裂的现象、水泥混凝土因为震动造成离析等施工技术方面间接的来进行验证桩基础各种性能和特性,另外的一个主要的指标就是表征桩身混凝土的致密程度是否达标一个指标就是波传播的速度,通过研究我们知道波传播的速度很大程度上是与施工的技术的熟练程度有关、其他的就是原料、主要是粗集料、细集料、水泥和材料的配比、施工过程中搅拌是否充分有关。由此可以看出来,低应变检测桩基础的所用的设备是可以的,但是波速这个方面的东西就不好说了。所以对与这个低应变检测方法总的来说它还是存在这方面那方面的问题的,我们用低应变检测方法进行桩基础检测的过程中还是要进行认真科学的分析,只有这样才能科学的做好检测工作,对桩基础的质量负责,更好的服务于桥梁施工。
5 结论
综上所述,公路工程桥梁桩基础的各种检测方法都是各有千秋,不同的方法之间都是根据不同的侧重面进行检测的过程,不论是有损检测还是无损检测,所有检测的目的都是为了保证桩基础能够保证桥梁安全运行,如何在检测过程中寻找到合适的方法要根据检测需要来,不同的需求所使用的方法是不同的,相信随着科学技术的不断发展,对于桩基础理论研究的不断深入,会有更多的检测方法检测技术来代替现在的这些方法,技术,使得桩基础的安全性能会更加突现。
参考文献
关键字: 锚杆锚固应变桩基检测办法桩基工程
中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:
随着科学技术的发展,水利水电,铁路建设,公路建设的迅速崛起,锚杆锚固在工程应用中的应用也逐渐变多,保证锚杆锚固的质量,对于工程建设有很重要的作用。但是按照现在的规范,基本都是采用用锚杆拉拔器测力,利用测力计计数,然后进行锚力的力测试,在学术上我们称之为静载试验进行测试,此种方法对锚固力的设计要求较低。按照理论上讲,这种办法还算精确,但是实际情况是,实施过程比较困难,尤其对于隧道顶部锚的测量,水利发电厂的斜上方进行锚的测量等。由于在实际测量情况中,难度系数较大,相应的检测费用也会很高,于是有了我们所说的低应变桩基检测方法
1低应变桩基检测方法概述
低应变基检测方法 指的是一种快速,方便,准确的无损检测方法。低应变桩基检测方法的基本原理是基桩低应变动力检测反射波法的基本原理是在桩身顶部进行竖向激振,弹性波沿着桩身向下传播,当桩身存在明显波阻抗差异的界面(如桩底、断桩和严重离析等部位)或桩身截面面积变化(如缩径或扩径)部位,将产生反射波。经接受放大、滤波和数据处理,可识别来自桩身不同部位的反射信息,以判断桩身完整性。
2锚杆锚固理论分析办法
(1)因为混凝土桩的长径比大于40,它符合用一维波动方程及传播学理论进行分析,但是在分析的时候需要注意不但要分析锚杆锚固的纵波,还要分析检测出横波。通过一定的计算,我们可以得知,当杆件出现软弱夹层或者横截面积减小时,就会出现两种不同的变化。一种是出现同相反射或者反相反射,也叫新的震相,另外一种则是原来的振动,本来是呈现衰减模式,但是由于反射波德叠加,振幅反而增强。后续的波列振幅因为叠加也有所增强,但是波列振幅衰减变慢。在波形图中,位移波不但有扩径,其他缺陷处德反射波与入射波同位相,而且振幅更大,扩径处出现的反射波与入射波相位相反,而且振幅增加较小。
(2)在桩土质量保持不变的情况下,随着刚度的减小,振动频率一定减小,而且伴随着周期增大。因此一旦桩体本身断成几段时,桩土体系总刚度就减小,波列优势频率变小,振动频率也变小。可见波形图震相和周期的一般异常变化是由波列衰减特征来确定的。
3低应变动力检测结构组成
3.1 传感器
传感器的选择:传感器是低应变动测中最基本的重要测试元件之一,它直接与被测桩相连接,将机械振动参量换成电信号。它的性能参数的好坏,直接影响到转换电信号的数据是否真实反映本身的反射信息。因此,必须满足以下条件:一是动态范围很宽;二是频率响应范围要宽;三是失真度要小;四是传感器性能稳定;五是受非振动环境影响较小。
传感器的安装:传感器安装应用化学黏结剂或石膏等黏结,使黏结尽量薄,不应采用手扶式;必要时可采用冲击钻打孔安装方式,但传感器应与桩顶面紧密接触。安装时必须保证传感器与桩顶面垂直。
3.2 信号采集
根据桩径大小,围绕桩心沿桩身对称布置2~4 个检测点,每个检测点记录的有效信号数不宜少于3 个,以便通过叠加平均提高信噪比和实验曲线的可靠性。应力波反射波法所收集的较好波形应该是:多次锤击的波形重复性好;波形真实反映桩的实际情况,完好桩桩底反射明显;波形光滑,不应含毛刺或振荡波形;波形最终回归基线。
对不同检测点要进行多次实测,如果发现信号一致性较差时,应分析原因,增加测点;如果发现信号失真或产生零漂或信号幅值超过测量系统的量程时,应重新测试。
4锚杆锚固质量检测典型波形图
(1)完整桩
一般比较完整桩在时程曲线上的特征为: 波列清晰,波形规则,桩底反射波明显, 易于读取反射波到达时间, 如图1所示。
图1 完整桩波形图
图1: 该桩为桩径1000mm、桩长30.3m 钻孔桩,设计混凝土强度等级为C30, 桩身完整, 波速为3700m/s, 在8m 以前曲线下降, 为粉砂土较好地层反应。桩底反射与入射同相, 桩底反射明显。
(2)缩颈( 夹泥) 桩
缩颈处截面积变小, 波阻抗减小, 应力波遇到缩颈会产生与入射波振动方向同相的反射, 波形比较规则, 波速一般正常。一般能看到桩底反射, 若缩颈部位较浅, 缩颈还会出现几次反射, 但若缩颈程度严重, 则难以看到桩底反射。如图2所示。
图2缩颈桩波形图
图2: 该桩为直径426mm、桩长18m 的沉管桩。钢筋笼长6m, 设计承载力标准值320kN。经测试, 桩身6.5~7m 处存在缩径或局部离析, 系因成桩时拔管太快所致, 说明钢筋笼底部存在缺陷, 但桩底基本可见, 属Ⅱ类桩。如图3所示。
图3夹泥桩波形图
图3:该桩为直径1500mm、桩长44.5m、C25 的钻孔桩。测试时发生在2m 处同向子波反射幅值高于初至波, 并有后继的多次反射, 检测人员误认为是传感器黏结引起的正常振荡, 判为Ⅰ 类桩。经证实在2.2m 左右桩身严重缺陷( 夹泥) , 应属于Ⅲ 类桩, 后凿去桩头缺陷上部段, 重新接桩。
(3)离析桩
由于离析部位的混凝土松散, 对应力波能量吸收较大,形成的缺陷子波不规则, 后续信号杂乱, 而且频率较低, 计算得到的波速偏小, 一般不易见到桩底反射, 如图4所示。
图4离析桩波形图
图4: 该桩直径1000mm、桩长45m, 护筒直径1200mm、护筒长2.0m, 设计混凝土强度等级为C30, 在测试中发现14.8m 处明显呈低频同相反射, 属离析反映, 无法见到桩底反射, 经钻孔检测, 发现均存在离析面。
(4) 断裂桩
由于在断裂处波阻抗的突变, 在时程曲线上的反应有以下三种情况: ①上部断裂往往呈高频多次同相反射, 反射波幅值较高, 衰减较慢; ② 中部断裂反映为多次同相反射,缺陷的反射波幅值较低; ③深部断裂波形反映下, 类似摩擦桩桩底反射, 但计算的波速明显高于正常桩的波速, 如图5所示。
图5断裂桩波形图
图5:该桩直径700mm、长54.9m、C25。由于地下室开挖, 造成部分桩断裂, 桩头倾斜。经测试, 曲线呈等距多次同相反射。开挖后发现在1.6m 处断裂。
图6断裂桩波形图
图6: 该桩为直径377mm、桩长16m 的沉管桩。设计混凝土强度等级为C20, 钢筋笼长度4.5m, 承载力450kN。经测试在1.4m 处有强的同相多次反射, 衰减慢, 无桩底反射, 判为2.8m 处断。开挖检查发现2.85m 处断裂。属机械开挖时受损。
(5)脱焊虚焊等不良焊接桩
预制桩和管桩的焊接缺陷及成桩时受损造成的焊接问题, 表现为有同相反射, 严重时难以见到下部位较大的缺陷或桩底反射。
(6) 桩头疏松
桩头疏松或强度偏低的桩, 测试结果无法反映桩的完整性, 曲线反应为入射波波峰较低、脉冲较缓, 而且后续波形呈低频, 此类现象均属桩头强度偏低。
5现场测试方法
(1)把混凝土桩顶灌浆部分凿去凿平,使桩顶出露新鲜表面,为减少杂波干扰,此表面必须平整干净,出露的钢筋不应有较大晃动;
(2)传感器应稳固地粘放在桩顶上,并进行敲击测试;
(3)每根桩测试曲线如出现异常波形应在现场及时研究,排除影响测试的不良因素后再重复测试;
6结语
由上面概述可知,利用低应变桩基检测方法可有效的测试锚杆锚固的质量体系,相比于以前所用方法,此办法更为简单可行,是现今主要的测试方法
参考资料:
[关键字]港口工程 桩基检测 质量问题 检测方法
[中图分类号] TU473.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-3-273-2
1 前言
近10余年,我国港口工程建设有很大发展,大型深水码头迅速增加,工程用桩的截面尺寸和长度不断加大,并要求将桩打入更深土层,以获得较大承载力。桩的施工及运行都具有高度的隐蔽性,一旦建成后发现质量问题难,因此,施工过程中的桩基检测工作是整个桩基工程中不可缺少的环节,本文首先分析港口桩基中常见质量问题,对目前常用的检测方法进行了深入分析,对比了其应用过程中的优缺点,为港口桩基检测提供参考。
2 港口桩基常见的质量问题
2.1 灌注桩质量问题
(1)钻孔灌注桩。①承载力可能出现大幅降低,主要原因是由于桩底沉渣及孔壁泥浆皮过厚;②水下浇注混凝土时,由于难以观测到水下的情况,可能会使得导管下口离开混凝土面,造成桩身出现断桩现象,而混凝土的搅拌不均或水灰比过大均会产生混凝土离析;③当泥浆相对密度配置不当,地层松散或呈流塑状,或遇承压水层时,导致孔壁不能直立而出现塌孔时,桩身就会不同程度的出现扩径,缩颈或断桩的现象;④钢筋笼错位;⑤干作业时桩底虚土过多也是导致承载力下降的主要原因,当地层稳定性差出现塌孔的时候,桩身也会出现夹泥或断桩的现象。
(2)沉管灌注桩。①拔管速度快是导致沉管桩出现缩颈、夹泥或断桩等质量问题的主要原因。特别是在饱和淤泥中成桩时,控制好拔管速度尤为重要;②当桩间距过小时,邻桩施工易引起地表隆起和土体挤压,产生的振动力、上拔力和水平力会使初凝的桩被振断或拉断,或因挤压而缩颈;③当地层存在有承压水的砂层,砂层上又覆有透水性差的土层,孔中浇混凝土后,由于动水压力的作用,沿桩身至桩顶出现冒水现象,凡冒水桩一般都形成断桩。
④当预制桩尖强度不足,沉管过程中被击碎后塞入管内,当拔管至一定高度后下落,形成桩身下段无混凝土的吊脚柱。
(3)人工挖孔柱。①混凝土施工时,施工方法不当将造成混凝土离析,如将混凝土从孔口直接倒入孔内或串筒到混凝土而使得距离过大等;②当桩孔内有水,未完全抽干就灌注混凝上,会造成桩底混凝土严重离析,进而影响桩的端阻力;③地下水渗流严重的土体,易使护壁坍塌,土体失稳塌落。
2.2 预制桩质量问题
(1)钢桩。①锤击力过高时,易造成钢管桩局部损坏,引起失稳。②H型钢因桩身的形状和受力差异,当桩入土深度较大而两翼缘间的土存在差异时,易发生朝土质差的方向扭曲变形。③焊接质量差,锤击次数过多或第一节桩不垂直时,桩身易断裂。
(2)混凝土预制桩。①锤击拉应力是引起桩身开裂的主要原因。②焊接质量差或焊接后冷却时间不足,锤击时容易造成在焊口处开裂。③桩锤、桩帽和桩身不能保持在一条直线,造成锤击偏心,不仅使锤击能量损失大,桩无法沉入设定标高,而且会造成桩身开裂、折断。④桩间距过小,打桩引起的挤土效应使后打的桩难于打入或使地面隆起,导致桩上浮,影响桩的端承力。
3 港口工程中桩基质量的检测方法及比较
目前,常用的检测桩基完整性的方法主要有:钻孔取芯法、超声波透射法、高应变应力反射波法和低应变应力反射波法。
3.1钻孔取芯法
(1)概述。在桩体上钻芯法是比较直观的检测方法,不仅可以了解灌注桩的完整性,查明桩底沉渣厚度以及桩端持力层的情况,而且还是检验灌注桩混凝土强度的唯一可靠的方法,但由于钻孔取芯法需要在工程桩的桩身上钻孔,所以属于有损检测,通常适用于直径不小于800mm混凝土灌注桩。另外。钻孔取芯对查明大面积的混凝土离析、疏松、夹泥、空洞等比较有效。
(2)优缺点。在反映桩身质量完整性方面更直观、可靠,钻出的岩芯可制作成试件进行强度试验,但只反映小部分混凝土质量,而对局部缺陷和水平裂缝等判断就不十分准确。因此,钻孔取芯法存在盲区,宜与其它无损检测方法结合。
3.2超声波透射法
(1)概述。超声波法检测混凝土桩的基本原理通过发射传透混凝土的声波,通过相应的声学参数接判断桩身混凝土的质量的方法。混凝土与声学参数间有一定的对应关系,混凝土愈密实,声速值愈大。由此可以检验桩身混凝土的质量和完整性。超声波检测混凝土桩桩身质量和完整性的理论基础是弹性波波速与媒质特性之间的关系。从实测的桩身材料的速度(或声时,即声波穿透的历时)就可以推断所穿透媒质特性的变化。所以测定桩身材料的波速(或声时)是超声波检测桩完整性和质量的主要依据。
(2)优缺点。机理清晰、测试方法简便、成果较可靠、成本低,它的局限性,如桩头混凝土松软时,应力波不能从桩头沿桩身往桩底传播,得不到桩底的反射信号。
3.3 高应变应力反射波法
(1)概述。高应变方法利用几十甚至几百牛的重锤锤击桩顶,同时在桩两侧距桩顶一段距离处对称安装力和速度传感器,测定重锤冲击作用下的力和速度信号。它作用在桩顶上的能量大,应力和应变水平接近或达到工程桩的应力应变水平,动荷载使桩克服土阻力产生贯入度,从而使桩土之间产生塑性位移,桩侧和桩尖阻力都得到一定程度的发挥。在桩顶量测的桩土响应信号包含承载力因素,所以高应变动力测桩可以对单桩的承载力进行判断,也可以评价桩身结构的完整性。
(2)优缺点。高应变反射波法所需激振的能量大,费用高,常用于桩基承载力的检测,相对低应变设备笨重、效率低及费用高,相比静载相对好一些,但激励能量和检测有效深度大,在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时,能够查明是否影响竖向抗压承载力,但波形分析中不确定性导致其误差较大。
3.4 低应变应力反射波法
(1)概述。低应变反射波法是桩头瞬态激振、桩头信号接收,通过实测桩顶加速度或速度响应时域曲线借助一维波动理论来判定基桩的完整性。或水中放电等方法,给桩作用较小能量。作用在桩顶上的动荷载远小于桩的使用荷载,不足以使桩产生贯入度,也就是说桩土之间不产生相对位移,只产生弹性变形。低应变反射波法是通过应力波沿桩身传播和反射原理进行桩的检验。
(2)优缺点。当桩身有一个或两个以上缺陷时,就不容易测到以后的缺陷反射信号;当桩身缺陷变化缓慢时(如扩颈或缩颈),缺陷变化界面处的反射信号不明显,易造成误判或漏判;受桩长径比的影响,对深部的缺陷反应不灵敏等,对缺陷只定性分析而不能定量分析。
但其具有仪器设备轻便,检测速度快,费用低,检测面广等优点,而且其数学物理假设比较完善,理论模型比较成熟。目前,低应变反射波法在桩基础的完整性检测中被广泛应用。
4 结语
港口码头的桩基质量检测是一项复杂的系统工程,从目前研究来看无论在理论上还是实际工程中均存在较多问题,如何准确快速判断桩基的质量,满足港口建设的安全要求是目前工程界很关注的问题,通过持续研究,希望能够促进桩基检测领域在理论研究及工程运用中得到广泛的发展,为我国的港口建设提供坚实的基础。
参考文献
[1] 刘金励,李大展,黄强.桩基工程检测技术[M].北京:中国建筑工业出版社,1993.
【关键词】桩基检测;工程质量;影响
一、建筑工程中的桩基检测在工程质量中的应用现状
为保证工程施工的质量,当前应用的桩基检测技术主要有工程施工前的桩基检测、施工中以及完工后的桩基检测等,而实现该种检测的具体操作方法有钻芯法、高应变动测以及低应变动测等方式,对于检测水平的提升以及检测结果准确度等都有一定的保证。桩基检测技术在我国建筑行业中应用范围比较广,并且有较长久的应用历史,在一些厂房以及高层建筑物或者码头等中都得到了应用,但是实践中,桩基检测技术的应用也存在一些问题:
(一)桩基检测在管理上存在一定的问题
在当前从事桩基检测的单位中存在许多法律意识淡薄的现象,其单位内部不完善的责任划分以及制约机制,管理上存在诸多的问题。负责桩基检测工作的一些人员没有及时做到持证上岗,并且上岗位人员的配备不足,使得桩基检测工作无法有效的开展,无法更好的发挥对于工程质量的监督和管理作用。
(二)桩基检测的设备上也存在许多参差不齐的现象。
在工程内部的检测单位在设备的配置上满足不了桩基检测工作的实际要求,导致设备的更新换代滞后,使得桩基检测的水平低于正常的状态,不能为工程质量提供有效的监督和管理作用。
(三)当前建筑工程桩基检测的市场行为存在诸多不规范的现象
在当前建筑工程桩基市场中,管理上的不规范以及制度上的缺失,使一些单位在桩基检测工作中无法准确采集数据的真实性和有效性,对于数据资料的处理也具有一定的草率性,存在负责人签字伪造的现象。单位还能出具与其资质不符的检测报告,从而造成了桩基检测结果的真实性无法保证,都为工程质量带来了诸多的隐患。检测中的静载实验内容与具体的执行规范会存在一定的不符,使得一些原始数据无法有效的采集和利用,造成了较大的误差,在很大程度上降低了检测工作的精确度,使得检测效果无从实现。
二、如何解决桩基检测在工程质量中的现状
1、实现对桩基检测工作的信息化管理
桩基检测设备的正常、安全运转是确保准确、及时出具各类检测报告的先决条件。为此建立一个详细、全面的检测设备信息管理系统是工程质量工作不可缺少的重要部分,可以使我们全面掌握每台仪器设备的重要情况,保证每一台仪器设备的信息齐全,确保桩基检测工作的正常、安全开展。
2、提高桩基检测工作人员业务素质,职业道德水平,加强对检测工作人员科学化管理。
目前从业的桩基检测人员,从施工单位至监理单位,再到第三方检测机构,其素质更是参差不齐,桩基检测人员业务素质普遍低下是国内的现状。加强国内各式式样检测人员的素质培养也是当务之急,急需形成一支高素质的质检人员队伍。目前各省市的桩基检测人员都不定期开展集体的培训,以便提高相应的业务水平,这是一个良好的信息。
3、更加完善的工程桩基检测责任制
对未办理质量监督手续、未采用经验收合格的基桩静载试验检测数据实时远程传输及监控系统的桩基工程,除对有关责任主体进行行政处罚外,将加大工程桩现场抽检数量,确保桩基工程施工质量。具体抽检数量:
1、单桩竖向抗压、抗拔或水平静载试验抽检数量:对单位工程且在同一条件下的工程桩不应少于总桩数的3%,且不少于9根;当工程桩总数在50根以内时,不应少于6根;
2、低应变法抽检数量:单位工程内所有工程桩全数检测;
3、高应变法抽检数量:对于满足《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)第9.1节适用范围要求的高应变法检测基桩,抽检数量不少于总桩数的15%,且不少于15根;
4、钻芯法抽检数量:单位工程内抽检数量不应少于总桩数的30%,且不少于30根。未经检测合格,不得进行下道工序施工,桩基子分部工程不得验收。
三、桩基检测在工程质量中的影响
桩基检测工作的开展,对于桩基的建设以及具体施工工艺的选择等都会产生较大的影响,而这都会直接影响建筑工程的质量。对于桩身完整性的检测,能够有效的保证工程质量。科技不断发展的背景下,桩基检测技术也不断的发展完善,在很大程度上提高了桩基检测的水平,能够对桩基本身的一些裂缝或者收缩等问题及时检测,并且根据其质量层次进行分类,保证施工的安全,检测的准确率,为工程质量的选择提供有益的借鉴。桩基工程质量检测不仅是工程质量管理的一种手段,也是提高桩基工程质量的重要保证,从一定意义上讲,没有桩基检测工作质量就难以保证工程质量。
关键词:桩基;质量;检测方法
在建筑物的工程质量中桩基施工质量是十分重要的一个环节,它异于比较常见的建筑材料试验,更不同于普通的建筑结构测试。桩基施工是牵涉结构安全的重要组成部分,它取决于多方面因素如:勘察、设计、施工等,稍有不慎就会造成严重质量事故。
1 桩基常见质量事故造成的原因
通常来讲,桩基因勘察、设计、施工等工作中存在问题极易出现质量事故,或因桩基础施工完工后外部的环境条件发生变化而导致桩基础受到损坏。引起桩基质量事故的主要原因:
1.1 沉管灌注桩常见质量事故原因
1.1.1 缩径、夹泥、离析
主要原因如下:
(1)土质原因。软土中沉桩时土受到强制性扰动产生超孔隙水压力,在桩管拔出后挤向刚浇注的混凝土,致使桩身局部缩径或夹泥。在软硬土层交界处也极易出现缩径现象。
(2)拔管过快。施工中未按照相关规范要求操作,拔管速度过快,造成管内混凝土高度过低,导致混凝土的排挤力小于地层的侧压力,从而造成缩径夹泥。
(3)管内混凝土量少。管内混凝土应保持2m左右高程,并高于地下水位1.0~1.5m或不低于地面高程,否则管外土体挤入会造成缩径夹泥。
(4)混凝土质量差。坍落度小和易性差,拔管时管壁对混凝土产生的摩阻力造成缩径离析。
(5)桩间距离过小,邻桩施工时的挤压也有可能会造成缩径。
1.1.2 断桩
造成断桩的原因一般与缩径原因基本相同,然断桩对于承载力的影响明显大于缩径。
1.1.3 吊脚桩
桩底混凝土架空,泥砂在桩底部形成薄弱层。造成的原因一般有:活瓣桩尖被周围土体包围打不开;沉管时桩尖破坏;混凝土级配不合理和易性差,在拔管时,混凝土拒落,造成桩尖下无混凝土或量极少。
1.2 钻孔灌注桩常见质量事故成原因
钻孔灌注桩施工包括泥浆护壁、水下成孔、清孔、水下混凝土灌注等工序,在施工过程中,任何一道工序不完善,都会导致桩身质量出现一些的缺陷。
常见的钻孔灌注桩质量问题及其产生原因如下:
(1)钻孔倾斜。钻机钻进的过程中,由于垂直度把握不准确或者遇到孤石等地下障碍物,使得钻杆偏斜,从而导致桩发生倾斜。
(2)坍孔,从而造成断桩、沉渣、孔径突变等缺陷。导致坍孔的主要原因有:泥浆质量差、护筒内无足够压力水头等导致护壁不力;钻进速度过快;操作时施工工具、钢筋笼碰撞孔壁;土质条件较差,比较疏松。
(3)桩身缩径、夹泥、断桩、离析。
缩径成因:钢筋笼设计太密,混凝土级配和流动性差造成桩身某些断面尺寸达不到设计要求;地下承压水对桩周混凝土侵蚀。
夹泥成因:混凝土浇注过程中,出现坍孔和内挤,坍落和挤入的土体混入混凝土中。
断桩成因:混凝土浇注过程中,不慎将导管拔出混凝土面,或由于堵管、停电等原因而采用拔管措施,或者软土层中流砂挤入钢筋笼内,都会形成断裂面。
离析成因:混凝土和易性差、混凝土初灌量过小、导管进水、导管埋深不足、在混凝土初凝前地下水位变化等,造成桩身局部断面混凝土胶结不良、离析。
孔底沉渣成因:施工中未按有关规范要求清孔、清孔后未及时浇注混凝土、下钢筋笼时碰撞孔壁、混凝土初灌量太小、混凝土浇注前出现坍孔,这些现象都会造成孔底沉渣超标。
1.3 打入式预制桩常见质量事故原因
(1)桩身本身的质量问题。主要成因有预制桩生产过程中材料、胎膜、生产工艺、养护龄期等控制不严导致桩身强度不够、桩身几何尺寸偏差大等质量问题,装卸、运输、堆放不当造成桩身裂缝等缺陷,在施工前又未能及时发现。
(2)接桩质量问题。主要成因有接桩材料不合格、接桩方法不当。
(3)桩身垂直度问题。产生原因有:施工中垂直度控制不到位,布桩密度、打桩路线,持力层层面坡度不合理,地面超载,基坑开挖,相邻工程挤土桩施工。
(4)施工造成的质量问题。采用的锤重锤垫不当、过多的重锤打击、停歇时间长,或出现复杂的地质现象,都会导致预制桩出现缺陷。
(5)“上浮吊脚”造成的承载力不足问题。在深厚软土地区,已打入的桩,在施工其相邻桩基时,往往会发生整桩“上浮’、桩端离开持力层的现象,从而影响桩基承载力。
2 桩基质量检测方法
桩基础能否既经济又安全通过桩将上部荷载传递至深层土体中,关键在于桩身的质量好坏和承载力大小。为此,桩基检测应包括两个部分:检查桩身是否存在缺陷及位置;检测桩基承载力是否满足设计要求。目前桩基检测方法主要有:静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法和声波透射法。由于各种检测方法的原理和使用设备的不同,它们的适用性也存在较大差别。以下就各种桩基质量检测方法的适用性和局限性进行详细探讨,并针对工程中主要应用桩型提出相适应的检测方法。
2.1 主要桩型质量检测方法的选取
不同的桩型由于设计方法、施工工艺和使用条件的不同,有着各自容易发生的质量问题,为此,选取合适的检测方法尤为重要。
(1)钻孔灌注桩:采用高应变法检测比较有效,如果条件允许,可进一步采用静载试验或钻芯法进行验校。对于大直径钻孔灌注桩,可采用钻芯法配合低应变波或声波透射法检测。
(2)沉管灌注桩:采用低应变法检测桩身完整性十分有效,同时使用静载试验检测单桩承载力;冲击力能满足要求的话,可采用高应变法同时检测其完整性和承载力情况。
(3)打入式预制桩:高应变法和静载试验进行预制桩检测比较适合,低应变法和声波透射法不宜选取。
2.2 各种检测方法的优缺点
2.2.1 静载试验
静力试桩法就是通常所说的单桩竖向抗压静载试验,此方法是桩承载力检测最为可靠的评定标准,是目前其它承载力检测方法(例如高应变法)所不能完全代替的。静力试桩法具有直观、可靠、科学等优点,在桩基承载力检测方面应用较为广泛。对于安徽地区,多为挖孔桩且为大直径端承桩,当受设备或现场条件限制无法检测单桩承载力时,根据规范可采用钻芯法检测桩身质量、测定桩底沉渣厚度并钻取桩端持力层岩土芯样检验桩端持力层。
2.2.2 钻芯法
钻芯法是一种微破损或局部破损检测方式,是科学的、直观的且实用的检测工艺,特别是大直径桩很适宜。大量实践表明,在利用钻芯法进行对局部缺陷或水平裂缝检测时,其测试结果就不是十分准确;在使用钻芯法进行灌注桩检测时,必须要钻取芯样,这样势必会对工程实体造成局部破坏。
2.2.3 低应变法
低应变法是指采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振,实测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线,通过波动理论分析或频域分析,对桩的完整性进行判定的方法。具有现场测试简便、快捷、抽检面广、经济实用的优势。缺点是利用波形特征判别桩身缺陷存在多解,只做定性不做定量判断,而且不同桩身缺陷往往难以区分,通常要求检测人员具有丰富的实践经验。
2.2.4 高应变动力试桩法
高应变动力试桩法有凯斯法和波形拟合法两种,两种方法试验过程和采集的信号相同,两种方法在应用过程中各自的优缺点还是明显的,前者可以做到实时分析,能快速地对桩身完整性和单桩极限承载力做出估计,不过要受凯斯阻尼系数的制约,后者不依赖于凯斯阻尼系数而且测试的精度很高,不过计算复杂。
2.2.5 声波透射法
声波透射法是指在预埋测管之间并联接受声波,通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化,对桩身完整性进行检测的方法。它是检测灌注桩桩身混凝土的均匀性、桩身缺陷程度及位置,判定桩身完整性类别的有效方法。缺点是要预埋声测管,否则成桩后难以检测。
3 结 论
目前,桩基检测技术的研究和实践仍在不断地更新发展。要想有效地提高桩基检测的质量与效益,就要不断改善现有检测仪器的硬件性能及质量,并努力研发出新的更为完善的检测仪器,还需要加强对桩基检测技术理论的探究工作,寻求更精确的物理模型。把现有的桩基检测方法与当今的一些先进的信号分析方法有机结合起来,将是一个十分重要的研究方向。
参考文献
关键词:桩基检测;建筑工程
中图分类号:TU198文献标识码: A
随着建筑桩基础施工技术的不断进步,其检测技术的应用也日趋广泛,在实际应用中取得了理想的效果。桩基检测技术能够准确地判断成孔质量是否达标、单桩承载力和桩的完整性能否达到设计要求等,对于判断桩基施工质量,发现和解决桩基质量缺陷以及提升建筑工程桩基础施工质量有着重要的意义,因而在建筑工程施工中扮演着重要的角色。在此背景下,强化对桩基检测技术的研究和实践,有着很强的现实意义。
1 桩基检测技术要点
1.1 成孔质量检测
桩基成孔质量在灌注桩施工中十分重要,对混凝土浇筑后的成桩质量有着决定性的影响,响成桩质量的因素较为复杂。如桩孔的缩小会引起成桩摩擦阻力、桩端承载力和整桩承载力的降低;桩孔上部孔径的扩大会导致成桩上部侧阻力的增大同时赢下下部侧阻力的发挥,不但影响成桩质量,也会造成混凝土使用量加大和成本的提高。可见成孔质量对混凝土建筑施工影响显著,在混凝土关注前有必要对成孔质量包括位置、孔深、垂直度、孔径、沉渣厚度等进行全面的检测。
实际工程中,桩基成孔质量的检测应主要做好以下几点:
1)桩位偏差检查。桩位偏差即实际桩位与设计桩位的差值。在建筑工程施工中,影响成桩位置的因素复杂多样,如测量放线、护身埋设、钻机对位、钻孔质量、钢筋笼下方位置等等,以上因素施工不当均会造成实际桩位偏离设计桩位。可见桩位偏差在建筑工程施工中是难以完全避免的,但为了将偏差降低到最小,就应该加强每个影响因素的控制,并采取桩位偏差检测对策。桩位应在基桩施工前按设计桩位平面图放样桩的中心位置,施工后对全部桩位进行复测,然后测量该点偏移设计桩位的距离,并按坐标位置分别标在桩位复测平面图上。测量仪器选用精密经纬仪或红外测距仪;
2)桩孔径、垂直度检测。孔径和桩垂直度的检测方法可包括简易检测法、声波检测法和伞形孔仪检测法。建筑工程桩基检测技术人员在多年的灌注桩施工检测中,研究总结出了一些简易的孔径、垂直度的检测方法和手段,它们适合于在没有专用孔径、垂直度仪条件下的成孔质量检测;
3)孔底沉渣厚度检测。钻孔灌注桩成孔时要采用循环泥浆液对孔底和护壁进行清洗,将钻渣携带出孔。清洗效果与泥浆液的粘度、胶体率、含砂量等因素有着密切的关系。而不论采用何种泥浆液,成孔后总会有一部分钻扎未被携带出孔而是沉淀在孔底,此外混凝土灌注间隙过长也会引起孔底沉淀。为了保证混凝土施工质量,应在其施前对孔底沉渣厚度进行检测,常用的方法包括声波法、电容法、测锤法和电阻率法,其中声波法的应用较为广泛。其原理是:向桩底发射声波,利用遇到沉渣表面和遇到孔底持力层原状土返回的声波之间的时间间隔推算沉渣厚度,假设测头从发射到接受第一次反射波的时间间隔为,从发射到接收到第二反射波的相隔时间为,则沉渣厚度:
式中:H表示沉渣厚度,单位为m;C表示沉渣声波速度,单位为m/s。
1.2 桩基承载力检测
桩基承载力检测方法包括静荷载试验法高应变动测法:1)静荷载试验法。静荷载试验法主要是对桩基的静荷载进行检验,其方法有两种,一是横向静荷载测试,二是纵向静荷载测试,其中纵向静荷载测试在实际工程桩基检测中的应用较多。静荷载试验法通常被用于试桩检测,能够获得较为准确的信息和数据,对于优化桩基技术参数和提升桩基施施工质量有着重要的意义;2)高应变动测法。高应变动测法是采用重锤撞击桩顶,通过瞬间的冲击力引起桩身塑性变形,再对变形速度和曲线进行测量,对土系在接近极限阶段时的工作性能进行分析,以此来确定桩身的承载能力。
1.3 桩基完整性检测
桩基完整性检测的方法包括低应变动测法和声波透射法两种:1)低应变动测法。利用仪器对激振力量所引起的桩身变形,和周围土体的颤动速度进行测量记录,并根据波动理论对所得数据进行分析,从而对桩基质量进行分析和判断,进而得到桩身完整性的相关信息;2)声波透射法。声波透射法指的是利用超声波在混凝土中传播的参数,包括声速、频率、振幅的变化及其波形对桩基混凝土的连续性进行检测,并找出蜂窝、夹砂、断层的位置和判断其大小。
2 桩基检测方法的选择
随着建筑工程桩基检测技术的不断发展,实际检测工作中可供选择的技术与方法将不断增多,而每种检测方法的适用条件、优势与特点各不相同,实际检测工作中应结合桩基设计方法、施工工艺与检测条件等合理选择和搭配桩基检测方法,以下列举几种典型的建筑桩基检测方法:1)钻孔灌注桩的检测。采用高应变检测法对钻孔灌注桩进行检测效果比较理想,在条件允许的情况下,可在高应变检测法的基础上采用静载试验、钻芯法,对检测结果进行验证。而对于桩径较大的钻孔灌注桩,则可采用钻芯法配合声波透射法进行桩基质量检测;2)沉管灌注桩。低应变法对于桩身完整性检测有着良好的效果,对于沉管灌注桩来说,可采用静载试验法对单桩承载力进行检测,若冲击力满足要求,则可采用高应变法对桩身完整性与单桩承载力进行同时检测;3)打入式预制桩:低应变法和声波投射法对打入式预制桩的检测不适用,宜采用高应变法和静载试验进行检测。
3 总结
综上所述,桩基质量是影响建筑工程施工质量的重要因素,因此桩基检测人员应充分认识到自身工作的重要性和严肃性,强化对桩基检测技术的研究和应用,不断提升桩基检测工作的规范性和可靠性。桩基检测工作的关键在于控制好成孔质量,以及判断好桩基的承载力和完整性,实际工作中可供采用的检测方法和检测设备随着桩基检测技术的不断发展而日渐丰富,对此应针对实际工程桩基特点和检测需要合理搭配检测方法和灵活使用检测设备。
参考文献:
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[2] 可宅邦.桩基检测管理系统的制定与使用探析[J].城市建筑.2013(14):17
【关键词】高应变;动力测试技术;桩基;质量检测
桩基质量是否合格,主要检测桩基工程中单桩竖直的承载力能否达到规定的要求。而对桩基质量的检测传统方法是利用静荷载试验进行检测,但静荷载试验的第一个环节就是要对桩基进行称重,这一环节对于某些大体积高重量的桩基是不易完成的,所以也就意味着静荷载试验法在这些特殊条件的桩基质量检测中无法使用,但是高应变动力测试技术却不同,该技术通过无损探伤的方法,利用传感器、信号处理器等高科技的手段对桩基竖直承载力进行检测,减少了桩基检测的时间和工作量,并且在精度方面也更高,可以为桩基质量提供更好的保障,所以该技术应该得到更加广泛的推广和应用,本文结合某工程实践对高应变动力测试技术进行分析和讨论。
一、高应变动力测试技术的原理
高应变动力检测技术在七十年代起源于美国,我国是在八十年代才开始接触的,随着科学技术的发展,九十年代该技术逐渐的发展起来,并出现了很多与该技术有关的软件和仪器。高应变动力测试技术的主要测试原理是把桩基的应力波和速度波激发出来,并对其进行测量,分析桩基是否可以达到规定要求的承载力。这种检测方法对于桩基检测的要求比较低,能够适应多种环境的桩基质量检测。
二、高应变动力测试技术的方法
(一)CASE法
该方法是建立在对应力波的检测基础上,CASE法进行检测时需要将检测的单桩当成连续的等截面桩,再将检测到的结果应用波形理论进行计算,最终把检测的结果与桩基工程的要求进行比对,看桩基质量是否符合要求。CASE法检测后计算的桩基承载力数据,是单桩承载力的估算值,所以并不是特别精准,但是检测的过程比较简单,适合桩基工程在打桩时进行检测。
(二)阻力系数法
该检测方法是通过一维的波动方程检测桩基周围岩土对桩基的支撑力,在检测时需要设定三种假设结果对桩基进行检测。第一种假设是桩身与岩土是等抗阻状态;第二种假设是忽略桩基周围的岩土阻力,把阻力集中在桩基的顶部;第三种假设是桩基只有静阻力,忽略检测过程中应力波的传播消耗。最终将三种假设的数值规定为桩基承载力的理想数值进行承载力计算。
(三)波形拟合法
波形拟合法是现在所有的桩基承载力检测方法中最精准的一种方法,该方法可以将现场检测到的应力波变化输入到计算机中,由计算机进行综合的迭代计算,计算机会模拟桩基与周围岩土的离散模型,并对桩基和岩土参数进行假设,模拟出波动曲线进行求解,波动曲线会与检测结果曲线进行重复拟合,如果拟合不成功会重新设定桩基和岩土的参数,直至两者完全吻合再得出桩基岩土参数的最佳估算值,求解出桩基的承载力。
三、高应变动力测试技术应用的工程实例
某工厂进行工程技改,厂址周围交通便捷,公路、铁路多处环绕,地形平坦、视野开阔,工厂布局呈南高北低的趋势,并微向北倾斜,技改区域内的地质土层主要由第四系全新统(Q3)和晚更新统(Q4)等松散的沉积物组合构成,岩相方向在垂直和水平这两个角度变化较大,所以地层呈现出过渡相和交互层,经常以透镜体的形式出现,地层的岩相比较脆弱,主要由黏土和砂土构成,不能当做建筑物的地基,所以要通过一定方式的处理设置桩基。
在进行桩基质量的检测时,利用美国的PDA打桩分析仪器,对桩基的锤击利用四吨的柴油打桩机,打桩机锤重40KN,在进行450毫米桩基的锤击时,起锤高度2.5m,进行300毫米桩基的锤击时,起锤高度1.5m,打桩机锤头铺设胶皮保护垫,护垫厚度5cm。
利用高应变动力测试技术主要对4跟桩基进行了质量检测(表1),检测了每根桩基的贯入度,每根桩基的单次贯入都超过了2.5mm,这个检测结果表明了桩基周围岩土已经产生了塑性变形,并且桩基周围岩土的阻力也充分的发挥了出来。检测结果充分的表明了全部桩基都符合质量要求。
四、影响检测结果的原因
(一)原始资料
提高高应变动力检测技术对桩基质量的准确性,首先就要保证原始资料的精准,在利用高应变动力检测技术对桩基进行检测时,会把桩基检测的数据与原始资料进行对比,如果原始资料掌握的不够准确,那么就不能保证检测结果的准确性,所以技术人员要仔细的进行地质勘察,保证原始资料的精准,避免在桩基检测时出现误差。
(二)打桩时锤击的能量
锤击能量指的是打桩时的锤重和起锤高度,锤击能量会影响桩基检测中岩土的阻力值,锤击能量会使检测结果产生变化,所以想要准确的对岩土阻力进行控制,就必须控制好打桩时起锤的高度和锤重,如果锤击能量偏低,就不能激发岩土阻力,但如果锤击能量偏高,就会使桩基位置产生偏移,锤重会影响试桩的准确性,锤重越大打桩的冲击力也就越大,冲击力增大了可能会使打桩偏移预定位置,导致桩基检测结果出现误差,严重的可能会把桩头打坏。
(三)传感器安装
传感器是负责接收桩基在进行高应变动力测试时的应力信号的,计算机通过传感器发出的信号再加入实际的计算参数才能得出最终的检测结果,但参数的输入需要符合传感器的安装情况,例如弹性波速、横截面积等等,这些都与传感器的安装有关,传感器安装的越精确,检测结果也就越接近实际情况。
想要提高桩基检测的精度就要充分的了解桩基工程的原始资料,并在实际的测试过程中控制好打桩时的锤击能量,安装传感器时要保证安装在桩基顶部的侧面,使传感器的高度距离桩顶不小于桩径的两倍,提高所有桩基检测人员的综合素质,加强对桩基检测的实践。
结束语:
在利用高应变动力测试技术对桩基工程进行检测时,要注意检测结果与原始数据的对比,在原始数据不是特别充足的情况下要进行静荷载试验的分析,保证检测数据的准确性。高应变动力测试技术具有检测速度快、方法简单、适用范围广的优点,比传统的静荷载试验更加可靠。
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关键词:建筑工程;桩基检测;质量控制;措施
中图分类号:TU198 文献标识码: A
质量是建筑工程的生命,百年基业质量第一。不管是在何种建筑施工活动中,桩基施工质量直接影响整个工程质量,桩基施工质量的提升,不仅要依靠施工企业施工水平的提高,还要高度依赖桩基质量检测机构的工作。只有客观、准确的基桩检测技术才能够有效发现各种施工质量问题,为施工单位改进桩基施工方法提供有益指导建议,从而促进整个建筑工程施工质量的提升。
一、桩基工程检测的重要性
桩基是各种建筑物的基础形式之一,属于隐蔽工程,起着将结构上部荷载传递到较深和较好地层中的作用,是构筑物的重要组成部分,对工程结构质量和安全起着相当重要的作用。它是建筑物的基础,一旦基础失稳,势必造成整体建筑物破坏。因此,桩基的设计、施工和检测是桩基安全与稳定的先决条件,同时也是确保桩基础安全与可靠必不可少的三个环节。同时,桩基检测是对单桩承载力和桩身质量等内容进行全面评价的重要措施,它是评价桩基工程是否合格的依据,同时也是对不合格桩进行补强的基础。正是因为桩基是隐蔽工程,其检测和事故后的处理均较困难,因此,在桩基设计前和施工后都需要进行必要的试验和检测,以保证桩基工程的质量。
目前,我国桩基施工队伍庞杂,施工工艺各异,施工机具也良莠不齐,桩基的工质量不佳是较为普遍的问题,甚至有偷工减料的现象,如果不及时查出并采取补救措施,将会对整个工程造成无法估量的损失,这已被许多严重的桩基工程事故所证实。但是,从另一方面看,我国的桩基工程中,也确实存在着严重的浪费现象,最要的原因是没有充分发挥桩的承载力,设计没有按照规定的程序,根据试验资料提供桩承载力进行设计,而是按自己保守的估算来设计桩数和桩长等,从而造成了桩基工程的极大浪费,这与我国建设资源节约型社会的方向也是不相符合的。、
二、桩基检测技术
1、成孔质量检测。在桩的施工中,成孔质量的好坏直接影响到混凝土浇注后的成桩质量:桩孔的孔径偏小则使整桩的承载能力降低;桩孔上部扩径将导致成桩上部侧阻力增大,而下部侧阻力不能完全发挥;桩孔偏斜则会削弱了基桩承载力的有效发挥;桩底沉渣过厚使得有效桩长减少。因此,成孔质量检测对于控制成桩质量尤为重要。成孔质量检验的内容主要包括桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度等。
2、桩的承载力的检测。
(1)静荷载试验法。静荷载试验法用于检测基桩承载力静荷载试验法包括基桩竖向和水平承载力检测,工程中多用到竖向静载荷试验。静荷载试验法显著的优点是其受力条件比较接近桩基础的实际受力状况。静载试验主要适用于工程试桩的承载力检测,对于工程桩检测不能做破坏性试验。其检测精度高,相对误差在 10%范围内。
(2)高应变动测法。桩基高应变动检测,就是利用重锤对桩顶进行瞬态冲击,使桩周土产生塑性变形,在桩头实测力和速度的时程曲线,通过应力波理论分析得到桩土体系的有关参数,揭示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能,分析桩身质量,确定桩的极限承载力。
3、桩的完整性检测。
(1)低应变动测法。基桩的低应变动测法就是通过对桩顶施加较低的激振能量,引起桩身及周围土体的微幅振动,同时用仪表量测和记录桩顶的振动速度和加速度,利用波动理论或机械阻抗理论对记录结果加以分析,从而达到检验桩基施工质量、判断桩身完整性、预估基桩承载力等目的。
(2)声波透射法。声波透射法是利用超声波在混凝土中传播的声学参数,如声速 C、频率 F、振幅 A 的变化及波形来分析桩身混凝土的连续性及断层、夹砂、蜂窝等缺陷的大小、位置。
三、加强建筑工程桩基检测与质量控制的措施
1、 加强检测人员的综合素质
无论是对桩基检测到的数据进行记录,还是对其结果展开分析,都必须要由专业的人员完成。可以说,检测人员的技术能力与专业素养的好坏将会直接关系到桩基工程的检测结果,为了能够确保桩基工程检测结果的精准度,提升其检测水平,就必须要贯彻执行对检测人员综合素质的管理。并且,对长时间开展桩基检测的人员展开职能测评与岗位培训,进一步系统性地规范检察人员的工作原则,健全管理体制,开展强化教育。检测部门可周期性地进行相关检测专业的技术研讨会议,也可以根据实际的检测环境、工程以及地质等给检测人员实施针对性地专业培训,以此提升检测人员综合素质。
2、 合理地展开检测流程提交检测报告
在明确检测手段之后,检测人员就需要在实施阶段,根据具体的检测流程实施检测工作,且要提交规范的检测报告。规范的检测内容所涵括的内容主要有: 建筑工程概况、抽样选择、检测周期及所需的健全桩基工程检测制度的人工数量,健全检测质量系统。检测阶段,应当有专门人员在现场展开即时监督,提高检测控制机制,根据检测流程规范化展开。例如,在检测桩基的承载水平之时,则需首先展开对桩顶的科学预防,设置相应的沉降观测点千等。之后再对所涉及的数据实施准确记录,按照沉降数据展开绘制。
3、择取合理的工具展开检测
为了能够提升桩基工程检测结果的准确性,检测部门需要在常规的检测手段的背景下,择取合适的桩基工具进行辅助。在检测阶段,检测人员应当灵活地使用检测工具,力图将检测结果的误差值降到最低。例如: 在对灌注桩进行检测时,为了保证桩基完整性,检测人员可通过钻机工具展开取样,在对混凝土强度进行检测时,则可以使用例如锯切机配合钻机共同应用。
4、 加强管理工作的规范化建设
《桩基检测工作手册》既是桩基检测单位开展业务工作和现场测量情况的起初记录,又反映桩基检测单位的工作实绩, 也是对桩基检测单位工作情况进行考核过程中的动态管理的重要依据。要求各桩基检测单位像执行“桩基检测报告统一格式”一样,重视“手册”的填写,确保原始数据的真实性、准确性和完整性。
5、采用合同管理与市场监督约束桩基检测
加大市场行为的管理和约束力度,推行桩基检测合同审查备案制度和制定桩基检测行业自律公约。对自身专业水平和道德素质低的检测单位应进行严肃的查处,严肃查处利用不正当手段进行恶性竞争的单位,确保桩基检测行业有序健康地发展。
6、利用现代网络技术促进行业健康发展
要充分利用现代科技技术,采用网络信息技术提升桩基工程管理水平,将基桩检测工作全过程纳入到网络监控范围内。一方面,通过网络渠道可以提高基桩检测工作沟通效率,更好处理各种工作数据,提高检测行业市场透明度,引入良性市场竞争。另一方面可以及时桩基工程质量信息,让社会对工程质量有一个更为直接的了解,增强社会舆论对桩基工程检测单位的监督约束,以增强检测单位及检测人员质量意识、法律责任意识。
综上所述,在建筑工程中桩基检测技术的运用而言,符合标准的检测数据会为建筑工程的安全提供保障,虽然可能在技术运用方面还是存在一定的问题,但是科学人员不断的努力,科学技术的不断进步,相信完善的技术会使社会经济更上一层。
参考文献:
[1] 张智彪.刍议桩基检测技术在建筑工程中的应用[J].中国房地产业,2012(02).
高层建筑的基础工程建设会大量采用桩基施工技术。作为重要的施工内容之一,桩基的质量直接决定了建筑的质量和安全性。桩基施工一般情况下都是隐蔽施工,质量检测时存在一定的困难。相关部门一直致力于通过合理、有效、科学的检测工作,确保桩基的承载力符合建筑要求。文章针对目前建筑工程桩基检测中存在的问题,提出了一些改进对策。
关键词:
建筑工程;桩基检测;超声脉冲
桩基工程是建筑结构的根本,决定着建筑结构的安全性与可靠性。合理的应用桩基质量检测方法,提高相关检测的质量和效率,对于建筑工程的质量和安全具有重要意义。
1建筑工程桩基检测的主要方法
1.1钻芯检测法
大直径钻孔灌注桩,由于设计荷载大,很难采用静力试桩法进行检测,因此,常以地质钻机沿着桩身的长度方向进行钻芯取样,通过观察和检测芯样的质量来确定桩的质量。钻芯检测法需要对桩身进行包括灌注桩桩长、混凝土强度、桩底沉渣厚度、桩端岩土性状、桩身完整性等内容的检测。这种方法虽然在一定程度上解决了对大直径钻孔灌注桩的检测难题,但是在实际操作中,需要的设备庞大,且费工费时,检测成本也相对较高,最重要的是这种方法只能通过抽样检查反映钻孔范围内小部分混凝土的质量,不能进行大面积检测。
1.2超声脉冲检验法
此法基于对混凝土缺陷的检测。在桩的混凝土灌注前沿桩中,沿其长度方向将若干根检测用管道进行平行预埋,然后将超声检测和接收换能器的探头放入管道进行同步移动,在不同的深度对桩身进行检测。并收集超声脉冲穿过混凝土时的各项参数,利用超声测缺原理对每个横断面的混凝土质量进行检测,以实现对桩基的全面检测。
1.3射线法
此法利用放射性同位素辐射线,对桩基混凝土进行照射,通过接收仪对桩基混凝土的衰减、吸收、散射现象进行记录。射线强弱的变化可以反映出混凝土质量的不同或其中所存在的缺陷,以北可以对桩的质量进行判断。
1.4静载荷试验
通过对桩顶进行竖向压力、竖向上拔力或水平推力的逐部逐级施压,对桩顶部随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移等现象进行观测,从而确定单桩的承载力的检测方法。在静载荷试验中,主要方法有锚桩法、堆载平台法、地锚法、锚桩和堆载联合法、孔底预埋预压法等。
1.5桩基的动力检测法
又称为动力试桩,此法是相对于静力检测而言的,桩静力检测由于其试验室的加荷过程比较慢,使得桩土产生的加速度微小,各部分随时都处于静力平衡状态。而动力检测法主要有高应变法和低应变法、声波透射法等。
2建筑工程桩基检测存在的问题
2.1参差不齐
目前,我国部分检测单位,存在办公环境老旧、拥挤等问题,致使相关工作无法得到有效开展,如因不具备相应的条件,不能专门进行重要档案资料的存放等。而在技术机械设备方面,还存在着静载实验装备能力超标、只能采用进品设备进行高低应变力检测、无法定期进行计量器的标定等问题。
2.2管理混乱
由于缺乏法律观念和责任意识,部分检测单位内部没有进行相关的监督、管理机制的建立和完善工作,即使是设立了相关机制,也没有进行有效执行,导致管理制度形同虚设。另外,部分检测单位还存在专业持证人员过少,管理人员流动性大,导致无证人员进行实际检测的问题。
2.3检测市场不规范
为适应激烈的市场竞争,一些地方出现了垄断经营的现象,甚至一些不具备相关资质的单位也加入市场竞争,导致目前的检测市场出现管理不规范、片面压价的现象,部分检测单位失去了工作的积极性,在实际工作中现场数据采集不认真、草率处理数据资料,严重影响了检测工作的质量和相关技术的发展。
2.4检测结果不精确
在实际泊检测工作中,很多原因都能导致检测结果不精确的问题。比如,相关数据不齐全、不准确,导致检测结果简单、表达含糊;相关实验内容不符合执行规范,文件记录草率、潦草、随意涂改,具体操作中相关设备的安装不标准、数据曲线手工绘制误差大。
3建筑工程桩基检测对策
3.1完善各项规章制度
首先应从完善相关的规章制度入手,以《建设工程质量管理条例》为基础,加强各项规章制度的建立、完善工作,从而促使相关单位加强对桩基检测工作的管理力度。
3.2建立行之有效的监管机制和体系
政府部门应发挥监督管理作用,通过强制性的标准加强质量检测体系的完善,并制定切实有效的管理办法,完善桩基检测方法,使各检测单位严格执行国家现行的规范规程。
3.3提高检测人员的业务和道德素质
加强对相关工作人员的培训工作,从法律法规、行业规范,到专业技术等多个角度提高工作人员的质量意识、责任意识和道德意识,使检测人员正确输入、分析、判断相关数据,进而实现对从业人员整体职业道德素质的提升。
3.4强化管理体系
想要实现管理体系的规范化,必需以科学的管理模式为基础,克服传统管理模式中存在的不良行为。还应将计量认证和ISO质量体系引入相关的管理体系中,促进检测质量保证体系的建立健全,将管理工作切实落实到相关检测的各个环节中。
3.5加强管理工作的规范化
《桩基检测工作手册》是对桩基检测单位最基本的工作规范化管理手册,它从检测的现场初始测量、记录,到分析研究,再到相关考核,对桩基检测的实际操作过程进行严格的规范。是实现相关检测的动态管理的重要依据。因此需加强检测单位对手册填写和管理的重视程度,保证测量数据的真实、准确、完整。
3.6采用合同管理与市场监督约束
桩基检测政府相关管理部门应大力推行桩基检测合同审查备案制度,制定桩基检测行业自律公约,以此实现对市场行为的管理和约束力度,杜绝市场的恶性竞争行为,对不符合从业资格的检测单位坚决予以查处,从而确保桩基检测行业的健康、长远发展。
3.7利用现代网络技术
利用网络系统对实际的桩基检测信息进行公布,加强检测工作的公开、透明力度,促进相关单位有序的市场竞争,通对相关信息的公布加强社会各界对工程质量的进一步了解,以社会舆论的力量监督建筑工程的桩基检测质量。
作者:马国平 单位:杭州富阳建筑工程质量检测有限公司
参考文献:
[1]陈军.建筑工程桩基检测技术实践与探析[J].建筑技术开发,2016,(9):89-90.
【关键词】桩基;检测方法;质量控制
前言
桩基是隐蔽工程,支撑着地面上的构筑物,它是建筑物的基础,其质量优劣直接影响到这些建筑物的安全。在桩基础的施工过程中,桩基检测是一个不可缺少的环节。近年来桩基础在高层建筑和铁路建设中广泛使用,随着建设单位对工程质量要求的提高,基桩检测技术将发挥越来越重要的作用。建设工程质量是工程建设的关键,任何一个环节或部位出现问题,都会给工程的整体质量带来严重后果,直接影响工程的使用效益。近几年,随着在各类基坑中开挖围护桩和承载基桩的广泛应用,桩基工程的施工质量越来越受到工程技术人员的重视,桩基是建设工程最下面的结构部分,埋于地下,属于隐蔽工程,其质量的好坏将直接影响到上部主体的使用,所以怎样进行质量控制,使得桩基能符合工程质量的要求就显得尤为重要。
1 通常采用的桩基检测方法分析
1.1 钻芯检测法。采用岩芯钻探技术和施工工艺,在桩身上沿长度方向钻取破芯样及桩端岩土芯样,通过对芯样的观察和测试,用以评价成桩质量的检验方法称为钻孔取芯法,简称钻芯法。钻芯检测法属于局部破损检测法,它是按规定的抽检比例进行检测,或对桩质量有疑问时采用,通过检测可判断桩身的完整性、混凝土强度、桩长、桩底沉渣厚度及持力层性状能否满足设计及规范要求。钻芯取样是钻芯法检测中的重要环节,其质量好坏直接关系到整个桩基质量评价的准确性。钻芯检测法是检测现浇砼灌注桩的成桩质量的一种有效手段,不受场地限制,特别适用于大直径砼灌注桩。钻芯法还是检验灌注桩砼强度的可靠方法,这些检测内容是其他方法无法替代的。但该法取样部位有局限性,只能反映钻孔范围内的小部分砼质量,存在较大的盲区,容易以点代面造成误判或漏判。钻芯法对查明大面积砼的疏松、离析、夹泥、孔洞等比较有效,而对局部缺陷和水平裂缝等判断就不一定十分准确。另外,钻芯法还存在设备庞大、费工费时、价格昂贵的缺点。因此,钻芯法不宜用于大批量检测,而只能用于抽样检查,或作为对无损检测结果的验证手段。
1.2 超声波检测法。超声波检测是通过测定超声波在混凝土中传播过程中的声度、波幅、频率、声时等声学参数,而反映混凝土的质量。对于组成材料相同且配合比一定的构件,其内部越致密,孔隙率越低,则声波波速越高,波幅越大,频率越高,强度也越高。另外,当混凝土含石量较高时,平均声速增高而强度可能变化不大,因而声速亦可以反映混凝土的均匀性。超声波检测法具有比较突出的优点:检测全面细致,范围可覆盖全桩长的各个横截面,信息量相当丰富,现场操作简便快捷,不受桩长、长径比限制,也不受场地限制。数据易于处理、分析和判断,确定桩身混凝土缺陷的位置、性质、范围、程度、结果准确可靠。特别是对嵌岩桩还可以检测出桩底沉渣厚度及沉渣范围。但是该方法只对已埋设声测管范围内的砼进行完整性检测,声测管以外(包括持力层,扩孔部分等)不在检测范围内。地质条件复杂(如溶洞地区),主墩桩或较重要部位的桩基,在设备条件允许的情况下一般宜采用超声波检测。
1.3 静载实验法。桩基工程中单桩竖向承载力的确定十分重要。在单桩竖向承载力检测上,最原始及最可靠的方法就是静载试验法。桩基静载荷试验法指在桩顶施加荷载,了解在荷载施加过程中桩土间的作用,最后通过测得P-s曲线的特征,判别桩的施工质量及确定桩的承载力。试验装置由反力系统、加载系统和监测系统组成。通过施加荷载量测各级荷载及其对应的沉降变形。根据荷载一沉降曲线、沉降一沉降随时间变化特征确定单桩承载力由于静载荷试验与任何动荷载试验相比,所施加的荷载速率最慢,最接近于实际桩的承载力。因而,国内外均将静载荷试验的结果作为桩承能力的标准。静载荷法显著的优点是其受力条件比较接近桩基础的实际受力状况。由于该方法结果直观、可靠性高,因此检测结果可以作为设计依据。但费用较高、周期较长,故多在重要工程或对桩基有特殊要求的工程中应用。
2 桩基检测的质量控制
基桩工程是建筑工程中最重要的隐蔽工程,但桩基工程质量受多项因素的影响,如工程勘察、基桩设计、环境变化、施工质量等,尤其施工质量最难控制,对桩基工程质量影响最大,所以熟悉桩基础施工中常见质量事故以及事故发生原因,并了解常见质量事故的处理方法,才能有效控制桩基工程质量,保证整体工程的安全。
2.1 加强成孔检测工作。从桩基施工工序来看,桩基检测分为成孔后检测和成桩后检测两大部分,我国桩基检测技术发展的特点是成桩检测技术优于成孔检测技术,而从防患于未然的观点看,桩的成孔检测应比成桩后检测更为重要。
2.2 桩基设计等级与载荷与承载力。根据桩基破坏造成建筑物的破坏后果的严重性,桩墓设计时应根据GB50007-2002《建筑地基基础设计规范)第3.0.1条和JG94-94(建筑桩基技术规范》第3.3.3条选择适当的设计等级,桩基是否进行沉降计算和如何确定桩基承载力与其设计等级直接相关。同时,为了桩基设计符合安全实用、经济合理的要求,上部荷载和桩基承载力的准确计算和取值是至关重要的,基桩设计计算的荷载取值应全部按新版规范GB50009-2001《建筑结构荷载规范》要求,如果计算不准确就会留下安全隐患或造成浪费。
2.3 对桩身强度的看法。影响桩承载力的主要因素是桩身强度和地基土对桩的支承能力(摩擦、端承)。现行的质量评定标准将桩的混凝土试块强度等级作为质量检验的保证项目之一,这无疑是必需的。但是,在工程实践中往往遇到混凝土试块强度等级与动测推断的结果不尽一致的情况,于是有关方面会各执一词,使得对桩基质量难下定论。事实上,桩基工程的工况远比上部结构复杂,施工又存在不可预见性,一味强调试块强度等级会有失公允。对于一般工业与民用建筑的二、三类桩基,只要是委托资质过硬的检测单位测试,依据推测的桩身强度等级,应该可以作为质量评定的主要依据。因为,室内实验表明,混凝土强度等级与弹性波速有较好的相关性。不过,桩的检测数量和部位必须符合设计和现行规范的要求。混凝土试块强度等级作为现浇混凝土质量控制的必要手段,可以辅助评定和分析。桩承载力桩基的质量,说到底是其承载力必须符合设计要求。然而,如此一项重要内容在现行的质量验评标准中却没有提及。标准的保证项目中要求:施工的“原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定”,“成孔深度必须符合设计要求”等等,是很有必要的.但施工常识表明,这些与保证桩的承载力没有必然的因果联系。
3 结语
桩基评定是一项全面、系统、综合的评价。只有根据实际情况选用不同的检测方法,各种方法相互配合和补充,使其在桩基检测中发挥不同的作用并将检测结果与建筑物安全等级、抗震设防等级、地质条件、基础形式、建筑规模、设计要求等充分结合起来,全面系统地开展综合分析,才能做出准确可靠的评定。而且检测技术发展较快,每种检测方法各有优缺点,不可过分依赖某一种检测方法。由于桩基施工的隐蔽性,成桩后也不易检查验收,尽管目前此桩基施工工艺正日益完善,但往往由于各种质量因素的影响,往往使得成桩质量不理想,为了保证施工质量,采取正确的控制措施,采取先进的桩体质量检测手段以确保桩基施工质量就显得极为重要。
考文文献:
[1]GB50007-2002.建筑地基基玻设计规范[S].
【关键词】低应变检测;波速;合理确定
随着我国工程建设领域的不断发展,人们的生活水平和质量得到了很大程度上的提高,工程建设的质量因而逐渐成为社会各界日益关注的重要问题。对于工程建设而言,其桩基的施工是保证其安全性和实用性的重要影响因素,因而常常被放在工程建设的重要位置之上。在我国桩基检测技术发展的现阶段,通常采用的是低应变反射波法,但是由于受到环境因素、施工工艺以及土层性质等多方面的影响,使得其检测波速无法实现合理的确定,使得工程建设的质量得不到应有的保障,进而影响到人们的人身安全和社会的发展。相关的技术人员必须重视对桩基低应变的检测工作,对影响波速的因素进行深入的分析,在工程建设的实际当中实现对波速的合理确定。
一.低应变反射波法概述
1.基本原理
低应变发射波法应用的理论基础是振动和波动理论,其实质就是利用弹性应力波能够在混凝土中实现反射及传播的特性,来实现对工程桩基质量进行检测与判断。
假设桩基的截面积为A,反射的波速为C,β为桩基施工所选用材料的密度,在桩基界面所产生的阻力为Z,以此来表示桩基质量的实际情况,那么Z=β×CA。使用工具对桩基顶部进行敲打,所产生的应力波会始终以C的速度进行传递,当应力波受到外界环境等因素的干扰时,阻力Z就会使其一部分向上发生反射,一部分会继续保持向下传递,直至桩基的最底端。技术人员可以通过对反射波的平均速度的确定,找出桩基中存在问题的具置。
2.存在的问题
利用低应变反射波法对工程的桩基进行质量检测,虽然在实际中取得了一定的成效,但是由于受到各种不可控因素的影响,使其检测中出现了一些实际的问题,主要体现在以下两个方面:
2.1被检测桩基的强度要求不明确
一般情况下,被检测桩基的材料内强度会随着时间的延长而增加,其材料的物理力和声学参数的数值变化也会逐渐趋于稳定。但是由于受到气候变化和施工环境等因素的影响,对桩基材料强度的检测无法在工程竣工前得以完成,从而无法确保桩基的完整性。
2.2反射波速无法精确控制
通常情况下,在低应变检测桩基完整性的工作当中,利用反射波的时间、幅度等就可以判断出桩基出现缺陷的具置和缺陷的严重程度。但是,如果桩基的内部发生了多次的变径情况,就会对反射波产生较为严重的干扰,无法实现对波速的合理确定,进而影响对桩基质量检测的成效。
二.影响波速合理确定的因素
在对工程桩基质量进行低应变检测的过程当中,对其反射波的速度进行合理的确定是一项非常重要的内容,对于工程桩基缺陷位置和情况的判断会产生直接的影响。但是,实际上,其波速会受到多种因素的制约,导致技术人员相关的判断出现误差,主要包括了以下几个方面:
1.震源的选择
利用反射波法对桩基进行质量检测的前提就是对震源的选择。由于不同的击打方式会产生不同的波形曲线,因此,只有正确地对震源进行选择,才能够使信号的传播直至桩基的最低端,从而获得有效的反射信号;此外,击打方式的轻重和垂直度也会对信号的传播产生影响。
2.传感器的安装
传感器是接收反射信号的最重要的设备,其质量和安装也会对波形产生影响,因此,必须要保证传感器与桩基形成有效的接触。为了能够更加合理地确定波速,应该选用轻小的传感器,避免传感器与技术人员的身体发生接触;需要注意的是,为了精确的控制波速,尽量选用黄油来安装传感器。
3.土层土质
桩基周围的土层土质也是影响波速确定的重要因素。在对桩基波形曲线进行分析研究的时候,技术人员应该充分的考虑到桩基底部的虚土沉渣以及软硬土层对反射波的影响,避免对桩基的实际情况发生误判的情况。
三、 低应变检测的实际应用
1.工程实例
XX省某居民小区采用锤击的方式,对混凝土预应力管桩基础进行检测。工程中的桩基直径为400mm,桩基的长度为4.2m,桩身的混凝土强度等级为C80,其中单桩的竖向承载力为1200kN,传感器为加速度计表。作业时,技术人员用尼龙锤进行敲击,每次敲击的时间间隔为12μs。
图:反射波速度与时间的曲线图
经过技术人员的分析,得知桩基底部第一次的反射时间为1.78ms,第二次反射时间为3.67ms,根据两次反射时间差确定出桩基混凝土的波速为4399m/s;如果按照第一次的反射时间为标准进行计算,其波速为4607m/s,二者之间的相对误差为6.2%。
2.低应变检测中波速的合理确定
2.1提供动力参数
为了确保波速的合理性,首先要为其提供准确的动力参数,以此进行的计算和分析,才能得到具有一定规则的波形。以准确的动力参数为标准,所得到的纵波的波速较为平稳,据此进行波速的确定,不仅可以检测出桩基的实际质量,还能测量出其实际的承载力。
2.2正确选择与安装传感器
为了使得所获取的信号和数据精确稳定,在对工程桩基进行低应变检测的时候,要选用谐振频率较高、量程范围较广的传感器;为了保证传感器的灵敏度,其安装工序应该严格以实际的桩基强度和测量范围为依据。
2.3合理控制检测试验的方法
桩基低应变检测中,在桩基外顶部所施加的震动信号会沿着桩身的进行传播,如果桩基中存在质量缺陷,应力波在抵达缺陷区域的时候就会产生反射波,技术人员可以通过对反射波的速度和曲线图来进行相关的判定。为了使波速更为合理,应该使检测试验的次数不少于3次。
2.4合理进行信号的筛选与采集
由于不同工程的桩基大小的不同,使得其检测点的设置也不同,一般情况下2―4个,为了确保反射信号的精确,所采集的有效信号数量应不少于3个;如果这三个发生重现的情况,就必须重新进行检测。
结束语:在我国工程建设领域不断发展的当下,低应变检测的方法已经逐渐成为工程桩基检测中的最主要的技术手段。随着我国科学技术水平的不断提高,其检测技术也在工程施工中得到了广泛的应用。为了合理准确的控制波速,技术人员必须要掌握其检测工艺与方法,合理的选用传感器,在对桩基附近的土层土质和混凝土材料进行了充分分析的基础上,根据波形的情况对桩基的质量进行科学地判断。
参考文献
关键词:桩基检测;检测技术;建筑工程;运用
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 04-0137-02
在我国,桩基检测技术已经发展了几十年的实践,所取得的成果也较为显著,尤其在检测方法的正确使用与检测手段的大范围推广方面,为建筑工程的顺利进行提供了有力的保障。在桩基检测过程中,检测人员能够完成对各种桩基检测方法的合理运用,能够依据理性的思维方式和正确的操作规程进行检测操作,这对桩基检测市场形成了一定的积极导向,是这一领域的管理和监督工作取得了良好的效果[1]。当前,我国桩基检测行领域的总体状况趋于良好,大量的与此相关的专业技术人才充实到了这一领域之中,为该领域提供了良好的智力支持,也为该行业的发展做出了积极的贡献。但是,在这一事实的背后,由于历史和现实的多种原因,不同地区、同一地区的不同施工单位之间对桩基检测的方式、方法、标准等存在一定的差异,对桩基检测的管理也存在不规范的情况。在这种情况下,提升检测人员的水平,规范检测报告,全面的反映桩基特性就成为亟待解决的问题。更为重要的是,在建筑施工之中,桩基作为一种隐蔽的基础性工程,对地面上的建筑物起着重要的支撑作用。因此,桩基质量的优劣将会对建筑物的安全产生直接的影响。而随着我国工业社会的不断进步,建筑领域得到了前所未有的快速发展,桩基工程也越来越多,如何对桩基工程进行质量检测就成为社会普遍关注的问题。本文以此为视角,对建筑工程桩基检测技术与运用问题进行了系统的研究,旨在通过本文的工作,对我国建筑事业的发展提供一定的可供借鉴的信息。
一、建筑工程桩基质量检测的内容
(一)桩的完整性检测
从理论上讲,建筑工程基桩质量检测实际上是对桩顶施加较低的激振能量,从而使桩身和周围的土体产生微幅的振动。与此同时,要通过仪表量测与记录桩顶的振动速度与加速度,并通过波动理论和机械阻抗理论等,对检测的记录结果进行分析和处理,以便完成对检验桩基施工质量的检测,对桩身的完整性做出准确的判断,对基桩承载力给出一个合理的评估值等[2]。当然,在一般情况下,声波在正常混凝土中传播的速度是有限制的,但是,只要声波的播路径恰遇混凝土的缺陷时,声波的传播路径和传播速度就会发生改变。比如,声波会逐渐衰减,声波的传播时间更长――这些参数都能够作为利用超声波判断桩身混凝土质量的依据。
(二)成孔质量和承载力检测
在建筑工程的灌注桩施工过程中,成孔质量的优劣将直接影响混凝土浇注后的成桩质量。这是因为,如果桩孔的孔径偏小会减少成桩的侧摩阻力和桩尖端的承载能力,这样一来,整桩的承载能力就会随之降低;而桩孔上部的扩径还会知识成桩上部的侧阻力明显增加,但是其下部侧阻力却难以得到全面的发挥,当然这也会增加单桩混凝土的浇注量[3];另外,当桩孔偏斜到一定程度时,桩竖向承载受力特性将会产生偏移,这会明显降低基桩的承载力,其效用难以得到有效的发挥。而在桩的承载力方面,它和加荷速率之间的关联十分密切。可是和其他动荷载试验进行比较后发现,它所施加的荷载速率是最接近工程实际的。因此,所得到的试验结果也与实际桩的承载力最为接近。
二、建筑工程基桩检测的关键技术
(一)静力试桩检测技术
在目前情况下,在对桩基的承载力检测中,静力试桩技术是最为可靠的评估标准,是其他桩基检测技术所无法全部替代的。静力试桩技术的优势十分明显,它能够直观的给出检测的结果,检测过程安全可靠,其科学性依据是其最大的优点所在。因此,在建筑工程桩基检测中得到了广泛的应用,也取得了良好的使用效果。静力试桩技术主要应用于对基桩承载力的检测,主要涉及到基桩竖向检测与水平承载力检测两种,在建筑工程中,竖向静载荷检测的应用频率略高。这是因为,静力试桩技术的受力条件更加接近桩基础的实际受力情况,并且不会对建筑工程的桩基产生破坏性的影响,检测精度也相对高,相对误差处在可以接受的范围之内[4]。
(二)钻芯检测技术
该技术的实施要借助于钻孔机进行,钻孔机往往要携带十毫米的内径钻头。其工作原理是:首先对被检测的桩基通过抽芯的方式进行取样,完后以所取出的芯样为基础,对桩基的基本情况――包括桩基的长度,桩基的局部缺陷,混凝土的硬度和强度以及桩底的沉渣厚度和持力层的实际情况等――做出进一步分析与判断[5]。通过该技术的运用,能够对灌注桩的桩长和桩身混凝土强度以及桩底沉渣厚度进行有效的检测,并能够对桩端的岩土性状做出准确的判别,并能够因此得到基桩混凝土的质量等级。
(三)低应变检测技术
低应变技术一般应用于钢筋混凝土灌注桩方面以及预应力混凝土桩等,其优点十分明显,通过该技术对桩基质量进行测试时,对设备的要求相对较低,检测的速度也会更快,还会节省一定的成本低。该项技术的工作原理是:首先要在桩顶面施加低能量的瞬态或者稳态激振,目的在于桩能够在相应的弹性范围内完成弹性振动;然后,将因此产生的应力波向纵向进行传播,最后,通过波动运力与振动理论,对桩身的完整性做出客观的评价。这一技术的作用是十分明显的,目的在于对基桩的完整性进行普遍的查找,并以此判定桩身的缺陷程度、位置和能够进行弥补的措施等。
(四)高应变检测技术
高应变检测技术是以打入式预制桩为基础逐步的发展起来的,到现在为止,试打桩与打桩监控已经成为其基本的功能。该技术的主要功能在于对单桩竖向抗压承载力进行判断,看其能够满足设计的需要。与低应变检测技术相比,它也存在着一定的明显的优势[6]。比如,除了使用过程相对简便、方便快捷外,在检测的有效深度方面明显优于低应变技术,尤其在判定桩身水平整合型缝隙以及预制桩接头等缺陷时,高应变技术会对“缺陷”能够产生的影响最初准确的判别,能够得出缺陷程度在多大程度上影响竖向抗压承载力的信息。
(五)声波透射检测技术
该项桩基质量检测技术的工作原理在于:首先要在桩内预埋纵向声测管道,并把超声脉冲发射与接收探头放到声测管中,在管中要添加足够量的清水,使其起到耦合的作用,然后,通过仪器发出周期性的电脉冲,并经由发射探头进行发射,在穿透混凝土之后由接收探头接收,并进一步的将其转换成电信号,最后通过数据处理系统将接收到的信号参数进行综合判断与分析,从而得出混凝土各种内部缺陷的性质、大小、位置等信息和关键指标[7]。
(六)动力试桩检测技术
该技术的出现是以应力波理论和振动理论为基础的。在具体的建筑工程桩基质量检测的过程中,其特点和优势是十分明显的。主要表现在:(1)而在高应变检测中,凯斯拟合法和波形拟合法会交替使用,当然,两者的过程和所采集的信号是保持一致的,在应用过程中的优势也十分明显――前者能够对检测结果进行及时的分析和处理,并能够对检测对象的数据进行估计和预测;后者则并不需要依靠凯斯阻尼系数进行检测,相反其检测精度却达到了较高的水平,但是从计算过程来讲,要较之于前者来说更加复杂;(2)检测设备相对轻便,在检测的过程中由于不同环节之间的吻合度较高,检测过程更加快速,所产生的费用也相对较低;(3)在检测的过程中,如果使用低能量时的瞬间或者稳定状态激振,将会使得桩基在相应的弹性范围内出现低幅的振动趋势。
三、运用桩基检测技术,提升建筑工程的质量
(一)提高检测人员的业务水平,促进建筑行业健康发展
人是建筑工程领域中的第一要素,因此提高建筑工程检测从业人员的技能和综合素质就显得极为必要。为此,需要对上岗的检测人员进行定期或者不定期的技能培训和职业道德教育,尤其要对相关的负责人进行相关的法律法规知识的普及和相关文件的学习工作,只要这样,才能全面的提升建筑施工企业的质量意识,使其出具的报告更加准确和客观,分析和判断的结果更加符合客观实际。此外,还应该通过现代化的技术手段使桩基质量检测工作时时处于能够被监控的范围之内[8]。比如,通过网络系统对桩基检测的信息进行及时的,保证桩基检测市场处于公开、透明的环境之中,使得检测单位之间的竞争更加有序,这同时也能够促进这一领域能够沿着健康、快速发展的道路不断取得新的进步。
(二)通过规范管理约束桩基检测
在建筑施工的过程中,任何一个环节都应该注重管理工作的重要性,要加强其规范化建设,以《桩基检测工作手册》等相关的操作规程为依据,积极有效的开展业务工作,及时准确的对现场测量情况进行登记和记录,全面的反映桩基检测单位的工作实际,实现动态的管理。在这一过程中,要对其专业水平与道德素质相对较低的检测单位进行必要的约束和业务限制,使桩基检测行业的健康发展得到保障。
(三)构建行之有效的监管管理机制
为了提升建筑工程的质量,首先需要以《建设工程质量管理条例》的有关精神和具体要求为依据,全面的构建和完善建筑工程检测的相关制度,尤其要对桩基质量检测组织与桩基检测工作的管理加以重视。此外,还需要最大限度的完善建筑工程与桩基质量检测相关的法律法规。在政府方面,要建立行政主管部门的监督体系,强化对桩基质量的检测监督与管理,在一些特殊的环节或者对桩基质量要求较高的环节,要体现强制性的执行力度。此外,应该号召和约束建筑工程施工单位,使其能够按照国家现行的规范、规程对桩基进行质量检测,只有达到验收的便准,才准其进行后续的施工。
四、结束语
在当前情况下,建筑工程的桩基检测已经成为一个新兴的行业,对我们的现实生活正产生着积极的重要的影响。尤其是近30年来,我国建筑工程的施工建设取得了前所未有的成绩,一些现代化有效的技术手段逐渐的应用其中,桩基检测技术就是其中的一个大的类别。随着我国经济社会的不断发展进步,桩基检测技术不断应用到了桥梁设计,高层建筑的规划,重型厂房和港口码头的重建以及海上采油平台的施工之中,桩基工程的可靠性正在不断得到强化,相关技术在其中扮演的角色也越来越重要。
参考文献:
[1]刘金砺.桩基础设计施工与检测[M].北京:中国建材工业出版社,2001.
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