时间:2023-06-02 09:19:47
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篇桩基检测方法,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
关键词:低应变检测;桩基;缺陷
中图分类号: U231 文献标识码: A
引言
随着我国建筑事业的发展,桩基已成为一种重要的基础形式,在高层建筑、重型厂房、桥梁、港口、码头、海上采油平台、核电站工程以及地震区、软土地区、湿陷性黄土地区、膨胀土地区和冻土地区的地基处理中得到广泛地应用。桩基工程除因受岩土工程条件、基础与结构设计、桩土体系相互作用、施工以及专业技术水平和经验等关联因素的影响而具有复杂性外,桩的施工还具有高度的隐蔽性,发现质量问题难,事故处理更难。因此,桩基检测工作是整个桩基工程中不可缺少的环节,只有提高桩基检测工作的质量和检测评定结果的可靠性,才能真正地确保桩基工程的质量与安全。如何快速准确地检验工程桩的质量,以满足日益增长的桩基工程的需要是目前土木工程界十分关心的问题,也是长期以来国内外许多学者、研究人员和工程技术人员从事的一个研究课题。
一、低应变法桩基检测简介
低应变法检测桩基时,操作简便、快捷,并能较好地反映桩基质量,因此得到了广泛的应用。桩基采用低应变法进行质量检测时,应预先在桩顶设置传感器,然后用小锤敲击桩顶,使桩产生应力波信号,进而传递到传感器中,这样就可以根据应力波理论研究桩土体系的动态响应,通过反演分析得到桩基的频率信号和速度信号,最终获得关于桩基质量的分析结果。
应力放射波法假设桩基为一维截面的匀质杆件,具有连续弹性,其沿桩身传播的应力波不受周围土体的影响,它以应力波在桩身中的传播反射特征作为研究对象,从而寻找桩基质量问题。检测时,先用小锤敲击桩顶,施加一个瞬态振动,从而在桩内激发应力波,大部分应力波将在桩内传播,这是因为周围土体与桩体对应力波的抗阻性能相差太大,当波长L>>桩径D,应力波波长λ>>D 时,可以将桩看做一维杆件,从而可以运用一维杆波动方程计算应力波在桩内的传播。当桩身存在缺陷时,缺陷部位就会形成波阻抗差异界面,垂直入射的应力波传递到缺陷部位时,就会产生透射波和反射波,其中透射波将会继续向下传播,而反射波又会沿着桩身回传到桩顶,这样就可以根据桩顶的传感器接收到的反射波的振幅、相位、频率等特征,同时结合施工记录、地层资料等,准确判断桩的性质。
二、低应变检测桩基的原理
2.1、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,据此计算桩身波速,以判断桩身完整性及估计混凝土强度等级。还可根据波速和桩底反射波到达时间对桩的实际长度加以核对。
2.2、低应变反射波法检测桩体完整性的基本模型反射波法是建立在一维波动理论的基础上的。假设桩为质地均匀、各向同性的一维线弹性体(桩的长度远大于直径,且入射波波长入大于桩的直径),当用手锤在桩项敲击时,产生的应力波在桩身传播满足一维波动方程。在推导桩的纵向振动方程时,作以下基本假设:a、桩身视为一维杆件;b、材料均匀,视为弹性材料;c、桩身横截面上应力分布均匀,波阻抗可以被识别。
三、低应变检测桩基方法的具体操作
3.1、前期准备工作。进场前应预先搜集工程的成桩工艺、桩的直径、桩的长度、成桩时间、桩的强度等信息;进场后,不要急于测试桩基质量,而应该充分了解桩的施工质量,观察、敲击桩头,检查桩头是否干燥、紧固、含有泥浆等;确定桩头达到设计标高后,将其清理干净,确保桩头平整无破损,此外,为方便传感器的安装,需要用砂轮打磨出3~4 个直径8~10cm 的光面。
3.2、采集野外数据。低应变法实际上就是利用反射波来检测桩的质量,而反射波法效果的好坏与振源有很大关系,也就是说,不同的锤击方式会形成不同的振源,从而造成差异巨大的曲线。通常情况下,要想获得桩底反射信号,大锤适合于大桩,小锤适合于小桩,而长度较大的桩则适合于脉冲宽的击振源。进行现场检测时,应该具体情况具体分析,采取相应的击振方式,对于疑点较多的桩,可以更换传感器的位置进行对比分析,也可以使用多种击振方式综合分析,从而得出正确的结论。
作为接受桩身反射信号的关键设备,传感器性能的好坏对波形的采集质量有着决定性作用,因此,选用合适类型的传感器就显得尤为重要,一般而言,选用轻型传感器和电缆,有利于跟踪响应,此外,传感器的安装也很重要,务必使桩体与传感器紧密接触,不要用手按传感器,使用黄油可以有效提高传感器的安装质量。力棒容易产生二次冲击从而引起信号失真,为此,最好对现场击锤人员展开相应培训,从而掌握敲击质量。
3.3、数据的分析处理。应力反射波法具有很多优点,如费用小、方便快捷、测点广等,成为当前使用的较为有效的桩基质量检测方法,但是自身也存在一些缺陷,其应用也受到了一定程度的限制。现就影响钻孔、挖孔桩缺陷的因素进行分析,具体分析如下:完整桩。桩体质量好时,桩底反射信号明显,反射波形光滑,波速正常;桩缩颈。桩使用钢护筒时,有可能引起桩缩颈,从而形成假缺陷柱波形;桩发生断裂时的反射。桩断裂后,其波形曲线的波峰较为明显,而柱底信号却不明显,可以根据桩的平均波速求得具体的断桩位置。
四、低应变检测桩基基础的自身缺陷
低应变法在其使用过程中仍然存在一些问题,这也影响了其进一步的推广应用。低应变法依赖于静动对比系数,为此需要根据不同的桩型条件和不同的地质条件建立静动对比系数数据库,工作量巨大;难以定量分析。目前低应变法只能依靠工作人员的经验进行判断,为此,研究人员一直致力于开发低应变波形的拟合分析方法,目前取得了一些进展,但是仍然需要进一步的开发研究;实际测量过程中,应力波的传播会受到桩侧土阻力尤其是动土阻力的影响,具体如下:a、缺陷反射波的幅值受到影响;b、应力波衰减速度大大增加;c、土阻力波的出现,限制了桩可以测量的长度。一般桩基直径不超过1.8m,可测桩长度为6-60m 时测量效果较好。
参考材料
[1]. 俞荣金:低应变检测技术在桩基检测中的应用[J]. 城市建设理论研究2012年第17期。
[2]. 郑大轩:简述低应变反射波在桩基础检测中的应用[J]. 中小企业管理与科技2010年第7期。
【关键词】公路桥梁;桩基;质量检测方法
在公路桥梁桩基施工中,桩基质量检测工作到位与否直接影响整个工程的质量。因而就公路桥梁桩基质量检测方法进行探讨具有十分重要的意义。基于此,笔者就结合自身工作实际,作出以下分析。
1.概述桩基质量检测方法
常见的桩基质量检测方法主要有以下几种:一是静载试验法;二是钻芯法;三是反射波法;四是声波透射法;五是高应变法;六是低应变动测法。采用这些方法应注意以下几个方面:一是选择好的测试点是关键,这是由于桩径和测试信号的不同,所选择的测试点测出的结果也有所不同,通常桩径应大于120公分以上,并设置3到4个测试点;二是选择锤击点,锤击点与桩径大小无关,只要离传感器25±5公分处为最佳;三是安装传感器,传感器的安装应按照所选的测试点所处的位置进行安装,在选择粘贴方式时桩头应保持干燥且周围没有积水的前提下,通常采用黄油、石蜡和橡皮泥等粘贴在桩头以保证其干燥;四是尽可能的收集信号,通常一根桩不能低于十锤,并在不同的锤击点和不同的激振情况下,就波形是否一致性进行观测,方能保证其真实而不漏测。
桩基检测的范围主要有以下几种:一是各种桩和桩墙以及墩的横向或竖向的承载力的检测;二是墩底持力层的变形性状和承载力的检测;三是各种桩和桩墙以及墩结构的完整性的检测;四是在桩土的共同作用下复合地基中的桩土荷载的分担比检测;五是施工对环境带来的影响的检测;六是其它方面的检测,比如事故处理时的检测等等。而桩基的检测时间则可分为四个步骤:一是为施工设计而提供依据的前期检测;二是施工阶段的检测;三是竣工后的验收检测;四是施工或使用期间的鉴定检测。
2.桩基质量检测方法在公路桥梁桩基过程中的应用
在公路桥梁桩基质量检测过程中,每一种检测方法都需要其它的检测方法来辅助,各发挥自身的长处和优势,并结合实际情况采取针对性的检测方法,从而体现桩基质量检测的全面性、准确性和权威性。然而现实工作中并非如此,一些施工企业为赶进度通常是桩基施工之后不通知检测方或通知不及时,而是继续施工,等质量问题查来之后都已经施工多层,往往此时的补救代价是巨大的,因而必须引起我们的高度重视。以下笔者就公路桥梁工程桩基施工中的成孔施工和桩的承载力的检测进行探讨。
2.1公路桥梁桩基成孔施工质量检测方法的初探
在公路桥梁桩基施工中,成孔施工质量的高低对混凝土浇筑之后的成桩质量有着直接的影响。公路桥梁桩基成孔施工质量检测主要控制桩孔位置、孔径、孔深和垂直度以及沉渣厚度等。这主要是因为:一是如果桩孔孔径过小就会导致整桩承载能力的下降;二是桩孔上部如果扩径就会造成成桩上部侧的阻力变大大,且下部侧的阻力不能得到有效地发挥;三是如果桩孔偏斜就会导致基桩承载力被削弱;四是如果桩底的沉渣太厚就会减少有效桩长。由此可见,成孔施工质量检测的重要性非同一般。
2.2公路桥梁桩基施工中桩的承载力检测方法的初探
在桩的承载力检测过程中主要采用上述的静荷载试验法和高应变动测法。前一种检测方法主要对基桩的承载力进行检测,可分为竖向、水平基桩承载力检测法。其中,竖向基桩承载力检测法检测的桩基础的受力状况几乎与实际相符,因而被广泛的应用于工程之中,而静载试验主要在工程试桩时用于承载力的检测,具有检测精度高,其相对误差小于等于10%。但需要注意的是,在检测工程桩时不能进行破坏性的试验。后一种检测方法则是借助重锤在桩顶的瞬态冲击,使得基桩周围的土发生塑性变形,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。
2.3公路桥梁桩基施工中基桩的完整性检测方法的初探
在检测基桩的完整性时主要采用低应变动测法和声波透射法。前一种检测方法主要就是将较低的激振能量施工在桩顶,使得桩身与周围的土体发生微幅的振动,并借助测量仪表对桩顶振动的速度和加速的速度进行测量和记录,并对记录结构采用机械阻抗理论或波动理论进行分析,以达到对桩基施工质量的检验、桩身完整性的判断和基桩承载力的预估的目的。而后一种方法则主要利用超声波在砼中传播时诸如频率F、声速C以及振幅A等声学参数的变化和波形对混凝土的连续性和夹砂、断层以及蜂窝等问题的位置与大小。
3.常见的桩基质量等级评定方法
完整桩评定方法:动测波形呈规则衰减,波速值也正常,达到设计桩长,桩身完好,混凝土强度达到设计标号;基本完整桩评定方法:动测波形呈现小畸变,桩底反射清晰。桩身有小缺陷,如轻度缩径、局部轻度离析等,推测对单桩承载力及横向剪切力没有太大影响,桩身混凝土波速正常,可达到混凝土设计标号。缺陷桩评定方法:动测波形出现较明显的不规则反射,对应桩身缺陷如裂纹、离析、缩径、夹泥等,桩身混凝土波速偏低从而达不到设计标号,对单桩承载力有一定的影响,通常要求设计单位复核单桩承载力后提出是否处理意见;严重缺陷桩评定方法:动测波形严重畸变,对应桩身缺陷如裂缝、严重离析、夹泥、严重缩径、断桩等。
4.结束语
总之,公路桥梁桩基检测工作是一项极为复杂而又重要的工作,桩基检测方式方法的正确与否直接关系到公路桥梁工程的质量。因而我们必须以高度认真负责的态度和过硬的技术做好每一项桩基检测工作,在确保工程质量的同时实现企业经济的腾飞。 [科]
【参考文献】
[1]汤宝国.新技术在公路桥梁桩基检测中的应用[J].山西建筑,2008,(04).
【关键词】公路桥梁;桩基检测;建筑施工;检测方法
0.前言
桥梁施工是满足行人出行需要,提高社会经济的重要的基础性结构设施。而目前由于施工质量监管不当,常出现严重的桥梁事故,给国家经济都带来重大损失的同时,也严重影响了行人的生命安全。通过数据调查,人们发现桩基质量隐患是影响桥梁质量的关键,所以应该对桩基的质量进行严格的把关。为此,文章针对于桩基质量的基本检测方法提出了相关的技术论证和探讨。
1.桩基的基本分类标准
首先技术人员应该对桩基进行不同的分类,只有具体的掌握桩基的分类情况,才能进行合理的检测方法的判断。由于桩基的分类标准不统一所以匪类情况比较复杂。目前业界基本上以施工方法、桩基直径、桩基端部形状、桩基纵向截面形状、桩基承载性、桩基竖向受荷条件以及桩基水平向受荷条件等作为基础的分类标准。
2.桩基检测的主要方法
经过技术人员多年的研究和探讨,目前基本可以确定静荷载实验法,动力测桩法,声波透射法以及钻孔取芯法这四种最主要的检测方法。由于不同的检测方法有其特定的局限和不同的优势,所以技术人员应该根据施工的实际情况进行合理的选择和判定。
3.常见桩基检测方法的基本探究
3.1静载荷实验法的优势与局限性
桩基质量的检测的程序比较复杂,其中对于单桩竖向承载力德检测是检查的重点和关键,目前针对单桩竖向承载力的检查比较通用的检测方法静载荷实验法。该种方法是比较早的检测方法,主要通过通过P-S曲线的特征来确定承载力,进而判定桩基的质量,从目前的检测数据来看,该种检测方法的数据最可靠。但是由于该种检测方法程序比较复杂,因此耗费时间比较长,需要大量的设备和人力资源的投入,所以其成本投入大,处于经济原因的考察,施工单位尽量避免采取这种手法。
3.2高应变动测法的优势与局限性
高应变动测法是采用重锤以自由落体击往桩顶,获得相关的动力系数。应用规定的程序,进行分析和计算得到桩身的单桩竖向承载力和完整性系数。该种方法是在静载荷实验方法基础上的进一步研究,虽然在费用降低,但是程序复杂,因此,没有得到广泛的推广。
3.3低应变动测法的优势与局限性
使用小锤敲击桩顶通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号,采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应反演分析实测速度信号和频率信号,判断桩身质量。该种检测方法经济成本低,操作简单,数据可靠,目前的利用范围比较广泛。为了实现该种检测数据的最终输出,首先需要对野外的数据进行广泛的收集,其次是根据数据形成的震动曲线做出合理的结果分析。由于该种检测手段的技术系数高,所以应该从以下几个方面进行着手:
3.3.1确保桩基混凝土的基本强度,桩基达到基本龄期才能进行检查作业。
3.3.2对测量的桩头进行周边环境的清洁,保证桩头没有杂物干扰测量结果。
3.3.3应该选择具有一定质量保证的传感器。同时传感器需要固定在检测的桩基之上,避免出现检测时的传感器移位。
3.3.4检测之前需要进行整体的仪器检查,确保仪器的基本运作正常,同时应该做好不同仪器之间的连接,保证检测程序合格。
3.3.5应该选择恰当的锤击方位,理论数据值为传感器周边二十到三十厘米之间。
3.3.6采集信号频率。信号的采集过程中应该 尽量减少干扰因素,为此,应该避免使用交流电,同时基本确定每根桩基的锤击次数在十次以上,最终根据桩基的实际情况选择适当的传感器。根据信号频率的基本状况,可以进行波形分析,分析的数据能够检查出桩基存在的部分安全隐患。
3.4声波透射法
3.4.1声波透射法是在桩内预埋纵向声测管将超声脉冲发射和接收探头置于声测管内,充满清水作混合剂,由仪器发出周期性电脉冲,通过发射探头发射并穿透混凝土被接收探头接收并转换成电信号。由仪器中的测量系统测出超声脉冲穿过桩体所需要时间,接收波幅值,接收脉冲主频率,接收波形及频率等参数最后由数据处理系统按判断软件对接收信号的各种参数进行综合判断和分析即可对混凝土各种内部缺陷的性质,大小,位置做出判断并给出混凝土总体均匀性和强度等级的评价指标。
该种检测方法的主要优势为,检测数据直观,而且仪器操作简单便捷,同时可以避免遭受外部信号等的信息干扰。但是由于该种方法需要进行相关仪器和设备的安装,所以目前的应用范围受到局限。此外,该种检测方法的实行需要对以其质量的运行状态进行周密的检查。
3.4.2 缺陷的判断
根据技术人员的多年研究,目前检测人员可以依据声时分析、波幅分析以及CPSD法对桩基的主要缺陷进行判断,以便及时的发现潜在的事故安全问题,防患于未然,降低经济损失。同时施工人员也可以根据不同的缺陷定位和形成原因分析,采取相对有效的解决措施,已达到高效快速处理功效。
3.4.3桩基质量判断标准
(1)桩身缺陷:以声速临界值,波幅临界值以及PSD判据进行综合判定。(2)桩身均匀性按声速离散系数Cv分为A,B,C,D四级。(3)根据声波检测参数特征,评定混凝土构件质量。由于不同的桥梁建筑的规格有所差异,桥梁施工的地质情况、环境影响、经济因素和施工技艺等都存在不同,所以桥梁的基本质量判定标准不统一,施工单位应该根据实际建筑情况进行相应的质量判断,只有保证了桩基质量的合格性,才能基本保证整体桥梁的质量。
3.5钻孔取芯法
该种检测主要是利用钻孔机对桥梁桩基进行抽芯取样。通过取样可以用概率的手法推算混凝土的以及桩基的受力情况。利用该种检测手段可以及时得到客观准确的数据,但是由于检测过程比较复杂,耗费时间长,利用人力多,所以间接地提高了其成本,所以该种检测方法的使用还是有一定局限性的。
4.结束语
为了保障桥梁施工建设的基本质量,对于桩基的基本检测是必不可少的一项环节。为此,施工人员应该对现存的基本检测方法进行系统的讨论和分析,结合桥梁施工的现实情况采取科学合理的检测方法,以便实现以最小的经济成本,最简单的检测程序获得更可靠的检测数据,从根本上保证桥梁的施工质量,提高行人和车辆的出行安全质量。
【参考文献】
关键词:公路桥梁;桩基检测技术;应用;探讨
中图分类号:U448.14文献标识码: A 文章编号:
随着我国经济建设的快速发展,公路建设也得到了较快发展。公路桥梁作为公路建设的重要工程项目,对公路建设事业的发展有重要影响。桩基工程是公路桥梁的重要组成部分,其施工质量对公路桥梁的整体承载力和使用性能有重要作用。我国地质条件复杂,桩基工程除因受岩土工程条件、基础与结构设计、桩土体系相互作用、施工以及专业技术水平和经验等关联因素的影响而具有复杂性外,桩的施工还具有高度的隐蔽性,更容易存在质量隐患。因此,这就需要提高桩基工程检测工作的质量,才能真正保证桩基工程的安全与质量。本文就桩基工程检测技术进行了简要分析。
一、公路桥梁桩基检测概述
公路桥梁桩基主要可以分成以下几种:根据施工方法可以分成冲击成孔桩、螺旋成孔桩、沉管成孔桩、人工挖孔桩等。根据直径大小可以分为小直径、中等直径、大直径桩。公路桥梁一般是大直径桩。根据竖向受荷情况可分为抗拔桩和抗压桩等。根据水平受荷情况可分为被动桩和主动桩等。
基桩的承载力和完整性检测是基桩质量检测中的两项重要内容。根据检测目的和任务充分考虑各种方法的适用条件和局限性,结合场地工程地质条件、施工工艺及工程重要性等状况,选定多种检测方法进行检测,以保证检测结论的可靠性。
在桩基检测方法上,可以分成静载荷试验法、声波透射法、动力测桩法、孔内摄像、钻孔取芯法等检测方法。其中,静载荷试验可采用锚桩法、地锚法、堆载平台法、堆载和锚桩联合方法。动力测桩法主要可分为低应变动测法和高应变动测法。
二、公路桥梁桩基检测方法应用与探讨
在公路桥梁桩基检测中,常用的检测方法有以下几种:
(一)静载荷试验法
在桩基工程中,确定单桩的竖向承载力非常重要。静载荷试验方法既是检测单桩承载力最传统的方法,也是目前最直观、最可靠的方法,判定某种动载检验方法是否成熟,均以此试验结果的对比误差大小为依据。静载荷试验法通过对桩顶施加荷载的过程,了解在这一过程中桩土间的变化情况,再通过Q-S曲线得出单桩的竖向承载力,判断桩基施工的质量。惯用的静载荷试验方法是维持荷载法,而维持荷载法又可分为快速维持荷载法和慢速维持荷载法,在公路桥梁桩基工程检测中,一般采用的是慢速维持荷载法。
(二)低应变动测法
低应变动测法是目前国内外使用最广泛的一种基桩无损检测方法,主要用于检测桩基的完整性,一般是在桩顶施加低能量冲击荷载,通过安装在桩顶处的传感器来收集桩中应力波信号,以应力波理论来分析桩土体系的频率信号和实测速度信号,判断桩身的完整性。该检测方法的优点在于检测覆盖面广、速度快、检测费用较低,并得出桩基础中所有基桩整体施工质量的粗略估计。
由于受桩长、桩型、地质条件、击振方式等等因素的影响,往往测不到桩底反射或正确判断桩底反射位置,从而无法评价整根桩的完整性。另外,低应变动测法是一门实用性很强的技术,检测结果分析判定的准确性与操作人员的技术水平和实践经验有很大关系,因此对该方法寄予过高的期望是不合适的,实际检测中得到的各种曲线很复杂,除了平时要多积累经验外,还要对桩的施工记录、地质勘察资料进行充分的了解,有疑问时有必要采用静载试验验证或其它检测方法进行比对,以确保检测结果的真实性。
(三)高应变动测法
高应变动检测技术于上个世纪八十年代引入我国,在九十年代初,我国也相继出现了类似的计算机软件。近年来,在公路桥梁桩基工程中也常常采用这种方法,通过在桩顶施加高能量冲击荷载,实测力和速度信号,运用波动理论反演来推算被检桩的完整性及轴向抗压极限承载力。高应变检测桩身完整性的可靠性比低应变法高,只是在带有普查性的完整性检测中应用尚有一定困难。目前,在工程界采用最多的高应变试桩法主要有曲线拟合法和阻力系数法。高应变动测法在确定单桩的承载力方面具有明显优势,不需要静载试验中的堆载物或者锚桩,费用低、时间短且效率高,还能够进行大吨位的桩基检测,逐步取代了静载荷试验方法,成为桩基工程验收的重要手段。
高应变动测法不仅能够确定桩基承载力的大小,还能够反映出桩土阻力分布、桩身完整程度等信息。但是由于这种检测方法不但计算程序比较复杂,而且在现场测试中的桩头处理、锤击设备选择、传感器的安装等众多因素都影响检测精度,因而在公路桥梁桩基检测中的应用受到限制。但高应变动测法对于桩基设计和其他的检测方法均具有借鉴作用。
(四)声波透射法
声波透射法指的是在桩内预埋若干根平行于桩的纵轴的声测管,将超声探头通过声测管直接伸入桩身混凝土内部进行逐点逐段探测。其基本原理与上部结构构件的超声探伤原理相同,即根据超声脉冲穿透被测混凝土时的声速、波幅等参数的变化反映是否存在缺陷,并评价混凝土质量的匀质性。但由于灌注桩的灌注条件与上部结构的成型条件完全不同,尤其是水下灌注时差异更大,混凝土的配合比、灌注后的离析程度、声测管的平行度等诸多因素都会严重影响对缺陷的判断和对均匀性的评价。因此,灌注桩的超声检测不能完全延用上部结构检测的现有方法,必须有一套适合其特点的方法和判据,且宜结合低、高应变和钻孔取芯等检测方法综合评定桩身质量。
声波透射法优点在于抗干扰能力强,仪器比较轻便,观测的精度较高,但在声时分析、波幅分析、桩基质量判断方面还存在较多问题。
三、结论
综上所述,各种检测方法在公路桥梁桩基检测工程中的广泛应用,取得了较好的经济效益和社会效益。但也应认识到,各种桩基检测技术还存在着很多缺陷和问题,在具体的桩基工程检测中,应尽量排除,才能提高桩基质量检测的准确性。不能把各种检测“神话”成无所不能,要看到其本身的局限性,这样既有利于检测市场的进一步完善与规范,同时也有利于检测技术的良性发展。为了适应未来公路桥梁桩基工程发展的情况,应加强桩基检测技术的理论研究工作,找出更适合的检测方法。
参考文献:
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[4]赵海.PIT检测法在公路桥梁桩基检测中的应用分析[J].建材技术与应用,2010,(3):25-26.
关键词:房建工程;检测;控制技术
中图分类号:E271文献标识码: A
一、桩基分类合格检测的常用方法
1、静荷载试验法
目前国内外均将静荷载试验的结果作为桩承载力的标准,这是由于桩的承载力和加荷速率有着联系,进行桩承载力检测时,静荷载实验与动荷载实验相比,静荷载所施的荷载速率更能满足实验要求,所施加的荷载速率是最慢的,也最接近于桩基施工时的实际加荷载速率。该方法检测的对象是桩基的静荷载,在实际的桩基工程检测中,常用竖向的静荷载承载能力的检测。因为工程试桩时不能进行破坏性的试验,所以静荷载试验检测能够获得较为准确的数据。
2、钻芯法
该法具有科学、直观、实用等特点,在混凝土灌注桩检测中应用较广。完整的检测可获得桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性等情况,并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状。抽芯技术对检测判断的影响很大,如某工程先采用XY-1型工程钻机和硬质合金单管钻具,以低压慢速小泵量和干钻相结合的钻进方法,结果采芯率在70%以下,且完整性差,大多呈碎块。后改用SCZ-1型液压钻机和金刚石单动双管钻具,采芯率达99%,芯样呈完整的圆柱状。因此,检测规范中对钻机和钻头作出了相应规定,其目的就是避免抽芯验桩造成的误判。若桩长或长径比较大,则钻芯孔偏离出桩外的情形时有发生。《建筑地基基础施工质量验收规范》(GB50202―2002)规定灌注桩垂直度允许偏差为1%(混凝土护壁人工挖孔桩为0.5%),而钻芯孔的垂直度允许偏差则为0.5%,故常会出现施工方与检测部门相互推卸责任的、情形。配备测斜仪对钻孔垂直度进行检测,可以减少类似的争议。
3、成桩的完整性检测
建筑桩基的完整性检测又称为桩基整体质量检测,目前,成桩的完整性检测的方法主要有低应变动力试桩法、声波透射法和钻孔取芯法等等。低应变动测法具有实用、快速、简便、经济等优点,桩基的低应变动测法是先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,引起桩身变形,这时通过仪表对桩顶的震动速度进行记录,随后根据波动理论对该记录进行分析,科学判断桩基的质量,进而获得桩身完整性的相关检测结果,达到检验桩基施工质量的目的。
4、声波透射法
与其它完整性检测方法相比,声波透射法能进行全面细致的检测,且基本上无其它限制条件。但存在的漫射、透射、反射等会对检测结果造成一定影响。检测规范中要求测点间距≤250mm,当发现检测结果异常时,可采用增加测点数量或采用不同透射方法来进行缺陷检测,以免造成误判。采用声波透射法检测时,施工时的预埋管埋设相当关键,若预埋管固定偏移或下端渗漏都将可能对试结果造成影响,甚至使检测被迫终止。
5、高应变法
高应变法时用重锤冲击桩顶,实测桩顶部的速度和历时程曲线,通过波动理论分析,对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法。由于高应变法来源于打桩分析法,最早是用打桩分析仪,简称pda,监测打桩和分析打桩的结果,故也有人把此称为pda法。高应变法严格来说,适应于预制打入桩的动力检测,对摩擦桩及摩擦端承桩合适,对于端承桩是不合适,对于就地灌注砼的端承桩,使用高应变法检测,处理不当,反会把好桩弄坏。
6、低应变法
主要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,对桩身完整性进行判定的检测方法。 该方法检测简便,且检测速度较快,但如何获取好的波形,如何较好地分析桩身完整性,却是检测工作的关键。 低应变法主要用于检测桩身缺陷及其位置,判定桩身完整性类别。
二、房建工程检测控制方法以及结果的评论
1、桩基工程的检测控制技术
1.1基本桩型的检测方法
基本桩型主要包括预制桩、灌注桩、冲挖桩以及挖孔桩等主要的形式。在对其进行检测时,就需要运用规范中提到的桩基检测方法对其进行全面检测。针对组合型的桩柱来说,规范中的桩基检测方法就不能适用。所以,桩基检测方法的选择,要对检测项目需要检测的内容、目的以及要求进行提前分析,然后对检测的范围、能力进行考虑,并对地质条件、设计因素、桩基工程自身的重要性以及施工过程中产生的影响等不同的因素进行分析。此外,在对检测结果进行确定时,要对自然状况、人文状况进行着重考虑。最终在保证检测结果的经济性、达到检测规范要求的基础上,防止出现浪费情况。
1.2灌注桩的检测
在对灌注桩进行检测时,首先要对灌注桩的大小进行考虑,如果灌注桩的直径较大,那么适宜选择多种检测方法进行检测,这样有利于提高检测结果的准确度,并且保证检测方法的可行性,实现检测方法的优势互补。另外,如果桩基结构处于的地形位置比较复杂、桩基结构设计的等级比较高、施工质量容易受到多种因素影响、以及技术判定比较困难的低应变完整性的情况下,适宜运用直接检验的方法对其进行检测。例如静载试验法、钻芯检测法以及开挖检测法等方法。另外,要注意,虽然动测法是静载荷试验法的补充方法,但是从本质上来说,其不能完全的将静载荷试验的作用发挥出来。
1.3桩基的混凝土检测
在对桩基的混凝土进行检测时,如果运用的检测方法不同,桩基自身的受力大小也就不同。例如运用声波透射法或低应变法对桩基的混凝土进行检测,被检测的桩基混凝土的强度,相当于桩基混凝土强度设计的约70%,在绝对数值方面,不会低于15MPa;如果运用钻芯法对桩基混凝土的强度进行检测,其强度需要满足混凝土强度的设计值。除此之外,在对桩基自身的承载力进行检测时,受检验的桩身不仅要能够满足设计的要求,而且还要对土层休止的数据时间进行考虑。
2、桩基工程检测控制结果的评论
桩基工程的检测控制结果可以分为4大类,分别是完整性、轻微缺陷、明显缺陷以及严重缺陷。其中,完整性指的是桩基能够满足房屋建筑工程的施工要求;轻微缺陷指的是不会给建筑工程的施工带来影响;明显缺陷指的是其不仅会给桩身结构的承载力带来影响,而且还会给建筑工程的整体建设带来影响;明显缺陷指的是其可能导致整个建筑工程出现坍塌的现象。
3、桩身完整性的检测控制
在对桩基工程的桩身质量进行检测之前,首先需要对所需要检测的桩身是否完整进行检验。大量的工程实践证明,通过运用低应变动测方法,能够最大程度的将桩身可能存在的质量问题进行检测。例如桩身是否存在裂缝、缩颈、离析以及夹泥的现象,并且能够对这些现象的严重程度进行准确的判断。伴随着我国科学技术水平的不断提高,我国的检测系统正在逐步的完善和发展,以往运用的静载荷试验已经不能满足现代的桩身检测需求,并且不能对其自身的完整性进行准确分析。
对水泥土桩进行的检测,由于其是一种混合物体,桩身具有刚性和柔性的特点,并且这种混合桩自身的刚度、对外抗压度以及抗侧压力等不能高于刚性桩,但是也不能低于刚性桩,所以对其进行检测,为了有效的防止出现判断错误的情况,不适宜运用低应变动测法对其进行检测控制。
结束语
总之,如果桩身发生阻抗变化,利用低压的检测技术就具有一定的局限性;现场要测量出准确的信号才能够进行桩基检测。现代的桩基工程检测控制技术已经越来越成熟,但是现场环境复杂多变,需要工程人员结合实际情况和工作经验综合运用各种检测技术,正确判断桩基情况,为地面建筑提供质量保证。
参考文献
[1]王建文.浅谈桩基托换中的预加荷载施工技术[J].科技创新与应用,2012年15期.
关键词:桩基;检测技术;
1. 前言
随着日益增多的高层建筑在城乡中拔地而起,桩基工程也得到广泛的应用,桩基检测工作成为桩基工程中一个不可缺少的环节。它不仅能为工程的下道工序提供可靠的依据,而且直接影响到建筑的质量安全,因此我们应该加强对桩基工程检测工作重视,建议采用更准确有效的桩基检测技术对建设工程基础施工提供科学、准确、有效的实验数据,进而为基础工程设计、施工提供更有力的依据。
2.桩基检测技术
桩基检测技术在国内经过几十年的发展,已经取得了一系列成果,更多的则表现在正确的检测方法和手段已得到推广和贯彻,表现在测试人员对于各种桩 基检测方法的合理运用和理性思维,以及各级行业主管对桩基检测市场的正确导向与管理。当前的桩基检测行业总体情况良好,许多高素质的科技人才都投身于桩基检测和桩基检测仪器研发生产行列,为该行业的发展做出了贡献。但由于各种原因导致的各地区以及检测单位间的专业水平差异,目前在桩基检测管理上也存在一些不可忽略的问题。主要表现在:一些检测人员水平低下、编写检测报告不规范。桩基工程属于隐蔽工程,无论采用哪种检测方法,都存在着一定的不足,都不能完全反映出桩基的全部特性。这就要求检测人员应用以往的检测经验,根据实地的地层结构和经验数据不断改进检测方法,逐渐减少检测结果的不确定性。
3.桩基础检测中的问题
就现在的情况来看,建筑工程桩基础检测总体情况还是比较稳固的,但是因为检测单位和地区的不同,还需在不同程度上对以下几点的问题进行解决。
3.1 检测单位之间的不同问题
部分专业建筑检测单位会随着地区经济与技术水平等问题和差距的不同,在装备上的配置、设备技术先进程度、设备维护程度以及设备定期检验等就会有所不同,技术装备上的落后是因为这个地区的经济条件比较落后。比如说如果桩基根本没有大小应变检测设备,只对其进行静载检测,那么就会出现检测的时间长、比例小的现象。
3.2 检测报告结果的精确度低、出具的报告不规范问题
?之所以不能达到国家行业检测标准的要求,就是因为检测报告不规范,内容缺乏具体性,由于在报告中应该出现的反映或引用的资料没有出现,做出比较单一和含糊不清的结论,使其在建筑工程质量检测权威部门不具有足够的权威性和约束力。好比说在某工程的地下室钢筋钢套连接检测报告中,钢套在钢筋的极限抗拉力的情况下被拉出,但对连接钢筋的检测结果合格与否的结论没有出现在报告中。?工程的真实情况不能在未满足规范要求的检测数据的基础上被很好的反映出来。比如在桩基检测的过程中,必须具有质量良好、不通过大应变检测也能使静载数量减少的被抽检的桩;没有对单桩承台实施100%的检测;选择相对比较好的部位进行结构取样。?国家行业应检测内容不符合执行的规范,原始记录出现潦草并有严重程度的涂改现象,观测时间不足,没有按标准安装基准梁,手工绘制的Q-S曲线、S-Lgt曲线的误差大,不能准确的判断极限承载力的标准值和基本值。?低应变法检测对曲线的选择不符合一致性的标准,还应注意对锤重和落距的选择,锤击力不足,分析时没有选用合理的参数。
3.3 检测缺乏规范性问题
法定检测单位和社会第三方检测单位是当前国内建筑工程质量检测市场的主要部门。有些单位为了能够很好的生存而在工程质量检测中草率的处理一些资料数据,而造成这些行为的根本原因是工程检测费用收取过低和激烈的市场竞争。有时施工方为了顺利通过质量验收,给检测单位好处,从而让检测单位修改检测结果,如:在工程中将规定的三类桩用二类桩来代替,从而威胁到了基础工程的质量。
4.建筑基础工程的检测方案
建筑基础工程比较常用的一种基桩形式就是灌注桩,这种方法的好处有:?能将上部结构的荷载传递到深层相对稳固的土层或岩层上;?使基础和建筑物的沉降以及不均匀沉降降低。灌注桩的施工由成孔和成桩两部分组成,所以对桩基的检测就由原来的变为了成孔质量检测和成桩质量检测两部分。对成桩质量检测进一步划分可分为承载力检测和检测桩身的质量(也就是桩的完整性)。
4 .1 对成孔的质量进行检测
成孔质量的好坏在灌注桩的施工过程中,对混凝土浇注后的成桩质量具有直接的影响:成桩的侧摩阻力、桩尖端的承载力以及整桩的承载力会随着桩孔孔径的减小而有所减小或降低;成桩上部的侧阻力会因为桩孔上部扩径而增大,导致下部侧阻力不能得到很好的发挥,与此同时增加了单桩混凝土的浇注量,使相应的费用增高;所以为了很好的控制成桩的质量,灌注桩在混凝土浇注前,一定要检测成孔的质量。桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度和泥浆指标都属于成孔质量检测的内容。
4 .1.1桩位偏差检查:桩位偏差,即实际成桩位置偏离设计位置的差值。施工中由于各种因素的影响,如测量放线误差、护身埋设时的偏差、钻机对位不正、钻孔时孔斜造成的偏差、钢筋笼下放时的偏差等,都会造成桩位偏离设计位置。因此,要保证桩位的正确性,首先在施工中就应将每一个环节的偏差控制在最小范围内。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。
4 .1.2桩孔径、垂直度检测:桩孔径、垂直度检测的方法大致分为:简易法检测,伞形孔径仪检测,声波法检测。工程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。
4 .1.3孔底沉渣厚度检测:钻孔灌注桩在成孔过程中,采用循环泥浆液清洗孔底、护壁和将钻渣携带回到地面。泥浆液携带钻渣的能力与其粘度、胶体率、含砂量等指标有关。桩孔成孔后总有一部分钻渣未带上地面而沉淀于孔底,成孔后至灌注混凝土的间隙过长以及可能产生的孔壁坍塌等也会造成孔底沉淀。因此桩孔在灌注混凝土之前必须对沉渣厚度进行检测,目前测量沉渣厚度的方法大致有测锤法、电阻率法、电容法、声波法等。下面以声波法为例进行简单介绍。
声波法:就是测头向桩底发射声波,当声波遇到沉渣表面时,一部分声波被反射回来被测头接收,另一部分声波穿过沉渣继续向孔底传播,当遇到孔底持力层原状土后,声波再次被反射回来。测头从发射到接收到第一次反射波的相隔时间为t1,测头从发射到接收到第二反射波的相隔时间为t2,那么沉渣厚度为:
H=(t2-t1)c/2
其中:H——沉渣厚度,m;C——沉渣声波波速,m/s。
4 .2 对桩的承载力进行检测
静荷载试验法、高应变动测桩法、静动法及钻孔取芯法是当前国内检测桩的承载力的主要方法。广州地区最为常用的检测方法属静载试验和钻孔取芯法。静载试验桩基静载试验就是将竖向压力、竖向上拔力或水平推力逐渐地施加于桩顶,对桩顶随时间产生的沉降、上拔位移或者水平位移进行仔细的观测,达到确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力、单桩水平承载力的目的的试验方法。它具有以下优缺点:①进一步的确定单桩极限承载力的直观性和可靠性;②能成为动测结果是否准确的判定依据;③延长试验所需的时间;④使费用增加;⑤使抽检数量具有局限性;⑥现场的环境对其影响较大;⑦很难作业于深基坑内。钻孔取芯法是直接从桩身钻取混凝土芯样和钻取一定深度的桩底岩土层芯样进行状态和强度检验的半破损现场检测方法。其优点是检测结果(如桩身混凝土强度、桩长、桩底沉渣厚度、桩底岩土层性状等)是直接测试得到的,可靠性及准确性高;其缺点是存在一定的检测盲区。
4 .3桩的完整性检测
目前,用于桩身的完整性检测方法主要有:低应变动力试桩法、声波透射法、钻孔取芯法等。
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。机械阻抗法就是低应变法的一种:在基桩检测中,机械阻抗法是通过测定施加于基桩的激励信号和桩在该激励下产生的动态响应来识别桩的动力特性。由于桩的动力特性与桩身完整性和桩—土体系相互作用的特性密切相关,通过对桩的动态特性的分析计算,可估计桩身混凝土的缺陷类型及其在桩身中的部位。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。声波透射法是基桩成孔后,灌注混凝土之前,在桩内预埋若干根声测管作为声波发射和接收换能器的通道。检测时,用声波检测仪沿桩的纵轴方向以一定的间距逐点检测声波穿过桩身各横截面的声学参数,然后对这些检测数据进行处理、分析和判断,确定桩身混凝土缺陷的位置、范围、程度,从而推断桩身混凝土的桩身完整性。其优点是检测结果能直观反映桩身缺陷的位置,大小及严重程度等方面的信息,其缺点是在一定范围的测试盲区,不能准确测出桩身整个断面是否有缺陷等。
4 .4检测方法的选择
桩基础质量检测方法的选择主要考虑设计方法、施工工艺和使用条件的不同,为此,选取合适的检测方法尤为重要。?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。?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。?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。
5.结束语
综上所述:随着高层建筑的快速发展,工程桩基础工程越来越多,桩基作为建筑物的隐蔽工程,支撑着地面上的构筑物,是建筑物的基础,其质量优劣将直接影响到建筑物的安全。混凝土灌注桩由于其成桩质量受地质条件、成桩工艺、机械设备、施工人员、管理水平等诸多因素的影响,较易产生夹泥、断裂、缩颈、混凝土离析、桩底沉渣较厚及桩顶混凝土密实度较差等质量缺陷,危及主体结构的正常使用与安全,甚至引发工程质量事故,加上是隐蔽工程,因此加强对桩基础质量的现场检测十分必要。为此国家近年来先后出台了《建筑基桩检测规范》(JGJ106-2003)和《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/TF81-01-2004),广东省也出台了《建筑地基基础检测元规范》(DBJ 15-60-2008)。进一步明确要求规范基桩工程的现场质量检测工作。针对具体工程,利用成孔质量检测、静载试验检测、低应变动力检测、钻孔取芯法检测和高应变动力检测等技术对建设工程的基桩进行了检测,进而对桩基质量做出评价,以确保建设工程的质量。
建筑工程的发展在我国城乡建设中占据主导地位,所以桩基工程成为了一个热门并在建筑中被广泛使用。桩基是建筑物的基础,其质量直接影响到建筑物的质量,但桩基工程质量控制的难度比较大,且具有专业性、隐蔽行的特点,因而桩基的检测工作显得尤为重要且被高度重视。桩基评定是一项全面、系统、综合的评价,只有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、设计要求充分结合起来,全面系统地开展综合分析,才能把好工程质量检验关,做出准确可靠的评定。随着社会的发展,我国综合国力的不断提高,全民的质量意识的不断增强,通过我们的努力桩基检测技术将会更加先进,更加规范和成熟。
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关键词:桩基;桩基检测;检测技术
改革开放以来,我国的经济发展就一直处在高速的发展状态中。基础设施建设也成为国家发展过程中的重中之重。在各类的建筑工程施工过程中,桩基的重要性也越来越得到体现。桩基工程的质量直接关系到了整体的工程质量,是关系到各个工程质量的大事。所以桩基的检测工作就显得尤为重要,桩基检测工作是工程施工过程中极其重要必不可少的一个环节。本文从桩基检测技术的发展现状出发,探讨了几种桩基检测技术。
一、桩基检测发展现状
由于现在的许多工程对于工期都有着严格的要求,施工方为了尽可能的降低成本也会想办法缩短工期。而桩基是建筑工程的基础,一切的后续工程都必须在桩基检测合格以后才能正式开工,所以如何让快速准确的对桩基进行检测是现今桩基检测工作所面临的一大难题。
而随着科学技术的不断发展,桩基从尺寸到材料变化的速度越来越快,桩基的质量把握也变得越来越难,这给桩基检测工作带来了极大的难度。所以如何在保持桩基完好的情况下,在桩基变化发展的过程中,对桩基的各个部分作出一个准确的质量判断也是桩基检测工作目前面临的一大难题。无损的桩基检测技术会是未来桩基检测技术发展的一大潮流,如何能够更加便捷和准确的进行桩基检测是桩基检测技术发展亟待需要考虑的一个问题。
二、桩基检测技术探讨
对工程的桩基进行检测主要就是对单个的桩基进行桩身的完整性以及承压力这两个方面进行检测。通过对桩身这两个方面进行检测和评价来判断整体桩基的一个质量水平。目前我国在桩基检测技术上主要采用的是开挖检查、静力试桩法、钻芯法以及动力试桩法这四种检测方法。下面就对这些桩基检测方法进行检测措施探讨。
(一)开挖检测法
顾名思义,开挖检测法就是要求桩体必须暴露在视线范围内,对桩身进行直观的检查,这是所有检测方法中最为直接和简单的一个方法。这一方法对于那些能够很轻易看到桩身的工程来说是一个最为简单直接的方法,但是对于那些深埋地下或者水下的桩身来说,开挖检测法就会有一定的难度,并且在准确度上也会打一定的折扣。
(二)静力试桩法
静力试桩法就是对桩基进行静力原型测试,也就是通常所说的单桩竖向抗压静载试验。具体做法是按照工程的一定要求将荷载分等级加到试验的桩身上,每一级荷载层次维持不变,直到桩身的下沉相对值达到规定的某一稳定数值,然后继续加下一级别的荷载,当下沉的数值达到规定的最终试验条件时,停止加荷,再进行分级的卸荷,直至恢复到起始值。这样做的目的是为了确定单桩的竖向抗压极限,判断桩基的竖向抗压能力是否满足设计需求。而改检测所要注意的一点是对混凝土的桩基进行检测时,要注意一定要在混凝土的强度达到一定强度时才能进行检测。
这一检测方法是目前公认的检测基桩竖向抗压承载力最直接、最可靠的检测方法,其优点是能够直接反应出桩基的工作状况,一般所得到的检测数值也较为准确。但它的不足之处在于,所需要的检测周期相对较长,并且还费时费力,费用也较高。并且还属于是有损检测,会对桩基本身造成一定的伤害性影响。并且在检测工作的实践中发现,基准桩的许多问题有可能被桩基检测人员忽略,并且很容易就会出现试验桩基打入的深度不够,试验过程中产生位移等问题。
(三)钻芯法
钻芯法主要是被广泛应用于混凝土桩基方面的检测。这种方法比静力试桩法在损伤程度上略微有所降低,是一种微破损,或者说是局部破损的检测方法,具有直观、科学、实用等特点。这种检测方法运用在大直径的桩基检测上会比较适合。一次全面、成功的钻芯检测往往可以得到桩身混凝土强度、沉渣厚度等一系列情况,钻芯检测技术对桩基检测的判断影响十分的大,但是在大量的检测过程中发现,在利用钻芯法对局部缺陷进行检测时,检测结果往往会具有一定的误差。并且在钻取芯样的过程中也势必会对工程的局部造成一定程度的损害。
如果在钻芯检测过程中所采用的工程钻机和钻具不合要求的话,就会直接影响到采芯率,并且芯样的完整性也不可能很高,所得到的芯样大多也会呈现出碎块的状态。所以在采用钻芯检测法的时候,工程钻机和钻具的规格十分重要,为了避免钻芯法的误差,要采用正确的工程钻机和钻具。
(三)动力试桩法
动力试桩法的原理是以振动理论和应力波理论为依据,采用先进的微电子仪器和信号处理技术对检测数据进行分析。动力试桩法有高应变动力试桩法和低应变动力试桩法两种方法。而动力试桩法的检测数据往往比较可靠,而且费用也相对来说低一些,但是需求进行分析的数据往往较为复杂,需要经过专业的工程技术人员进行数据分析。
1、高应变动力试桩法
高应变动力试桩法有波形拟合法和凯斯法两种,两种方法的检测过程和采集的信号相同,但是后者在后期的数据分析中能够做到实时分析,能快速地对桩身的完整性和单桩极限承载力做出快速的估计,但是会受到凯斯阻尼系数的制约,但是前者就不依赖于凯斯阻尼系数并且测试的精度很高,可是计算的过程却是十分的复杂的。
比如对10 根桩进行高应变动力的检测。检测过程可以这样:首先把两个加速度计,两个应变式力传感器安置在检测桩身的侧面,然后用锤打桩的顶部,每次捶打都会产生一定的冲击波,我们要用桩基动测系统获取冲击所产生的加速度和力信号,然后通过A/D 转化成数字信号,经过电脑处理后,显示出波形图,对曲线图进行拟合分析后,能获得每根桩的竖向极限承载力。如果测算出来的这10 根桩的极限承载力基本值是在于2 167kN~2333kN 之间,均值时2 254kN,那么我们可以得出结论,单桩的极限承载力就是2 254kN。
2、低应变动力试桩法
低应变动力试桩法主要是通过桩身的动刚度和桩身的动静对比系数对比来得出桩体的承载力的。它所具备的优点是设备需求简单,得到监测数据也较快,费用也不是很高,并且可以进行大面积检测。但是由于检测过程需求依赖静载试验来求出动静对比数据,数值精度相对来说就较差。
比如如果要对30 根桩进行检测,检测方法可以这样:第一步在桩的顶部,安置好加速度传感器,然后锤击桩身,加速度传感器就能够获取桩身的加速度信号,这些加速度信号会通过桩基动测系统进行处理放大,这样就可以获得变化数据。通过A/D 转换之后把信号转换成数字化信号,传输到计算机上,经过行数字处理后,可以显示桩身加速度波形图。我们可以在每根桩上面设置一个采集点,每个点都进行4 -5 次的信号采集。这样就可以得到较为全面的数据。■
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关键词:公路桥梁 桩基检测 问题 技术分析
中图分类号:U44 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(b)-0061-01
1 现场静力荷载检测方法中出现的问题及技术分析
现场静力荷载法通常采用现场加载测加载与沉降曲线,通过P—S曲线,分析桩的承载力,来分析桩的施工质量。通常P—S曲线的起始段为一段近似正比例的一次函数线,随着荷载的增加,曲线越来越陡,当曲线曲率近似无穷或者说是垂直于荷载轴时,说明桩承载力达到了最大承载力,此时的桩承载力与设计值进行比较,如果小于设计值,则说明桩基不满足承载力要求,反之,则符合承载力要求。
当在P—S曲线中突然出现位移陡变时,则说明桩基中存在明显的缺陷,反之,如果曲线比较平滑,则说明桩基没有严重的缺陷。
2 超声波透射检测方法中出现的问题及技术分析
超声波透射法通过在桩内部预先埋设沿桩长方向的声测管,它可以发射超声波脉冲并且接收探头发出的周期性的脉冲波,并将其装换成电信号,通过特定的仪器,将电信号的频率,幅值和时间等参数以波形图的形式反映到仪器的屏幕上,可以通过分析波形图知道桩身的情况。同时可以判断桩身内部的缺陷大小以及桩身混凝土的均匀性指标和强度等级指标。
超声波透射检测方法适用范围通常是直径在六十公分到一米的桩基,它只能对埋设有超声波测管范围内的桩身进行测试其完整性。通常来说,超声波透射法测得的结果精确度高,具有十分可靠的性质,同时超声波透射抗干扰能力很好,而且测量仪器轻便,使用方便。但是要注意的是,所测桩基的龄期应该在七天以上,并且应该确定声测管埋设符合要求,同时在测量前对测量仪器进行核查和校正,保证仪器的工作性能良好。
技术分析通常包括声波用时分析法,波幅分析法和声时—深度分析法。
(1)声波用时分析法。
声波用时分析法需要确定声波用时的平均值和声波用时标准差的二倍作为一个界限标准,判别桩身有无缺陷。如果第n个测点的声波用时超过了缺陷临界值,则说明在第n个测点处可能存在桩身局部缺陷。
(2)超声波波幅分析法。
超声波波幅分析法是利用所选取的超声波信号波幅平均值的二分之一作为桩身有无缺陷的临界值,因为在一定程度上,波幅是声波中最敏感的声学元素,所以这种测量分析法比较精确。如果第n个波幅小于波幅临界值,就可以判断在第n个测点处桩身存在缺陷。
(3)声时—深度曲线分析法。
声时—深度曲线分析法是把相邻两个测点间曲线的斜率和其测点的差值的乘积作为判断在测点处有无桩身缺陷的依据。通常当乘积大于一个限定的界限值,则说明桩身存在缺陷。
通常桩身质量的好坏要根据声时、声速、波幅临界值以及以上提出的声时—深度曲线共同确定。再根据桩身的混凝土的离散程度不同将缺陷程度划分为不同的等级。
3 应变动测检测方法中出现的问题及技术分析
应变动测法包括高应变和低应变动测法两种。
高应变动测是利用重锤自由落体锤击桩上端,从而得到相关动力系数,然后将相关系数用于既定的程序,通过计算和分析,从而可以确定桩身的完整程度和桩基的承载力,不过高应变动测法在上世纪比较流行,但是由于其实验程序复杂,检测起来不方便,到了本世纪,在此基础上,又发展出来了低应变动测法,相对而言简单易行,广受欢迎。
低应变动测法是应用小锤撞击和现代化的传感器结合,将小锤撞击的动力波通过传感器,将其具体化为速度信号和频率信号,从而可以经过分析,确定桩身的状况。低应变动测法最复杂的莫过于采集原始的动测数据和动测曲线分析,通过这两个步骤就大致可以确定桩身缺陷存在的位置和大小。不过这种低应变动测法也有一定的适用范围,通常它的测桩长度不大于50m,桩径不大于1.8m,只有桩身的混凝土达到规定的养护时间后才可以进行动测实验,动测时,应该将桩顶清理干净,尤其不能有浮浆,否则测量结果不准确,仪器安装要牢固,检测前应该校正检验仪器的精确度,一般每根桩应该设置3个或者4个测点,才能将桩身的全部情况准确反映。
对于桩身完整性的分析,通过电脑将动力波进行分析,输出从打印机上打印出来,如果打印出来的波形是连续的有规律的阻尼波,这说明该桩身完整,没有缺陷;如果波形图出现突变,相邻的波峰既不圆滑也不连续,这说明在该处桩身存在离析变形,存在夹层现象;如果波形图在桩心测点的反映波普连续而且圆滑完好,只有桩周反映波普有缺陷,这说明桩身的该位置存在缩径现象。
通常情况下,动测法得到的波形越规则,衰减越有规律,桩身越完整,如果波形图只是有微小的变形,桩地反射动波也完整清晰,就说明桩身的缩径现象十分微小,离析程度轻微,此种情况,桩身的状况不会影响桩的承载力;如果动测波形图出现了比较明显的不规则波段,这说明在该段桩身上存在泥隔或者较大的裂纹或者较大的缩径现象,这时一般对桩的承载力影响比较大,需要经过单桩承载力测试确定桩的承载力才能确定该桩是否予以验收;如果波形出现了严重的变形或者断波现象,这说明桩的夹泥和离析现象严重,甚至是断桩,该桩不合格。
4 静力触探检测方法中出现的问题及技术分析
静力触探技术是采用原位测试的静力触探和标准贯入实验参数来确定单桩的承载力通常需要经过试验测得比贯入阻力,桩身侧阻力,端阻力,然后经过计算来确定桩基的承载力特征值,将计算得到的特征值除以规定的安全系数以后再与设计桩基承载力值比较,如果比设计桩基承载力值大,这说明符合要求,否则,不符合要求,桩基无效。
5 结语
桥梁工程的安全与否,其本质影响因素直接就是桩基的质量好坏,所以,公路桥梁建设中一定要注意好桩基的施工质量。本文是我根据自己从事公路桥梁桩基施工以及检测多年的经验,总结的一些关于公路桥梁桩基检测中出现的问题以及对这些相关问题的技术分析。本文简要介绍了现场静力荷载和静力触探检测方法中出现的问题及技术分析,重点总结了超声波透射和应变动测检测方法中出现的问题及技术,目前使用最普遍的就是低应变动测法和超声波透射法,其简便易行,测试结果可靠性高,广受建筑桥梁公路行业的欢迎,但是,仍存在不足,仍需要改进,相信在不久的将来,随着高科技的不断发展,人们会研制出更加方便快捷可靠的仪器来为桩基检测提供更加可靠的数据,同时,也希望我的经验总结能给现实公路桥梁桩基的检测提供应有的帮助。
参考文献
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关键词:桩基;高应变动测;低应变动测;基桩承载力
中图分类号:F253.3文献标识码:A 文章编号:
引言
桩基检测工作的质量和检测评定结果的可靠性关系到整个工程的安全。桩基的承载力和完整性检测是桩基质量检测的两项重要内容。目前,桩基承载力检测的方法主要包括静载实验和高应变法检测;完整性检测方法主要有低应变反射波法、超声波检测法和钻芯法。各种桩基检测方法有其各自的适用范围和优缺点,对桩基进行检测时,应针对不同的工况,合理地选择运用各种检测方法,全面、完整地反映桩基的总体质量水平,同时又应体现经济合理性。
低应变反射波法测试桩身质量,是以一维波动方程为理论基础,依据特征理论和震动理论分析方法,对桩体结构进行分析。当在桩顶施加瞬时激振时,桩产生振动,同时所激发的应力波沿桩身向下传播,下行波在遇到力学阻抗发生变化的界面处产生反射和透射,通过在频域里研究动态测试系统的频率响应和在时域里研究波形的变化,即可对桩的质量作出评价。高应变动力试桩是用动态冲击荷载代替静态的维持荷载进行试桩,实测桩身轴向应变曲线和桩身运动速度的时程曲线,通过一维波动方程分析推算桩周土对桩的阻力分布和土的其它参数,获得岩土对桩的极限阻力,从而推断桩的单桩极限承载力。采用的承载力分析方法主要有CASE法和实测曲线拟合法。
1高、低应变测试的结合在具体工程的应用与分析
1.1工程概况
某住宅楼工程共设计人工挖孔灌注桩58根,设计要求桩径为800mm,单桩承载力极限值为2300kN;桩径为1200mm,单桩承载力极限值为3800kN,混凝土设计强度为C30。建设工程质量检测中心,2008年9月对该工程的桩基进行了高应变和低应变动力检测,共做高应变测试5根桩,低应变测试53根桩。
本次高应变测试仪器采用美国PDI公司生产的PAL打桩分析仪,5t重锤冲击桩头。低应变测试仪器使用国产FD-P204基桩检测仪。
1.2动力测试及其结果
1.2.1高应变测试成果4#
(1)实测曲线拟合法。本次测试共选取3根桩,进行实测曲线拟合分析,桩拟合成果见表1。
表1实测曲线拟合法单桩极限承载力汇总表
(2)CASE法测试成果。由3根桩实测曲线拟合法的结果,确定凯斯阻尼系数J。值为0.20,CASE法测试结果见表2。
表2 CASE法测试单桩极限承载力汇总表
1.2.2低应变测试成果
本工程低应变反射波法所测53根桩,完整性均属于I、Ⅱ类桩,未发现Ⅲ和Ⅳ类桩。1.2.3测试结果的讨论
37#桩动测拟合法分析其极限承载力为1092.0kN,低于设计值,比本工程其它桩的承载力也明显偏低,表3为其实测曲线拟合结果数据。
对37#桩测试拟合数据以及场区地质报告进行分析,可以看到:
表337#桩拟合法承载力分析结果
(1)根据地质报告的描述,37#桩的土层承载力情况与其它各桩无明显不同。
(2)从实测曲线以及拟合成果来看,该桩表现为端部承载力明显偏低。观察其实测曲线,在紧随2L/C的桩端反射之后,无明显的端阻力反应;分析结果的侧阻力及端阻力分别为709.0kN和383.0kN,端阻力较低。
(3)37#桩的最大动位移以及锤击贯入度分别为15mm和7mm,明显偏高。
(4)高应变测试37#桩桩身完整性为100-96,即桩身无缺陷。
(5)低应变动力检测分析结果为I类桩,桩身无缺陷。但观察该桩的低应变测试信号,可以发现存在多次桩底反射,说明应力波在到达桩底后,无法继续往下传播,即桩底与桩底持力层之间没有很好地结合。
综合以上几点,结合该场地地下水位较高的情况,初步判断该桩承载力偏低的原因可能是桩端与持力层之间的结合不好所致。
为准确判定37#桩的承载力是否达到设计要求,于2008年10月12日~10月19日对其进行了静载试验,该桩竖向抗压极限承载力为1260kN,与动测分析结果较吻合,承载力未达到设计要求。
2008年10月25日对37#桩进行了钻芯法检测,经检测发现该桩桩底与持力层之间存在30cm厚的沉渣,证实了上述判断的正确性。
2结论
关键词:桩基检测问题对策
中途分类号:TU198+.6 文章标识码:A
一、建筑桩基的主要分类和检测内容
建筑桩基是一个系统工程,它有很多种类。以端承桩、摩擦桩和端摩桩为代表的承载力分类;以成桩为区分的预制桩和就地灌注桩,其中预制桩有涵盖了打入桩和静力压入桩,灌注桩则包括冲孔、钻孔、挖孔等形式的灌注桩;用性质划分的钢桩、钢筋砼桩、砼桩、木桩等;还有以横截面积为区分的实心圆桩、方桩、矩形桩与异状桩,以及空心圆桩、方桩等。
建筑桩基繁多的种类,在一定程度上也决定了桩基检测内容的范围,其中包括各类桩、墩、桩墙的横竖向承载力、墩底持力层的承载力及抗变压形、结构的完整性、复合地基桩中的桩土荷比分担、桩体和土体的应力应变性、施工环境的影响以及特殊条件下或者事故处理等综合性检测。
二、桩基检测技术的应用现状
自上世纪七十年代,经过几十年的发展,桩基检测技术在我国已取得一系列成果,这其中主要表现正确的检测方法的推广、相关工作人员对于桩基检测方法的合理运用 ,以及各行业高层对这个市场的指导管理。着眼于总体来看,桩基检测技术在各行各业运用状况良好,更是有大批的高素质人才投身于这项技术的研发测试,使桩基检测技术得以蓬勃发展。然而由于各种方法的假设条件、检测单位的专业水平不同以及多种相关因素的影响,桩基检测方法仍旧存在着一定的局限性。突出问题有:部分检测人员的专业素质偏低、检测报告编写的不规范、实际操作技术的片面性。这就要求相关技术人员在桩基检测时要注意以下几个问题:
(1)对于各种类型的桩、墩、桩墙结构完整性的检测多采用低应变或者高应变的动力试桩检验法,对于直径较大的桩基声波透射发和钻芯法则更为适宜。
(2)对于散体材料桩或者低粘结强度桩和由土组成的复合地基,如碎石桩、石灰桩等,宜采用静载荷或者静力触探的检测方法,来确定复合地基的承载力。
(3)对于水泥土桩、CFG桩、低标号混凝土桩等高黏结强度桩,一般采用静载荷实验检测其竖向的承载力,在测其刚性桩时则多使用单桩承载力或特制应力传感器的检测方法。
(4)针对于环境中的振动影响,一般方法是采用质点速度监测系统或者加速度监测系统对其进行检测,也可用地震仪对其进行检测。
三、桩基检测工作中的问题
就目前的状况来看,建筑工程桩基基础性检测总体上还是比较稳固的,但是由于地区和检测单位的差异性,使得桩基检测存在着不同程度的问题。
1、检测单位之间的硬件设施水平参差不齐
我国经济发展水平呈现出东西、沿海和内陆的不均衡性,由此引起的由经济发展程度决定的部分专业建筑检测单位装备配置、技术先进程度以及设备维护方面的差异性。最终导致了经济相对落后地区在检测结果上的长期误差。例如若没有大小应变检测设备,就只能对桩基进行最基本的静载检测,这样的检测所需的时间较长,但是检测比例较少。
2、检测单位内部管理的混乱
由于建筑工程质检单位的不完善,使部分不具备相应专业技术水平的检测人员升晋要职,从而导致理所出具的检测报告缺失真实性、规范性、严谨性。
3、检测市场运作体系的不规范
在我国,建筑工程的检测市场主要由法定认证的检测单位和社会中介检测单位组成。不同的检测单位所收取的费用不同,这就导致了一些单位为了自身利益,节约企业生产成本,在工程质检中,对于相关数据做的处理过于草率,甚至一些单位出卖资质或者与一些非法机构联营,将带有检测盖章的空白检测报告转售与无资质的单位,从中牟取非法利益。这些做法极大影响了桩基检测的发展和可信赖度。
4、工程检测报告结果的巨大误差、出具的报告不够规范
检测报告的的规范程度和内容的详尽度与国家规定的相关检测表桩不符合。如引用的相关资料过于片面,结论简单、含糊不清;检测报告不具备被建筑工程质检权威部门的认证资格。例如地下室钢筋钢套的检测报告中,未给出钢筋检测结果的结论。已检测出的数据不合规范要求,无法体现工程的真实情况。如在质检过程中,主观选取质量上乘的桩进行检测,从而导致了被检测数据的片面性。检测内容与执行规范不相符合。例如对原始数据的涂改,观测时间果断,手工绘制相关图示等。统一工程中的检测报告执行标准不一致。
四、建筑工程桩基检测对策
1、完善相关的法律法规和具体规章制度
在严格贯彻执行《建设工程质量管理条例》提出的相关精神和具体要求的同时,要逐步加强建设建筑工程检测的具体行为规范,提高桩基质检单位和质检工作的管理质量,并根据各地区的特点,建立相应的工程质检法律规章。
2、提高相关工作人员的职业道德素质
提高职业道德修养就要求相关单位需要对在职人员进行定期的技术指导培训,深化职工对相关法律法规的认识,不断提高工作人员的职业道德素质。以保证在正式的质检报告中,对检测数据有正确的理解、判断和处理。
3、建立有效的监督系统
在企业不断完善自身内部管理的同时,政府应当建立专门的行政部门加强对硬性指标的监督检查,制定相关的管理办法,使检测工作合法、有序、有效地进行。因此,建筑工程,必须严格执行国家规定,以确保工程的依法验收。
4、建立科学的管理模式
科学的管理模式,不仅能够保证管理体系的规范,而且能够避免建设工程中出现的藐视规范、随意裁量、“集权主义”等不良行为。所以,不仅要继续加强质检单位的内部管理,还要激励检测单位建立全面有效的质量保证体系,使管理工作贯穿于检测工作的各个环节。
5、采用合同管理和市场监督相结合的约束机制
利用合同审查备案和质检行业自律公约的方式,不断提高对市场行为的管理力度。对于不符合规定的质检单位予以严惩,严查非法竞争单位,以确保桩基检测行业的稳步前进。
6、利用现代科技促进桩基检测行业的发展
要充分利用现代科技带来的技术成果,逐步使桩基工程的管理网络化,强化对桩基检测工作、检测单位的控制。一方面网络化的桩基工程,有利于其质量信息的及时更新;另一方面将检测市场置于大众的监督之下,保证质检工作有序、真实地进行。
五、结语
本着“质量第一,基础第一”的原则,必须重视建筑工程的桩基质量,而桩基质量的保证不仅需要企业的努力,也需要政府建立相关的行政执法部门进行有效的监督,以保证建筑工程相关工作的规范性、合法性。所以,不论是桩基的检测单位,还是检测人员都必须严格遵守有关法律法规,恪守职业道德,不断提高自身的技术你呢管理水平,并建立执行科学规范的管理模式,使建筑工程桩基检测工作日益繁荣。
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关键词:建筑工程桩基检测技术现状内容运用
中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:
随着我国国民经济的发展, 基本建设规模不断扩大, 伴随着中高层建筑的大量兴建, 桩基础得到了广泛应用, 据不完全统计, 目前我国工程建设中的年用桩量已达15 0 万根左右。但由于地基基础的多变性,复杂性, 桩基工程施工中的不确定性, 已使得桩基础的桩身质量及承载能力的确定、成为工程界的技术人员日益关心的问题。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。随着我国城乡建设事业的迅速发展,桩基工程越来越多,因而桩基工程检测技术也就成为一个热门而得到广泛重视。特别是近10 年来,检测领域取得了长足的发展,检测技术更加趋于成熟和先进,有关桩基工程检测的标准、规范相继、施行,使桩基检测工作进一步规范化,对保证工程质量起到了良好的作用。
一、桩基检测现状
桩基检测技术在国内经过几十年的发展,已经取得了一系列成果,更多的则表现在正确的检测方法和手段已得到推广和贯彻,表现在测试人员对于各种桩 基检测方法的合理运用和理性思维,以及各级行业主管对桩基检测市场的正确导向与管理。当前的桩基检测行业总体情况良好,许多高素质的科技人才都投身于桩基检测和桩基检测仪器研发生产行列,为该行业的发展做出了贡献。但由于各种原因导致的各地区以及检测单位间的专业水平差异,目前在桩基检测管理上也存在一些不可忽略的问题。主要表现在:一些检测人员水平低下、编写检测报告不规范。桩基工程属于隐蔽工程,无论采用哪种检测方法,都存在着一定的不足,都不能完全反映出桩基的全部特性。这就要求检测人员应用以往的检测经验,根据实地的地层结构和经验数据不断改进检测方法,逐渐减少检测结果的不确定性。
二、桩基质量检测内容
灌注桩的施工分为成孔和成桩两部分,因而对桩基的检测便可分为成孔质量检测和成桩质量检测两大部分。其中成孔是灌注桩施工中的第―个环节。成孔作业由于是在地下、水下完成,质量控制难度大,复杂的地质条件或施工中的失误都有可能产生塌孔、缩径、桩孔偏斜、沉渣过厚等问题。成桩质量检测又可分为承载力检测和对完整性检测。
1、成孔质量检测
在灌注桩的施工中,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得成桩的侧摩阻力、桩尖端承载力减少,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,同时单桩的混凝土浇注量增加;桩孔偏斜在一定程度上改变了桩竖向承载受力特性,削弱了基桩承载力的有效发挥;桩底沉渣过厚使得桩长减少,对于端承桩则直接影响桩尖的端承能力。
2、桩的承载力检测
桩的承载力与加荷速率有很大关系,由于静荷载试验与任何动荷载试验相比,所施加的荷载速率最慢,最接近于实际工程的加荷速率,所以试验的结果最接近于实际桩的承载力,因而,国内外均将静荷载试验的结果作为桩承载力的标准。
3、桩的完整性检测
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。因此,低应变一般只适合对桩的完整性检测。
对于正常的混凝土,声波在其中传播的速度是有一定范围的,当传播路径遇到混凝土有缺陷时,如断裂、裂缝、夹泥和密实度等,声波要绕过缺陷或在传播速度较慢的介质中通过,声波将发生衰减,造成传播时间延长,使声时增大,计算声速降低,波幅减小,波形畸变,利用超声波在混凝土中传播的这些声学参数的变化,来分析判断桩身混凝土质量。
工程实例
1、工程概况
笔者就某工程中得桩基检测技术进行分析。该建筑工程檐高39.5m,建筑面积9884.2m2,框剪结构。基础设计采用钢筋混凝土灌注桩承台基础,钻孔灌注桩数量240 根,桩径600mm,有效桩长25.5m。主要采取单桩静载荷试验法和低应变反射波法进行桩基检测。
1、单桩静载荷试验检测
(1)试验方法的选择:本次测验选择的是静荷载检测的方法,使用一个由槽钢和锚桩共同组成一个反力系统。用过液压泵对桩顶所产生的竖向压力作为测试的数据。另外,使用在检测的过程中使用千斤顶不断的增加荷载,使其作用逐渐增加到桩顶。在千斤顶上安装一个荷重传感器,对其产生的荷载进行记录并且同步显示。如果桩身产生变形或者是沉降时,都能够通过该荷重传感器对其发生的变化进行记录,为实验提供准确的数据。
(2)分级加载阶段:该试验的加载一共分为10 个等级,每个等级的加载量保持一致,每级加荷值为220。
(3)变形观测:每次加荷完成后,分别间隔5 分钟、10 分钟、15 分钟对桩身的变形进行一次记录,每隔30 分钟测量一次并且对数据进行记录,直到其数值趋于平稳。
(4)沉降相对稳定标准:每隔一小时的沉降在0.1mm以内,并且连续出现两次,则说明沉降状态达到了相对的稳定,这时则可以进行下一级荷载的增加。
(5)终止加载条件:当测试过程中达到以下几个条件时,则选择种植荷载的增加。在荷载的作用下,桩身的沉降量与上一级荷载下桩基的沉降量达到5 倍的差,这时可以停止加载;在荷载作用下,桩基的沉降量与上一级荷载下桩基沉降量达到2 倍的差,并且在24 小时内仍然没有达到规定的标准;反力系统已经达到了最大的反力值。
2、低应变检测
在桩身的顶部安装一个传感器,由RS-1616K(S)基桩动测仪受到重锤的敲击后产生一定的加速信号,这时在传感器中
会显示不同的桩基分布所采集的信号和数据。
3、检测结果分析
(1)单桩静载荷试验。本次检测中使用的是钻孔灌注桩,进行了三组静荷载的试验,符合随机抽检原则检测比例满足规程要求。
(2)低应变检测。该楼基础钻孔灌注桩总数为240 根,本次低应变检测数量为48 根,检测数量及比例符合规范要求。根据低应变实测曲线分析,波速在3700 ~ 4000m/ s 之间波形较规则,桩底反射清晰,未发现严重缺陷。
4、总结与体会
在建筑工程施工过程中,桩基的质量是施工质量的重要影响因素,同时也是桩基检测单位严格执法的必然体现,只有具有合格的质量保证,才能够保证建筑工程整体的质量。因此说,桩基检测单位和桩基检测人员应当严格遵守职业道德,严格执行桩基检测的相关规范,通过有效的约束力保证桩基质量。对于建筑工程中桩基检测技术的运用,笔者有以下几点体会:(1)如果桩基的桩身抗阻变化的情况下,如果采用低应变桩基检测技术对桩基的完整性进行检测时会存在着一定的局限性,这时无法保证桩基检测结果的准确性,同时也无法对桩基质量做出科学的评价;(2)通过动静对比获得需要的高应变检测的相关数据之后,其能够较为准确的检测出单桩的承载能力,而且检测的费用较小;(3)在工程现场获得相对较为准
确的信号,这也是进行桩基检测的前提条件,如果没有可靠的信号,则无法保证桩基检测结果的准确性。如果测试数据的准确性和可靠性能够满足高应变检测的要求,则能够通过高应变检测方法对桩基存在的缺陷进行定量的检测与分析,准确的判断出缺陷的位置,并且对桩基质量做出科学的评价。当前,桩基检测技术已经取得了较大的进展,但是在遇到一些特殊的地质条件时,仍然需要结合工程的实际情况,采用不同的检测技术,才能够获得较为准确的检测结果。桩基检测人员应当在日常的工作中注重经验的积累,能够根据经验判断出桩基生产过程中存在的一切缺陷,减少人力和物力的消耗,确保工程进度不受影响,为工程的质量提供保证。
百年大计质量第一, 百层大厦基础第一。不论是房屋建筑工程还是桥梁工程,桩基的质量不容忽视,而桩基的质量不仅仅是施工企业自己干出来的, 如果没有严格执法、执规的检测单位按照法规严格约束,就不可能有规范、合格的质量保证。所以,桩基检测单位、检测人员必须遵守职业道德, 达到技术能力和水平, 规范管理、科学管理才有约束力和公平公正性。
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