樁基檢測(cè)技術(shù)范文

時(shí)間:2023-03-16 15:36:01

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樁基檢測(cè)技術(shù)

篇1

【關(guān)鍵詞】樁基檢測(cè);檢測(cè)方法;優(yōu)缺點(diǎn);發(fā)展展望

1 引言

樁基礎(chǔ)能適應(yīng)各種不同的地層,提高承載力,有效的減弱建筑物沉降,在工程建設(shè)中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。由于高層建筑的興起和工程地質(zhì)條件的日趨復(fù)雜,樁基技術(shù)面臨著新的挑戰(zhàn)。樁基檢測(cè)是樁基工程中不可缺少的環(huán)節(jié),只有提高樁基檢測(cè)工作的質(zhì)量和檢測(cè)評(píng)定結(jié)果的可靠性,才能確保樁基工作的質(zhì)量安全。如何快速準(zhǔn)確地檢驗(yàn)工程樁的質(zhì)量,是研究人員和工程技術(shù)人員面臨的一個(gè)重要的研究課題。

2 常用樁基檢測(cè)方法及其優(yōu)缺點(diǎn)

常用的檢測(cè)樁基完整性方法有:鉆孔取芯法、低應(yīng)變法、高應(yīng)變法、超聲波法等,不同檢測(cè)方法特點(diǎn)不同,在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)檢測(cè)的特點(diǎn)選擇合適的檢測(cè)方法,有時(shí)候甚至綜合使用幾種方法完成檢測(cè)。

2.1 鉆孔取芯法

鉆孔取芯法可以了解灌注樁的完整性,查明樁底沉渣厚度以及樁端持力層的情況,是檢驗(yàn)灌注樁混凝土強(qiáng)度的唯一可靠的方法,直觀易判斷。該法樁身完整性判定標(biāo)準(zhǔn)如下:

Ⅰ類:混凝土芯樣連續(xù)、完整、表面光滑、膠結(jié)好、骨料分布均勻、呈長(zhǎng)柱狀,芯樣側(cè)面僅見(jiàn)少量氣孔。Ⅱ類:混凝土芯樣連續(xù)、完整、膠結(jié)較好、骨料分布基本均勻、呈柱狀、斷口基本吻合,芯樣側(cè)面局部見(jiàn)蜂窩麻面、溝槽。Ⅲ類:大部分混凝土芯樣膠結(jié)較好,但有下列情況之一:芯樣局部破碎且破碎長(zhǎng)度不大于10cm;芯樣骨料分布不均勻;芯樣多呈短柱狀或塊狀。Ⅳ類:鉆進(jìn)很困難;芯樣任一段松散、夾泥或分層;芯樣局部破碎且破碎長(zhǎng)度大于10cm。

鉆孔取芯法適用于直徑不小于800mm混凝土灌注樁,對(duì)查明混凝土離析、疏松、夾泥、空洞比較有效,對(duì)局部缺陷和水平裂縫的判斷不十分準(zhǔn)確,宜與其它檢測(cè)方法結(jié)合。

2.2 低應(yīng)變反射波法

低應(yīng)變反射波法基本原理是:在樁基的頂部施加激振信號(hào)產(chǎn)生應(yīng)力波,應(yīng)力波在沿樁身傳播過(guò)程中,如遇到不連續(xù)界面和樁底界面時(shí),會(huì)產(chǎn)生反射波,通過(guò)綜合分析反射波的傳播時(shí)間、幅值和波形特征,判斷樁身的完整性及是否存在缺陷。低應(yīng)變反射波法樁身完整性判定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1:

低應(yīng)變反射波法不需要預(yù)埋聲測(cè)管,可以在不提高工程造價(jià)的前提下完成檢測(cè);現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作量小,數(shù)據(jù)處理比較快捷,工作效率高,可快速發(fā)現(xiàn)基樁重大質(zhì)量缺陷。

低應(yīng)變反射波法只能根據(jù)變化的波阻抗情況來(lái)辨認(rèn)擴(kuò)徑和縮頸,對(duì)于各種類型缺陷的性質(zhì)、方位和程度不能準(zhǔn)確分析;定量分析缺陷程度還在起步階段,只能定性分析缺陷的程度;存在檢測(cè)盲區(qū),導(dǎo)致對(duì)缺陷的誤判和漏判。

表1 低應(yīng)變反射波法樁身完整性判定標(biāo)準(zhǔn)

類別 時(shí)域信號(hào)特征 幅頻信號(hào)特征

Ⅰ類 2L/c時(shí)刻前無(wú)缺陷反射波;有樁底反射波 樁底諧振峰排列基本等間距,其相鄰頻差Δf≈c/2L

Ⅱ類 2L/c時(shí)刻前出現(xiàn)輕微缺陷反射波;有樁底反射波 樁底諧振峰相鄰頻差Δf≈c/2L,輕微缺陷諧振峰與樁底諧振峰間頻差Δf ′>c/2L

Ⅲ類 有明顯缺陷反射波,其他特征介于Ⅱ類和Ⅳ類之間

Ⅳ類 2L/c前出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷反射波或周期性反射波,無(wú)樁底反射波;或波形低頻大振幅衰減振動(dòng),無(wú)樁底反射波。 缺陷諧振峰排列基本等間距,相鄰頻差Δf ′>c/2L,無(wú)樁底諧振峰;或因樁身淺部嚴(yán)重缺陷只出現(xiàn)單一諧振峰,無(wú)樁底諧振峰

2.3 高應(yīng)變反射波法

高應(yīng)變反射波法:利用幾十甚至幾百牛的重錘錘擊樁頂,同時(shí)在樁兩側(cè)距樁頂一段距離處對(duì)稱安裝力和速度傳感器,測(cè)定重錘沖擊作用下的力和速度信號(hào)。它作用在樁頂上的能量大,應(yīng)力和應(yīng)變水平接近或達(dá)到工程樁的應(yīng)力應(yīng)變水平,動(dòng)荷載使樁克服土阻力產(chǎn)生貫入度,從而使樁土之間產(chǎn)生塑性位移,樁側(cè)和樁尖阻力都得到一定程度的發(fā)揮。可以對(duì)單樁的承載力進(jìn)行判斷,也可以評(píng)價(jià)樁身的完整性。該方法所需激振的能量大,費(fèi)用高,常用于樁基承載力的檢測(cè)。

2.4 超聲波法

超聲波法指在砼灌注樁中預(yù)埋的聲測(cè)管之間發(fā)射并接收超聲波信號(hào),通過(guò)實(shí)測(cè)超聲波在砼介質(zhì)中傳播的聲時(shí)、PSD、頻率和波幅衰減等聲學(xué)參數(shù),來(lái)判定樁身完整性的檢測(cè)方法,適用于直徑不小于800mm的灌注樁的完整性檢測(cè)。

超聲波法是長(zhǎng)大樁完整性檢測(cè)的唯一最有效的方法;當(dāng)樁身在不同截面位置有多處缺陷時(shí),檢測(cè)互不影響;判定樁身缺陷的準(zhǔn)確性和可靠性高。但需要預(yù)埋聲測(cè)管,增加了額外負(fù)擔(dān);且現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),數(shù)據(jù)處理工作量大,效率偏低。

3 樁基檢測(cè)技術(shù)展望

對(duì)基樁檢測(cè)情況的判定應(yīng)綜合各種條件、原因,在檢測(cè)工作中,應(yīng)利用多種方法驗(yàn)證檢測(cè),不斷積累經(jīng)驗(yàn),提高檢測(cè)水平,改善檢測(cè)設(shè)備,為建設(shè)工程提供準(zhǔn)確可靠的檢測(cè)結(jié)果。樁基工程是地下隱蔽工程,給正確地檢測(cè)、有效的驗(yàn)證帶來(lái)較大的困難,樁身質(zhì)量檢測(cè)基本上仍處于定性階段,完全定量化更需要一個(gè)艱苦長(zhǎng)期研究過(guò)程。因此,有必要進(jìn)行進(jìn)一步的研究,以期更加完善樁身完整性檢測(cè)方法。

參考文獻(xiàn):

[1]劉冀.樁基檢測(cè)技術(shù)的綜合應(yīng)用[D].長(zhǎng)沙:中南大學(xué),2011.

篇2

關(guān)鍵詞:橋梁;樁基檢測(cè)技術(shù);技術(shù)

橋梁工程不僅僅投資高,施工難度大,而且一旦出現(xiàn)事故就是重責(zé)任事故,將給國(guó)家人民造成了重大損失。樁基是橋梁的主要部分,它承受由橋跨結(jié)構(gòu)墩臺(tái)的巨大荷載,其質(zhì)量的好壞,直接影響橋梁使用長(zhǎng)久性和安全性。樁基屬隱蔽工程,要想控制其質(zhì)量,不僅在設(shè)計(jì)施工中控制,還要有先進(jìn)的檢測(cè)方法。本文就樁基的一些常用檢測(cè)方法進(jìn)行分析與探討。

一、橋梁檢測(cè)技術(shù)的意義和重要性

1、橋梁建設(shè)過(guò)程中,工程材料的自然缺陷、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建造和施工的失誤難以避免,橋梁建成之后,如何對(duì)路橋的實(shí)際品質(zhì)進(jìn)行鑒定是業(yè)主最關(guān)心的問(wèn)題。船舶和汽車等批量生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備,可以通過(guò)破壞性原型試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的滿足程度。路橋等建筑結(jié)構(gòu)屬于單件生產(chǎn),不可能進(jìn)行破壞性原型試驗(yàn),因此非破壞性檢驗(yàn)技術(shù)受到了特別的關(guān)注。路橋結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)檢測(cè)方法和技術(shù)不僅具有重要的理論價(jià)值,而且具有廣闊的應(yīng)用前景。

2、橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)工作,不僅是評(píng)價(jià)工程質(zhì)量缺陷和鑒定工程事故的手段,也是工程質(zhì)量科學(xué)管理的重要手段,還是橋梁工程質(zhì)量管理的重要組成部分。其重要性主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方面。

(1)橋梁的試驗(yàn)檢測(cè),有利于推廣新技術(shù),它為程施工積累經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),有效的對(duì)新材料、新技術(shù)、新工藝進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),可以將新工藝恰當(dāng)?shù)赝度氲缴a(chǎn)之中,保證計(jì)劃的可行性、適用性、有效性、先進(jìn)性。

(2)橋梁通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè),能充分利用當(dāng)?shù)爻霎a(chǎn)的材料,偏于就地取材。這樣,譬如建設(shè)地點(diǎn)的沙石,填料等等,可借助試驗(yàn)這種手段,以確定上述材料是否滿足于施工技術(shù)規(guī)定要求。

(3)橋梁通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè),可加強(qiáng)質(zhì)量保證。如果有了有效地測(cè)試手段,可科學(xué)地評(píng)定路用各種原材料及其成品、半成品材料的質(zhì)量好壞。可以對(duì)任何一種材料均可通過(guò)對(duì)其規(guī)定性能的相關(guān)檢驗(yàn),從而評(píng)定其產(chǎn)品是否合格。

二、各種橋梁樁基檢測(cè)技術(shù)詳細(xì)分析

樁基檢測(cè)技術(shù)從80年代末的只使用聲波透射法抽檢發(fā)展到目前的低應(yīng)變、聲波透射法、靜荷載、鉆孔取芯、高應(yīng)變等綜合全面普查。

1、低應(yīng)變檢測(cè)法

(1)基本原理

低應(yīng)變檢測(cè)法是使用小錘敲擊樁頂,通過(guò)粘接在樁頂?shù)膫鞲衅鹘邮諄?lái)自樁中的應(yīng)力波信號(hào),采用應(yīng)力波理論來(lái)研究樁土體系的動(dòng)態(tài)響應(yīng),反演分析實(shí)測(cè)速度信號(hào),頻率信號(hào),從而獲得樁的完整性。

(2)檢測(cè)目的

檢測(cè)樁身缺陷及擴(kuò)頸位置。根據(jù)波形特點(diǎn)無(wú)法判定缺陷性質(zhì),無(wú)論是縮頸、夾泥、混凝土離析或斷樁等缺陷的反射波并無(wú)大差別,要判定缺陷性質(zhì)只有對(duì)施工工藝、施工記錄、地質(zhì)報(bào)告以及某種樁型容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題非常熟悉,并結(jié)合個(gè)人工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行大概的估計(jì),估計(jì)是否準(zhǔn)確只有通過(guò)開(kāi)挖或鉆芯驗(yàn)證。

判定樁身完整性類別。所謂完整性類別就是缺陷的程度,缺陷占樁截面多大比例,會(huì)不會(huì)影響樁身結(jié)構(gòu)承載力的正常發(fā)揮,但是目前缺陷程度只能定性判斷,還不能定量判斷。

(3)適用范圍

低應(yīng)變檢測(cè)法適用于混凝土樁的樁身完整性判定,如灌注樁、預(yù)制樁、預(yù)應(yīng)力管樁、水泥粉煤灰碎石樁等。

低應(yīng)變檢測(cè)法過(guò)程檢測(cè)中,由于樁側(cè)土的摩阻力、樁身材料阻尼和樁身截面阻抗變化等因素影響,應(yīng)力波傳播過(guò)程,其能力和幅值將逐漸衰減,往往應(yīng)力波尚未傳到樁底,其能量已完全衰減,致使檢測(cè)不到樁底反射信號(hào),無(wú)法判定整根樁的完整性。根據(jù)實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn),可測(cè)樁長(zhǎng)限制在50m以內(nèi),樁基直徑限制在1.8m之內(nèi)較合適。

(4)優(yōu)缺點(diǎn)分析

低應(yīng)變檢測(cè)法檢測(cè)簡(jiǎn)便,且檢測(cè)速度較快,本方法對(duì)樁身缺陷程度只作定性判定,

盡管利用實(shí)測(cè)曲線擬合法,分析能給出定量的結(jié)果,但由于樁的尺寸效應(yīng)、測(cè)試系統(tǒng)的幅頻相頻,響應(yīng)、高頻波的彌散、濾波等造成的實(shí)測(cè)波形畸變,以及樁側(cè)土阻尼、土阻力和樁身阻尼的耦合影響,曲線擬合法還不能達(dá)到精確定量的程度。

2、聲波透測(cè)法

(1)基本原理及檢測(cè)目的

聲波透測(cè)法是在灌注樁基混凝土前,在樁內(nèi)預(yù)埋若干根聲測(cè)管,作為超聲脈沖發(fā)射與接收探頭的通道,用超聲探測(cè)儀沿樁的縱軸方向逐點(diǎn)測(cè)量超聲脈沖穿過(guò)各橫截面時(shí)的聲參數(shù),然后對(duì)這些測(cè)值采用各種特定的數(shù)值判據(jù)或形象判斷,進(jìn)行處理后,給出樁身缺陷及其位置,判定樁身完整性類別。

(2)適用范圍

聲波透測(cè)法適用于已預(yù)埋有聲測(cè)管的混凝土灌注樁。

(3)優(yōu)缺點(diǎn)分析

聲波透測(cè)法可以檢測(cè)全樁長(zhǎng)的各橫截面混凝土質(zhì)量情況,樁身是否存在混凝土離析、夾泥、縮頸、密實(shí)度差和斷樁等缺陷,其結(jié)果比低應(yīng)變法更直觀可靠,且信息量豐富,結(jié)果可靠,現(xiàn)場(chǎng)操作也簡(jiǎn)便。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)操作較簡(jiǎn)便,檢測(cè)速度快,不受長(zhǎng)頸比和樁長(zhǎng)限制。其缺點(diǎn)是被檢測(cè)樁需預(yù)埋聲測(cè)管,增加了樁基的造價(jià),一米聲測(cè)管造價(jià)約12元,同時(shí)聲波透測(cè)法檢測(cè)費(fèi)用較低應(yīng)變檢測(cè)法高。

3、靜荷載試驗(yàn)法

(1)基本原理及檢測(cè)目的

樁基靜荷載試驗(yàn)法是指在樁頂施加荷載,了解在荷載施加過(guò)程中樁土間的作用,最后通過(guò)測(cè)得Q~S曲線(即沉降曲線)的特性判別樁的施工質(zhì)量及確定樁的承載力。

(2)適用范圍

靜荷載試驗(yàn)法適用于檢測(cè)單樁的豎向抗壓承載力。

利用靜荷載試驗(yàn)法可將樁加載至破壞,為設(shè)計(jì)提供單樁承載力數(shù)據(jù),作為設(shè)計(jì)依據(jù)。

(3)優(yōu)缺點(diǎn)分析

樁基靜荷載試驗(yàn)法主要是以慢速維持荷載法,在橋梁建設(shè)中,由于樁基承載力大,施工環(huán)境惡劣,檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)及檢測(cè)費(fèi)用高,配套工作麻煩,因此較少采用這種方法。

4、鉆孔取芯法

(1)基本原理及檢測(cè)目的

鉆孔取芯法主要是采用鉆孔機(jī)(一般帶10mm內(nèi)徑)對(duì)樁基進(jìn)行抽芯取樣,根據(jù)取出芯樣,可對(duì)樁基的長(zhǎng)度、混凝土強(qiáng)度、樁底沉渣厚度、持力層情況等作清楚的判斷。

(2)適用范圍

鉆孔取芯法適用于需要檢測(cè)樁基長(zhǎng)度、混凝土強(qiáng)度、樁底沉渣厚度、持力層情況等,在對(duì)嵌巖樁的檢測(cè)中經(jīng)常使用。

5、高應(yīng)變檢測(cè)法

(1)基本原理及檢測(cè)目的

高應(yīng)變檢測(cè)法是一種檢測(cè)樁基樁身完整性和單樁豎向承載力的方法,該方法是采用錘重達(dá)樁身重量10%以上或單樁豎向承載力1%以上的重錘以自由落體擊往樁頂,從而獲得相關(guān)的動(dòng)力系數(shù),應(yīng)用規(guī)定的程序,進(jìn)行分析和計(jì)算,得到樁身完整性參數(shù)和單樁豎向承載力。

(2)適用范圍

高應(yīng)變檢測(cè)法適用于需檢測(cè)樁身完整性和復(fù)核樁基承載力的樁基。

(3)優(yōu)缺點(diǎn)分析

高應(yīng)變檢測(cè)法的檢測(cè)結(jié)果集合了低應(yīng)變檢測(cè)和靜荷載檢測(cè)。

與低應(yīng)變法檢測(cè)的快捷、廉價(jià)相比,高應(yīng)變法檢測(cè)樁身完整性雖然是附帶性的,但由于其激勵(lì)能量和檢測(cè)有效深度大的優(yōu)點(diǎn),特別在判定樁身水平整合型縫隙、預(yù)制樁接頭等缺陷時(shí),能夠在查明這些“缺陷”是否影響豎向抗壓承載力的基礎(chǔ)上,合理判定缺陷程度。

高應(yīng)變檢測(cè)的費(fèi)用比低應(yīng)變檢測(cè)高,比靜荷載檢測(cè)低。高應(yīng)變檢測(cè)法對(duì)于樁基承載力的檢測(cè)準(zhǔn)確度不如靜荷載檢測(cè),

總之,各種樁基檢測(cè)技術(shù)由于各自的理論假設(shè)及各種因素影響,均存在一定的局限性,故充分利用各種方法的強(qiáng)項(xiàng),解決工程實(shí)際問(wèn)題是很有必要的。

參考文獻(xiàn):

篇3

關(guān)鍵詞:低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù);樁基檢測(cè);工作原理;運(yùn)用情況

前 言

由于環(huán)境影響、土層性質(zhì)差異以及施工工藝的局限,對(duì)于樁基這種高隱蔽性的工程而言,要想確保其質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)是有一定困難的,施工過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)離析、夾泥、縮頸、斷裂等缺陷,這些缺陷不同程度地影響了基樁的質(zhì)量進(jìn)而影響到上部結(jié)構(gòu)物的安全,因此對(duì)橋梁樁基予以檢測(cè)是相當(dāng)必要的。只有借助樁基檢測(cè)技術(shù)真正了解樁基工程的具體情況,才能使樁基工程真正達(dá)到相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與安全標(biāo)準(zhǔn)。

1 樁基動(dòng)力檢測(cè)技術(shù)的定義、分類及特點(diǎn)

樁基動(dòng)力檢測(cè)技術(shù)是指采用鐵錘去重力擊打樁頂,借助傳感器去測(cè)量樁身的應(yīng)力、應(yīng)變,結(jié)合樁周土的具體情況并經(jīng)過(guò)分析、擬合去了解基樁的施工質(zhì)量及承載力的一種檢測(cè)手段。樁基動(dòng)力檢測(cè)技術(shù)通常分為兩類,一類為高應(yīng)變檢測(cè)技術(shù),另一類為低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)。其中高應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)是指擊打在樁頂上的作用力相對(duì)較大,導(dǎo)致所獲得的打擊作用力和原本方案設(shè)計(jì)中的預(yù)估極限值相差不大;一般而言,高應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)比較常用的幾種分析方法有動(dòng)力打樁公式法、凱斯法、曲線擬合法等,其主要功能在于測(cè)試樁基的承載力。低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)是指擊打在樁頂上的作用力非常小,應(yīng)力波僅在樁身內(nèi)傳遞,不會(huì)導(dǎo)致樁周土松動(dòng)。一般情況下,低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)相當(dāng)常用的幾種方法為應(yīng)力波反射法、動(dòng)力參數(shù)法以及水電效應(yīng)法等,其主要功能在于測(cè)試樁基的完整性。由于樁基檢測(cè)技術(shù)具備著成本低廉、速度快、輕巧簡(jiǎn)便且普及率廣的特點(diǎn),使得其在橋梁工程領(lǐng)域中得到了廣泛使用。

2 低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)

在樁基檢測(cè)技術(shù)的定義與分類中,我們了解到低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)包含幾種常用的檢測(cè)方法,但最為常用的便是應(yīng)力波反射法,本文筆者簡(jiǎn)要介紹有關(guān)低應(yīng)變反射波法的相關(guān)內(nèi)容,具體如下:

2.1 低應(yīng)變反射波法的工作原理

應(yīng)力反射波法就是借助應(yīng)力波在樁身中的具體傳播與反射情況對(duì)樁基予以檢測(cè)的一種檢測(cè)手段,其具體工作原理是:因?yàn)闃痘蜆渡硭闹艿耐林g存在著不同的波阻抗差,一旦樁頂遭遇瞬間施力,其所激發(fā)的多數(shù)應(yīng)力波都會(huì)在樁基內(nèi)進(jìn)行傳播,傳播至樁頂以下1至2倍樁徑外可視為平面波,如果樁基中具備波阻抗差,那么這些應(yīng)力波便會(huì)分成兩類,一種為反射波,另一種為透射波,此時(shí),透射波接著往下傳播直至樁底返回,而反射波則會(huì)逆向傳播至樁頂,安裝在樁頂?shù)膫鞲衅鹘邮艿叫畔ⅲ槍?duì)這些信息,結(jié)合相關(guān)施工資料與檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)可判明該樁基是否達(dá)到了質(zhì)量與安全標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 低應(yīng)變檢測(cè)的準(zhǔn)備工作

(1)對(duì)樁基工程的所有資料進(jìn)行收集,比如該工程什么時(shí)候開(kāi)工的;其工藝如何;混凝土強(qiáng)度怎么樣;樁身有多長(zhǎng)等等,進(jìn)行樁基檢測(cè)前必須對(duì)樁基的具體情況作充分的了解,盡可能打有準(zhǔn)備之戰(zhàn),以防誤判。

(2)實(shí)地檢查樁基工程的具體情況,了解具體的施工工藝,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)對(duì)樁頭作全盤觀察,看是否存在泥濘情況,并作簡(jiǎn)單擊打,看看其潮濕度如何,是否清理到了堅(jiān)硬的混凝土,了解樁頭的疏松度怎么樣,如果樁頭有泥濘情況或浮漿未清除徹底情況出現(xiàn),必須對(duì)其予以清理,確保樁頭清潔平整且完好。

(3)借助砂輪對(duì)樁基進(jìn)行打磨,一般在普通的樁基檢測(cè)中必須打磨的光面為3~4個(gè),且這些光面的直徑最好處于8~10cm左右,而且還需對(duì)那些露頭的鋼筋作簡(jiǎn)單處理,令其往外側(cè)傾倒,如果鋼筋外露較長(zhǎng)的,尤其是已經(jīng)綁扎好鋼筋籠的,為防止錘擊時(shí)鋼筋產(chǎn)生次生震蕩,可在鋼筋根部包裹土團(tuán)或者砂團(tuán)。之后,在光面上設(shè)置傳感器,確保安裝位置能真正檢測(cè)到全部的反射波信號(hào)。

(4)檢測(cè)時(shí)間的安排盡量是樁身已達(dá)到28d齡期,只有在相近齡期情況下檢測(cè)到的數(shù)據(jù)才可以用于分析樁基工程的整體質(zhì)量情況與安全水平,如果齡期相差較大,尤其有短齡期檢測(cè)的情況,其檢測(cè)結(jié)果不具備整體分析比較的條件,在筆者實(shí)際檢測(cè)工作中不到齡期檢測(cè)的情況是常遇的,這就需要結(jié)合地區(qū)檢測(cè)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)分析判斷。

2.3 數(shù)據(jù)收集

2.3.1 如何挑選震源與傳感器

要想借助反射波手段,一定得具備震源,如果擊打方式不同,主要是錘質(zhì)的不同,其所生成的作用曲線也會(huì)存在差異,可見(jiàn),要想檢測(cè)到真正有用的反射信號(hào),必須挑選最適宜的震源。通常情形下,橋梁樁基一般為長(zhǎng)樁,其擊震源最好具備相當(dāng)寬的脈沖,在實(shí)際工作中筆者基本采用的是尼龍質(zhì)的錘頭,效果良好。

2.3.2 如何挑選傳感器

對(duì)于樁基檢測(cè)技術(shù)而言,傳感器是收集信號(hào)最為核心的設(shè)備,因此我們不僅需選用質(zhì)地較好的傳感器,而且還需在設(shè)置時(shí),使其和樁體緊密連接,以確保傳感器能夠接收到最為正確的波形曲線,便于數(shù)據(jù)分析。現(xiàn)在的低應(yīng)變檢測(cè)基本都是采用加速度傳感器,筆者實(shí)際工作對(duì)于傳感器的安裝通常都采用橡皮泥,效果優(yōu)于黃油。

2.3.3 使用力棒(錘)時(shí)需掌握好力度與角度

在樁基低應(yīng)變檢測(cè)中使用力棒(錘)時(shí)必須對(duì)擊打力度與角度予以全盤把握,盡可能使擊打力不會(huì)對(duì)反射波曲線形成影響,我們要求錘擊角度必須垂直,擊打力度可根據(jù)樁長(zhǎng)情況適度調(diào)整,每次錘擊后必須迅速提錘,不能將錘壓在樁頭,一般情況下,應(yīng)當(dāng)提前對(duì)掄錘人員作相關(guān)的培訓(xùn)指導(dǎo)。

3 數(shù)據(jù)處理

3.1 完整樁

當(dāng)前,低應(yīng)變反射波法還具備著一定的局限,還存在不少因素對(duì)轉(zhuǎn)、挖孔樁的缺陷反射情況形成一定的負(fù)面影響。通常完整樁基應(yīng)當(dāng)具備三方面因素,即:具備正常的波速、存在明確的樁底反射信號(hào)及波形曲線無(wú)缺陷信號(hào)。

3.2 考慮鋼護(hù)筒對(duì)曲線所形成的影響

橋梁樁基與建筑樁基的最大區(qū)別是施工的場(chǎng)地條件不一樣,橋梁樁基相當(dāng)部分在水上施工,一般鋼護(hù)筒均沉的較深,少部分工地鋼護(hù)筒直徑大于樁徑,成樁后形成大頭樁,如此一來(lái),便形成樁縮頸的情形,而反射波對(duì)于這一情況會(huì)當(dāng)作缺陷反應(yīng)在樁基檢測(cè)曲線中,因此,對(duì)于傳感器所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理時(shí),需特別注意,必須排除這一情況,以免誤判。

3.3 考慮鋼筋籠對(duì)曲線所形成的影響

如果樁身并非全部采用鋼筋籠,由于具備鋼筋籠的位置與不具備鋼筋籠的位置會(huì)形成不同的波阻抗差,那么其所形成的反射波曲線也會(huì)出現(xiàn)差異,一般情況下,由于具備鋼筋籠的位置所含有的鋼量大,因此其比不具備鋼筋籠的位置更易反應(yīng)出其具體缺陷情況。

4 依據(jù)處理數(shù)據(jù)分析樁基具體情況

(1)分析整個(gè)樁基的完整度,依據(jù)施工工藝與地層情況對(duì)樁基的大致情況進(jìn)行初步判斷;

(2)借助定量分析軟件去分析并判斷樁基是否存在缺陷,如果僅僅依靠肉眼觀察,其所獲數(shù)據(jù)與實(shí)際情況會(huì)相差非常大;

(3)對(duì)整個(gè)橋梁樁基工程中的所有檢測(cè)到的曲線予以分析,總結(jié)出該工地樁身所存在的相同點(diǎn)與差異處,根據(jù)分析所有樁身的具體情況去判斷整個(gè)樁基工程的具體情況。

5 低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)存在的問(wèn)題

低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際的檢測(cè)分析中仍舊需要借助檢測(cè)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)于深長(zhǎng)樁的底部缺陷的檢測(cè)力所不能及,一般檢測(cè)長(zhǎng)度不宜超過(guò)30m,同時(shí)樁身四周的土層情況對(duì)于反射波曲線也存在著一定的影響,因此在樁基工程中使用低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)仍舊存在著一定的局限性。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,對(duì)于樁基工程的檢測(cè)技術(shù)而言,盡管低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)是一種使用范圍相對(duì)較廣的技術(shù),方便快捷,成本較低,給橋梁工程領(lǐng)域帶來(lái)了極大的便利,但同時(shí)它在實(shí)際工作中仍舊存在著一定的不足之處,要求我們不斷對(duì)其進(jìn)行總結(jié)改進(jìn),并進(jìn)一步結(jié)合鉆芯取樣等手段使低應(yīng)變檢測(cè)更為有效。

篇4

關(guān)鍵詞:巖土工程;樁基檢測(cè);問(wèn)題和不足;發(fā)展方向

隨著我國(guó)城鄉(xiāng)建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展,樁基工程越來(lái)越多,特別是近10年來(lái),樁基檢測(cè)技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。有關(guān)樁基工程檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范相繼、施行,使樁基檢測(cè)工作進(jìn)一步規(guī)范化,對(duì)保證工程質(zhì)量起到了良好的作用。樁基是建筑物的基礎(chǔ),它質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到整個(gè)建筑物的使用安全,于是樁基檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,在高層建筑和鐵路建設(shè)中得到廣泛使用,嚴(yán)把工程質(zhì)量關(guān),發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

一、樁基檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介概述

1、樁基的概念

樁是深入土層的柱形結(jié)構(gòu)。按照受力原理可分為摩擦樁和端承樁,按照施工方式可分為預(yù)制樁和灌注樁,樁與連接樁頂?shù)某信_(tái)組成樁基,端承樁的作用原理是結(jié)構(gòu)力通過(guò)樁基直接傳遞到持力層(巖層),適用于地面以下一定深度有堅(jiān)硬巖層的地質(zhì)條件。摩擦樁的作用原理是結(jié)構(gòu)力通過(guò)樁身與土層的摩擦作用傳遞給土體,適用于結(jié)構(gòu)自重較輕,受力較小的建筑。樁基的發(fā)展,經(jīng)過(guò)了木樁、鑄鐵板樁、鋼筋混凝土樁等幾個(gè)時(shí)代。

2、樁基檢測(cè)技術(shù)的內(nèi)容

(1)樁身質(zhì)量檢測(cè)

關(guān)注樁身質(zhì)量,查明樁身缺陷及位置,以便及時(shí)對(duì)影響樁基承載力和壽命的樁身缺陷進(jìn)行必要的補(bǔ)救,同時(shí)達(dá)到對(duì)樁身質(zhì)量普查的目的。

(2)樁基承載力檢測(cè)

檢測(cè)樁基的承載力,根據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)判定與評(píng)價(jià)樁基承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求并進(jìn)一步延伸到對(duì)樁基礎(chǔ)質(zhì)量的驗(yàn)收和評(píng)定。

3、樁基檢測(cè)的分類

樁基的檢測(cè)內(nèi)容分為兩部分: 樁基成孔滿足設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)并達(dá)到設(shè)計(jì)持力層后,樁基的承載力檢測(cè);單樁承載力和完整性檢測(cè)。具體來(lái)講,主要分為以下幾種方法:靜載試驗(yàn)法、聲波透射法、應(yīng)力波反射法、高應(yīng)變動(dòng)力試樁法、動(dòng)靜法或擬靜力法。近些年來(lái),這幾種方法都得到了長(zhǎng)足發(fā)展。

二、我國(guó)樁基檢測(cè)技術(shù)的問(wèn)題

樁基動(dòng)測(cè)方法雖然已有100多年的歷史,但近代的動(dòng)測(cè)技術(shù)則是隨著現(xiàn)代電子等技術(shù)的發(fā)展在近三四十年前誕生的。樁基檢測(cè)技術(shù)在我國(guó)的推廣和應(yīng)用,也經(jīng)歷了一段不平凡的發(fā)展之路。

1、樁基檢測(cè)市場(chǎng)不規(guī)范

如今,樁基檢測(cè)市場(chǎng)普遍存在片面壓價(jià)的不規(guī)范行為,也使許多單位在檢測(cè)的過(guò)程中,采集數(shù)據(jù)不認(rèn)真,對(duì)于數(shù)據(jù)資料的處理不嚴(yán)謹(jǐn),出賣資歷的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,更有甚者不具備檢測(cè)能力而虛假鼓吹,甚至冒用檢測(cè)人員或技術(shù)負(fù)責(zé)人簽名,以上種種現(xiàn)象都嚴(yán)重阻礙了樁基檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。

2、檢測(cè)單位設(shè)備落后、良莠不齊

檢測(cè)單位的硬件設(shè)施水平良莠不齊,普遍落后,只有極個(gè)別的檢測(cè)單位會(huì)選擇引進(jìn)國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)設(shè)備,在技術(shù)裝備上,靜載試驗(yàn)的裝備能力已達(dá)3000多噸。眾所周知,低應(yīng)變和高應(yīng)變測(cè)試都對(duì)設(shè)備有較高的要求,都應(yīng)采用進(jìn)口設(shè)備,但許多單位硬件條件差,僅僅對(duì)于基礎(chǔ)的計(jì)量器都無(wú)能為力。

3、檢測(cè)結(jié)果不夠嚴(yán)謹(jǐn)

檢測(cè)單位由于引用資料不夠齊全,往往造成數(shù)據(jù)不精確,檢測(cè)結(jié)果更多依靠經(jīng)驗(yàn)而非設(shè)備參數(shù),結(jié)論簡(jiǎn)潔,與事實(shí)不符;對(duì)于靜載實(shí)驗(yàn),其內(nèi)容與執(zhí)行規(guī)范不符,原始記錄不清晰且有嚴(yán)重的更改跡象,觀測(cè)時(shí)間把握不準(zhǔn),基準(zhǔn)梁安置不夠科學(xué)合理,Q-S曲線、S-Lgt曲線采用手工繪制,誤差大,極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值、基本值判斷不準(zhǔn);此外,還有觀測(cè)時(shí)間把握不準(zhǔn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差大等情況;低應(yīng)變檢測(cè)所采集的曲線一致性差,錘擊力欠缺,所選的試驗(yàn)參數(shù)過(guò)于粗糙。

三、樁基檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展要求

1、政府相關(guān)部門要加大管理力度

在政府監(jiān)管方面,相關(guān)部門要根據(jù)《建設(shè)工程管理?xiàng)l例》的有關(guān)精神,結(jié)合樁基檢測(cè)行業(yè)情況和時(shí)展的新要求,完善各項(xiàng)規(guī)章制度,強(qiáng)化對(duì)樁基檢測(cè)單位和樁基檢測(cè)工作的管理。特別地,建設(shè)行政主管部門要切實(shí)加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督,嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家及省市的有關(guān)規(guī)定,所有的樁基工程均必須按國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范規(guī)程進(jìn)行檢測(cè),否則不予驗(yàn)收。樁基工程未經(jīng)驗(yàn)收或驗(yàn)收不合格的,嚴(yán)禁進(jìn)一步結(jié)構(gòu)施工。

2、提高檢測(cè)從業(yè)人員的整體素質(zhì)

嚴(yán)把從業(yè)人員的素質(zhì)關(guān),要求從業(yè)人員持有相符資格的上崗證,嚴(yán)格審查從業(yè)人員的學(xué)歷文憑和培訓(xùn)經(jīng)歷,并且定期對(duì)從業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)和職業(yè)道德教育培養(yǎng),避免再度出現(xiàn)無(wú)資格的技術(shù)人員對(duì)工程進(jìn)行驗(yàn)收的情況,保證所有的上崗人員都合理、合法、合規(guī)范地進(jìn)行作業(yè)。在適當(dāng)?shù)年P(guān)口,政府建設(shè)行政管理部門可以逐漸加強(qiáng)對(duì)樁基工程的網(wǎng)絡(luò)化管理,規(guī)范檢測(cè)市場(chǎng),使其更加公開(kāi),更為透明,引導(dǎo)檢測(cè)單位有序競(jìng)爭(zhēng)。此外,有利于增強(qiáng)社會(huì)輿論對(duì)樁基工程檢測(cè)單位的監(jiān)督約束,提高檢測(cè)單位及檢測(cè)人員的質(zhì)量意識(shí)和法律責(zé)任意識(shí)。

3、技術(shù)操作需要不斷突破、不斷進(jìn)步

高、低應(yīng)變動(dòng)力試樁法適用范圍有限,在長(zhǎng)徑比大于30或樁體有超過(guò)兩個(gè)缺陷的情況下,動(dòng)力試樁無(wú)法提供準(zhǔn)確的樁體完整性信號(hào),目前使用的超長(zhǎng)柱、動(dòng)力試柱無(wú)法滿足,需要革新;降低動(dòng)荷載頻率,增加載荷作用時(shí)間,可使樁土反應(yīng)更接近靜態(tài),壓重油缸引爆軟墊加載法是不錯(cuò)的選擇;鼓勵(lì)創(chuàng)新孔底沉渣測(cè)定儀,以求更為有效地控制和檢測(cè)灌注樁孔壁泥厚度,進(jìn)而大幅度提高檢測(cè)水平。

四、結(jié)束語(yǔ)

近些年來(lái),巖土工程的持續(xù)高速增加,對(duì)樁基檢測(cè)技術(shù)提出了巨大的挑戰(zhàn),是壓力也是動(dòng)力,是困難也是機(jī)遇。我們需要大力研制和開(kāi)發(fā)更為科學(xué)、更為高效、更為人性化的樁基檢測(cè)設(shè)備,為我國(guó)巖土工程研究更早躋身世界一流行列奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

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[2]王青.橋梁樁基檢測(cè)技術(shù)探討[J].工程建設(shè)與管理,2008(7)

篇5

1既有建筑物下樁基檢測(cè)技術(shù)研究

(1)平行地震波法平行地震波法(ParallelSeismicTest)是國(guó)外學(xué)者提出的一種有效檢測(cè)既有建筑物基樁完整性和長(zhǎng)度的方法,屬于地震測(cè)井的一種方法,最先在法國(guó)得到應(yīng)用。陳龍珠教授對(duì)這一方法進(jìn)行了引進(jìn)與追蹤研究,在我國(guó)稱之為“旁孔透射波法”。平行地震波法是將鉆孔套管放在待檢測(cè)的樁基附近,套管與周圍土體緊密結(jié)合,同時(shí)套管內(nèi)注滿清水,水聽(tīng)檢波器在套管內(nèi)檢測(cè)由樁基頂部敲擊所產(chǎn)生的P波,繪制P波首先達(dá)到不同點(diǎn)的深度與時(shí)間曲線,由圖形曲線可分析樁身長(zhǎng)度和完整性。檢測(cè)示意圖見(jiàn)圖2。黃大治等人采用平行地震波法檢測(cè)既有建筑物樁基質(zhì)量,并采用三維有限元分析飽和土、非飽和土地基中完整樁和缺陷樁的透射波信號(hào)。但該法在廣東地區(qū)的適用性還需進(jìn)一步檢驗(yàn)。浙江省建筑科學(xué)設(shè)計(jì)研究院吳寶杰等利用平行震波法對(duì)既有建筑物下基樁的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),取得了初步成功,但后續(xù)波與樁身質(zhì)量和樁底深度的對(duì)應(yīng)關(guān)系,波速與樁身質(zhì)量、周圍各土層關(guān)系等還不成熟,需進(jìn)一步研究。

(2)雙速度法雙速度法的提出是為了解決上下行波相互干擾的問(wèn)題,沿樁身布置兩個(gè)加速度傳感器測(cè)取兩點(diǎn)應(yīng)變,如圖3所示,可分離樁身上行波和下行波,通過(guò)應(yīng)變和速度的關(guān)系,得到了下行波的計(jì)算公式,可不依賴實(shí)際樁長(zhǎng),計(jì)算出樁身縱波波速,檢驗(yàn)樁長(zhǎng)。同時(shí)對(duì)于上部已施工承臺(tái)的樁基形式,有效克服了上部結(jié)構(gòu)變截面處的干擾。唐勇通過(guò)16根有承臺(tái)和無(wú)承臺(tái)模型樁的單速度和雙速度測(cè)試結(jié)果證明,雙速度法應(yīng)用于既有建筑物樁基檢測(cè)具有很好的效果。目前已有儀器和軟件支持雙通道測(cè)量并可自行計(jì)算出上行波。工程應(yīng)用中也出現(xiàn)過(guò)布置多道傳感器的形式,但仍處于雙速度法的范疇,理論上沒(méi)有更進(jìn)一步。雙速度法的優(yōu)點(diǎn)在于可有效分離出上下行波,減少由于承臺(tái)等上部結(jié)構(gòu)帶來(lái)的干擾,能做到無(wú)損檢測(cè)。缺點(diǎn)是傳感器的安裝需要一定的樁身出露距離,同時(shí)傳感器的間距、安裝、敲擊點(diǎn)的選擇、樁身的平整度影響等一系列問(wèn)題尚需不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),方可應(yīng)用于實(shí)際工程檢測(cè)。

(3)橫波法一維縱波理論在大直徑樁中由于三維效應(yīng)而不成立,北卡羅來(lái)納州在1983年針對(duì)該問(wèn)題提出了橫波檢測(cè)技術(shù),其理論依據(jù)是樁身彎曲波能量的頻散。在樁側(cè)施加橫向激勵(lì),利用彎曲能量波代替常規(guī)的壓縮波,彎曲波同時(shí)向上和向下傳播,通過(guò)速度計(jì)記錄波速并利用時(shí)域分析得到結(jié)果。橫波法有效地減弱了樁徑的影響,解決了大直徑樁中的三維效應(yīng)問(wèn)題,使動(dòng)測(cè)法不局限于一維桿系理論。其缺點(diǎn)是適用性不強(qiáng),只適用于軟土上的短樁,且目前大多停留在實(shí)驗(yàn)階段,工程應(yīng)用實(shí)例較少。

(4)樁長(zhǎng)增量逼近法樁長(zhǎng)增量逼近法是利用有限元模擬實(shí)際上部結(jié)構(gòu)和初始假定樁長(zhǎng)時(shí)的動(dòng)態(tài)反應(yīng),通過(guò)有限元模擬曲線與實(shí)際低應(yīng)變法檢測(cè)曲線對(duì)比分析,減去上部結(jié)構(gòu)影響,得到“剩余反應(yīng)曲線”。當(dāng)模擬樁長(zhǎng)與實(shí)際樁長(zhǎng)接近時(shí)“剩余反應(yīng)曲線”發(fā)生明顯變化,可確定樁長(zhǎng)區(qū)間,同樣原理可用于定位缺陷。樁長(zhǎng)增量逼近法示意見(jiàn)圖4。樁長(zhǎng)增量逼近法對(duì)數(shù)值模擬的精度要求很高,有限元模擬幾乎很難達(dá)到實(shí)際情況,該方法距離實(shí)際應(yīng)用還有較大距離。其他檢測(cè)方法還包括機(jī)械阻抗法、縱阻抗剖分析法、動(dòng)力參數(shù)識(shí)別法等,但大多是理論上可行,實(shí)際應(yīng)用很困難,還有待進(jìn)一步研究。眾多學(xué)者對(duì)當(dāng)前的檢測(cè)方法進(jìn)行了改良試驗(yàn),如國(guó)內(nèi)方面徐攸在對(duì)天津港碼頭的30m長(zhǎng)的樁分別進(jìn)行了有無(wú)梁板的試驗(yàn)研究,探討了上部結(jié)構(gòu)對(duì)樁身檢測(cè)曲線的影響,同時(shí)對(duì)不同激勵(lì)位置,各種手錘材質(zhì)對(duì)樁的振動(dòng)速度曲線的影響進(jìn)行了分析,提出了采用小應(yīng)變法檢測(cè)碼頭樁應(yīng)注意的問(wèn)題。姜衛(wèi)方提出上行波遇到上部結(jié)構(gòu)發(fā)生反射,在時(shí)域曲線上表現(xiàn)為擴(kuò)頸反應(yīng),后正常沿樁身衰減的理論假設(shè),為此進(jìn)行了不同敲擊位置和傳感器接收位置的對(duì)比試驗(yàn),總結(jié)了一套應(yīng)用于具有上部結(jié)構(gòu)的樁基檢測(cè)方法,但應(yīng)用于實(shí)際尚需進(jìn)一步檢驗(yàn)和完善。翁有法等提出了既有結(jié)構(gòu)樁身完整性檢測(cè)的基樁前期處理方法,采用頂置式傳感器,樁側(cè)激振,推薦激振平面和傳感器的安裝平面在樁身的同一高度,離樁頂(承臺(tái)、梁板底面)的距離宜為2~3倍樁徑。同時(shí)提出了實(shí)測(cè)波形的判讀原則,具有一定的參考意義。數(shù)值試驗(yàn)方面,柴華友模擬了應(yīng)力波在平臺(tái)-樁系統(tǒng)的傳播過(guò)程,提出了兩測(cè)點(diǎn)測(cè)量方法,在樁頂和樁側(cè)布設(shè)傳感器,通過(guò)濾波和波形比較等方法,綜合確定樁身完整性。同時(shí)采用AN-SYS-DYNA對(duì)設(shè)想進(jìn)行了驗(yàn)證。彭志豪等分別建立了有無(wú)梁板式碼頭的群樁模型,采用ANSYS-DYNA分析了不同面板尺寸,以及不同激振點(diǎn)和傳感器接收點(diǎn)對(duì)樁身內(nèi)波速傳播影響的數(shù)值試驗(yàn)。季勇志基于三維導(dǎo)波理論,分析研究了碼頭樁基在樁頂固連和非固連兩種結(jié)構(gòu)形式下的無(wú)損檢測(cè)方法,對(duì)比研究了縱波和橫波在無(wú)損檢測(cè)中的優(yōu)劣,認(rèn)為橫波可以有效地避開(kāi)上部結(jié)構(gòu)的干擾。動(dòng)測(cè)信號(hào)數(shù)據(jù)處理也是研究的重點(diǎn)內(nèi)容,天津大學(xué)孫熙平、王元戰(zhàn)等人指出,利用小波分解的分析方法來(lái)解決高樁碼頭基樁檢測(cè)問(wèn)題是一種很好的思路。李學(xué)軍提出了一種對(duì)多次激振后的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)加權(quán)融合的處理技術(shù),對(duì)有效信號(hào)的識(shí)別和判斷有較好的效果。

2結(jié)語(yǔ)

篇6

關(guān)鍵詞:公路橋梁;樁基檢測(cè)技術(shù);應(yīng)用;探討

中圖分類號(hào):U448.14文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,公路建設(shè)也得到了較快發(fā)展。公路橋梁作為公路建設(shè)的重要工程項(xiàng)目,對(duì)公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展有重要影響。樁基工程是公路橋梁的重要組成部分,其施工質(zhì)量對(duì)公路橋梁的整體承載力和使用性能有重要作用。我國(guó)地質(zhì)條件復(fù)雜,樁基工程除因受巖土工程條件、基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、樁土體系相互作用、施工以及專業(yè)技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)等關(guān)聯(lián)因素的影響而具有復(fù)雜性外,樁的施工還具有高度的隱蔽性,更容易存在質(zhì)量隱患。因此,這就需要提高樁基工程檢測(cè)工作的質(zhì)量,才能真正保證樁基工程的安全與質(zhì)量。本文就樁基工程檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

一、公路橋梁樁基檢測(cè)概述

公路橋梁樁基主要可以分成以下幾種:根據(jù)施工方法可以分成沖擊成孔樁、螺旋成孔樁、沉管成孔樁、人工挖孔樁等。根據(jù)直徑大小可以分為小直徑、中等直徑、大直徑樁。公路橋梁一般是大直徑樁。根據(jù)豎向受荷情況可分為抗拔樁和抗壓樁等。根據(jù)水平受荷情況可分為被動(dòng)樁和主動(dòng)樁等。

基樁的承載力和完整性檢測(cè)是基樁質(zhì)量檢測(cè)中的兩項(xiàng)重要內(nèi)容。根據(jù)檢測(cè)目的和任務(wù)充分考慮各種方法的適用條件和局限性,結(jié)合場(chǎng)地工程地質(zhì)條件、施工工藝及工程重要性等狀況,選定多種檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè),以保證檢測(cè)結(jié)論的可靠性。

在樁基檢測(cè)方法上,可以分成靜載荷試驗(yàn)法、聲波透射法、動(dòng)力測(cè)樁法、孔內(nèi)攝像、鉆孔取芯法等檢測(cè)方法。其中,靜載荷試驗(yàn)可采用錨樁法、地錨法、堆載平臺(tái)法、堆載和錨樁聯(lián)合方法。動(dòng)力測(cè)樁法主要可分為低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法和高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法。

二、公路橋梁樁基檢測(cè)方法應(yīng)用與探討

在公路橋梁樁基檢測(cè)中,常用的檢測(cè)方法有以下幾種:

(一)靜載荷試驗(yàn)法

在樁基工程中,確定單樁的豎向承載力非常重要。靜載荷試驗(yàn)方法既是檢測(cè)單樁承載力最傳統(tǒng)的方法,也是目前最直觀、最可靠的方法,判定某種動(dòng)載檢驗(yàn)方法是否成熟,均以此試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比誤差大小為依據(jù)。靜載荷試驗(yàn)法通過(guò)對(duì)樁頂施加荷載的過(guò)程,了解在這一過(guò)程中樁土間的變化情況,再通過(guò)Q-S曲線得出單樁的豎向承載力,判斷樁基施工的質(zhì)量。慣用的靜載荷試驗(yàn)方法是維持荷載法,而維持荷載法又可分為快速維持荷載法和慢速維持荷載法,在公路橋梁樁基工程檢測(cè)中,一般采用的是慢速維持荷載法。

(二)低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法

低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法是目前國(guó)內(nèi)外使用最廣泛的一種基樁無(wú)損檢測(cè)方法,主要用于檢測(cè)樁基的完整性,一般是在樁頂施加低能量沖擊荷載,通過(guò)安裝在樁頂處的傳感器來(lái)收集樁中應(yīng)力波信號(hào),以應(yīng)力波理論來(lái)分析樁土體系的頻率信號(hào)和實(shí)測(cè)速度信號(hào),判斷樁身的完整性。該檢測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)在于檢測(cè)覆蓋面廣、速度快、檢測(cè)費(fèi)用較低,并得出樁基礎(chǔ)中所有基樁整體施工質(zhì)量的粗略估計(jì)。

由于受樁長(zhǎng)、樁型、地質(zhì)條件、擊振方式等等因素的影響,往往測(cè)不到樁底反射或正確判斷樁底反射位置,從而無(wú)法評(píng)價(jià)整根樁的完整性。另外,低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法是一門實(shí)用性很強(qiáng)的技術(shù),檢測(cè)結(jié)果分析判定的準(zhǔn)確性與操作人員的技術(shù)水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有很大關(guān)系,因此對(duì)該方法寄予過(guò)高的期望是不合適的,實(shí)際檢測(cè)中得到的各種曲線很復(fù)雜,除了平時(shí)要多積累經(jīng)驗(yàn)外,還要對(duì)樁的施工記錄、地質(zhì)勘察資料進(jìn)行充分的了解,有疑問(wèn)時(shí)有必要采用靜載試驗(yàn)驗(yàn)證或其它檢測(cè)方法進(jìn)行比對(duì),以確保檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性。

(三)高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法

高應(yīng)變動(dòng)檢測(cè)技術(shù)于上個(gè)世紀(jì)八十年代引入我國(guó),在九十年代初,我國(guó)也相繼出現(xiàn)了類似的計(jì)算機(jī)軟件。近年來(lái),在公路橋梁樁基工程中也常常采用這種方法,通過(guò)在樁頂施加高能量沖擊荷載,實(shí)測(cè)力和速度信號(hào),運(yùn)用波動(dòng)理論反演來(lái)推算被檢樁的完整性及軸向抗壓極限承載力。高應(yīng)變檢測(cè)樁身完整性的可靠性比低應(yīng)變法高,只是在帶有普查性的完整性檢測(cè)中應(yīng)用尚有一定困難。目前,在工程界采用最多的高應(yīng)變?cè)嚇斗ㄖ饕星€擬合法和阻力系數(shù)法。高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法在確定單樁的承載力方面具有明顯優(yōu)勢(shì),不需要靜載試驗(yàn)中的堆載物或者錨樁,費(fèi)用低、時(shí)間短且效率高,還能夠進(jìn)行大噸位的樁基檢測(cè),逐步取代了靜載荷試驗(yàn)方法,成為樁基工程驗(yàn)收的重要手段。

高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法不僅能夠確定樁基承載力的大小,還能夠反映出樁土阻力分布、樁身完整程度等信息。但是由于這種檢測(cè)方法不但計(jì)算程序比較復(fù)雜,而且在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中的樁頭處理、錘擊設(shè)備選擇、傳感器的安裝等眾多因素都影響檢測(cè)精度,因而在公路橋梁樁基檢測(cè)中的應(yīng)用受到限制。但高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法對(duì)于樁基設(shè)計(jì)和其他的檢測(cè)方法均具有借鑒作用。

(四)聲波透射法

聲波透射法指的是在樁內(nèi)預(yù)埋若干根平行于樁的縱軸的聲測(cè)管,將超聲探頭通過(guò)聲測(cè)管直接伸入樁身混凝土內(nèi)部進(jìn)行逐點(diǎn)逐段探測(cè)。其基本原理與上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件的超聲探傷原理相同,即根據(jù)超聲脈沖穿透被測(cè)混凝土?xí)r的聲速、波幅等參數(shù)的變化反映是否存在缺陷,并評(píng)價(jià)混凝土質(zhì)量的勻質(zhì)性。但由于灌注樁的灌注條件與上部結(jié)構(gòu)的成型條件完全不同,尤其是水下灌注時(shí)差異更大,混凝土的配合比、灌注后的離析程度、聲測(cè)管的平行度等諸多因素都會(huì)嚴(yán)重影響對(duì)缺陷的判斷和對(duì)均勻性的評(píng)價(jià)。因此,灌注樁的超聲檢測(cè)不能完全延用上部結(jié)構(gòu)檢測(cè)的現(xiàn)有方法,必須有一套適合其特點(diǎn)的方法和判據(jù),且宜結(jié)合低、高應(yīng)變和鉆孔取芯等檢測(cè)方法綜合評(píng)定樁身質(zhì)量。

聲波透射法優(yōu)點(diǎn)在于抗干擾能力強(qiáng),儀器比較輕便,觀測(cè)的精度較高,但在聲時(shí)分析、波幅分析、樁基質(zhì)量判斷方面還存在較多問(wèn)題。

三、結(jié)論

綜上所述,各種檢測(cè)方法在公路橋梁樁基檢測(cè)工程中的廣泛應(yīng)用,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但也應(yīng)認(rèn)識(shí)到,各種樁基檢測(cè)技術(shù)還存在著很多缺陷和問(wèn)題,在具體的樁基工程檢測(cè)中,應(yīng)盡量排除,才能提高樁基質(zhì)量檢測(cè)的準(zhǔn)確性。不能把各種檢測(cè)“神話”成無(wú)所不能,要看到其本身的局限性,這樣既有利于檢測(cè)市場(chǎng)的進(jìn)一步完善與規(guī)范,同時(shí)也有利于檢測(cè)技術(shù)的良性發(fā)展。為了適應(yīng)未來(lái)公路橋梁樁基工程發(fā)展的情況,應(yīng)加強(qiáng)樁基檢測(cè)技術(shù)的理論研究工作,找出更適合的檢測(cè)方法。

參考文獻(xiàn):

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篇7

【關(guān)鍵詞】樁基;小波變換法;樁身完整性;低應(yīng)變實(shí)測(cè)信號(hào)

1引言

近幾十年來(lái),隨著混凝土、新型打樁機(jī)和成孔機(jī)器的采用,樁的形式越來(lái)越豐富,其強(qiáng)度顯著提升,適用范圍越來(lái)越廣泛。針對(duì)樁基檢測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用問(wèn)題,越來(lái)越多的學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了研究,并取得了一系列的成果。陳啟魁等[1]基于各種對(duì)樁基檢測(cè)的研究,分析了鉆孔取芯法、低應(yīng)變法、聲波透射法等檢測(cè)技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用。葛天興等[2]以某實(shí)際樁基工程為背景,基于低應(yīng)變反射波法的理論,評(píng)估了低應(yīng)變反射波法在該工程中的應(yīng)用效果。王春慶等[3]開(kāi)展了低應(yīng)變反射波法檢測(cè)樁基淺部缺陷的研究,對(duì)該樁基檢測(cè)的效果進(jìn)行評(píng)析。王飛等[4]利用小波分析進(jìn)行低應(yīng)變檢測(cè)數(shù)據(jù)處理,檢測(cè)了樁基淺部缺陷。肖家友等[5]基于某樁基工程背景,開(kāi)展了一維連續(xù)小波去噪在多缺陷基樁檢測(cè)中應(yīng)用的研究,分析該樁基檢測(cè)法的效果。張敬一等[6]利用小波變換的反射波法對(duì)某實(shí)際工程的樁基進(jìn)行檢測(cè)。本文結(jié)合某樁基工程背景,論述了小波變換法理論,進(jìn)行了縮徑缺陷類型樁分析和斷樁缺陷類型樁分析,詳述了如何利用小波分析對(duì)檢測(cè)的低應(yīng)變檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理,從而判定樁身完整性。

2小波變換法理論

1980年,MORLEF對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí),首次提出了小波變換理論,作為以傅里葉變換理論為基礎(chǔ)所衍生出的全新理論。該理論有效彌補(bǔ)了傅里葉變換存在的不足,在時(shí)頻分析和處理領(lǐng)域具有極為重要的作用。現(xiàn)階段,該理論已在模式識(shí)別、信號(hào)處理過(guò)程中得到了廣泛運(yùn)用。該理論與傅里葉變換理論的區(qū)別,主要是其在頻域、時(shí)域中均能夠表現(xiàn)出相應(yīng)的局部化特征,可被用來(lái)分析目標(biāo)信號(hào)對(duì)應(yīng)各頻率子段并得出正確的頻率信息,為后續(xù)信號(hào)分類的工作的開(kāi)展提供支持。小波變換將信號(hào)視為小波系數(shù),指出可利用小波系數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行描述。對(duì)其進(jìn)行分類的依據(jù)如下:首先,是對(duì)稱性。要想避免信號(hào)出現(xiàn)畸變或是失真的情況,關(guān)鍵是要增強(qiáng)其對(duì)稱性,并通過(guò)增強(qiáng)對(duì)稱性的方式,使信號(hào)重構(gòu)精度得到優(yōu)化。其次,是正則性。基于該理論對(duì)圖像、信號(hào)進(jìn)行重構(gòu),通常可保證所得到全新圖像、信號(hào)具有理想的平滑性。最后,是支撐長(zhǎng)度。若頻率、時(shí)間為無(wú)窮大,則將有限值收斂至0的長(zhǎng)度越短,區(qū)分奇異點(diǎn)的效果越理想。對(duì)其進(jìn)行計(jì)算的步驟可被概括如下:第一步,確定小波函數(shù),保證所選擇小波、計(jì)劃分析信號(hào)的起始點(diǎn)處于相同位置;第二步,對(duì)二者逼近程度進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算所得數(shù)值越大,說(shuō)明信號(hào)和函數(shù)波形越相似;第三步,沿時(shí)間軸向右平移小波函數(shù),重復(fù)以上步驟,直至小波函數(shù)覆蓋全部的信號(hào)長(zhǎng)度;第四步,對(duì)小波函數(shù)尺度進(jìn)行伸縮,重復(fù)上述步驟,得出最終結(jié)論。

3工程案例分析

3.1工程概況

本文以某公建工程試樁檢測(cè)為背景。該工程基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ),樁基為直徑0.8m,樁長(zhǎng)約6m的后注漿灌注樁。該樁基的單樁承載力特征值為3300kN。

3.2縮徑缺陷類型樁分析

本工程采用低應(yīng)變法采集數(shù)據(jù)。從低應(yīng)變實(shí)測(cè)曲線可以看出,直達(dá)波和樁底反射現(xiàn)象較為明顯,在判定樁身完整性時(shí),由于信號(hào)受干擾,對(duì)樁身缺陷位置的判定受到影響。對(duì)低應(yīng)變實(shí)測(cè)信號(hào)開(kāi)展小波分析,該樁的檢測(cè)曲線呈低頻正弦波形振蕩趨勢(shì),樁底反射可以清晰地看到。可判定樁身淺部位置有缺陷。進(jìn)一步分析可知,在時(shí)間0.46ms時(shí),第7階高頻信號(hào)突出,對(duì)比實(shí)測(cè)曲線可知,實(shí)測(cè)信號(hào)在該時(shí)刻缺陷信號(hào)也顯著。在實(shí)測(cè)信號(hào)中同樣將第7階信號(hào)剔除,并重構(gòu)。將實(shí)測(cè)信號(hào)與重構(gòu)信號(hào)對(duì)比可知,在時(shí)間0.46ms時(shí),缺陷信號(hào)突出現(xiàn)象減弱,可見(jiàn),第7階信號(hào)為缺陷信號(hào)。有效信號(hào)的振幅弱于初至波,有效信號(hào)在分析時(shí)會(huì)被掩蓋,同時(shí)樁底反射信號(hào)不能判斷樁身完整性。因此,剔除實(shí)測(cè)信號(hào)中的樁底反射信號(hào)和初至波之前的信號(hào),得到圖1帶干擾信號(hào)和剔除干擾信號(hào)。從圖1中可以看出,缺陷信號(hào)主要在3350~3600Hz范圍內(nèi),其中1400~3350Hz的信號(hào)無(wú)意義,因此,剔除該段信號(hào)。對(duì)圖1中的信號(hào)進(jìn)行分析,得到圖2所示結(jié)果。因?yàn)楦蓴_信號(hào)屬于低頻信號(hào),因此,剔除第1至第7階中頻率最低的第7階信號(hào)。第7階信號(hào)的頻譜如圖3所示。對(duì)比圖2和圖3可知,第7階信號(hào)主要集中在200~600Hz,與干擾信號(hào)所分布范圍一致,因此第7階信號(hào)易于分解。經(jīng)過(guò)小波分析的處理,干擾信號(hào)被很好地壓制,同時(shí)有用的特征缺陷信息被保留。可見(jiàn),小波分析法能較好地處理樁基檢測(cè)的數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)處理后的信號(hào)可以看出,缺陷信號(hào)在時(shí)間1.84ms處尤為清晰,可判定該處為縮徑缺陷位置。

3.3斷樁缺陷類型樁分析

結(jié)合該工程另一根樁的低應(yīng)變實(shí)測(cè)曲線進(jìn)行分析可知,低應(yīng)變曲線信號(hào)呈現(xiàn)顯著的振蕩現(xiàn)象,且各峰值等間距出現(xiàn)。188可見(jiàn),應(yīng)力波在某處遇到顯著的波阻抗,信號(hào)不易傳至樁底位置,因此,無(wú)樁底反射信號(hào)出現(xiàn)。進(jìn)一步觀察該曲線可知,在距樁頂1.8m處樁身發(fā)生斷裂,之后的波峰呈現(xiàn)周期性出現(xiàn)。

4結(jié)語(yǔ)

本文詳述了小波變換法理論,結(jié)合某樁基工程利用低應(yīng)變法檢測(cè)樁身完整性。具體進(jìn)行了縮徑缺陷類型樁分析和斷樁缺陷類型樁分析。詳述了如何利用小波分析對(duì)檢測(cè)的低應(yīng)變檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理,從而判定樁身完整性。從研究結(jié)果可知,斷樁檢測(cè)的低應(yīng)變實(shí)測(cè)信號(hào)不同于其他類型的缺陷樁的檢測(cè)信號(hào)。這是因?yàn)榛炷恋牟ㄗ杩惯h(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的波阻抗。對(duì)于某工程而言,低應(yīng)變曲線信號(hào)呈現(xiàn)顯著的振蕩現(xiàn)象,且各峰值等間距出現(xiàn)。可見(jiàn),應(yīng)力波在某處收到顯著的波阻抗,信號(hào)不易傳至樁底位置,因此無(wú)樁底反射信號(hào)出現(xiàn)。

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篇8

關(guān)鍵詞:公路橋梁;樁基檢測(cè);分類控制;檢測(cè)方法。

1 前 言:

橋梁工程不僅僅投資高,施工難度大,而且一旦出現(xiàn)事故就是重責(zé)任事故,將給國(guó)家人民造成了重大損失。樁基是橋梁的主要部分,它承受由橋跨結(jié)構(gòu)墩臺(tái)的巨大荷載,其質(zhì)量的好壞,直接影響橋梁使用長(zhǎng)久性和安全性。樁基屬隱蔽工程,要想控制其質(zhì)量,不僅在設(shè)計(jì)施工中控制,還要有先進(jìn)的檢測(cè)方法。本文就樁基的一些常用檢測(cè)方法進(jìn)行分析與探討。

2 樁基分類

橋梁樁基按不同方法一般可分為:

2.1 按施工方法分為鉆人成孔樁,沖擊成孔樁,抓掘成孔樁,螺旋成孔樁,人工挖孔樁,沉管成孔樁等。

2.2 按其直徑大小分大直徑,中等直徑,小直徑樁,橋梁常見(jiàn)大直徑樁。

2.3 按其端部形態(tài)分為平底樁和鋼底樁等。

2.5 按其承載性分為摩擦樁,端承樁,摩擦端承樁等。

2.6 按其豎向受荷條件分為抗壓樁和抗拔樁等。

2.7 按其水平向受荷條件分為主動(dòng)樁和被動(dòng)樁等。

3 樁基檢測(cè)方法分類

3.1 樁基檢測(cè)方法主要分為靜荷載實(shí)驗(yàn)法,動(dòng)力測(cè)樁法,聲波透射法,還有鉆孔取芯法,動(dòng)力觸探以及埋設(shè)傳感器等輔助方法。

3.2 靜載荷實(shí)驗(yàn)法主要采用錨樁法,堆載平臺(tái)法,地錨法,錨樁和堆載聯(lián)合法以及孔底預(yù)埋法等。

3.3 動(dòng)測(cè)技術(shù)分為低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法和高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法。低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法常用應(yīng)力波反射法(錘擊波動(dòng)法);高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法常用CASE法或CAPWAP法。

4 各種檢測(cè)方法分析與探討

4.1 靜載荷實(shí)驗(yàn)法

單樁豎向承載力的確定在樁基工程別重要。靜載荷實(shí)驗(yàn)法在檢測(cè)單樁豎向承載力時(shí)雖然是最原始的但也是最可靠的方法。在樁頂施加荷載,了解荷載施加過(guò)程中,樁土間的作用,通過(guò)得到P―S曲線的特征確定承載力,判別樁基的施工質(zhì)量。使用1×104KN級(jí)以上的樁基靜載設(shè)備,最大加載能力2×104K N。在橋梁樁基工程中,主要使用慢速維持荷載法。

4.2 高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法

高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法是采用錘重達(dá)樁身重量10%以上或單樁豎向承載力孔%以上的重錘以自由落體擊往樁頂獲得相關(guān)的動(dòng)力系數(shù)應(yīng)用規(guī)定的程序, 進(jìn)行分析和計(jì)算得到樁身的單樁豎向承載力和完整性系數(shù),也稱CASE法和CAPWAP法。該法出現(xiàn)在上世紀(jì)90年代其檢測(cè)費(fèi)用比靜載荷實(shí)驗(yàn)法大大降低。由于這種方法檢測(cè)程序相對(duì)繁瑣,所以較少采用。高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法對(duì)于其它檢測(cè)方法和樁基設(shè)計(jì)均有幫助。

4.3 低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法

使用小錘敲擊樁頂通過(guò)粘接在樁頂?shù)膫鞲衅鹘邮諄?lái)自樁中的應(yīng)力波信號(hào),采用應(yīng)力波理論來(lái)研究樁土體系的動(dòng)態(tài)響應(yīng)反演分析實(shí)測(cè)速度信號(hào)和頻率信號(hào),判斷樁身質(zhì)量,該檢測(cè)方法稱為低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法。主要檢測(cè)樁基的完整性。此法主要分兩個(gè)階段進(jìn)行,一是原始數(shù)據(jù)的野外采集,二是記錄檢測(cè)振動(dòng)曲線并及時(shí)作出初步判斷,以確定樁身缺陷性質(zhì)與位置,完成檢測(cè)報(bào)告。優(yōu)點(diǎn):檢測(cè)速度快,檢測(cè)簡(jiǎn)單,檢測(cè)成果可 靠,檢測(cè)費(fèi)用低。適用范圍:樁長(zhǎng)5~50m,樁徑<1.8m。技術(shù)要求:

4.3.1 樁身混凝土強(qiáng)度要求。樁基齡期達(dá)到10~12d后方可檢測(cè)。

4.3.2 樁頭處理。將樁頭鑿至露出堅(jiān)硬混凝土為止。將雜物浮漿清理干凈并保持樁頂面干燥,平整。

4.3.3 傳感器選擇及安裝。傳感器要求靈敏度高,精確度高,傳感器安裝要牢固安裝位置,根據(jù)樁徑的大小合理選擇安裝點(diǎn),避免檢測(cè)。

4.3.4 檢測(cè)儀器的要求。檢測(cè)前檢查所有儀器有無(wú)故障,保證儀器能夠正常工作同時(shí),將各儀器連接好檢查連接部位。測(cè)試點(diǎn)的選擇:一般要求樁徑120cm以上測(cè)試3~4個(gè)點(diǎn),測(cè)試點(diǎn)距鋼筋籠不少于10cm, 于樁中心及四周均布測(cè)試點(diǎn),必須打磨。

4.3.5 錘擊點(diǎn)的選擇。錘擊點(diǎn)選擇據(jù)傳感器20~30cm,錘擊點(diǎn)無(wú)需打磨。

4.3.6 采集信號(hào)頻率。一根樁不少于10錘。檢測(cè)系統(tǒng):主要包括信號(hào)采集儀(可與計(jì)算機(jī)聯(lián)接或測(cè)試后再與計(jì)算機(jī)相聯(lián)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理),力錘,傳感器,打印機(jī)等。

① 完整樁波形特征。曲線規(guī)則呈有規(guī)律阻尼衰減各峰值連續(xù)圓滑。摩擦樁樁低發(fā)射為相同反射;柱樁則為反相反射。

② 離析樁波形特征。應(yīng)力波在缺陷處產(chǎn)生透射和反射,反射波與初始相位相同曲線突變。相鄰峰值不連續(xù)不圓滑。段樁波形特征,夾層界面只產(chǎn)生反射而不能透射波形畸變?nèi)毕萏幰韵碌牟ㄐ蚊黠@消失。

③ 縮頸樁波形特征。樁周邊檢測(cè)點(diǎn)曲線畸變而樁中心檢測(cè)點(diǎn)曲線規(guī)則。

(4) 樁底有沉渣波形特征。檢測(cè)曲線樁底處波形不規(guī)則,為同相反射。

4.4 聲波透射法

4.4.1 聲波透射法是在樁內(nèi)預(yù)埋縱向聲測(cè)管將超聲脈沖發(fā)射和接收探頭置于聲測(cè)管內(nèi)充滿清水作混合劑由儀器發(fā)出周期性電脈沖通過(guò)發(fā)射探頭發(fā)射并穿透混凝土被接收探頭接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。由儀器中的測(cè)量系統(tǒng)測(cè)出超聲脈沖穿過(guò)樁體所需要時(shí)問(wèn),接收波幅值,接收脈沖主頻率,接收波形及頻率等參數(shù)最后由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)按判斷軟件對(duì)接收信號(hào)的各種參數(shù)進(jìn)行綜合判斷和分析即可對(duì)混凝土各種內(nèi)部缺陷的性質(zhì),大小,位置做出判斷并給出混凝土總體均勻性和強(qiáng)度等級(jí)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

適用范圍:樁徑在0.6~10m對(duì)已埋設(shè)聲測(cè)管的范圍內(nèi)進(jìn)行完整性檢測(cè),聲測(cè)管以外不在檢測(cè)范圍內(nèi)。

優(yōu)點(diǎn):儀器輕便;抗干擾能力強(qiáng);檢測(cè)結(jié)果直觀可靠;觀測(cè)精度高。

技術(shù)要求:樁基齡期達(dá)到7d以上,聲測(cè)管埋設(shè)合格;檢測(cè)前檢查所有儀器保證儀器能夠正常工作。

檢測(cè)系統(tǒng):超聲檢測(cè)儀;超聲換能器;探頭升降裝置;數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。

4.4.2 缺陷的判斷

(1) 聲時(shí)分析。選取聲時(shí)平均值?t與聲時(shí)2倍標(biāo)準(zhǔn)差δt之和作為判定樁身有無(wú)缺陷的臨界值。

式中:n為測(cè)點(diǎn)數(shù);為第個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)值;為聲時(shí)平均值;為聲時(shí)標(biāo)準(zhǔn)差;為判定樁身有無(wú)缺陷的臨界值。若>。即判定樁基在此深度處可能存在缺陷。

(2) 波幅分析。波幅是對(duì)缺陷最為敏感的聲學(xué)參數(shù)選取接收的超聲波信號(hào)波幅平均值的一半作為判斷有無(wú)缺陷的臨界值。波幅值以衰減器的衰減量q表示通常用分貝值表示。

式中:為波幅平均值;為第個(gè)測(cè)點(diǎn)的波幅;n為測(cè)點(diǎn)數(shù);為判斷樁身有無(wú)缺陷的臨界點(diǎn)。

若<,即判定樁身在此深度可能存在缺陷。

(3) CPSD法。提出“聲時(shí) 一深度曲線”相鄰兩點(diǎn)間的斜率和差值的乘積作為判斷依據(jù)。

4.4.3 樁基質(zhì)量判斷標(biāo)準(zhǔn)。(1) 樁身缺陷:以聲速臨界值,波幅臨界值以及PSD判據(jù)進(jìn)行綜合判定。(2) 樁身均勻性按聲速離散系數(shù)Cv分為A,B,C,D四級(jí),見(jiàn)表1。(3) 根據(jù)聲波檢測(cè)參數(shù)特征,評(píng)定混凝土構(gòu)件質(zhì)量可按四類劃分。

某高速公路段為分離式立交橋,根據(jù)委托單位提供的設(shè)計(jì)及施工情況, 該工程樁基采用樁徑為1.2 m―1.5m的挖孔灌注樁, 設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為7.00m一21.5m左右, 設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 1225。樁基檢測(cè)過(guò)程中,主機(jī)采用RS―UTO1C型號(hào),嚴(yán)格依據(jù)《公路工程基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)規(guī)程》(JTG/TF81―01一2004 )執(zhí)行。

檢測(cè)結(jié)果為:根據(jù)概率法分析,該分離式立交橋各樁各聲測(cè)剖面聲速無(wú)低于聲速低限值異常,波幅大于臨界值,波形正常。樁身砼完整,為 I類樁。

4.5 鉆孔取芯法。

利用鉆孔機(jī)(鉆頭內(nèi)徑一般為 100mm)對(duì)樁進(jìn)行抽芯取樣根據(jù)取出的芯樣對(duì)混凝土強(qiáng)度,局部缺陷情況,樁基的長(zhǎng)度,持力層的情況,樁底沉渣厚度等作出準(zhǔn)確判斷的檢測(cè)樁基質(zhì)量的方法叫鉆孔取芯法。

篇9

關(guān)鍵詞:建筑工程樁基檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀內(nèi)容運(yùn)用

中圖分類號(hào):K826.16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 基本建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大, 伴隨著中高層建筑的大量興建, 樁基礎(chǔ)得到了廣泛應(yīng)用, 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì), 目前我國(guó)工程建設(shè)中的年用樁量已達(dá)15 0 萬(wàn)根左右。但由于地基基礎(chǔ)的多變性,復(fù)雜性, 樁基工程施工中的不確定性, 已使得樁基礎(chǔ)的樁身質(zhì)量及承載能力的確定、成為工程界的技術(shù)人員日益關(guān)心的問(wèn)題。樁基是隱蔽工程,支撐著地面上的構(gòu)筑物,它是建筑物的基礎(chǔ),其質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接影響到這些建筑物的安全。在樁基礎(chǔ)的施工過(guò)程中,樁基檢測(cè)是一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié)。隨著我國(guó)城鄉(xiāng)建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展,樁基工程越來(lái)越多,因而樁基工程檢測(cè)技術(shù)也就成為一個(gè)熱門而得到廣泛重視。特別是近10 年來(lái),檢測(cè)領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足的發(fā)展,檢測(cè)技術(shù)更加趨于成熟和先進(jìn),有關(guān)樁基工程檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范相繼、施行,使樁基檢測(cè)工作進(jìn)一步規(guī)范化,對(duì)保證工程質(zhì)量起到了良好的作用。

一、樁基檢測(cè)現(xiàn)狀

樁基檢測(cè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,已經(jīng)取得了一系列成果,更多的則表現(xiàn)在正確的檢測(cè)方法和手段已得到推廣和貫徹,表現(xiàn)在測(cè)試人員對(duì)于各種樁 基檢測(cè)方法的合理運(yùn)用和理性思維,以及各級(jí)行業(yè)主管對(duì)樁基檢測(cè)市場(chǎng)的正確導(dǎo)向與管理。當(dāng)前的樁基檢測(cè)行業(yè)總體情況良好,許多高素質(zhì)的科技人才都投身于樁基檢測(cè)和樁基檢測(cè)儀器研發(fā)生產(chǎn)行列,為該行業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。但由于各種原因?qū)е碌母鞯貐^(qū)以及檢測(cè)單位間的專業(yè)水平差異,目前在樁基檢測(cè)管理上也存在一些不可忽略的問(wèn)題。主要表現(xiàn)在:一些檢測(cè)人員水平低下、編寫檢測(cè)報(bào)告不規(guī)范。樁基工程屬于隱蔽工程,無(wú)論采用哪種檢測(cè)方法,都存在著一定的不足,都不能完全反映出樁基的全部特性。這就要求檢測(cè)人員應(yīng)用以往的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn),根據(jù)實(shí)地的地層結(jié)構(gòu)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)不斷改進(jìn)檢測(cè)方法,逐漸減少檢測(cè)結(jié)果的不確定性。

二、樁基質(zhì)量檢測(cè)內(nèi)容

灌注樁的施工分為成孔和成樁兩部分,因而對(duì)樁基的檢測(cè)便可分為成孔質(zhì)量檢測(cè)和成樁質(zhì)量檢測(cè)兩大部分。其中成孔是灌注樁施工中的第―個(gè)環(huán)節(jié)。成孔作業(yè)由于是在地下、水下完成,質(zhì)量控制難度大,復(fù)雜的地質(zhì)條件或施工中的失誤都有可能產(chǎn)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜、沉渣過(guò)厚等問(wèn)題。成樁質(zhì)量檢測(cè)又可分為承載力檢測(cè)和對(duì)完整性檢測(cè)。

1、成孔質(zhì)量檢測(cè)

在灌注樁的施工中,成孔質(zhì)量的好壞直接影響到混凝土澆注后的成樁質(zhì)量:樁孔的孔徑偏小則使得成樁的側(cè)摩阻力、樁尖端承載力減少,整樁的承載能力降低;樁孔上部擴(kuò)徑將導(dǎo)致成樁上部側(cè)阻力增大,而下部側(cè)阻力不能完全發(fā)揮,同時(shí)單樁的混凝土澆注量增加;樁孔偏斜在一定程度上改變了樁豎向承載受力特性,削弱了基樁承載力的有效發(fā)揮;樁底沉渣過(guò)厚使得樁長(zhǎng)減少,對(duì)于端承樁則直接影響樁尖的端承能力。

2、樁的承載力檢測(cè)

樁的承載力與加荷速率有很大關(guān)系,由于靜荷載試驗(yàn)與任何動(dòng)荷載試驗(yàn)相比,所施加的荷載速率最慢,最接近于實(shí)際工程的加荷速率,所以試驗(yàn)的結(jié)果最接近于實(shí)際樁的承載力,因而,國(guó)內(nèi)外均將靜荷載試驗(yàn)的結(jié)果作為樁承載力的標(biāo)準(zhǔn)。

3、樁的完整性檢測(cè)

基樁的低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法就是通過(guò)對(duì)樁頂施加較低的激振能量,引起樁身及周圍土體的微幅振動(dòng),同時(shí)用儀表量測(cè)和記錄樁頂?shù)恼駝?dòng)速度和加速度,利用波動(dòng)理論或機(jī)械阻抗理論對(duì)記錄結(jié)果加以分析,從而達(dá)到檢驗(yàn)樁基施工質(zhì)量、判斷樁身完整性、預(yù)估基樁承載力等目的。因此,低應(yīng)變一般只適合對(duì)樁的完整性檢測(cè)。

對(duì)于正常的混凝土,聲波在其中傳播的速度是有一定范圍的,當(dāng)傳播路徑遇到混凝土有缺陷時(shí),如斷裂、裂縫、夾泥和密實(shí)度等,聲波要繞過(guò)缺陷或在傳播速度較慢的介質(zhì)中通過(guò),聲波將發(fā)生衰減,造成傳播時(shí)間延長(zhǎng),使聲時(shí)增大,計(jì)算聲速降低,波幅減小,波形畸變,利用超聲波在混凝土中傳播的這些聲學(xué)參數(shù)的變化,來(lái)分析判斷樁身混凝土質(zhì)量。

工程實(shí)例

1、工程概況

筆者就某工程中得樁基檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行分析。該建筑工程檐高39.5m,建筑面積9884.2m2,框剪結(jié)構(gòu)。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土灌注樁承臺(tái)基礎(chǔ),鉆孔灌注樁數(shù)量240 根,樁徑600mm,有效樁長(zhǎng)25.5m。主要采取單樁靜載荷試驗(yàn)法和低應(yīng)變反射波法進(jìn)行樁基檢測(cè)。

1、單樁靜載荷試驗(yàn)檢測(cè)

(1)試驗(yàn)方法的選擇:本次測(cè)驗(yàn)選擇的是靜荷載檢測(cè)的方法,使用一個(gè)由槽鋼和錨樁共同組成一個(gè)反力系統(tǒng)。用過(guò)液壓泵對(duì)樁頂所產(chǎn)生的豎向壓力作為測(cè)試的數(shù)據(jù)。另外,使用在檢測(cè)的過(guò)程中使用千斤頂不斷的增加荷載,使其作用逐漸增加到樁頂。在千斤頂上安裝一個(gè)荷重傳感器,對(duì)其產(chǎn)生的荷載進(jìn)行記錄并且同步顯示。如果樁身產(chǎn)生變形或者是沉降時(shí),都能夠通過(guò)該荷重傳感器對(duì)其發(fā)生的變化進(jìn)行記錄,為實(shí)驗(yàn)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

(2)分級(jí)加載階段:該試驗(yàn)的加載一共分為10 個(gè)等級(jí),每個(gè)等級(jí)的加載量保持一致,每級(jí)加荷值為220。

(3)變形觀測(cè):每次加荷完成后,分別間隔5 分鐘、10 分鐘、15 分鐘對(duì)樁身的變形進(jìn)行一次記錄,每隔30 分鐘測(cè)量一次并且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,直到其數(shù)值趨于平穩(wěn)。

(4)沉降相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn):每隔一小時(shí)的沉降在0.1mm以內(nèi),并且連續(xù)出現(xiàn)兩次,則說(shuō)明沉降狀態(tài)達(dá)到了相對(duì)的穩(wěn)定,這時(shí)則可以進(jìn)行下一級(jí)荷載的增加。

(5)終止加載條件:當(dāng)測(cè)試過(guò)程中達(dá)到以下幾個(gè)條件時(shí),則選擇種植荷載的增加。在荷載的作用下,樁身的沉降量與上一級(jí)荷載下樁基的沉降量達(dá)到5 倍的差,這時(shí)可以停止加載;在荷載作用下,樁基的沉降量與上一級(jí)荷載下樁基沉降量達(dá)到2 倍的差,并且在24 小時(shí)內(nèi)仍然沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn);反力系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了最大的反力值。

2、低應(yīng)變檢測(cè)

在樁身的頂部安裝一個(gè)傳感器,由RS-1616K(S)基樁動(dòng)測(cè)儀受到重錘的敲擊后產(chǎn)生一定的加速信號(hào),這時(shí)在傳感器中

會(huì)顯示不同的樁基分布所采集的信號(hào)和數(shù)據(jù)。

3、檢測(cè)結(jié)果分析

(1)單樁靜載荷試驗(yàn)。本次檢測(cè)中使用的是鉆孔灌注樁,進(jìn)行了三組靜荷載的試驗(yàn),符合隨機(jī)抽檢原則檢測(cè)比例滿足規(guī)程要求。

(2)低應(yīng)變檢測(cè)。該樓基礎(chǔ)鉆孔灌注樁總數(shù)為240 根,本次低應(yīng)變檢測(cè)數(shù)量為48 根,檢測(cè)數(shù)量及比例符合規(guī)范要求。根據(jù)低應(yīng)變實(shí)測(cè)曲線分析,波速在3700 ~ 4000m/ s 之間波形較規(guī)則,樁底反射清晰,未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重缺陷。

4、總結(jié)與體會(huì)

在建筑工程施工過(guò)程中,樁基的質(zhì)量是施工質(zhì)量的重要影響因素,同時(shí)也是樁基檢測(cè)單位嚴(yán)格執(zhí)法的必然體現(xiàn),只有具有合格的質(zhì)量保證,才能夠保證建筑工程整體的質(zhì)量。因此說(shuō),樁基檢測(cè)單位和樁基檢測(cè)人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守職業(yè)道德,嚴(yán)格執(zhí)行樁基檢測(cè)的相關(guān)規(guī)范,通過(guò)有效的約束力保證樁基質(zhì)量。對(duì)于建筑工程中樁基檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用,筆者有以下幾點(diǎn)體會(huì):(1)如果樁基的樁身抗阻變化的情況下,如果采用低應(yīng)變樁基檢測(cè)技術(shù)對(duì)樁基的完整性進(jìn)行檢測(cè)時(shí)會(huì)存在著一定的局限性,這時(shí)無(wú)法保證樁基檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,同時(shí)也無(wú)法對(duì)樁基質(zhì)量做出科學(xué)的評(píng)價(jià);(2)通過(guò)動(dòng)靜對(duì)比獲得需要的高應(yīng)變檢測(cè)的相關(guān)數(shù)據(jù)之后,其能夠較為準(zhǔn)確的檢測(cè)出單樁的承載能力,而且檢測(cè)的費(fèi)用較小;(3)在工程現(xiàn)場(chǎng)獲得相對(duì)較為準(zhǔn)

確的信號(hào),這也是進(jìn)行樁基檢測(cè)的前提條件,如果沒(méi)有可靠的信號(hào),則無(wú)法保證樁基檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。如果測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性能夠滿足高應(yīng)變檢測(cè)的要求,則能夠通過(guò)高應(yīng)變檢測(cè)方法對(duì)樁基存在的缺陷進(jìn)行定量的檢測(cè)與分析,準(zhǔn)確的判斷出缺陷的位置,并且對(duì)樁基質(zhì)量做出科學(xué)的評(píng)價(jià)。當(dāng)前,樁基檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展,但是在遇到一些特殊的地質(zhì)條件時(shí),仍然需要結(jié)合工程的實(shí)際情況,采用不同的檢測(cè)技術(shù),才能夠獲得較為準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。樁基檢測(cè)人員應(yīng)當(dāng)在日常的工作中注重經(jīng)驗(yàn)的積累,能夠根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷出樁基生產(chǎn)過(guò)程中存在的一切缺陷,減少人力和物力的消耗,確保工程進(jìn)度不受影響,為工程的質(zhì)量提供保證。

百年大計(jì)質(zhì)量第一, 百層大廈基礎(chǔ)第一。不論是房屋建筑工程還是橋梁工程,樁基的質(zhì)量不容忽視,而樁基的質(zhì)量不僅僅是施工企業(yè)自己干出來(lái)的, 如果沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)法、執(zhí)規(guī)的檢測(cè)單位按照法規(guī)嚴(yán)格約束,就不可能有規(guī)范、合格的質(zhì)量保證。所以,樁基檢測(cè)單位、檢測(cè)人員必須遵守職業(yè)道德, 達(dá)到技術(shù)能力和水平, 規(guī)范管理、科學(xué)管理才有約束力和公平公正性。

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關(guān)鍵字:樁基檢測(cè);建筑質(zhì)量;實(shí)用價(jià)值

在建筑工程繁榮發(fā)展的今天,樁基檢測(cè)技術(shù)也不斷跟進(jìn)發(fā)展,它的應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸擴(kuò)大,檢測(cè)技術(shù)也日漸成熟,并在現(xiàn)實(shí)建筑工程檢測(cè)中得到了不錯(cuò)的效果。它對(duì)最大的單樁的承載能力能夠順利的進(jìn)行科學(xué)檢測(cè),得出檢測(cè)結(jié)果,還可以對(duì)樁基存在的問(wèn)題進(jìn)行判斷,在檢測(cè)過(guò)程中利用了物理、地理等學(xué)科知識(shí),尤其是物理學(xué)中的聲學(xué)和力學(xué)。因此,使得現(xiàn)代建筑工程都離不開(kāi)樁基的檢測(cè)技術(shù)。不過(guò)對(duì)現(xiàn)代建筑工程樁基的檢測(cè)還是人工操作,而且需要具有經(jīng)驗(yàn)豐富和專業(yè)的知識(shí)型人才,樁基檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展也是與現(xiàn)代社會(huì)的經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展息息相關(guān)的,它的發(fā)展離不開(kāi)這兩大因素的支持。

1.樁基檢測(cè)技術(shù)

針對(duì)灌注樁的施工由成孔、成樁兩部分組成,相應(yīng)的樁基檢測(cè)工程也分為兩大部分,分別為:成孔質(zhì)量檢測(cè)、成樁質(zhì)量監(jiān)測(cè)。其中成孔的作業(yè)難度較大,因?yàn)槠渥鳂I(yè)面在地下和水下完成,具有不可控制性,由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性容易在施工中出現(xiàn)塌孔、樁孔嚴(yán)重傾斜和沉渣等問(wèn)題。而成樁質(zhì)量檢測(cè)分為兩部分,承載力檢測(cè)和對(duì)完整性檢測(cè)。

1.1對(duì)成孔的質(zhì)量檢測(cè)

對(duì)于建筑工程的施工,成孔的大小不僅與樁基的質(zhì)量有著必然關(guān)系,在樁基施工中也會(huì)影響混凝土澆灌樁的質(zhì)量。根據(jù)成孔出現(xiàn)不同的直徑可以導(dǎo)致三種結(jié)果:成孔的直徑值小于標(biāo)準(zhǔn)值,導(dǎo)致樁基的承受能力變差;成孔的直徑大于標(biāo)準(zhǔn)值,導(dǎo)致成樁上部阻力增加,從而影響下部樁基的承受能力;樁孔出現(xiàn)了嚴(yán)重的偏位,也會(huì)導(dǎo)致樁基承受能力變差。因此,在成孔質(zhì)量的檢測(cè)中,成孔的位置和成孔的深度和垂度是檢測(cè)的關(guān)鍵。

1.2兩種方法對(duì)樁基承載能力的檢測(cè)

(1)靜荷載試驗(yàn)法。通過(guò)橫向靜荷載測(cè)試、縱向靜荷載測(cè)試兩種方法對(duì)樁基的靜荷載進(jìn)行測(cè)試。而縱向靜荷載測(cè)試多在建筑工程的實(shí)際測(cè)試中使用,建筑工程的試樁中不能進(jìn)行破壞性的試驗(yàn),采用靜荷載試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)試就能保證不對(duì)樁基的破壞,而且使用該方法獲得的數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確。(2)高應(yīng)變動(dòng)測(cè)試。通過(guò)一種沖擊力對(duì)樁身造成的塑性變形,再針對(duì)具體的變形速度及曲線進(jìn)行測(cè)量,來(lái)獲得相關(guān)參考數(shù)據(jù),而造成這種沖擊往往是通過(guò)重錘對(duì)樁頂?shù)乃查g撞擊產(chǎn)生的。

1.3對(duì)樁身完整性的檢測(cè)

(1)低應(yīng)變動(dòng)測(cè)試。與高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法一樣的原理,通過(guò)對(duì)樁身的敲打,使其樁頂承受一些撞擊震動(dòng),引起樁身的變形,從而使其對(duì)周圍土體產(chǎn)生的幅度較小的顫動(dòng)影響。在敲擊后迅速地使用機(jī)器對(duì)樁頂進(jìn)行震動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄,通過(guò)記錄采用物理上的波動(dòng)理論進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,最后做出對(duì)樁基質(zhì)量的科學(xué)判斷,獲得樁基是否完整的相關(guān)結(jié)果。(2)聲波透射法。利用超聲波在混凝土中的傳播來(lái)獲得所需的頻率、振幅及聲速的聲學(xué)參數(shù)的變化,根據(jù)其波形分析出樁身混凝土的氣孔、斷裂、夾砂等缺陷,并確定其位置。聲波在正常的混凝土中有其速度標(biāo)準(zhǔn),因此在利用聲波檢測(cè)樁基是否有缺陷時(shí)根據(jù)聲波的速度就可判斷,如果聲波在樁身的混凝土中傳播遇到了缺陷,就會(huì)繞過(guò)缺陷或者從傳播速度較慢的介質(zhì)中通過(guò),此時(shí)聲波將會(huì)減弱,時(shí)間延長(zhǎng)。在獲得這些數(shù)據(jù)后,比較正常混凝土中聲音的傳播情況來(lái)判斷樁基的完整性。

2.樁基測(cè)試工程實(shí)例

某工程中對(duì)樁基測(cè)試技術(shù)進(jìn)行分析,此工程檐高38.5m,建筑面積9880.2m,框剪結(jié)構(gòu)。采用鋼筋混凝土灌注樁作為承臺(tái)基礎(chǔ)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì),鉆孔灌注樁數(shù) 240根,樁的直徑600mm,有效樁長(zhǎng)為25.5m。下面主要采用單樁靜載荷試驗(yàn)法和低應(yīng)變反射波法進(jìn)行樁基檢測(cè)。

2.1單樁靜載荷試驗(yàn)法

(1)此方法中使用槽鋼與錨樁組成一個(gè)反力系統(tǒng),根據(jù)液壓泵的特性,使用液壓泵對(duì)樁頂施加壓力,所產(chǎn)生的壓力(主要是樁體縱向的力)作為測(cè)試數(shù)據(jù)。在增加負(fù)荷方面使用了千斤頂,并在千斤頂上安裝了荷重傳感器,記錄相關(guān)數(shù)據(jù),在樁身發(fā)生變形或沉降的情況下,荷重傳感器也能對(duì)這些狀況進(jìn)行詳細(xì)的記錄,從而傳達(dá)準(zhǔn)確有效的數(shù)據(jù)。(2)將該試驗(yàn)的加載總體分為10個(gè)等級(jí),并規(guī)定每個(gè)等級(jí)的加載量保持同樣,每級(jí)的加荷值都為220。(3)為進(jìn)行變形觀測(cè),要在每次的加荷完成后對(duì)樁身的變形進(jìn)行階段性地記錄,相隔時(shí)間可以有規(guī)律,比如五分鐘、十分鐘、十五分鐘等。記錄在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)樁身的變形情況,直到數(shù)據(jù)趨于平穩(wěn),不再變動(dòng)。(4)關(guān)于沉降有其一個(gè)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn),在沉降狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)候,再進(jìn)行下一級(jí)負(fù)荷的加載,如此反復(fù)。而沉降相對(duì)穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)是在相隔的一小時(shí)之內(nèi),下降長(zhǎng)度在0.1mm以內(nèi),這種現(xiàn)象連續(xù)出現(xiàn)兩次。(5)在負(fù)荷不斷加載的情況下,樁身的沉降量與上一次加載時(shí)樁基的下沉量達(dá)到五倍的差時(shí);在負(fù)荷加載的情況下,上一級(jí)荷載時(shí)樁基的下沉量與樁基的總下沉量的差成2倍關(guān)系,一天之內(nèi)仍沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的數(shù)值時(shí);反力系統(tǒng)顯示最大的反力值時(shí),在測(cè)試中達(dá)到了以上的條件,便可終止加載負(fù)荷。

2.2樁基測(cè)試結(jié)果分析

通過(guò)單樁靜載荷試驗(yàn),使用了鉆孔灌注樁,并進(jìn)行了幾組荷載試驗(yàn),符合規(guī)程要求中的隨機(jī)抽檢原則。通過(guò)對(duì)48根樁基進(jìn)行低應(yīng)變檢測(cè),符合規(guī)范要求,在利用曲線分析時(shí),波速也比較規(guī)則,樁底反應(yīng)清晰,因此未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的缺陷。

這次試驗(yàn)做到了具體問(wèn)題具體分析,通過(guò)對(duì)測(cè)試樁基的了解,考慮到所要的儀器及手頭擁有的器材,合理的人員配置,并采取了方便準(zhǔn)確的檢測(cè)方式,從而得到有效數(shù)據(jù)。從這次試驗(yàn)中還總結(jié)出一些新的經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)一些操作人員對(duì)某些細(xì)節(jié)的忽略,不能完全根據(jù)流程實(shí)行,雖然最終結(jié)果是正確的,但對(duì)整個(gè)流程的把握是作為一名專業(yè)的樁基檢測(cè)人員的職責(zé),也是樁基檢測(cè)技術(shù)的自身要求。

總之,對(duì)于現(xiàn)代建筑的施工,樁基檢測(cè)技術(shù)影響著工程的質(zhì)量,它為建筑工程的運(yùn)營(yíng)保駕護(hù)航。介于樁基檢測(cè)的重要性,工作人員就要嚴(yán)格要求自己,做到愛(ài)崗敬業(yè),遵守職業(yè)道德,在操作檢測(cè)時(shí)嚴(yán)格按照規(guī)章及檢測(cè)的流程走,有效地控制檢測(cè)的質(zhì)量。檢測(cè)人員要不斷加強(qiáng)自己專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí),強(qiáng)化樁基檢測(cè)理論知識(shí),并勇于實(shí)踐,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)再推陳出新。此外,在樁基的測(cè)試中,沒(méi)有可靠性的信號(hào),無(wú)法做出準(zhǔn)確的判斷或?qū)ε袛嗖皇呛艽_定時(shí),不能妄下結(jié)論,仍要繼續(xù)測(cè)量或采取不同的方法測(cè)量,然后對(duì)比數(shù)據(jù),多次求證,最后得出準(zhǔn)確結(jié)論,做到認(rèn)真負(fù)責(zé)。現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,許多與行業(yè)相關(guān)的檢測(cè)產(chǎn)物誕生,這就需要檢測(cè)人員或企業(yè)善于利用高科技的產(chǎn)品,提高工作效率,節(jié)約成本資源,使其為建筑工程帶來(lái)更大的效益。

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