浅谈水利工程中桩基检测的技术要点论文_刘体伟

浅谈水利工程中桩基检测的技术要点论文_刘体伟

刘体伟

身份证号码:32038219820428XXXX 江苏省宿迁市 223800

摘要:桩基质量是决定上部结构稳定性、安全性的前提,若桩基出现质量隐患,则会在渡槽通水荷载增加的情况下,滋生桩基结构沉降问题,引起工程安全事故的爆发。再者,桩基工程作为水利枢纽工程中的隐蔽项目,保证其工程质量,是目前建筑工程建设的关键。然而,由于桩基类型、数量的多样化,导致在工程质量评价时,需要借助各类桩基检测技术,否则难以起到检测的目的。文中对水利工程中桩基检测的技术要点进行了分析。

关键词:桩基检测;质量控制;技术要点;水利工程

1各种检测方法的特点、应用范围和局限性

1.1静载试验

静载试验是目前确定单桩极限承载力最为准确、直观和可靠的检测方法,它通过桩顶施加的竖向荷载与测得的沉降关系曲线来判断单桩承载力。鉴于静载试验结果的可靠性高,《规范》规定对于地基基础设计等级为甲级、场地地质条件复杂、桩身有明显缺陷等桩基工程必须采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力。由于测试仪表的精度、分析方法的差异和工程判断的能力等因素,静载试验测试误差也可能达到10%左右,严格地说,静载试验结果也不具有唯一性。此外,静载试验无法确定桩身质量缺陷的程度和分布情况,无法评价缺陷对桩身结构承载力和耐久性的影响程度。

1.2钻芯法

钻芯法可用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩身缺陷及其位置、桩底沉渣厚度,判定或鉴别桩底持力层岩土性状、判定桩身完整性类别。受灌注桩桩孔垂直度(≤1%)和取芯孔垂直度(≤0.5%)限制,一般要求受检桩直径不小于800mm、长径比不宜大于30的灌注桩。与其它检测方法相比,钻芯法具有以下特点:几乎不受场地条件限制;检测方法直观且检测结果的可靠性、准确性高,其缺点是:存在一定的检测盲区,往往以一孔之见对整桩质量进行判定,对缺陷存在较大的漏判风险;只能确定桩身完整性和混凝土的强度,不能直接确定基桩的承载力;对桩身结构有一定的破坏作用。

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1.3低应变法

低应变反射波法具有现场测试快速、简便、抽检面广、费用低的优点,作为基桩完整性检测的普查手段,它以波形的反应特征来判断基桩的缺陷程度和位置,一般一种信号特征可能有多种解释,这就是非唯一解的问题,对于较严重的浅部缺陷,低应变法检测桩身完整性的准确率较高。低应变测试深度与桩顶锤击能量大小、桩身混凝土质量、桩周岩土性质等因素有关。此外,轻锤产生的窄脉冲对浅部缺陷较敏感,而重锤产生的宽脉冲对深部缺陷较敏感。因此,对于灌注桩完整性检测应分别用轻锤和重锤敲击桩顶以便准确反映桩身的完整性情况。

低应变测试信号应结合地质资料、成孔质量检测结果和施工记录等综合分析,如实测信号在护筒和扩孔底部产生正向反射时往往并非桩身缺陷所致。由于地质原因造成桩身浅部普遍扩径的灌注桩不宜采用低应变法进行桩身检测,以免产生误判。

1.4高应变法

高应变法适用于检测基桩竖向抗压极限承载力和桩身完整性,由于所用的重锤质量和冲击能量较大,高应变可以检测桩身较深部位的缺陷。高应变法在确定预制桩承载力方面应用较为成熟,也积累了不少动静比对资料,总体来说可靠性有一定的保证,相比之下,在灌注桩承载力检测方面误差相对较大,这主要与灌注桩成孔工艺、地质条件和高应变分析模型等因素有关。另一方面,灌注桩往往承载力大、试验费用较高等原因,造成动静比对的试验资料较少,导致检测人员对灌注桩高应变承载力判定经验不足,加之高应变拟合分析涉及的桩土模型参数较多,对同一承载力会有不同的参数组合,有时即使拟合效果较好,也不一定表示拟合的承载力可靠性就很高。高应变承载力的判定与检测人员的经验、动测理论水平、岩土相关知识的掌握等方面因素有关。有鉴于此,规范对高应变的适用范围作出了限定,即预估Q-s曲线具有缓变型特征的大直径灌注桩及地基基础设计等级为甲级的桩基工程等不宜采用高应变法测定基桩承载力。

1.5声波透射法

声波透射法适用于混凝土灌注桩的桩身完整性、地下连续墙的墙身完整性检测,判定桩身或墙身缺陷的位置、范围和程度。由于发射和接收声波换能器在预埋声测管中上下移动并检测声波由发射换能器到达接收换能器之间桩身混凝土的质量,因此,测试信号不受桩孔孔径变化的影响。

由于声波在混凝土中传播遇到缺陷会产生绕射现象,降低了接收信号对缺陷的敏感性和测试精度,对于预埋声测管的桩身中间位置缺陷的检测存在一定的盲区。在实际工程的声测管预埋过程中,许多施工单位不将声测管放到孔底,导致管底与孔底之间存在几十公分的桩端混凝土质量无法检测,加之即使能放到孔底,由于施工单位没有认真疏通声测管、灌注混凝土时水泥浆渗入声测管内或桩顶混凝土块掉入管底,导致无法对整桩质量进行评定。另外,检测规范没有对声测管设置到孔底或距孔底范围作出明确要求,导致现场检测随意性较大,遇到桩底附近堵管时,是否按堵管检测或出具检测结果常依检测人员或检测单位的责任心和认同尺度而异,给桩基工程质量埋下隐患。

2水利工程中桩基检测的技术要点

2.1工程的简介

案例选择的是某水利工程中的承重平台的支撑桩基,该承重平台有两根桩基支撑,检测的方法为超声投射法。出现问题的管桩为采用冲击钻施工的钻孔灌注桩,桩基的直径为1.5m,在施工的过程中埋进4根声测管,为后期超声投射法提供良好的检测条件。根据设计图纸的要求,桩基的设计长度为7m,实际施工的桩基长度为35.326m。

2.2问题的发现和超声检测

施工的过程是通过导管浇注,在浇注距离桩基顶端15m的时候,混凝土的用量有增加。根据出现的这个情况,随后进行超声透射检测,通过检测发现,在距离桩基顶端15-19m的时候,声波的波速和幅值都较低,而且声波的波形带有很大的畸变。对于缺陷比较严重的AC面采用概率法和半波法得出相关数据,数据显示17.3m和17.5m两处的声速低于声速限值,17.3-18.9m取样九个点中七个点的幅值低于波幅限值。可以分析出,只有一个面比较严重,AC和BD面没有问题,该桩基为3类,通过压浆的方法处理就可以。

2.3钻孔验证

因为超声透射检测是无损检测,施工方对于检测的结果持怀疑态度,最后协商的结果是进行钻孔取芯验证。通过钻孔取芯,发现桩基的采样面上有裂缝,裂缝的长度小于桩身的直径。最终可以得出结论,在灌注的过程中,发生了塌孔的现象,钻孔的泥土混杂到混凝土中,影响了桩基的质量。

3结束语

总而言之,水利工程作为关乎国计民生的重点工程,保证其工程质量、安全,更是造福社会的前提。桩基工程则是水利工程的组成核心,桩基质量安全检测更是在某种程度上决定工程整体的优劣,应引起建筑行业的高度关注。

参考文献:

[1]张维祥,杨立军.高低应变动力测试技术在某住宅楼桩基检测中的应用[J].建筑技术开发,2017(03):32-34.

[2]陈康隆.阐述桩基工程检测中存在的问题及检测方法[J].广东科技.2018(03):199-200.

论文作者:刘体伟

论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期

论文发表时间:2019/1/3

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