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摘要:近年来,随着经济的发展,建筑桩基工程的建设越来越多。在桩基础施工过程当中,桩基础检测是一项核心工作,通过桩基检测可以有效的控制桩基础的打入深度、桩垂直度、地基土的性质等等,提高桩基施工品质检测技术是施工品质掌控的主要手段之一,具有非常重要的现实意义。基于此,文章通过具体实例对桩基础检测方法的过程进行详细介绍,以使桩基础检测方法得到更为普遍的认识和关注。
关键词:建筑桩基工程;质量检测;方法应用
1.桩基检测技术的概念以及内容
1.1桩基检测技术概述
如今,在我国建筑工程施工过程当中,地基基础运用桩基的已经越来越多,比较多的像预制桩、灌注桩等;桩基检测一般是指桩基本身的完整性和单根桩的承载力两方面的检测。桩基本身作为重要的地基基础形式之一,已经被广泛的应用到工程施工过程当中,桩基本身的完整性和桩基的承载能力成正比,桩基的施工流程环节较多、程序严密,每个环节在施工过程当中的好坏直接影响着桩基本身的质量。因此,对桩基施工进行检测是一项必不可少的专业技术流程。
1.2桩基检测技术的方法内容
根据《建筑桩基检测技术规范》,目前桩基检测的方法主要有静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法等几种。其中静载试验法是我国在建筑工程桩基施工当中应用最为普遍的一种方法,它主要用来验证桩基的承载力。其基本原理是以一组完整的单桩竖向抗压静载荷试验Q-s曲线为基础,取该曲线的前几级荷载下沉降原始数据进行分析,进而对Q-s曲线的发展趋势作出预测。考虑到一般静载荷试验做到破坏时的加荷级数为10~15级。故一般取10级以下来建立相应的GM(1,1)模型进行预测。预测所选用的级数越少,经济效益越明显;预测时所选用的级数多,预测精度会有所提高,但当级数过多时,就失去了预测的意义。灰色预测方法对于以沉降控制来确定承载力的大直径桩、超长桩和嵌岩桩效果明显。
2.建筑工程桩基检测的主要方法
2.1钻芯检测法
钻芯检测在进行钻芯取样使是沿着桩身长度进行的,而桩基质量的确定主要通过对芯样的仔细观察和检测来完成。在应用钻芯检测法时,对于桩身的检测并不包括灌注桩桩长、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,并且该方法在实际操作中具有所需设备庞大、费工耗时以及较高成本等特点,尽管直观,数据可靠,但是钻孔取芯法检测的只是局部强度,其最大争议在于其代表性。
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2.2超声波透射法
此法基于对混凝土缺陷的检测并定位。在桩的混凝土灌注前,将若干根声测管平行绑扎在钢筋笼上,混凝土浇筑好后亦即为桩身结构的一部分。在休止期满足检测要求后,在两个声测孔的顶部或者底部分别放置超声检测的发射和接收换能器,以同一高度或相差一定高程等距离同步移动,逐点测读声学参数并记录换能器所处的深度,对桩身进行检测。
2.3静载荷试验
此方法是检测桩基承载力中最可靠的估量标准。它按照桩基的使用功能,将竖向压力、竖向上拔力或者是水平推力逐步逐级的施加于桩顶,随着时间推移,桩顶将产生沉降、上拔位移或者水平位移的现象,此时利用该方法进行观测,以使单桩承载力的检测方法得以确定。桩基的静载荷试验在目前来说多采用锚桩法、堆载联合法、堆载平台法等。其优点为简单易用、受力条件接近实际,但试验的费用与规模都相对较大。
2.4桩基的动测法
包括低应变动测法和高应变动测法。低应变动测法就是弹性波反射波法是建立在一维弹性杆波动理论基础上,将一个竖向激振施加到桩身顶部,从而使弹性波沿着桩身由上往下进行传播,当桩身有明显的波阻抗差异界面,比如,断桩或者重要部位发生离析、缩径、扩径存在时,将会有反射现象发生,通过接收,然后放大滤波和数字处理,可以对桩身不同部位的反射信息进行识别。
2.5成孔检测法
在桩基成孔完成后,采用超声波反射技术或接触式成孔检测仪器,直接或间接获得孔深、孔径、垂直度及孔壁状况等成孔参数以及对成孔质量进行连续监测,以获得孔壁的稳定情况。
2.6低应变反射波法
桩基工程项目利用低应变动态检验方式,传感器在交接桩的顶端采纳应力波信号,利用应力波理论剖析测试桩土系统的动态反应,而后测试速度信号与频率信号,反演剖析得到试验桩的完好性。经过低应变反射波测试,测试了桩的缺陷与坐标,确定状体的完好性。
3.实例分析
3.1工程概况
本论文选取某拟建办公楼为研究对象,办公楼层数为26层,有地下一层,整体结构为矩形形状,基础类型为桩基础。工程施工前经过实地的勘探检测,建筑物所处位置的地质复杂,土壤湿陷等级为2级,差异沉降敏感性显著。本工程中采用的基础类型为钢筋混凝土钻孔灌注桩。基桩设计参数为:设计桩长24.0m:总桩数:150根(含试锚桩20根;L=24.0m;设计桩径:500mm;桩顶设计标高:-6.95~9.75m)设计要求竖向承载力限值不超过6000kN;混凝土强度等级:C40。
3.2工程质量检测方法
在工程施工前经过了实地的勘探检测,决定采用成孔质量检测与成桩质量检测。在进行成孔质量检测时,抽检桩基数量为总量的20%,检测目的主要是判断桩的孔径、偏斜程度、桩底沉渣、成孔深度是否在规范要求的范围内。在进行成桩质量检测时,又分别经过成桩载荷试验、高应变动检测与低应变动检测。在进行单个桩的竖向承载力检测时,选取了3根代表性的桩基进行检测;选取15根代表性的检测桩做高应变动检测;选取代表性的35根做低应变动检测,以判断桩身的完整性。
(1)静载试验检测。将随机抽取的3根成桩采用锚桩反力慢速持荷载法进行单桩竖向静载实验。实验过程中做好实验数据的记录,并对记录的数据进行综合系统的分析,最终实验结果显示桩基承载力没有大幅度变动,桩在最大荷载作用下的沉降介于14.25~17.23mm之间。具体的实验过程显示:3号桩在最大荷载作用下未发生破坏现象,1、2号在最大荷载作用下遭遇破坏,因此1、2号桩的极限承载力可取破坏前一级的荷载值。
(2)高应变动力检测。将随机抽检的15根桩采用精准度较高的FEI-C3型动测分析系统进行高应变动检测。检测原理为:给予顶一定的锤击力,产生压缩波,并随后转变为拉力波,由桩底向桩顶传播,循环往复。检测结果显示:单桩竖向极限承载力均位于6890~7358kN之间,平均值为7072kN。
(3)低应变动力检测。将随机抽检的35根桩采用反射波法进行低压应变动力测试。检测结果显示桩身的应力波波速介于3031~4235m/s之间,平均波速C=3950m/s。
综上所述,随着我国建筑行业的迅速发展,桩基础工程显示出独特的优越性。因此,需要严格按照建筑法规和规章制度办事,确保现场施工的规范合理性,从而让桩基检测的工作有效开展,提升桩基施工的质量。
参考文献:
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[3]廖龙.建筑工程桩基检测及质量控制问题探讨[J].民营科技,2016,(05):108.
论文作者:朱甫
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/5
标签:桩基论文; 承载力论文; 荷载论文; 变动论文; 载荷论文; 反射论文; 方法论文; 《基层建设》2017年第33期论文;