摘要:随着建筑工程质量的不断提高,作为地基基础的桩基发挥着重要的作用,其质量的好坏对建筑物的安全质量和使用寿命有着密切的关系。桩基一旦出现问题,就会造成整个施工项目不能继续开展,必须重新加固才能保证工程质量。因此,桩基的检测工作是必不可少的,能够真实地反映桩基的质量问题,及时予以弥补。同时,在桩基检测工作中,必须采取科学合理的方法,对影响检测质量的因素进行防范,不然就无法保证桩基的工程质量,给建筑整体的质量带来安全隐患。
关键词:桩基检测;问题;检测方法;工程质量影响因素;规范化管理
前言
在工程建设中,桩基是建筑工程的基础,对其进行检测能够真实、准确地展示桩基础的质量评价,同时可根据其试验的结果为施工进度和工程质量提供更为关键的参考,也能够为后续工作提供有效的支撑。为此,现本文先论述了桩基检测中存在的问题和对工程质量的重要影响,并对各种桩基检测方法的影响因素进行详细分析,同时提出了加强检测管理的措施,旨在提高桩基检测工作的质量,以保障工程质量。
1 桩基检测的相关问题
(1)对于工程中的常用结构,一般按照材料类型对其进行分类,随后根据行业专业标准对其进行检测并将结果形成书面报告。为了保证基桩检测的准确性,获得检测结果后需根据相关标准对其进行核验。但是随着建筑行业的快速发展,为了满足建设需要,也会引进一些先进的技术及材料,这就会出现一些材料在国内甚至国际上都没有专业标准,进而造成无法对检测结果进行核验的情况,检测人员也无法对材料质量进行科学评价。
(2)在实际桩基检测过程中,总会有各种问题的出现,造成试验缺乏其真实性和有效性。现场的检测一般采取随机抽样检测的形式,按照预期检测计划以及相关规范选择适合的样本空间,但是一些检测人员对于随机取样的理解存在偏差,将随机取样误认为是随意取样,这就会导致所选样本所得检测结果无法代表客观情况,进而使得检测结果毫无意义。甚至,一些检测单位为了谋求个人利益,存在检测结果造假的情况,大大降低检测结果的真实性与有效性。
2 桩基检测在工程质量中的重要影响
桩基检测是桩基施工过程中一项极为重要的环节,其对于施工质量以及施工工艺的选择都有重要意义,能够检测基桩完整性,确保工程质量的可靠。目前,在科学技术快速发展的背景下,桩基检测技术也在不断地更新与完善,这也使得检测质量以及检测水平获得大幅提升,进而对于施工中常见的裂缝以及收缩等问题,都可以得到妥善解决。可以说,桩基工程质量的检测不但是施工安全和工程质量管理的一种有效手段,还能够真实反映地桩基质量是否符合设计要求。从某种角度来讲,没有做好桩基检测工作,就难以保证工程质量。
3 建筑桩基检测常用方法及检测质量的影响因素
3.1 应力波反射法
该种质检方法是利用锤等激振设备对桩体顶部进行敲击,在这一过程中所产生的振动会以波的形式进行传播,若桩体本身存在缺陷,就会产生相应的反射,根据这一原理在桩顶安装传感器,对振动产生的声波进行收集和测试,根据回波性质判断是否有缺陷以及缺陷存在的位置。在选用应力波反射法时,要密切注意影响桩基检测质量的因素。
(1)关于桩头的处理。在桩头安装传感器时,按规范用砂轮磨平,还要垂直于桩身的轴线,使桩基混凝土试验体与激励点、信号的接收点更好地接触,注意必须把桩头上的渍水完全吸干。利用该方法进行检测时,应将传感器以及激振点设置在桩体厚约1/2处位置,钢筋笼的设置应注意不能对敲击产生影响,且高度适中,有效的敲击可在桩头位置产生激荡的应力波,这样也更易形成相应的震荡反射波,利于后续对桩身缺陷的分析。
(2)要关注桩基周边土层波形曲线的影响。通常检测时只考虑桩身波阻抗的相关变化所发出的信号反射,却忽略应力波在实际传播时,会受到桩身材料、刚度以及周边土层等的影响因素。在实际检测中,如果不进一步了解桩基周边的土质,极易造成误判。所以,对桩基做应力波反射检测前,要了解施工场地的岩土物理力学有关指标,以及地质的走向,特别是地质的含水量、孔隙比、地基承载力、侧摩阻力等因素的数据值。
(3)要注意滤波的影响。在检测时,滤波可以对无效信息进行剔除,从而提升检测的有效性及准确性。但在一般检测中通常为低滤波检测,置于具体频率定为多少较适宜就应根据频域曲线以及施工过程的实际情况来定。若过低就会无法精确检测出桩身缺陷,而过高又会使滤波效果无法正常发挥。
3.2 钻孔取芯法
建筑桩基完整性检测是必不可少的,目前多选用钻芯法进行检测。而概率论是钻芯法检测的理论基础,先对桩芯进行强度实验,随后根据相应的可靠度标准对其质量进行评价。该种检测方法是一种半破损性的检测方式,其应用范围也较广,既可以对混凝土材料的桩体进行质量检测也可以对桩长、桩体底部沉渣,混凝土强度以及嵌岩情况进行全面评定。该种检测方法的优势在于与其他检测方法相比,更为直接,也更加客观。在实施钻孔取芯检测时,应当避免芯样采集不规范情况,以免影响检测结果的准确性。
(1)钻芯法在检测时也存在不足,例如,对于局部缺陷或者水平位置的裂缝其检测结果会出现失准的情况。特别是在混凝土试样中有大孔洞、裂缝或者整体尺寸较大时,都无法进行抗压实验。此外,该检测方法还有一个弊端,就是一些检测单位进行取芯检验时,往往会忽视对钻取长度的控制,标准的取芯样本应达到330mm,但是大部分单位都没有达到,甚至有的钻取长度在110mm以内,这样钻取长度不达标,也会影响检测结果的准确性。
(2)钻取芯样的工艺是有一定的难度,尤其是存在某些缺陷的桩基,因而需要保护好检测试验的芯样。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对芯样进行加工时,要保护好芯样的原本构造,使其在抗压试验能够真实、准确地反映检测数据。但如果芯样保护不足,例如钻取后在二次转移和堆放时造成破坏,或者芯样在试验台的摆放位置不正确,或者平整度、垂直度达不到规范要求等不规范的操作,以致芯样在检测试验前已发生破坏,从而无法真实地检测芯样的实际抗压强度。
(3)在实际检测工作中,会按规范要求选取试样进行抗压测试,而这也存在一些弊端。首先,这一组试样能否代表整个截面的一个强度的平均水平;其次,在选样时,习惯上会选择质量好、完整的部分检测,无法代表截面的整体情况;再次,由于桩身本身具有不均匀的特性,故而使得强度检测所获得数据比较离散。
3.3 静荷载试验法
在静荷载实验法进行检测时,会在桩身顶部施加一个垂直向下、向上或者水平位置的一个推力,施加压力时应缓慢逐级增加。施力的同时观察桩身沉降、拔升以及水平位移的属性,以此判断基桩的承压力。该种验证方式也是当前对桩身承载力以及变形特性进行评价的重要手段。值得注意的是,对桩基进行静载试验时,不能破坏试桩的桩基。通常选用垂直静荷载方式,既不会破坏桩身,也可以提高检测的准确性。但在进行静载试验时,也要注意影响检测结果的因素。
(1)在单桩竖向抗压静载试验时,在检测过程中,系统设备刚度是决定实验结果的重要因素,利用静荷载实验所的沉降量为桩顶或者桩身某点的一个特定的沉降值,不具有普遍性,故而无法代表桩端的沉降属性。此外,检测过程中使用的堆载反力装置的压重平台的支墩也会对地基土产生影响,这种影响在一些吨位较大的桩基静载试验中更为明显,这种附加的应力作用于桩基本身会形成负摩擦力以及附加摩擦力,进而影响实验的准确性。
(2)桩基进行单桩竖向抗拔静载试验时,也有多方面的影响。其一,影响承载力的因素有桩身周边土质的性质、土的抗剪强度、侧压力系数和土的应力历史。其二,桩体自身的因素还有基桩长度、刚度以及桩材的泊松比,表面的粗糙程度、截面形状等。其三,施工因素则为施工时对桩体周围土体的扰动、在打桩过程中基桩本身入土的倾斜角度、完整性等。其四,在成桩直至进行实验中间的这一段时间的长度对于最后单桩垂直方向的抗拔承载力也有很大影响。其五,桩顶加载形式、荷载维持时间以及加载过程等因素无一例外也会对竖向抗拔承载力形成干扰。
3.4声波透射法
使用声波透射法进行检测时,需要先在桩体内部埋置一个纵向的声测管道,同时将声脉冲发射、接收装置与声测管道中。检测时,将清水充满管道,在使用仪器周期性的发出相应的电脉冲,脉冲信号在穿透混凝土后被接收装置接收进而转化为电信号。在这一过程中,专业仪器会收集超声脉冲穿透桩体所用时间、接收脉冲的主频率以及接收波的幅值等重要参数,最后使用相应的数据处理系统对以上信号进行整合分析,进而对桩体本身出现缺陷的位置、性状以及位置等予以展示,最终形成桩体混凝土均匀程度以及强度等级的判断。需要注意的是,该种检测方法也存在一定缺陷,即过程中若发生反射或者漫反射等都会对检测本身产生不良影响,主要体现在以下方面。
(1)对声测管接头的影响。若换能器刚好位于接头位置,就会相应使声学参数显著降低,主要表现在波幅发生明显减小,而声时则会增大。
(2)斜管的问题。相关规定明确指出,声测管之间应保证平行状态,但这属于一种理想状态,实际情况很难达到,因为管口位置的测量值并不能代表各深度的实际管距。一般而言,声测管的倾斜影响曲线的总趋势呈渐变过程,各个相邻位置上的测距也呈现渐变状态,利用整体的检测曲线的趋势及形态可以对测点测距进行检测及修正,如果声测管出现较为严重的倾斜或者弯曲且无法修正时,该种检测方式所得检测结果不具有准确性,不可作为检测依据。
4 加强建筑桩基检测规范化管理措施
4.1 加强检测单位的资质审查
对于检测单位的资质,有关监督部门应加以严格审核,可采用突击飞行检查方式,不仅加大对检测公司的审查力度,还能够反映其真实的水平。对那些审查不合格的单位,应取消其从事检测行业相关业务的资格,并对该不合格单位中的员工信息进行存档,作为检测人员信用度评价的参考方式。
4.2 提高检测人员的技术水平和道德素质
工程检测工作都是由检测人员来完成,如果其技能水平不过关和责任心不强,必定影响工程检测的结果。因而,检测人员的技术水平和道德素质的提高非常重要。其主要方式可以通过入职培训和定期学习,对于新入职的员工都要经过严格的培训,保证上岗之前业务水平能够达到规范要求;还要对所有的检测人员定期开展学习,不断加强道德素质教育,提高检测水平。
4.3 强化管理工作的规范性
在检测过程中,检测人员的规范操作至关重要,必须从管理工作上加以重视,根据相关具体规定,进行施工的规范化。检测时,要根据实际的检测情况,填写桩基检测手册,保证手册内容能真实反映基桩的质量。检测单位应对手册进行定期检查,若存在问题能够马上作出处理,追究有关责任人,进而加大监督力度。
5 总结
在实际检测工作中,影响桩基检测的因素很多,如果检测技术不过关,无论如何最终会导致检测结果的准确性存在差异,必定对工程质量留下安全隐患。总之,为保证建筑主体的质量必须把好桩基检测质量大关,做好桩基检测和规范管理工作,抓好控制地基基础质量的关键环节,防止因桩基工程问题而引发质量事故发生,保障人们的生命财产安全。
参考文献
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[3]康天蓓,王志斌,赵俭斌.建筑桩基工程质量检测方法概析[J].建筑设计管理,2013(05):56-57.
论文作者:何世锦
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/28
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