摘要:近年来,我国建筑工程行业发展十分迅速,由此也为桩基检测技术的广泛应用奠定了良好基础。进入21世纪,随着人民群众物质生活水平的不断提高,人们也对建筑质量、建筑性能等提出更高要求。但在当前的建筑基础施工中,桩基施工质量仍然是一个不可忽视的问题。通过桩基检测技术的实践应用,不仅能够对桩基最大承载能力进行精准检测,同时还能对桩基完整性进行确定,实现对桩基施工质量的科学有效评估。
关键词:桩基检测技术;建筑工程;应用
引言:随着工业技术的不断进步,建设规模不断扩大,桩基技术的发展速度也越来越快。桩基技术的稳定性高、施工工艺方便,广泛应用于高层建筑、码头、地震高发区等特殊区域建筑施工的基础工作中。桩基工程为隐蔽工程,施工结束后,不能直接观察、测量等判断质量。文章以某工程单桩检测综合过程中桩、超声波、低响应、单桩纵向检测方法的应用为例,对于桩基检测技术进行了分析,希望可以给桩基检测技术的实际应用带来更大的帮助。
1.桩基检测技术在建筑工程中的实践
1.1成孔质量检测
在建筑桩基础施工过程中,钻孔灌注桩成孔质量与混凝土灌注桩施工质量息息相关。若钻孔径不符合设计值,便会使桩基承载力难以达到设计要求,如果钻取的装机孔径较大,会使桩基形成多余承载力,在无形之中增加施工成本。如果出现孔径倾斜的问题,也会大幅度降低桩基的承载能力。因此,钻孔倾斜度、直径大小都会对桩基施工质量产生影响。此外,对成孔质量产生影响的因素包括钻孔垂直度、深度、位置等等。
1.2地基承载力检测
第一,静荷载试验法。这种检测方法主要就是针对桩基静荷载所采取的检测方法,主要包括纵向静荷载检测、横向静荷载检测两种,在工程实践过程中,通常都是采取竖向静荷载对桩基承载力进行检测,能够为检测结果的精准性提供良好保障。第二,高应变动测法。该检测方法的原理在于,使用重锤或者铸钢,在距离桩基顶部约10~20m的距离自由下落,给桩基以竖向冲击力,使土体和桩基支架产生相对位移,充分发挥土体阻力和桩基侧向阻力,在桩基顶部使用仪器接收信号,之后结合这些信号对桩基承载力是否符合规定要求进行判断。此外,通过高应变动测法,还能对桩基的完成性进行检测。
1.3桩基完整性检测
首先,低应变动测法。该检测方法的原理在于,桩基顶部在瞬间击震力的作用下,桩顶产生应力波,该波在传播的过程中,如果遇到变异波,便会对应力波的继续传播产生影响,且应力波也会出现透射和反射的现象,当反射波传输至桩基顶部时,被自动的被传感器设备所接收,如此便可获取相应的动态波形,之后借助相应设备采集和记录这些反射波,对桩基质量进行判断。同时,声波透射法。声波的无损检测,主要是以混凝土结构声学检测技术为基础,所发展和衍生出来的一种检测技术,主要用来对桩基完整性进行检测。实践过程中,需要对应力波进行分析,若应力波的波速、波形、波峰值恒定不变,则代表桩基比较完整。如果应力波的波速、波形、波峰值发生变化,一般代表桩基存在缺陷。与此同时,如果桩基出现缺陷,则缺陷位置的应力波也会发生变化,从而使应力波出现散射波、反射波和透射波等现象。通过无损检测技术的实践应用,一般不会对桩基产生破坏,因此在当前的桥梁工程检测工作中应用十分广泛。
2.工程实例分析
该工程楼高33层,总建筑面积约56347.93m2,采用框架剪力墙结构。钻孔灌注桩约151根,施工桩长32.49~36.60m,桩直径1000mm。设计单桩承载力极限值18000kN。桩身混凝土强度C40。通过采用低应变反射波法、声波透射法和单桩静载荷试验法对桩基进行检测[1]。
2.1单桩静载荷试验法
使用锚桩和钢槽构成反力系统,采用六锚桩配合“王”字形反力梁提供试验反力,结合液压泵特性,借助液压泵为桩顶施加压力(见图1)。。结合工程建设实际情况选择合适的千斤顶,并将荷重传感器安装在千斤顶上,记录相关数据,在桩发生沉降和变形的情况下,借助荷传感器能够记录好情况,以确保数据传达的精准性。在完成每次加荷之后,分阶段的对桩身变形进行记录,每级荷载施加后维持1h,按第5、15、30min测读桩顶沉降量,以后每隔15min测读一次。累积1h后,若最后15min时间间隔的桩顶沉降增量与相邻15min时间间隔的桩顶沉降量相比未明显收敛时,应延长维持荷载时间,直至最后15min沉降量小于相邻15min沉降增量为止。单桩竖向抗压静载试验最大加载压力均达到设计特征值的2倍后,试验终止加载。卸载时,每级荷载维持15min,按第5min、15min测读桩顶沉降量后,即可卸下一级荷载。卸载至零后,应测读桩顶残余沉降量,维持时间为1h,测读时间为第5min、15min、30min。
图1.主梁支承墩基示意图:
2.2工程静载数据分析
第一,静载试验数据。本文选取的106#桩的单桩竖向抗压静载试验Q-s曲线上可以看出,当荷载最大加至18000kN时,桩顶最大沉降量为18.77mm,曲线未出现陡降,末级荷载作用下的桩顶沉降量为3.25mm;从卸载回弹情况看,完全卸载后桩顶残余沉降为7.62mm[2],最大回弹量为11.15mm,回弹率为59.40%;从s-lgt曲线看,各级荷载对应的沉降曲线均较平坦,未见明显下弯。根据试验结果,依据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014)规范第4.4.2条,该复合地基单桩的竖向抗压极限承载力检测值可取最大试验荷载18000kN,其对应的单桩竖向抗压承载力特征值是9000kN。经分析该根桩单桩竖向抗压承载力满足设计要求。第二,低应变数据。根据时域信号特征,2L/C时刻前无缺陷反射波,有桩底反射波。根据单桩综合评价标准,判断选取该桩是Ⅰ类桩。第三,声波透射法数据。声测线声学参数无异常,接收波形正常;存在声学参数轻微异常、波形轻微畸变的异常声测线,异常声测线在任一检测部面的任一区段纵向不连续分布,且在任一深度横向分布的数量小于检测部面数量的50%。根据单桩综合评价标准,判断选取该桩是Ⅰ类桩[3]。
结论
简而言之,公司考虑本项目的桩基静载试验单桩的加载值较大,考虑场地情况不好,无法采用堆载试验,所以采用锚桩法方案,以提升检测工作效率,节约资源和成本,促进建筑工程经济效益最大化目标的实现。确保按照建设单位要求保质保量地完成检测任务。综上所述,在现代化建筑施工中,桩基检测技术将会对工程建设质量产生直接影响,其重要性能毋庸置疑。因此也要求相关工作人员恪守职责,敬岗爱业,在实践操作过程中,严格遵守相关规定和要求,以实现对检测质量的有效控制。另外,检测人员也要强化自身专业学习,善于在实践中总结经验和教训,勇于创新。随着现代科技的不断发展,相关检测人员还要积极应用各种高科技产品。
参考文献:
[1]韩叙,严明,于力海.桩基检测技术在工程实际中的应用[J].工程技术研究,2018(15):40-41.
[2]汤阳光.基础桩基检测在建筑地基中的应用探讨[J].低碳世界,2016(21):130-131.
[3]余浩.建筑工程桩基检测技术实践应用分析[J].住宅与房地产,2019(15):202.
论文作者:王少华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/17
标签:桩基论文; 荷载论文; 承载力论文; 检测技术论文; 应力论文; 工程论文; 反射论文; 《基层建设》2019年第26期论文;