建筑工程中水泥土搅拌桩质量检测方法分析论文_谢文昌

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摘要:文章分析了开挖质检法、足尺检查法、轻型动力触探检测、静力触探检测、钻孔取芯方式、标准贯入质检、防压强度检测、静荷载检测与动测法等几类常见的质检办法的具体内容,并针对水泥土拌和桩质检的单位分类、频率、办法、龄期、指标在建筑内的使用提出了建议,有助于推广使用质检方法。

关键词:建筑项目;水泥土拌和桩;质检方法

水泥土拌和桩是以水泥用作固化剂,依靠特制的搅拌设备现场强制拌和软土与水泥,基于水泥和软土间形成的物力化学效应,令软土固化为具备水稳固性、总体性与较大强度的水泥土路基加固方式。尽管水泥土拌和桩复合路基在理论与项目实践中获得了显著成效,但其加固质量检测和评价则落后于建筑实践。水泥土拌和桩和刚性的砼桩不一样,也和柔性的碎石桩及砂桩不一样,其加固结构的强度处在砼与原状土之中。因为水泥土拌合中却被半柔性半刚性等特征,所以对其质检不得单纯的套用柔性桩和刚性桩的质检方法。

1、质检方法的划分及分析

1.1开挖法。其主要采用挖机和人工挖掘出桩端检查桩的成型状况,检测桩端的桩径、外形质量、连接状况、完整性以及拌合的均匀性。因为挖掘深度的限制,仅能检测桩顶部分外观性能,检测根数仅能是个别数,如果桩身性能较低,挖掘后由于水分流失,强度巨大变化。该办法检查龄期是7天后,挖掘深度是1~2米,成本很低,耗时很短,不能检查桩身中下部,检查结果没有代表性。

1.2足尺质检法。足尺质检法通常是在成桩28天后对桩体浅部截取三部分桩身做现场足尺桩体无侧限抗压性能测试,该方法能够很直接的获得桩身强度及变形特点。但其不足在于截取、加工实验体很困难,要求特制的工具,移动测试体,操作不便,检查深度受限,一般是桩顶之下两米,仅能表示装顶部的部分强度;挖掘很困难,需要做维护建设,开挖后的基坑回填较难,且很难压实。

1.3轻型动力触探测试。轻型动力触探指直接对水泥土拌合桩上部1~4米部分的桩身作强度原位检测的办法,该方法能检测拌合均匀性,判定桩体强度,处理简单,耗时很短,检测数量能根据适当比例处理。因为水泥土拌和桩通常顶部强度很大,轻型动力触探因能量受限,很难施工[1]。另外,该方法检查深度通常不超出3~4米,龄期需要在3-7天内,不能对深部和中长期强度及桩体完整性加以判定,能考虑用作施工自检方式。

1.4静力触探测试。静力触探法指采用比贯入阻力和锥尖阻力及侧壁膜阻力预算桩体强度的原位检测方式,该方法可以体现桩体水泥拌合均匀性,可以迅速、经济、高效的检查桩体初期强度;缺点在于检查结果很离散,理论与实际还要进行深度探究,检查龄期只限在3~7天内处理。

1.5钻芯法。钻芯法能够直接检测桩长、水泥土的持续性、桩体成型与拌合均匀性,能够做强度测试。但其不足在于设备很笨重,功率偏低,垂直度很难控制。对桩有较大破损,要通过取芯加工、养护及测试过程,耗时很长,成本较高,检查时间是成桩28天之后。该办法能够和标贯测试同时进行,使用比较普遍,但是当前规范只规定参考灌注桩对拌和桩做检测,缺乏针对性,实际使用缺少规范及科学性,相应的标准还尚待细化确定。

1.6规范贯入测试。规范贯入测试通常和钻芯法联合应用,可以原位检测桩体强度,体现桩身均匀性与桩长,贯入击数不会遭到芯样损坏状况影响[2]。缺点在于检测点不持续,设施较笨重,当桩身不均匀时,测试结果会失真,检查时间通常在盛装28天后处理。

1.7防压强度测试。利用钻芯法钻取样芯做无侧限抗压强度测试,能够获得桩身上中下各位置的强度,有相应规定规程用作依据,现场取芯能在室内养护到90天,可以检查长龄期强度;不足之处在于水泥土样本生产环节受到各种程度的破损,成本很高,检查时间是成桩28天后。

1.8静荷载测试。因为水泥土拌合桩最重视的是其单桩竖向防压承载性能,和用作复合路基的总体承载性能,静载测试是在桩身达到28天之后,对单桩和复合路基做静荷载测试,可以精准、直接检测单桩和复合路基承载性能,能够直接判断单桩和复合路基的承载力与变形[3]。可是静载测试存在如下不足:测试条件和具体荷载条件有较大区别,测试机械设施较多,时间较长,成本很高,检测数量很少,且有载荷板大小效应,荷载传送深度受限,需要在桩身强度符合测试荷载条件时方可处理,不得提供桩体质量的整体性、均匀性、持续性等完整数据,通常以单桩复合路基载荷测试结果为基础,忽视了的群桩性。

1.9动测法。该方法是把庄生简化成一维线弹性,感谢模型,借助弹性波在各界之内传送的规律来判定桩体质量主要包括应力波透射法与地震波法该方法具备,投资小效率高,对桩身无损坏,检查频率高,周期短等特征,因为水泥土拌合动测法主要用来检查童装方面的刚性桩针对半柔性半刚性的水,泥土拌合装能量衰减很快,终端处理标准高装低反射模糊状体的离散性很大,检测效果不好。

2、质检方法的运用分析

2.1质检单元

水泥土拌合桩检查,适合把同个标段、同个施工项目、强度一样的桩用作一个质检单元。

2.2质检比例

建筑项目应具备一定等级及规模,所以质检比例的选择既能满足检查工程质量的目的,还不至于成本过高及时间较长,质检比例适合在特定范围内调整。所以,建议根据拌合桩总延米数来分类,适当兼顾项目的关键性。质检比例的建议值见表1所示。

表1 质检比例

注:5万米之内的项目取大值;5~20万米内的项目取中值;超过20万米的项目取小值。

2.3质检办法

对水泥土拌合桩的质检以检查工作记录为中心,施工企业能采取轻型动力触探检查,对初期龄期的质检还能采取挖掘桩头与足尺测试的办法展开选择性检查,主要检查桩径、桩距离、拌合均匀性等。

对28天中期龄期水泥土拌合桩,重点采取钻芯法、规范贯入测试与无侧限抗压强度测试,辅助静载荷测试来验收检查。

2.4质检龄期

轻型动力触探与静力触探方式适合在成桩3~7天内处理,开挖检测法与足尺检测法要在成桩7天后处理,其余检测龄期保证不低于28天,若有长龄期的质检需要,能够采取留取28天芯样室中养护到90天龄期做防压强度测试,以缩短质检周期。

2.5质检指标

建筑项目内水泥土拌合桩质检的重要指标是水泥土芯样、规范贯入击数、无侧限防压强值、单桩防压承载性能及复合路基防压承载性能。

3、结束语

(1)常见的水泥土拌合桩质检方式包含开挖法、足尺测试法、轻型动力触探测试、静力触探测试、钻芯法、规范贯入测试、无侧限抗压强度测试、静载荷测试与动测法等,这类方法具有一定的优缺点,体现的指标都不同,具体应用中要结合应用条件科学筛选。

(2)水泥土拌合桩尽量采取钻芯法,根据室内防压强度测试检查桩体强度,尽量采取静载荷测试法,可以检查单桩和复合路基承载性能,具体应用环节先做钻芯检测后,再做静载测试最佳。

(3)开挖法、足尺测试法、轻型动力触探测试、静力触探测试、规范贯入测试法、动测法,当前虽然在建筑中都有所运用,因为本身方法的限制性,通常代表性不高,能够用作施工阶段的自检和辅助检测方式,不宜推广用作水泥土拌合桩质检验收方法。

参考文献

[1]游波.建筑工程中水泥土搅拌桩质量检测方法研究[J].广东土木与建筑,2019,26(02):37-41.

[2]王永安.钉形双向水泥土搅拌桩智能化软基处理技术在福州市琅岐雁行江主干道工程中的应用[J].智能城市,2018,4(12):30-32.

[3]尚祖光.水泥土搅拌桩重力式挡土墙常见垮塌原因及应急措施[J].建材与装饰,2018(14):1-2.

论文作者:谢文昌

论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期

论文发表时间:2019/8/2

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