桩基检测技术的研究论文_黄鹏辉

佛山市三水区建筑工程质量检测站 广东佛山 528100

摘要:在建筑施工中,桩基检测是其中一项非常重要的内容,尤其是既有建筑的桩基检测。桩基检测技术是保证桩基质量的有效手段,为此,本文介绍了当前既有建筑桩基检测技术的方法,重点分析了低应变动力测试技术,以期促进桩基检测技术的发展。

关键词:既有建筑;桩基;检测技术

引言

桩基础工程作为建筑施工中的重要组成部分,做好其质量检测工作,能够提升建筑工程的整体质量,保证建筑业的可持续发展。目前,我国建筑已逐渐从大规模的新建时期迈向现代化的既有建筑加固和改造时期,与此同时,既有建筑物桩基质量安全性检测评价也受到了人们的广泛关注。由于既有建筑物桩基检测的独特性和复杂性,当前尚没有成熟的检测技术手段,而日益增长的既有建筑物桩基检测需求,促使相关学者进行了研究和探索。基于此,本文在总结前人的研究成果的基础上,探讨了对于具有上部结构的建筑物桩基检测方法的适用性,可为行业工作者提供参考和借鉴。

1.建筑桩基检测方法

当前桩基质量安全检测主要包括两方面内容,分别为对桩身承载力及其完整性的检测。针对既有建筑桩基础上部已经建有建筑物的特点,传统的检测方法做出了相应的改进,以适应具有上部结构的桩基础桩身检测与安全性评定。当前典型的检测技术手段主要有低应变动力测试技术及荷载试验技术。此外,电磁波CT技术,探地雷达测试技术、沉降观测技术、剪切波速试验技术在既有建筑桩基检测中也有各自的适用性。本文重点阐述了低应变动力测试技术。

2.低应变动力测试技术

2.1低应变动力检测基本原理

基桩低应变动力检测反射波法的基本原理是:在桩身顶部进行竖向激振,弹性波沿着桩身向下传播,当桩身存在明显波阻抗差异的界面(如桩底、断桩和严重离析等部位)或桩身截面面积变化(如缩径或扩径)部位,将产生反射波。经接受放大、滤波和数据处理,可识别来自桩身不同部位的反射信息,据此计算在桩身波速,以判断桩身完整性及估计混凝土强度等级。还可根据波速和桩底反射波到达时间对桩的实际长度加以核对。

2.2 检测方法和步骤

本次检测是采用基桩低应变动力检测反射波法完成的。检测步骤为:①清理整平桩头;②调试仪器,选择适当参数;③将加速度传感器垂直安放在桩头的平整部位;④用小锤在桩头选择适当的能量激振;⑤选取较为理想的波形曲线并存储;⑥将数据传输至计算机,对记录曲线进行分析、计算,并评价桩身质量。

2.3 检测设备

检测使用PIT-V型基桩动测仪,该仪器采用的加速度型传感器,横向灵敏度低,只有锤击到一个有效脉冲时,传感器才会记录一个信号,数据传输到现场接收计算机进行储厚。锤击力量太大或太小都不产生能被记录的脉冲,其设备配置及流程图见图1。

图3 8#楼34#桩动测曲线

根据曲线判断断裂位置在1.5 m左右,后开挖证实符合情况。某学校宿舍2#楼113#桩(沉管灌注桩Υ400)用锤敲击,已能判断出浅部断桩产生的共振声,且从曲线上,始脉冲只有约50%高度,反射曲线成一个与始脉冲几乎等幅的正弦波,我们判断桩在1 m以内完全断裂。后开挖认

定为二次灌注时接触面完全未处理,形成第二次灌注的1 m长的桩身完全与下部桩脱离。

(2)传感器的放置

应变传感器是否稳定地与桩面完全接触,是否与桩身轴线平行对采集的信号影响很大。当传感器与桩平面之间有一层粉屑,没有完全接触时,测出曲线是混乱无规则的,无法用于分析。这是由于应力波只在桩面与传感器之间重复传送叠加造成的。这种情况,对于有经验的检测人员,在现场就可以判断是由于传感器接触不良造成的。当传感器平面与桩轴线不垂直时,测出的曲线是混乱的、无规律的,由于这时应力波是沿桩的截面方向传播,完全偏离了一维线性理论,得到的是一组完全失真的曲线。当桩面不平整,传感器与锤击点之间的距离过远时会在曲线上靠近始脉冲处形成类似于缺陷的波,这是由于灌注桩面不平整,由应力波中表面波成分反射生成的。如图4所示:当桩头完全修平之后,这个伪缺陷的波完全消失。

图4灌注桩面不平整的动测曲线

(3)桩面处理对检测的影响分析

桩面混凝土的处理对检测结果有直接的影响,在进行低应变动测时,桩面处理基本上是用锤子修出一块平面,与实际的动测要求有一定差距。当表面不完整时,会影响到检测的结果,如桩面有垂直的小裂缝时,当传感器粘贴位置不同时,可能出现如图5所示的二种曲线。遇到此种情况,应将裂缝部份砍掉后重新动测。另一种情况是较常遇到的,桩头松散情况,对于有经验的检测人员,根据锤击的响声就可以判断桩面的状况。从动测曲线上,显示出是一组毫无规则的曲线。此外对于灌注桩,当超灌部份未砍去时,对曲线有一定的影响。由于表面的水泥浆对声波的吸收较大,因此当遇到桩身中存在缺陷时,就会将缺陷波幅缩小,从而影响到对桩身质量的评判。

论文作者:黄鹏辉

论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期

论文发表时间:2018/8/30

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