基桩检测方法及其常见问题的探讨论文_李伟

基桩检测方法及其常见问题的探讨论文_李伟

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摘要:桩基工程由于其高度的隐蔽性,造成了很多不确定性因素,很容易存在质量隐患。实际检测中问题复杂多样的,除了平时要多积累经验外,还要充分了解成桩工艺、施工队伍的素质和地质条件等,严格按照规范,有针对性地开展检测工作,保证检测准确性,确保桩基的质量。

关键词:基桩检测;基桩;常见问题

引言

当今土木工程建筑正在密切地影响着我们的生活,小至房层建筑,大至隧道、大坝、跨海大桥。但无论建筑物大小、外观如何,建筑物始终离不开基础,并且建筑物的基础往往是整个建筑物结构的主体,基础建设是建设过程中的重中之重。基础建设工程中,基桩质量的好与差影响到整个建筑物的使用寿命及安全,特别是超高层建筑、大坝等重要建筑物的基桩,更应得到重视。

一、基桩检测方法

1、低应变法

低应变检测法是采用小锤敲击桩顶,经粘在桩顶位置的传感器接受应力波信号,然后结合应力波理论对基桩桩体的动态响应,反演分析实测速度、频率信号,以此来确保被检测桩身完整度。

2、声波透射法

声波透射法是建筑工程项目施工建设过程中最早使用的一种技术手段,又称为基桩完整性无损检测法。该种检测方法的基本原理是在基桩灌注混凝土前,于桩内埋设声测管,以此作为超声脉冲发射、接受通道,测量超声脉冲穿过横截面的声波参数,采用超声探测设备沿桩纵轴逐点测量,并整理测量结果,然后通过特定数值判定对检测数据进行分析和处理。

3、钻芯法

该种方法主要依赖于钻孔机和相关设备,在检测过程中对被检测基桩进行钻孔抽芯取样,任何对基桩的长度、缺陷状况以及沉渣厚度和混凝土持力层情况进行分析判断。实践中可以看到,钻芯法具有其局限性,比如只能对基桩局部范围内的情况分析和判断,等级评定时建议以无损检测为宜。灌注桩桩长、混凝土强度、桩底沉渣厚度检测过程中,采用钻芯法进行检测效果比较好,可有效判定桩端岩土性状,评定基桩混凝土等级。

4、静载检测法

静载检测法是目前最可靠、最直接的用于检测基桩竖向或水平所能承受的最大压力的方法,但是使用静载检测法的前提是须根据国家相关标准所规定的步骤和程序来进行检测,否则其检测结果可能会产生较大的误差。

二、基桩检测中常见问题探讨

1、低应变法中存在的问题

前已所述,基于低应变法的基桩检测方法的理论基础是一维应力波理论。但是力棒或手锤激振会使得在桩顶附近的横截面上的每一个质点的运动速度都不一致,尤其是对于直径较大的桩而言,在采用低变检测法时,经常会出现与测量系统的频率特性毫无关系的高频干扰,如果桩的直径越大且脉冲越窄时,这种高频干扰就会越严重。这种高频干扰的幅度会随着时间的变化而衰减得更慢,且会适当的掩盖柱底反射和缺陷反射。桩的尺寸效应使得经典一维波理论会在低应变检测中受到一定的限制。因此为了提高低应变法的准确性及适用性,在实际中我们需要采取一定的措施来减小高频干扰,而这也是提高用此种方法进行基桩检测的精度的关键所在。理论表明,当传感器安装的位置是在距离桩中心三分之二半径处时,会使得这种高频干扰的分量最小,这只是理论数据,在实际中,由于桩不可能是均匀、规则的圆柱,所以使得高频干扰分量最小的点并不是精确的在距离桩中心三分之二半径处,应该是有一定的偏差的。在实际中,常常通过增加传感器的个数来矫正这种偏差。此外,若桩的直径比较大,且敲击力的脉冲比较窄时,同样也会产生高频干扰分量。因此对于直径比较大的桩,常采用尼龙头或者是增加锤垫的厚度,这样可以拓宽脉冲的宽度,进而减少高频干扰分量。

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2、声波透射法中存在的问题

影响声波检测的主要因素有声测管平行度和顺直度、保护层混凝土质量、接管处理方式等问题。声测管作为检测的通道,其周围传递介质的性状对声波各声学参数的影响是非常大的,几乎能涵盖整桩断面的其它信号。声测管边混凝土胶结的好与坏,对信号的影响是非常严重的。而水下灌注桩的保护层厚度一般设计为5cm,这就很难保证声测管边混凝土质量了,稍稍出现偏孔,测出来的信号往往是较差或很差的。然而,单纯从信号分析,是不能判断是桩身还是桩保护层的问题,只有通过斜测、扇测,或者结合小应变检测等其它方法综合判断才合理。

3、钻芯法中常见问题

(1)桩长

作为一个重要的基桩参数,桩长将直接与基桩的承载能力挂钩。若在施工过程中,所记录的桩长与检测的桩长有较大的出入,则可以表明施工记录可能是不准确的,亦可以说明此工程的基桩可能存在某些质量经济的问题。

(2)桩端持力层

对桩端持力层的岩土性状能否进行准确地判断,会关系到被检桩能否安全地使用。对于中风化岩和微风化岩的持力层,可通过直接钻取岩心的方法进行鉴别,而对于土层和强风化岩层而言,则需要采用标准贯入试验的方法来进行鉴别。需要注意的是,由于对于残积土层、全风化岩层和强风化岩层很难用肉眼来进行划分,不仅需要依据岩土层的结构,还需要依靠标准贯入试验的结果来进行相应的判断。

(3)桩底沉渣

桩底的沉渣厚度影响着基桩的承载力,同时也关系到基桩能否安全使用。对桩底沉渣厚度的检测是通过芯样和由钻机操作的工作人员所做的观察记录进行综合分析得到的。为了使桩底沉渣厚度的检测具有公正、准确性,应采取合适的控制方法,可表述为:检测人员和钻机操作的工作人员应当诚实可靠;需有效的管理和监督机制;钻机操作的工作人员应当因地制宜,采用合适的钻机工艺。

4、静载检测法中常见问题

(1)对试桩、锚桩(压重平台支墩边)和基准桩之间的距离有明确的规定,这项规定的目的就在于使得基于静载检测法的基桩检测可尽可能的接近实际的工作条件,可使得检测的结果更加准确。但是在实际中,很多情况下试桩、锚桩(压重平台支墩边)和基准桩之间的距离是不符合这一规定的或无法满足这一规定,会使得检测的结果不是特别的准确。

(2)对基准梁的设置有明确的规定,这项规定的目的是为了当温度发生变化使得基准梁产生了收缩变形时,可以尽可能的减少测量误差。但是在实际中,很多桩的静载检测法忽视了这一规定,使得当环境的温度发生了变化时,基准梁的形变会导致位移传感器所记录的被检桩位移数据不够准确,会影响到对基桩的承载力的判断。

(3)竖向抗压静载检测采用自平衡法时,对荷载架的刚度没有明确的规定。由于荷载架的刚度能否满足基桩检测的要求会关系到检测数据的准确性及基桩检测的安全性,所以对荷载架的刚度必须有明确的规定。如果荷载架的刚度不能够满足实际需要的话,那么就很有可能会发生安全事故或者是检测数据的不准确。

结语

随着科学技术的发展,我国的建筑工程取得了巨大的发展,基桩工程的质量与建筑工程的质量有直接的联系,为了保证基桩工程的质量,需要检测单位采取专业措施进行基桩检测工作,检测人员需要使用科学合理的基桩检测方法开展相关工作,保证基桩检测工作具有较高的工作效率和严谨的管理措施,为建筑物的桩基工程质量提供保证,进而保证整个建筑工程的建造质量。

参考文献:

[1]张程林,胡贺松,戚玉亮.既有建筑物桩基检测技术研究现状与发展[J].广州建筑,2014(02).

[2]裴超.自平衡法在大直径超长桩基检测中的应用研究[D].青岛理工大学,2014.

[3]李金伟,张宪武.桩基检测技术的研究与应用[J].中国建筑金属结构,2013(22).

论文作者:李伟

论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期

论文发表时间:2017/10/16

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