江苏省工程勘测研究院有限责任公司 江苏省 225002
摘要:随着我国经济的不断发展,我国出现了越来越多的岩土工程建设,且大部分岩土工程建设都会使用到桩基检测技术。桩基检测技术具有检测和计算单桩承载力的功能,能够科学高效的检测桩身是否完整,能够成功判断出桩基本身的缺陷,因此桩基检测技术能够保障岩土工程的质量,具有非常重要的作用。本文通过对桩基检测技术内容的概述,介绍桩基检测技术的方法,探讨岩土工程中桩基检测技术的应用,从而使桩基检测技术得到进一步的发展。
关键词:工程质量检测;桩基检测;技术
1. 桩基检测概述
1.1目前桩基检测出现的问题
由于科技的不断革新,桩基检测技术也得到了很大的发展,桩基础检测的技术也趋于成熟。在信息化时代,很多实用的技术得到了广泛的运用和推广,桩基检测的专业人员对桩基检测技术的运用掌握相对成熟,行业的管理对于桩基检测技术发展导向把握准确。因此,我国桩基检测行业发展良好,拥有高技术水平的专业人才和先进的检测仪器,但是我国的桩基检测行业依然有很大的进步空间,相关专业人员仍旧应该刻苦钻研,不断发展我国的桩基检测行业。当然,我国桩基检测行业也存在着一些缺陷,比如我国虽然有很多桩基检测团队,但是各个地区桩基检测团队水平不一,各个团队中的技术人员专业水平也有很大的差距。但是桩基检测工程是一项非常重要的工作,如果检测结果不能反映实际情况,那么很有可能出现质量问题,从而导致工程出现安全事故。因此,我国应大力发展桩基检测工程,不断完善其专业水平,在提高工作效率的同时,减少安全事故的发生。
1.2成孔质量检测
成孔作为灌注桩的第一道程序,是保证桩基质量的重要一环。在进行成孔质量检测时主要涉及以下几个方面: 桩孔的孔径检测。孔径对整个桩身的侧摩擦力、桩尖端及整体的承载力都有较大的影响作用。孔径越大,桩侧摩擦力就越大,桩尖端承载力越强;桩孔直径的均匀度。不均匀的桩孔直径会对桩阻力产生影响。桩孔直径的不均匀会影响侧阻力的发挥,并会增加单桩的混凝土浇注量;桩孔的偏斜度。同样的,桩孔是否偏斜也会影响桩承载能力的有效发挥;桩底沉渣量检测。沉渣量也会影响桩的承载能力,沉渣薄的桩孔可以有效增加桩长,增大桩尖承载力。
1.3承载力检测
进行桩承载力检测通常会选用静荷载实验。与动荷载实验相比,静荷载实现的优势更为明显,能够模拟工程实际加荷载速率。使得检测结果更加接近真实的工程施工情况。
1.4完整性检测
基桩的完整性检测通常选用低应变动测法。此方法的原理是在机械阻抗理论及波动理论基础上,对桩顶施加能造成桩身及其周围土壤微幅震动的激震能量,记录仪表测量的震动数据,其进行数据的严密分析,明确桩身是否完整,是否达到预定的承载能力。
2. 桩基检测常用技术
2.1 超声波透射法
超声波法是通过超声波在材料中传播速度(或声、时)判断被测材料特性的变化,以检测灌注桩桩身缺陷及其位置,判定桩身的完整性类别。检测细致,不受桩长限制。缺点是需要预埋声测管,花费较高但无法定量判断缺陷。
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2.2 低应变法
桩头瞬态激振、桩头信号接收的方法称为低应变反射波法。借助一维波动理论分析实测桩顶加速度或速度响应时域曲线做出基桩的完整性判定。可检测桩身缺陷位置以及对桩身完整性类别进行判定。优点是:测试方法简便、机理清晰、成果较可靠且成本低。缺点:桩头混凝土松软时,桩底的反射信号难以获得。桩身存在一个或两个以上缺陷时,以后的缺陷反射信号不易测得;对于缓慢变化的桩身缺陷(如扩颈或缩颈),界面处的反射信号较差,导致漏判或误判;优于桩长径比影响,深部缺陷检测较差;无法定量分析缺陷。
2.3 高应变法
利用几十到几百牛的重锤锤击桩顶,测定对称安在装桩两侧距桩顶一段距离处的力和速度传感器信号的方法称为高应变方法。优点:可对单桩竖向抗压承载能力进行判定;可检测桩身缺陷位置以及对桩身完整性类别进行判定;获得桩端和桩侧阻力;激励能量和检测有效深度大,判定预制桩接头、水平整合型缝隙等缺陷时,确定对竖向抗压承载力的影响。缺点:设备笨重、效率低且费用高;波形分析中不确定性导致误差较大。
2.4 钻芯法
钻芯法可以直观的检测灌注桩桩长、桩底沉渣厚度和桩身混凝土强度,以及对桩身完整性类别进行判断。优点:直观、可靠,岩芯可制作成强度试验试件。缺点:反映小部分混凝土质量,存在检测盲区;设备庞大、费工费时、价格高昂,并且不属于无损检测。
2.5 静载荷试验
静载荷试验分为3种:①单一桩竖向抗压静载试验,测定单桩竖向抗压极限承载力,测定桩侧、桩端阻力,对高应变法的单桩竖向抗压承载力检测进行验证; ②单桩竖向抗拔静载试验,测定单桩竖向抗拔极限承载力以及桩的侧摩阻力;③单桩水平静载试验,测定单桩水平临界和极限承载力,推定土抗力参数,确定桩身弯矩和挠度。缺点:费时、费工、成本高;静载试验离散性大,对高承载力桩基检测不适用。
3. 桩基检测存在的问题
通过大量的检测数据进行分析与研究发现:①非原位测试的桩基检测,因波速原因桩身缺陷评价存在一定误差、人为因素对完整性分类影响较大,并且桩体缺陷程度无法定量分析。因从业人员水平不一,在对缺陷程度及缺陷性质区分上,经常有漏判误判现象。②原位测试的桩基检测中,难于控制测试中的边界条件,如排水条件和应力条件;到目前为止,原位测试技术所测出的数据和实际工程性质之间的关系,主要通过统计经验进行判定。
4. 桩基检测技术的展望
桩基检测技术虽然得到了很大的发展和进步,但是桩基检测技术还不成熟,目前常用的动力方法测定桩基承载力属于间接近似检测,相关科研人员还要不断完善桩基检测技术。随着桩土在动力作用下的力学机理及相关理论检测理论和实践的发展以及对测量技术和测试信号的正确解释,桩基检测技术在工程中将越来越准确。在桩基检测方面,本文提出以下几点建议:
①工作人员在设计过程中对检测内容及相关的技术要求要认真落实,做到检测工作规范化系统化,并且要增强对施工质量重要性的认识。
②应综合各种条件对基桩检测情况进行判定,严格按照检测标准和检测程序,不能单从曲线分析就认为得出结论可靠。在实际检测工作中,应该利用多种方法验证检测,从而得到供准确可靠的检测结果。
③虽然低应变动测优点很多,通过动测可以对大部分桩做出准确可靠的判断。但是测试曲线具有多解性,同时,由于测试仪器等其它因素干扰,少数(如没有断桩、严重离析或缩径)桩,检测波形异常,无法对缺陷进行判断。所以对于有疑问的桩,可以采用超声波法、钻芯法加以对比验证。
④目前的研究表明,根据声学参数的特征还不能明确的判断缺陷的类型。今后工作中,如能明确声学参数与缺陷类型的对应关系,超声波法检测将会有非常广泛的应用。
⑤桩基工程是地下隐蔽工程,对于其缺陷检测影响因素众多(如复杂的地质条件等)。桩身质量检测现在还处于定性阶段,局限性较大,所以这种检测方法需要更多的投入研究才能完全定量化的给正确地检测以及有效的验证。
结束语:由此可见,桩基质量对岩土工程施工质量具有非常大的影响,必须按照相关规定严格开展检测工作,从而提高岩土工程的质量。并且,由于各种桩基检测技术都有其各自的优缺点,这就要求工作人员在开展桩基检测工作时根据实际情况以及自身经验选择合适的检测方法,从而得到最准确的检测结果,达到最好的检测效果,提高岩土工程的质量。
参考文献
[1]王永喜.浅谈建筑桩基检测的主要内容与常用方法[J].科技资讯,2010(9):68.
[2]赵彦锦,于务焘.浅谈桩基检测技术在建筑工程中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2016,6(8):2840~2841.
论文作者:申二宁
论文发表刊物:《防护工程》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/27
标签:桩基论文; 承载力论文; 缺陷论文; 检测技术论文; 完整性论文; 工程论文; 方法论文; 《防护工程》2017年第17期论文;