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摘要:无损检测法不仅能用来检测工程桩施工质量,还能检测建筑物应用阶段的状态。无损检测法以其迅速、便利、直观和无破损等优点得到高度认可,使用范围越来越广。文章详细介绍了建筑基桩质量检测中无损检测法的使用策略和常用的无损检测方式。
关键词:无损检测技术;基桩检测;运用策略
目前桩基础已在我国得到普遍应用,由于地质条件、施工技术等因素,部分基桩存在不同程度的缺陷。因此,采用适当的方法检测基桩的施工质量,防止工程事故的发生,意义重大。
伴随无损检测技术研究工作的日益深化,特别是科技的进步,新的检测设备逐渐被开发与利用,涌现出了大量新的检测方法,无损检测法也正在摆脱以往的范畴,检测内容更加丰富,检测结果更加精准,其功能也从事后的质量测量变为事前的质量预测,为科学的指导施工、降低成本以及质量管理起到了显著的作用。当前,无损检测已成为建筑行业中法定的检测方法。随着科技的进步及项目规模不断拓展,无损检测法的发展前景会更为广阔。
1基桩无损检测法介绍
基桩无损检测法是指在不损坏基桩结构的前提下,在基桩上直接或是在其内部采集芯样,对基桩的完整性、混凝土强度、缺陷等进行检测。基桩无损检测法是检定桩基隐蔽项目施工质量的关键途径。一般的基桩检测在宏观方面分成直接法与半直接法,检测内容重点表现在完整性检测与承载力检测两个层面。直接法涉及单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验、单桩水平静载试验与基桩钻芯法检测;半直接法涉及低应变法、高应变法以及声波透射法等。下文就对建设项目中最为常见的无损检测方法进行详细介绍。
1.1低应变法
低应变法是采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振,实测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线,通过波动理论分析或频域分析,对桩身完整性进行判定的检测方法。按照激振方式,能够将其分成瞬态激振法与稳态激振法;根据分析方法就能分成时域分析法与频域分析法。不管怎样划分,在工作中,多根据习惯基于波动理论进行分析[1]。经傅立叶转变,时域信号与频域信号间能形成对应关系,如果基桩的边界环境和初始环境一样,就能获得一样的分析结果。当前,瞬态时域分析方式即反射波法,属于国内外广泛应用的分析手段。低应变法应用非常便利,经济效益明显,没有工期限制,能现场及时获得测量结果,所以得到普遍运用。
1.2声波透射法
近几年,高层建筑项目量不断增加,超长大直径砼灌注桩的应用明显增加,声波透射法体现了良好的实用性,效果显著。声波透射法可以更为全面详细的进行检测桩身,检测结果精准可靠,还能估算砼强度。测量结论不受桩长、直径的干扰,可以有效判断桩长,比较适用于测量超长大直径灌注桩桩身的完整性,影响很小,没有盲区,桩顶无需裸露出地表也能检测,操作非常简便。
1.3钻芯法
这种方法主要用来检测砼灌注桩、水泥土桩长度、桩体材料性能、桩底沉渣厚度、桩身完整性等,还能有效判断桩头持力层岩土性状。在实际检测中,要选择含有单动双管钻具的设备,并尽量通过金刚石钻头钻入砼桩体,保证芯样的取样率与芯样的完整度。等钻取得到芯样后,要从上到下根据回次顺序将之搁置在芯样箱内,且在芯样侧面详细标记回次数、块号以及此回次的总块数等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆并仔细记载孔号、回次数、起止深度等,同时拍彩色图片进行保存,详细记录钻进状况[2]。然后从芯样内选择有代表性的样品进行抗压测试。钻芯法是直接检测法,对现场条件要求较低,特别适合用来检测大直径桩。如果桩体很长,在钻进时应保证钻芯孔的垂直性,避免偏离桩体,如果桩体存在偏斜情况,钻芯孔难以抵达桩底部位。但钻芯法也存在不足,该检测手段成本很高,速度缓慢。
2基桩检测中无损检测法的运用策略
2.1科学选取检测方法
经上述分析发现,基桩检测方法较多,但每种检测方法都有一定的适用范围。所以,在基桩检测时,要全面考量各种要素,因地制宜,根据地质类型与桩基特点,科学选取检测方法。必要时还能同时选用两种甚至多种检测方法,方便开展相互补充试验,提高检测结论的正确性及稳定性。比如,声波透射法,不仅能够检测桩体砼的完整性,还能校正桩长,估算砼强度,比较适用于测量嵌岩桩及长桩,但在使用该测量方法时,要提前安装声测管。钻芯法尽管成本较高,速度缓慢,但也能用作一种验证方式,特别是一些关键的桩基项目,有必要时能选择适量的基桩为代表,利用钻芯法进行检测,由此验证其他检测方法结果的真实性与可靠性。
2.2科学选用激振方法
采用低应变法时,应当根据桩型及检测目标,选择适宜的锤击力棒或是力锤,主要从其材质与重量两个方面选取。比如含有尼龙材料锤击头的大型力棒,且辅助巨大的锤击力度及速度,可以有效加大脉冲宽度,从而不断提高测量深度,这是检测长桩最佳的激振方法。比如,在某超大建筑基桩测量过程,某个钻孔灌注桩,直径为1500毫米,桩长为60米,通过科学选用激振方法,没有通过滤波处里,就可以清楚的看到桩底反射状况,就算指数很小,经放大依旧清除可见。如果要测量桩体浅部缺陷,能选用质轻硬质物锤头激发,可以引起高频脉冲波,进而提高浅部问题的判别度。
2.3嵌岩体的检测
嵌岩体当前在建筑基桩被普遍使用,为保障施工质量,通常嵌岩段很长,在少数地质环境下超出20多米。该种情况下,如果采取低应变法测量,因为受桩周岩层阻力限制,应力波迅速扩散和衰减,导致有效检测范围缩小,造成低应变法很难客观评估整桩的成桩性能及桩下沉渣状况。
2.4做好各种准备工作
不管选择哪种检测方法,都要做好现场准备工作。桩头部位,必须清除干净浮浆和杂物等,并尽可能打磨平整机械安装处,比如激振点与传感器安置检测点,便于有效减小外部各种影响因素。同时,配备齐全检测所需的仪器设备,并根据标准流程安装仪器设备[3]。比如声波透射法中设置声测管时,由于其材质刚度与强度都很高,安装时应使用丝扣来衔接或是焊接套管,唯有如此,方可保证检测信息的真实性、有效性。
2.5做好信息的分析与判别
采集整合基桩有关参数资料,在检测时可以及时找到问题并作出大致判定。必要时展开重复性检测或是加密性检测,保证检测原始信息的可靠性与收集信息的统一性。为加强比较验证,还应当将同个项目的全部被测基桩信息进行整合比较,研究其共性,提高单桩检测结果的精准性。
3结束语
简而言之,无损检测法在基桩检测中得到普遍应用,大幅度提高了检测结果的正确性和稳定性。在检测中,要根据工程实际,科学选用检测方法,必要时能选用两种或是两种之上的检测方法,方便验证检测结果,并加强检测过程各环节规范性,保证更为真实详细的反馈基桩情况,为工程建设提供科学的参考依据。
参考文献:
[1]周挺.无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用思路研究[J].居舍,2018(20):247.
[2]孟淑君,杨俊,李静和,廖小倩,房琴,李文杰.基桩及地连墙质量缺陷地球物理探测现状及展望[J].工程地球物理学报,2018,15(03):321-329.
[3]王俊,刘成,肖长安,雷宛.单孔地震法在高速公路桥墩基桩检测中的应用与研究[J].物探化探计算技术,2017,39(05):684-690.
论文作者:谭俐杰
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/9
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