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【摘 要】对大直径灌注桩进行高应变检测,可准确判断桩基的成桩质量,判定桩基出现质量缺陷的位置。本文主要针对大直径灌注桩应用高应变检测技术为工程案例,介绍高应变检测原理,总结了高应变检测桩基完整性的特点。
【关键词】高应变检测技术;桩基检测;质量缺陷
在建筑工程建设中,基础施工对上部结构的稳定性具有重要的意义。随着建筑结构高度逐渐增高、结构尺寸逐渐增大,对基础施工要求越来越高。而灌注桩承载能力强、施工过程中噪声小,对周围环境破坏较小,因此,灌注桩广泛应用于现代建筑基础建设中。根据笔者工作经验可知,灌注桩主要可以分为人工挖孔或者钻孔灌注桩,灌注桩的成桩质量受到桩基施工工艺的影响,例如钻孔工艺、混凝土浇筑工艺等。为了充分保障上部结构的稳定性,需要对灌注桩的成桩质量进行检测。而目前阶段,对灌注桩的检测方法主要有钻芯法、低应变法、声波透射法和高应变法。高应变法可以高精度的检测出桩基的竖向承载力是否符合设计文件要求。尤其是针对桩基的水平裂缝、桩基接头部位的质量缺陷等可以准确的判别。
1灌注桩成桩后常见的质量缺陷
1.1钻(冲)孔灌注桩
在钻孔灌注桩钻孔过程中,为了确保钻孔的稳定性,需要采取泥浆护壁。但是钻孔壁泥皮厚度较大或者桩底沉渣厚度较大,造成桩基承载能力降低。
在灌注混凝土时,若导管提升速度过快,导致导管离开混凝土灌注面,会造成混凝土浇筑分层,使得桩基出现断桩问题,或者是混凝土出现离析、水灰比不符合设计要求也会造成桩基承载能力出现降低。
泥浆护壁中,若泥浆密度处理不当,使得泥浆护壁效果不佳,或者地质状况松散,或者钻孔遇到承压水层时,导致孔壁出现坍塌,或者使得钻孔出现不同程度的缩径现象。
在灌注混凝土时,或提升导管速度控制不当,会造成钢筋笼上浮或者钢筋笼碰撞孔壁,造成灌注桩成桩质量存在缺陷。
针对干作业成孔技术,若桩底存在的虚土厚度较大,同样会造成桩基的承载能力较小。
1.2人工挖孔灌注桩
(1)混凝土浇筑时应特别注意关注混凝土状态,灌注高度较大时不宜采用直接倾倒法,可采用护筒辅助,注意护筒口距离混凝土面≤2m。
(2)混凝土灌注前应将基坑内积水抽干,淤泥清理,否则灌注的混凝土可能发生离析现象,从而影响灌注桩质量。
(3)干法浇筑施工要注意护壁的隔水性,护壁隔水性差时易造成混凝土积水,影响水化反应效率及混凝土强度。
(4)对于地下水丰富的钻孔灌注桩,首先应特别注意加强护壁工作,防治周围土体失稳引起孔位坍塌。另外为维持周围土层的稳定还可采取降低水位法,但是水位降低时土层下沉产生较大的静摩擦力,可能导致护壁层产生横向裂缝,且土压不均匀的情况下易产生弯矩和剪力作用,影响混凝土灌注桩的施工效果。
2高应变检测技术
高应变检测技术主要是应用重锤对桩顶进行敲击,使得桩基周围的土体与桩身产生一定的位移,并通过测试设备检测出桩顶的加速度和力时程曲线,并利用桩土相关理论,推到出桩基的竖向承载能力和桩身的完整性。根据施工经验可知,针对等截面桩基,桩基完整性可以参照表1,桩身完整性系数计算图,如图1所示。
表1 桩身完整性判定表
图1 桩身完整性系数计算图
3高应变检测桩基完整性工程实例
某工程灌注桩,桩基直径为1.1m,桩基长度为7.3m,地质持力层为中风化砂砾岩,桩基周围为残积粘性土层,其厚度为1.5m,碎块状强风化砂砾岩层厚度为2m,碎块状强风化凝灰岩层厚度为2.5m,中风化砂砾岩层的厚度为1.3m。
采用高应变检测桩基的完整性,其检测曲线显示桩基6m位置存在一定程度的缺陷,影响桩基的承载性能,且分析得到桩身的完整性系数为0.59。对桩基缺陷分析,其原因主要是地下水位较高,且桩孔成孔后,其底部水量较大。
图2 高应变检测曲线图
通过钻孔验证,桩基在5.78m处桩基混凝土分层,从而证实了高应变检测技术在桩基完整性检测过程中的精度。
4高应变检测过程注意事项
(1)灌注桩完整性检测设备的校准与维护保养。灌注桩质量检测设备的定时校准与维护保养是保持检测设备检测性能的长期有效方法。要求检测设备负责人员应制定校验计划、维护保养计划并按时完成。校验工作严格按照国家规定进行,可在检测机构内部完成的需要成立相应的检测设备校验部门。并进行专业的上岗培训,确保校验工作按时按质完成。需要送交国家相关仪器管理部门进行校验的要及时送检到位。确保仪器和设备满足规定要求时再上岗使用。
(2)培养一批高素质水平的检测人员。由于灌注桩完整性测量单位的技术门槛较低,在庞大的建筑测量行业的趋势下,一些技术不达标人员纷纷进入检测单位。虽然目前建筑工程施工过程中实行见证取样制度,但是一些施工现场的见证人员既无相关的资格,又不具备相应的基本常识,导致灌注桩样品抽样不具有代表性和真实性,且检测结果与实际工程不相符合。因此需要在现有基础上培养一批高素质高水平的灌注桩检测人员。
(3)提高灌注桩检测人员的现有知识水平。灌注桩完整性检测工作不应该是简单重复的测量和记录数据动作,不同的建筑工程中的灌注桩有其不同的特点。检测人员应该熟知各类型灌注桩检测试验的原理和重点关注项,应当以严谨求实的态度对待每一次检测工作。所以我国灌注桩质量检测机构应当重视和培养一批有知识、有道德、有素质的高品质检测人员。只有检测人员的责任意识提高上去了,灌注桩完整性检测的结果和数据结果才能够更加正确更加有说服力。
5结论
综上所述,为了确保灌注桩的成桩质量,需要对桩基进行完整性检测。而高应变检测技术操作简便,检测结果精度高,对桩基破坏程度小,广泛应用于灌注桩质量检测中,有效地保障了上部结构的稳定性。
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论文作者:谭传意
论文发表刊物:《低碳地产》2016年13期
论文发表时间:2016/10/19
标签:桩基论文; 应变论文; 混凝土论文; 完整性论文; 钻孔论文; 质量论文; 厚度论文; 《低碳地产》2016年13期论文;