(山东省鲁建建筑工程检测有限公司,山东 济南 250031)
摘要:我国建筑工程在地基基础中的采用桩基越来越广泛,由于桩能将上部结构的荷载传到深层稳定的土层中去,从而大大减少基础的沉降和建筑的不均匀沉降,所以桩基在住宅、高层建筑、重型厂房、桥梁等工程中被大量采用。但是由于施工技术、工艺、管理水平等因素,往往容易发生质量问题。桩基质量的好坏受多种因素控制,如施工人员素质、地形、材料机械性能、隐蔽性等。出于工程整体质量和人身安全的考虑,把好桩基质量关理所当然成为一个国家建筑工程检测部门的首要任务。
关键词:桩基;桩基检测技术;建筑工程
导言:
随着我国社会主义建设步伐加快,政府在城乡建设方面投入量日益增加,在此期间岩土工程取得了巨大发展。地基桩基工程是岩土工程的重要组成部分,与其关系密切的桩基检测技术已发展成热门。
桩基是建筑工程最重要的支撑构件,具有施工方便快捷,且应用范围广,承载能力大,技术成熟可靠等特点,在建筑基础施工中得到广泛应用。桩基决定了整个建筑工程的运行安全与服务寿命。因此,加强对建筑工程桩基设计与施工的研究与总结,具有十分重要的现实意义。
1对桩基检测技术内涵的剖析
1.1桩基的基本原理
桩是指打进土层的柱状结构。根据受力特性划分成摩擦桩与端承桩;根据施工类型划分成预制桩与灌注桩,桩和连接桩端部处的承台构成桩基,端承桩的工作原理为结构力利用桩基直接传递到岩层,此法在坚硬岩层不深的地段常用。摩擦桩的工作原理为结构力利用桩体和土层的摩擦作用传递给土体,此法在结构载荷不大的条件下常用。
1.2桩基检测的内容
岩土工程地基桩基检测的内容包括两方面:其一,桩身质量检测。其检测重点是桩身的质量,核实桩身不足与位置,对各项基本数据要严格遵照规范,若发现对桩基质量有影响的隐患,应立即采取补救方案,对工程所有机身都应定期派专人检测;其二,桩基承载力检测。桩基的承载力是否合格决定了岩土工程的质量,桩基承载力检测具有实际价值。在对桩基进行承载力检测时,必须严格执行安全评判指标准则,对各桩基的承载力都需实测,保证桩基高质量。
2桩基质量检测
2.1静载荷法
静载荷法主要应用于验证桩基建筑的负载力。但是实际的应用中检测时间较长,花费高,普通的桩基检测不予采用,而用于特殊工程要求的检测过程中。
静载荷法的试验装置一般包括监测、加载、反力系统三个方面,测试过程中不同荷载量对桩基整体沉降和形变的影响。该方法可用于桩基水平方向和竖直方向的承载力的测定,尤其是竖直方向的负载力的检测应用较为广泛。
2.2声波透射法
超声波透射法主要用于监测桩身结构完整性中的混凝土结构完整性。它的检测理论依据是:根据超声波弹性波测试的方法,利用人工激发向混凝土内发射弹性冲击波,分析弹性波在介质中的声学参数(振幅、声速、频率)变化,从而判断混凝土介质内部结构完整性的变化。
声波透射法也存在各种限制性应用。如特殊情况下检测时间和花费将会增长特别是当弹性波透射截面较小发生阻塞时,难以取样,影响桩基质量判定。
2.3高应变法
高应变法是反射波法的一种补充方法。它主要用于检测单桩竖直方向的负载力,判断桩基竖直方向的承载力受水平桩身裂纹和关节点影响的大小,它需要能量较高的建筑结构动力支撑。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它的基本原理阐述如下:如果假设桩基是一维弹性杆,施于外力时,桩基发生弹性形变,弹性位移随时间和纵向坐标而变化。
高应变检测技术已广泛应用于各项领域的桩基质量检测。但是由于受质量检测人员技术、检测硬性条件的限制,其检测桩身结构的准确性常会受到干扰。
2.4低应变反射波法
低应变检测(即反射波法)是应用最为广泛的桩身完整性检测技术,它是一种瞬态时域分析方法,在传统方法的基础上辅以频域分析和激振分析方法。
反射波法的基本原理为:重锤敲击桩身顶部后,瞬间的冲击波沿着桩身传递给桩身底部再反射回桩身顶部,该方法具有检测方便快捷、适用性强、操作方便等优点;但存在一些局限性,即桩基长度和桩径比例较大且截面阻抗浮动较大时,使得桩身底部接收不到反射信号,对桩身完整性检测造成误读。
3检测中需要注意的问题
3.1各种墩、桩及桩墙结构的完整性检测,常用低应变或高应变动力试桩法。对于大直径桩,用声波透射法或钻芯法检测比较合理。对于桩长大于30m,难以准确判定桩完整性时,可采用抽芯法。抽芯可以较准确地判断桩体混凝土的强度。同时,也可采用声波透射法进行检测。
3.2高、低应变动力试桩法的适用范围:当桩长比直径大于30m时,或桩体有两个以上缺陷时,动力试桩法难以提供准确的桩体完整性信号。因此,针对目前大量使用的超长桩,动力试桩必须加以改进,提高动测信噪比,提高检测精度。
3.3桩基检侧的桩位应结合设计情况和施工质量综合确定,除考虑对整个工程具有代表性外,应选择结构受力比较重要的部位、地质条件比较差的桩,由设计、监理等单位共同认定,新规范为此对一些重要的或成桩质量可靠性差的桩基工程要求必须采用静载试验法来确定
3.4尽管在目前桩的静载试验仍被国内外公认为评价桩承载力最直观、可靠的方法,但由于测试仪表的精度、试验方法的限制、分析方法的差异和工程判断的能力等因素,其测试误差也能达到10%。因此,如何改进静载试验测试、分析方法,提高静载试验的可靠度,就很迫切。近年来,试验吨位有了很大提高,国内已有不少单位可以从事30000吨位以上的加载,也有许多研究人员对相关的负摩阻现象进行了研究和探讨,对于大吨位的桩,在桩底埋设千斤顶和传感器进行载荷试验。
3.5桩身完整性检测宜采用两种或多种合适的检测方法进行。当采用低应变法或声波透射法检测时,受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70%,且不小于15MPa。当采用钻芯法检测时,受检桩的混凝土龄期达到28d或预留同条件养护试块强度达到设计强度。当基础埋深较大时,桩身完整性检测应在基坑开挖至基底标高后进行。
3.6基桩低压应变法动测的关键是要取得准确、可靠的测试信号,所以现场检测人员应操作熟练,有丰富的动测信号分析经验,现场应及时排除干扰信号,遇到异常信号时,应分析原因,多换几个监测点,特别对大直径桩,桩截面各部位的运动不均匀性会增加,桩浅部的阻抗变化往往表现出明显的方向性,故应增加检测点数量,每个检测点得采集信号不宜少于3个,通过叠加平均提高信号比。现场应保证采集到一致性好、真正反映基桩质量特性的动测信号。
结语:
当前,建筑桩基检测技术的研究和发展正方兴未艾,欲提高桩基检测的质量与效益,一方面要不断改善已有仪器的硬件性能和质量,并努力开发出新的仪器;另一方面也要加强对桩基检测技术理论的研究工作 以寻求更精确的物理模型。总之,桩基检测人员在测试工作中要做到实事求是,一丝不苟,来不得半点马虎,以免给工程造成事故隐患。
参考文献
[1]孙庆林,岩土工程桩基检测技术实践与探析[J] ,神州,2012,(21)
[2]王锦庆:《浅谈桩基动力检测技术》,《城市建设理论研究》,2011年第7期。
[3]黄雄,桩基检测技术在工程中的应用探讨[J],建筑安全,2010,(05)
论文作者:郭新山
论文发表刊物:《知识-力量》2018年11月上
论文发表时间:2018/10/29
标签:桩基论文; 承载力论文; 检测技术论文; 完整性论文; 质量论文; 方法论文; 信号论文; 《知识-力量》2018年11月上论文;