健研检测集团有限公司361000
摘要:我国国内的桩基检测方法,从有损检测向无损检测发展,从单一的桩静载检测向更加多元的波检测,应变检测发展,技术也越发成熟。本文通过总结桩基检测技术,系统分析了目前我国桩基检测方法,研究了当前检测中技术应用,分析了在检测技术中确保质量控制的相关技术措施。本文的研究,为我国目前桩基检测进行了归纳总结,为质量控制措施提供技术借鉴。
关键字:桩基检测;质量控制;检测技术
1桩基检测研究现状
目前,我国国内的桩基检测方法,从有损检测向无损检测发展,从单一的桩静载检测向更加多元的波检测,应变检测发展,技术也越发成熟。对于不同桩质量检测方法的研究比较,结合相应的工程实际条件,选取科学合理的检测方法,来达到预期的目标和经济效益。50年代末和60年代初,就有了在预制桩上进行的静载试验,但因为受当时计算机应用和电子产品制造水平的限制,自动控制的精度以及测试仪表的稳定性能方面,均无法满足使用上的要求或使用起来更加费时费力,推广性不强。进入到80年代以后,随着改革开放的深入,基本建设规模的逐年加大,特别是灌注桩在工程上的广泛应用,我国的桩基静载测试技术也进入了一个全新的发展时期。至今,桩基静载试验是一项方法成立,理论上无可争议的桩基检测技术。1960年后,世界上部分国家开展了系列动力测试桩承载力的研究工作,并于20世纪80年代形成了实用的高应变现场测试和室内波动方程分析方法。目前,国内外高应变法的主流仍将一维杆波动理论作为测试和结果分析的基础,但它不可避免的忽视了桩与土相互作用的机理,所以高应变法相对与静载荷试验来测承载力有一定的局限性和不稳定性。我国的高应变动力试桩法研究是起自80年代中后期,90年代初期已有相关的软硬件问题,其实际应用效果已不弱于国外,其后面向国内大量的灌注桩检测,已有单位在模型改值得一提的是,桩基动测方面,国产仪器和软件业已达到国际先进水平,许多方面甚至更具有中国特色。
2桩基检测技术研究
2.1桩基检测技术
这种方法具有科学、直观、实用等特点,在检测混凝土灌注桩方面应用较广。一次完整、成功的钻芯检测,可以得到桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性的情况,并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状。在桩的施工中,成孔质量的检测方法有:超声波接触式仪器组合法两种方法。成孔质量的好坏直接影响到混凝土浇注后的成桩质量:桩孔的孔径偏小则使整桩的承载能力降低;桩孔上部扩径将导致成桩上部侧阻力增大,而下部侧阻力不能完全发挥;桩孔偏斜则会削弱了基桩承载力的有效发挥;桩底沉渣过厚使得有效桩长减少。因此,成孔质量检测对于控制成桩质量尤为重要。成孔质量检验的内容主要包括桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度等。
2.2桩的承载力的检测
(1)静荷载试验法
这是目前公认的检测基桩竖向抗压承载力最直接、最可靠的试验方法。但在工程实践中发现,基准桩的问题有时会被检测人员所忽视,容易出现基准桩打入深度不足,试验过程产生位移的问题。
(2)高应变动测法
桩基高应变动检测,就是利用重锤对桩顶进行瞬态冲击,使桩周土产生塑性变形,在桩头实测力和速度的时程曲线,通过应力波理论分析得到桩土体系的有关参数,揭示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能,分析桩身质量,确定桩的极限承载力。它的主要功能是判定桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。
2.3桩的完整性检测
(1)应变动测法
基桩的低应变动测法就是通过对桩顶施加较低的激振能量,引起桩身及周围土体的微幅振动,同时用仪表量测和记录桩顶的振动速度和加速度,利用波动理论或机械阻抗理论对记录结果加以分析,从而达到检验桩基施工质量、判断桩身完整性、预估基桩承载力等目的。
(2)超声波透射法
超声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理是:由超声脉冲发射源在砼内激发高频弹性脉冲波,并用高精度的接收系统记录该脉冲波在砼内传播过程中表现的波动特性;当砼内存在不连续或破损界面时,缺陷面形成波阻抗界面,波到达该界面时,产生波的透射和反射,使接收到的透射波能量明显降低;当砼内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时,将产生波的散射和绕射;根据波的初至到达时间和波的能量衰减特性、频率变化及波形畸变程度等特征,可以获得测区范围内砼的密实度参数。
(3)反射波法
又称为低应变发射波法,它是以应力波在桩身中的传播反射特征为理论基础的一种方法。使用小锤敲击桩顶,通过粘结在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号,采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应,反演分析实测速度信号、频率信号,桩身的缺陷、桩底均可以根据反射波的相位、振幅、频率特性,辅以地层资料、施工记录以及实践分析经验,对其性质进行综合分析判断。
3质量控制研究
3.1桩位放样及护筒埋设
①桩位放样:桩基定位后,在纵横向每一侧引2根控制桩,钻孔时用于控制轴线及护筒偏位;②护筒埋设:护筒埋设位置正确、稳固,护筒壁应坚实、不漏水,护筒内径应比钻头直径大30cm,高出施工地面30cm。
3.2泥浆制备及泥浆检测
①泥浆制备:泥浆制备选用高塑性粘土或膨润土,泥浆比重、粘度等指标满足规范要求,保持孔内泥浆面高程,确保孔壁稳定;②泥浆检测:施工中每2小时对泥浆的各项性能指标进行测定,并及时调整至规范要求范围内(相对密度1.2~1.45;粘度19~28;含砂率4%~8%),确保桩基成孔优质、安全、快速。
3.3钻机安装及钻进施工
①钻机安装:钻机安装水平、稳固,护筒不偏斜,钻杆不弯曲、保持垂直,开钻时应先在孔内灌注泥浆;②钻进施工:钻孔时,起落速度应均匀,不得过猛或骤然变速(易塌孔);定时检测泥浆指标及钻孔深度;孔内出土,不得堆积在钻孔周围;注意保持孔内泥浆面高程。
3.4清孔及桩成孔验收
①清孔:浇筑前需按规范要求测定桩底沉渣厚度,清孔时必须注意保持孔内水头,防止塌孔,不得用加深孔底深度的方法代替清孔;②成孔验收:孔位中心偏位≤50mm;孔径不小于设计孔径;倾斜度<1%;孔深不小于设计孔深;沉渣厚度≤150mm。
3.5钢筋笼制作
①钢筋笼制作须遵循以下原则:①原材料先验收后使用;②钢筋分类分批次堆放,做好标识;③钢筋原材及钢筋笼下垫上盖;④控制焊接电流,防止主筋咬伤;⑤钢筋型号及位置正确,焊接牢固;⑥运输及安装中做好保护措施,避免受损变形。
3.6浇筑前准备工作
①浇筑前对孔底沉淀物进行测定,如厚度超过设计要求15公分,要进行二次清孔;浇筑前需进行探笼下放及导管密封性试验,试验合格后方可进行砼浇筑。
3.7水下砼浇筑质量控制
首批混凝土保证导管下口埋入孔内混凝土中1~1.5m,浇筑混凝土时要连续进行,停顿时间不大于30min,导管提升保持轴线竖直和位置居中,逐步提升,每浇灌1斗混凝土,检查一次埋深,导管埋置深度控制在2~4m,最大不超过6m;为确保桩顶质量,桩顶设计标高以上加灌1米,浇筑中检测砼坍落度,同步预留试块。
4总结
本文通过总结桩基检测技术,系统分析了目前我国桩基检测方法,研究了当前检测中技术应用,分析了在检测技术中确保质量控制的相关技术措施。本文的研究,为我国目前桩基检测进行了归纳总结,为质量控制措施提供技术借鉴。
参考文献:
[1]桩基检测的技术措施探讨[J].宁英海.黑龙江科技信息.2011(13)
[2]桩基检测方法与发展浅谈[J].朱喜源,黄文通.山西建筑.2007(20)
[3]桩基检测工作中存在的若干问题及建议[J].汪东波.安徽建筑.2007(04)
[4]浅谈建筑工程桩基检测[J].陈红颖.建材与装饰.2018(34)
[5]桩基检测信息化监管的探讨[J].池军,严济阳.工程质量.2015(11)
[6]桩基检测的质量控制及方法[J].覃键.民营科技.2010(07)