浅谈桩基检测技术在建筑工程中的应用
[摘要]桩基工程是现在使用最普遍的建筑施工基础设施,桩基检测方法可以实现建筑工程的质量控制,准确的基桩检测数据也为以后对工程进行评价非常关键的数据。本文简要介绍了常用的几种桩基检测技术,针对桩基低应变检测技术、桩基高应变检测技术、单桩复合地基静载荷检测技术、等技术对该工程的基桩进行了检测,进而对桩基质量做出评价,以确保建设工程的质量。
【关键词】检测;桩基工程;普遍 一、引言
桩基是建筑中的基本形式,使用范围很广泛,一般使用在高层或小高层的建筑结构中。其目的是为了增强地基的承载力。桩基工程的质量能直接关系建筑结构的安全。所以,在桩基施工时,一定要重视桩基的检测工作,因此熟悉各类桩基的验收和质量检测合理应用桩基质量检测方法,以保证桩基工程的质量,这样才能让桩基技术发挥出它最重要的作用。
二、几种建筑工程桩基质量检测技术探析 1、桩基低应变检测技术
桩基低应变检测技术,是基于一维应力波理论,并以截面波阻抗Z为参数(Z=ρCA,ρ为材料密度、C为波速、A为截面积)来描述桩身的质量情况。当用力棒或力锤敲击桩顶时,由此产生的应力波以波速C沿桩身向下传播,并在通过桩阻抗Z的变化界面时,如夹异物、混凝土离析、缩颈(产生同相位的反射波)和扩颈(产生反相位的反射波),其中一部分应力波因反射向上传播,而另一部分应力波因透射向下传播直至桩端,并在桩端产生反射。从而根据桩底反射波和缺陷反射波信号的时间来分别算出桩身混凝土平均波速和缺陷的位置。
某高层商务办公楼的机械钻孔灌注桩中,我们对全部的桩基进行了低应变检测。由下图可见,1号桩的桩底反射信号很清晰,没有缺陷反射,是典型的完整桩,钻孔抽芯中全桩段芯样也均匀完整,强度符合设计要求;2号桩在其3.5m、6.8m和13.5m处存在着离析现象,而经过钻孔取芯发现桩身在3m~14m处存在着离析现象,经过高压灌浆补强后效果很明显,再次动测时缺陷反射就明显减少;3号桩的桩底反射信号很清晰,没有缺陷反射,是典型的完整桩,但是经过钻孔抽芯及相关部门的鉴定和论证,确定该桩为偏桩;4号桩没有明显缺陷反射,是完整桩,但在钻芯时却发现该桩存在局部离析;5号桩在其1.5m处有较严重的缺陷,而钻孔取芯中未发现缺陷,后经开挖发现其1.5m处存在严重缩径的现象。
2、桩基高应变检测技术
桩基高应变检测技术是一种简化的分析方法,它通过一系列的假设条件来获得一维波动方程的封闭,从而建立了桩顶波和土阻力之间的一个简单关系,并进一步求得桩顶所测压力值、质点速度值与桩基极限承载力的关系。虽然采用桩基高应变检测技术具有简单易用的优点,但是它也有一定的理论缺陷。而波形拟合通过采用数值试算的方法,能够有效地克服桩基高应变检测技术的这项缺陷。如果不满足就调整假设值进而继续试算,直到计算值能够与实测值相符合,而此时的桩土参数即可作为实际的桩土参数值。
某公寓式写字楼桩基础采用反循环机械钻孔灌注桩,桩基为以摩擦承载为主的端承摩擦桩。该工程选取E-8-37号和E-3-11号桩基进行动静对比分析。首先
在静载试验前,进行了桩基高应变检测,通过采取的可靠信号,得出了两根桩基的高应变检测技术分析结果。综合分析速度波、力波和上、下行波,E-3-11#桩基的桩身完整,桩底信号也清晰,测试信号很理想;而E-8-37# 桩基的桩底信号也清晰,但在10.7ms处( 即为距桩头18.5m位置)速度波增大,力波减小,桩身的完整性系数β=0.88(0.8≤β<1)。结合该工程的地质情况,该处为含砾粉质粘土与淤泥质粉质粘土的交界处,因此判断该桩在18.5m位置轻微缩径,而且测试信号不很理想。
高应变实测曲线拟合法主要参数选取参考值 3、单桩复合地基静载荷检测技术
单桩复合地基静载荷检测技术在CFG桩复合地基中应用最为广泛,它是通过CFG桩复合地基的受力原理分析就可以看出桩基的质量缺陷。通过大量的模拟实验结果和工程实践数据表明,当CFG桩复合地基当中的褥垫层厚度能够达到十公分以上时,CFG桩体就基本上不可能出现水平折断的情况,那么也就表示CFG桩在该复合地基中基本上不可能丧失工作能力。由此可见,CFC桩在该复合地基当中,所起到的主要作用就是承担上部结构传递而来的竖向承载力。
某小区住宅楼基础采用CFG桩复合地基,并通过单桩复合地基静载荷检测技术来检测单桩复合地基承载力。其采用压重平台反力载荷装置,用沙袋堆载荷载,用钢梁搭设平台,将配重均匀稳固地放置于平台上。平台中心位置下的桩顶上放置圆形钢制承压板。千斤顶稳固在承压板上,其活塞与主梁相连。平台中心、承压板中心、千斤顶底面中心与桩中心在同一铅垂线上,保证受力均匀和加载时的垂直度。加载时,通过压重平台装置提供反力,用千斤顶在承压板上逐级加压。最大加载值为设计要求承载力值的两倍,荷载分级为最大荷载的十分之一,每级加载后间隔半小时通过JCQ-503C静荷载自动试验仪测读一次,沉降相对稳定(△S<0.1mm/h)后施加下一级荷载直至达到规范荷载。卸载级数为加载级数的一半,等量进行,每卸一级,间隔半小时,读记回弹量,待卸完全部荷载后,间隔三小时读记回弹量。同时在其加载过程中一旦发生下列状况则立即停止加载:第一,承压板的累积沉降量已大于其直径的百分之六时;第二,最大加载量达到设计要求压力值的两倍以上时;第三,沉降值急剧增大,压板周围土被挤出或出现明显的隆起时。
三、结语
对于建筑工程桩基质量检测技术,本人通过大量的工程现场检测实践总结得出了几点体会:第一,在桩身阻抗变化甚至多变的情况下,采用低应变桩基检测技术来检测桩身完整性就存在一定的局限性,既难以对桩基进行正确的评价,结果又欠准确;第二,通过动静对比取得高应变有关参数之后,高应变能够较准确地检测出单桩承载力,不愧是一种快速节俭、行之有效的方法;第三,在现场测试出可靠的信号,应作为桩基检测的前提,否则就无法保证其结果的准确性。桩基高应变检测,在测试数据合理、准确、可靠的前提下,可以对桩基的缺陷进行定量的分析,并能准确判定桩基缺陷的位置,从而对桩基作出正确的评价。虽然桩基检测技术已经较为成熟,但是在复杂的地质条件中,仍需要工程技术人员结合工程实践,综合运用以上三种检测技术,在检测分析中不断积累、总结经验,这样既能有助于对桩基做出正确评价,也有利于使桩基动测技术得到更好的完善。桩基检测技术的良好应用,不仅能够发现桩基在成桩过程中所产生的质量缺陷或隐患,以便及时对其采取相应的补救措施,尽可能地消除工程质量隐患,而且也能够降低一些不必要的人力、物力和财力损失,确保工程质量和进度。参考
文献
[1]孟秀英.李俊杰. CFG桩复合地基施工质量检测方法 [J].Public Communication of Science & Technology,2011(03).
[2] JGJ106-2003,建筑基桩检测技术规范[S].
[3]刘力军. CFG桩复合地基设计与施工质量检测分析探讨[J].广东建材,2009(05).
[4]刘明贵,余诗刚,汪大国.桩基检测技术指南.北京:科学出版社,1995.
[5]文拾命.马书杰.靳亚青.李翔.用基桩高应变检测技术检验桩身完整性[J].工程质量.2009(05).
[6]梁如福.浅谈高应变检测在工程基桩检测上应用以及注意的事项[J].科学之友.2010(12).
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