建筑桩基检测的主要内容与常用方法分析

时间:2022-10-09 10:27:08

建筑桩基检测的主要内容与常用方法分析

【摘要】建筑桩基检测是确保桩基质量控制的重要手段。本文简要介绍了桩基的主要类型和桩基检测的主要内容,对桩基检测的常用方法进行分析,并提出了一些看法,旨在为桩基检测研究提供一些有价值的参考。

【关键词】建筑桩基;检测;内容;方法

中图分类号:TU473.1文献标识码: A 文章编号:

前言

桩基是一种较为古老的建筑基础形式,历经上千年的发展后,在施工工艺、设备材料、技术方法上都得到了巨大进步,并形成了较为完整的工程体系。由于桩基具有十分显著的优势,目前被广泛应用于各种建筑工程建设中。桩基是建筑结构安全的基础保障,一旦出现问题,直接影响到整个工程的质量。此外,桩基具有隐蔽性,工程竣工隐蔽后才发现质量问题较难处理。因此,必须在桩基工程施工过程中加强检查,以确保桩基质量。

建筑桩基检测的主要内容

建筑桩基根据施工方式可分为灌注桩和预制桩两大类[1],灌注桩是指在施工现场钻孔后放入钢筋,进行混凝土浇筑形成的桩基,具有施工难度低、施工进度快、不受机械数量制约等优点,不足之处在于材料使用较多、承载力较低。预制桩是指提前制作好钢筋混凝土桩,使用打桩机打入地下形成的桩基,具有承载力高、节约材料等优点,能满足要求较高的建筑建设需求,不足之处在于受机械数量的制约、施工进度慢、施工难度大。此外,根据桩的承载力可分为端摩桩、摩擦桩以及端承桩;根据桩质可分为木桩、石灰桩、碎石桩、砼桩、砂桩、钢桩等。

检测的内容较多,归纳起来主要有以下几个方面:①承载力检测,即各类桩(单桩、群桩)、桩墙以及墩横向与竖向承载力的检测。②综合型地基的桩土荷载分担比的检测,桩上共同作用的检测,桩体与土体中应力-应变的检测。③结构完整性检测,即各类桩(单桩、群桩)、桩墙以及墩的结构完整性检测。④墩底持力层抗变形性的检测。⑤施工过程中对周围环境影响的检测,包括噪音、震动、土体变形等。⑥事故处理检测或特殊情况检测。

建筑桩基检测的常用方法

3.1静载试验

静载试验是将水平推力、竖向上拔力以及竖向压力桩顶部来观测其水平、上拔、沉降位移的情况,以此达到检测桩体的水平、竖向抗拔以及竖向抗压的承载力的目的[2]。静载试验是目前公认的检测桩竖向抗压承载力最直接有效的方法。常见的静载试验方法有地锚法、堆载平台法、锚桩法、堆载平台与锚桩联合法等。在实验过程中获得的Q-S 曲线形态根据桩的尺寸、成桩技术、桩端土及桩侧的性质、分布等因素的变化而变化。一般情况下,曲线幅度波动不大时荷载值与S=40mm相对应;若曲线幅度陡降,荷载值可取陡降段起点,若曲线特征不明显,承载力的判定倾向于主观性,其准确性直接与检测人员的经验和水平相关。在实际操作过程中,检测人员经常会忽略基准桩与基准梁出现的问题,总结出来有以下几点:①基准梁的长度不符合设计要求,没有达标。②基准桩打打入地层的深度没有达到要求,出现位移情况。③基准梁刚度不达标,出现挠曲变形。

3.2高应变法

高应变法属于动力检测法的一种,是通过重锤对桩顶进行冲击,测出桩顶的速度与波动曲线,从而达到检测桩结构的完整性与竖向抗压承载力的目的[3]。高应变法是在打桩分析法的基础上发展而来,最初使用的检测工具为打桩分析仪(PDA),因此,该法也成为PDA法。高应变法一般应用于判断桩的竖向抗压承载力是否达标,该法在检测预制桩接头、桩身水平整合型缝隙等的缺陷过程中,能够对这些缺陷对竖向抗压承载力影响程度进行判断,是一种有效的补充验证方法,可与低应变法配合使用。在实际应用中,高应变法在预制桩的检测效果最佳,也适用于摩擦端承桩与摩擦桩。但不适用于端承桩的动力检测,若使用高应变法检测就地灌注砼的端承桩,容易破坏桩体。

3.3低应变法

低应变法与高应变法一样,也属于动力检测法,是通过小锤对桩顶进行敲击,使桩体产生应力波信号,使用传感器接收后进行分析,以达到检测桩结构完整性的目的[4]。低应变法检测速度快,操作简单快捷,在实际应用中主要用于桩体缺陷的检测,判定桩结构的完整性。

波形的获取与分析是低应变法检测的关键,在信号的测试过程中应注意以下几点:①采集信号。为确保采集的波形真实全面,避免漏测,在测试过程中每根桩体小锤敲击次数至少达到10次,并选择不同敲击点,观测波形在不同激振时是否保持一致。②选择测试点。根据测试信号、桩径选择测试点,测试点通常选择3个或4个,一般情况下,要求桩径>1.2m。③安装传感器。选择好测试点好,再根据测试点进行传感器的安装,粘贴方式选择较多,在没有积水且桩体干燥的情况下可选择橡皮泥、黄油、石蜡等进行传感器的粘贴。④选择锤击点。锤击点的选择不受桩径的制约,在安装好传感器后,距传感器0.2-0.3m处即可。

3.4声波透射法

声波投射法是在预埋声测管间发射和接收声波,分析声波传播的波幅、频率、声时的变化情况,以达到检测桩结构完整性的目的[5]。声波声波透射法对仪器设备的要求较高,需要使用多通道测桩仪或非金属超声仪才能够完成桩检测。与其它检测方法相比,声波透射在进行桩结构完整性检测过程中无任何限制因素,可进行全面的检测。但由于该法在检测过程中存在反射、透射、漫射现象,检测结果准确性受到影响。一般情况下测点检测要求不能超过0.25m,若检测结果出现异常,可更换透射方式或增设测点检测缺陷,以提高检测结果的准确性。预埋声测管的埋设是声波投射法检测实施的关键,预埋声测管埋设位置不当或下端渗漏,都会直接影响到检测结果,严重时刻迫使检测中断,因此,在施工过程中要确保预埋声测管的埋设无误。

3.5钻芯法

钻芯法是针对大直钻孔灌注桩的一种检测方法,由于大直钻孔灌注桩设计荷载过大,静力试桩法无法满足检测需求,只能通过钻机沿桩体长度方向钻取芯样,通过检测桩芯达到检测桩体质量的目的。在实际应用中,钻芯法主要进行桩底沉渣厚度、桩身混凝土强度、灌注桩桩长的检测,判定桩结构的完整性以及桩端岩土的性质,具有实用、直观、科学等优点,一次成功、完整的钻芯检测变可以获得以上所有资料。钻芯法的不足之处在于只能得出小范围内的桩体质量,且检测成本较高,设备庞大,对操作人员的技术水平要求较高,检测时间较久,只能进行抽样检查,难以实现大规模检测,在实际应用中通常只抽检4%左右,也可用于无损检测结果的校核。抽新技术是钻芯法的关键,直接影响到检测结果,在实施过程中必须正确选择抽新技术并严格按要求进行操作。此外,钻芯用的钻机与钻头对检测结果也会造成一定的影响。鉴于此,《技术规范》对钻芯检测法使用的钻机与钻头作出相关规定,以防因此造成误判。某工程在采用钻芯法检测桩基时,首先使用XY-1型钻机,钻具选用硬质合金单管型,结果采出芯样多为碎块,完整性极差,无法用于检测,经过认真分析后,改用SCZ-1型液压钻机,钻具改用金刚石单动双管型,采出芯样完整,采芯率高达99%。

结束语

综上所述,桩基工程直接影响到整个建筑工程的质量,是房屋建筑可靠性与安全性的最基础保障,桩基检测由此成为桩基施工过程中必不可少的环节。桩基检测的方法目前有许多种,不同的方法有其自身的特点,在进行桩基检测时要结合工程的实际情况选择合适的检测方法,以提高检测的准确性,从而保证房屋建筑的质量。

【参考文献】

[1]王皓伟.谈建筑工程桩基检测中存在的问题与对策[J].科技创新导报,2011,03(03)

[2]张冬美.低应变反射波法在桩基检测中的应用[J].山西建筑,2010,07(06)

[3]张国东,孙申基.桩基检测及新技术的开发应用[J].甘肃科技,2010,05(02)

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