桩基检测范文

时间:2023-11-26 19:06:54

桩基检测

桩基检测篇1

关键词:检测;基桩;展望

中图分类号:TU473.1 文献标识码:A 文章编号:

0 前言

桩基是高层建筑、厂房、桥梁、港口码头等工程建筑采用的主要基础型式之一,属于隐蔽工程范围,其质量优劣直接关系到整个建筑物的安危。基桩检测的主要功能就是判别桩身结构完整性(质量)和对单桩承载力进行评价。桩基检测是评价桩基工程是否合格的依据,也是对不合格桩进行补强的基础。因此,桩基检测引起人们的重视,成为地基基础问题的一个热点。本文对目前国内常用的桩基检测方法作一个概述,并对各种桩基检测法本身及实践应用中存在的若干问题进行初步了探讨。

1 桩基分类

桩的种类按不同的分类法对刚性桩可进行如下分类:

(1)按桩承载性状分类,可将桩分为摩擦型桩和端承型桩两大类。

(2)按桩的使用功能分类,是指桩在使用状态下,可以分为四类:竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平受荷桩、复合受荷桩。

(3)按桩身材料分类,可以分为混凝土桩、钢桩。

(4)按成桩方法分类,可以分为非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩。

(5)根桩的据长度分类,可分为短桩和长桩。一般来说,桩长L>30m称为长桩,l0m ≤L≤ 30m称为中长桩,L

(6)按桩径大小分类,可分为小桩(D≤250mm)、中等直径桩(250mm

2 常用桩基检测方法

桩身的完整性和单桩的承载力是基桩质量检测中的两项重要内容,按其完成设计与施工验收规范所规定的检测项目的分类,宏观上分为三种检测方法:

(1)直接法

顾名思义,即通过现场原型试验直接获得检测项目结果或为施工验收提供依据的检测方法。在桩身完整性检测方面主要是钻孔取芯法,以测定桩身混凝土的质量和强度,检查桩底沉渣和持力层情况,并测定桩长。承载力检测包括了单桩竖向抗压(拔)静载试验和单桩水平静载试验,前者用来确定单桩竖向抗压(拔)极限承载力,后者除用来确定单桩水平临界和极限承载力。

(2)半直接法

半直接法是指在现场原位试验基础上,同时基于一些理论假设和工程实践经验并加以综合分析才能最终获得检测项目结果的检测方法。主要包括以下三种:

①低应变法,利用被动和振动理论对桩身的完整性做出评价的一种检测方法,主要包括反射波法、机械阻抗法、水电效应法等等;

②高应变法,通过测量和计算判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求及对桩身完整性做出评价的一种检测方法,主要包括锤击贯入试桩法、波动方程法和静动法等等;

③声波透射法,通过对声波传播时间、波幅及主频等声学参数的测试与分析,对桩身完整性做出评价的一种方法。

(3)间接法

间接法是依赖直接法己取得的试验成果,结合上的物理力学试验或原位测试数据,通过统计分析,以一定的计算模式给出经验公式或半理论、半经验公式的估算方法。由于地质条件和环境条件的复杂性,施工工艺、施工水平及人员素质的差异性,该方法对设计参数的判断有很大的不确定性,所以只适用于工程初步设计的估算。

3 钻孔取芯法

基本原理:利用钻机对桩进行抽芯取样,根据取出芯样对混凝土强度、局部缺陷情况、桩基的长度、持力层的情况、桩底沉渣厚度等作出判断。

优点:该法具有科学、直观、实用等特点,在混凝土灌注桩检测中应用较广。完整的检测可获得桩径、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性等情况,并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状。

缺点:钻芯法是一种微破损或局部破损检测方法检测时间长,成本高昂,对局部缺陷和水平裂缝等判断不是很准确,也无法对预制桩和钢桩的成桩质量进行检测。

建议:钻孔取芯法宜与其它无损检测方法结合进行,同时配备测斜仪对钻孔垂直度进行检测,减少施工方与检测部门的争议。

4 静载试验

基本原理:静荷载试验是最传统的桩基检测方法,该方法可以确定单桩竖向极限承载力,结合在桩身和桩底预埋测试元件还可以测定桩侧摩阻力分布情况、桩端反力和桩身轴力等。静荷载试验方法按提供反力的方式可分为4种形式:锚桩法、堆载法、锚桩堆载法、桩身安放千斤顶加载法。

优点:最直接、最可靠、准确率最高的手段。

缺点:动用设备多、耗费大、试验周期长、场地要求高、抽样率低。

问题与建议:当荷载~位移曲线特征不明确时,极限承载力的确定受人为因素的影响较大。建议静载荷试验与高、低应变检测法相结合,可有效地提高检测的覆盖面。

5 低应变法

基本原理: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和频率信号,判断桩身质量。该检测方法称为低应变动测法,主要检测桩基的完整性。下面对常用的低应变检测方法做简单介绍:

(1)反射波法

反射波法又称时域法,即在时间域上研究桩的振动曲线。通过对曲线的研究判读进而判断桩身的质量。这种法方法操作简便,成本低,因而在工程上应用广泛。需要指出的是反射波法只在对评价桩身质量比较可靠,由于其锤击能量小,不能够使桩土之间产生足够的相对位移来激发土对桩的阻力,因此用它来估计桩的承载力可靠性不高。

(2)动力参数法

本法的实质是用敲击方法测定桩的基本自振频率(频率法),或同时测定桩的频率和初速度(频率-初速法),用以换算桩基的各种设计参数。经实测对比研究,精度也能满足工程要求。相对而言,频率-初速法适应范围较广。在有条件的情况下,会优先采用频率-初速法。

(3)机械阻抗法

机械阻抗法将桩身简化为多自由度的质量-弹簧模型,通过测量施加给桩头的激励函数和桩头的动态响应函数来识别桩的动态特性,而后依据桩的动态特性推测桩的承载力和桩身混凝土的完整性。

优点:设备简单、检测速度快、费用低廉,可以大面积检测。

缺点:无法对缺陷准确定性、准确定量分析。

建议:

①低应变检测前必须搜集打桩资料,包括粗骨料的品种、粒径、混凝土含水率、混凝土配合比、养护方式以及成桩工艺、地质地层情况等,以合理确定该工程的桩身混凝土波速范围,用于指导检测工作,提高基桩检测的判释水平。

②测桩曲线上扩径反射波与初至波(直达波)极性相反;缩径、离析、裂缝处的反射波与初至波极性相同,据此可区分两类不同性质的缺陷。但要明确区分缩径、离析、裂缝等缺陷,理论依据不充分,因为产生反射波的前提是桩身波阻抗发生变化,而桩身波阻抗为密度、桩截面积、波速的乘积。要进一步判断桩身缺陷的性质,除分析测桩曲线特征外,应综合分析基桩施工工艺、施工记录及场地工程地质条件等因素。

③为判别桩身的浅部缺陷,应减少激振力的脉冲宽度,以提高对浅部缺陷的分辨能力;为判别桩身的深部缺陷,应适当增大激振力的脉冲宽度,以获取良好的桩底反射和缺陷处的特征反射波形。

④桩底沉渣对于端承桩的承载力影响很大,而在工程检测中,沉渣的严重程度和厚度不易判别,应结合地质情况,采用多种激振设备,不同的敲击点,接收点,综合判断。

⑤对于扩(缩)颈类截面严重变化缺陷和浅部断裂缺陷,应注意同一缺陷界面的多次反射。注意区分同一缺陷界面的多次反射信号和桩身存在多缺陷反射波信号。同一缺陷界面的多次反射现象的出现,是桩身存在严重缺陷的有力证据。

6 高应变法

基本原理:高应变动力测桩是用足够大的重锤敲击桩顶,使桩顶产生的动位移接近常规静力压桩时的沉降量(通常的应变量级约为10-3),以使桩周土的极限阻力充分发挥。通过波动方程求解,直接计算与桩运动相关的土的静、动阻力及桩的缺陷程度,从而对桩的极限承载力和桩身结构完整性进行定量评价。目前高应变法有动力打桩公式法、波动方程分析法、Case法、曲线拟合法、锤击贯入法和动静法等。目前工程上常用的是Case法和曲线拟合法。Case法由于分析较为简单,可在现场提交结果,因而也称为波动方程实时分析法,而拟合法因要进行大量的拟合反演运算,一般只能在室内进行。

优点:

①可以快速地对单桩极限承载力和桩身结构的完整性做出估计,实现现场的实时分析,同时可用来对打桩过程实行监测和监控,对预制打人桩特别适合。

②在确定单桩垂直极限承载力具有独特的优点,即无需静载试验中的锚桩或堆载物,时间短、费用低、效率高,并可以进行大吨位桩基检测等。

③可区分是土的变形还是桩身的结构破坏引起的沉降。

④ 实测曲线拟合法不仅可得到单桩总极限承载力,还可得到计算的侧阻分布和计算的荷载~位移曲线。

缺点:

①与低应变法相比,高应变法检测桩身完整性存在着设备笨重、效率低及费用高的问题。

②对于嵌岩的大直径灌注桩、扩底桩由于尺寸效应,端阻力充分发挥所需的位移很大,这时对桩锤匹配能力下降,而往往高应变检测所用锤的重量有限,很难在桩顶产生较长持续时间的高水平作用的荷载,达不到使土阻力充分发挥所需的位移量。遇到这种情况,高应变法就显得不那么适用了。

建议:

①采用高应变动力检测要重视动静对比试验。对一个工程或一个地区,应把高应变检测同静载试验结合起来,积累桩基工程的实践经验,以求得适合当地工程的相关计算参数。

②由于桩身混凝土强度与单桩极限承载力非常接近,且有可能低于单桩极限承载力(如砂层较厚地段),建议施工选锤必须慎重,严格控制桩锤冲击力,以防桩体破坏。

7 超声波透射法

基本原理:桩内预埋若干检测管作为检测通道,将发射探头和接受探头置于声测管中,管内充满清水作为耦合剂。由仪器中的脉冲信号发生器发出一系列周期性电脉冲,加在发射换能器的压电体上,转换成超声脉冲,该脉冲穿过待测的桩体混凝土,并为接受换能器所接受,再转换成电信号。由仪器中的测量系统测出超声脉冲穿过混凝土所需的时间、接受波幅值(或衰减值α)、脉冲主频率、波形及频谱等参数,然后由数据处理系统按判断软件对接受信号的各种参数进行综合判断和分析,即可对混凝土各种内部缺陷的性质、大小、位置做出判断,并给出混凝土总体均匀性和强度等级的评价指标。超声脉冲法检测结果能排除土层变化(土阻尼变化)的影响,以及桩身在满足正常桩径下由于桩径的变化而引起的桩身广义波阻抗突然变化的影响。在超声脉冲法检测成果中,对桩基混凝土各种内部缺陷的性质、大小、位置的判定主要依赖超声脉冲穿过混凝土所需的时间、波幅值(或衰减值α)、脉冲主频率、波形及频谱等参数的正确采集。

优点:

①超声波透射法可以详细查明桩身内部混凝土质量的变化情况,具有较高的准确度和分辨率,结果准确可靠,可估算混凝土的强度,为混凝土的质量处理提供了可靠的依据。

②超声波透射法能检测沿桩身长度的任意一个载面的质量,不受桩长桩径限制。

③无盲区,声测管埋到什么部位就可检测到什么部位,包括桩顶低强区和桩底沉渣厚度。④不需桩顶露出地面即可检测,方便施工。

缺点:

①测管施工复杂,施工、检测成本较高,不便于普查,施工时的预埋管埋设相当关键,若预埋管固定偏移或下端渗漏都将可能对试结果造成影响,甚至使检测被迫终止。

②此法需要预埋声管,指定受检桩,不能做到随机抽检从而也起不到监控的作用。

建议:

①实际检测中不同测向声速有时候会出现较大的差异,往往是由于声测管本身发生倾斜造成的管距测量失准引起的,因此,若能对声测管间的管距做统一系统的修正,将会大大提高基桩检测的准确性。

②现阶段对基桩桩身完整性的评判采用波速、波幅、频率等单一的指标或者简单的两种指标的组合作为判断方法,没有考虑这几个指标的综合作用对基桩质量评判的结果,结合工程实际改善数学模型,加强理论研究,对声学参数进行频谱分析,并将它纳入到混凝土强度和混凝土缺陷检测中去,可大大提高检测结果的精确性,减少误判率。

③超声波透射法基桩检测要求预埋声测管,使得声测管对基桩缺陷进行处理成为可能,对这方面进行研究将开辟一条集检测与补强加固于一体的、安全可靠的、经济有效的途径,使超声波透射法基桩检测更为经济可靠。

8 结语

桩基检测的理论与技术随着桩基工程的发展而发展,有待在实践中逐步完善和提高,笔者对目前的桩基检测方法提出几点看法和建议,恳求各位同仁批评指正:

(1)从工程的可靠性出发,建议采用综合的桩基检测方法来评价桩基工程,可首先采用低应变法对整个工程的部分或者全部工程桩进行无损的桩身质量检查,接着对采用低应变法检测发现存在较严重缺陷的工程桩进行动力的高应变详细检测,初步确定单桩的承载力,最后对承载力合格与不合格的工程桩按静力试桩的规范抽样进行静压试验,最终给出各工程桩的承载力,并对不合格的桩进行补强处理与相应的后检测。对各种桩基检测方法应灵活配合运用,才能使桩基检测结果更加准确可靠。

(2)为更好地开展工作,在设计过程中就应当落实检测内容及相关的技术要求,使检测工作规范化系统化,增强基础施工质量重要性的认识,从而更好地保证基础施工质量。

(3)现场对成孔检测的重要性认识不够。就完整的意义来说,桩基工程检测技术应包括成孔后检测和成桩后检测两大部分。我国桩基检测技术发展的特点是成桩测技术优于成孔检测技术。从防患于未然的观点来看,桩的成孔检测应比成桩后检更为重要。

总之,应清醒地看到桩的动测技术还在不断的发展,各种动测方法必须以传统的静载荷试验为依托,而不是相互排斥。在实际工程项目中,应该根据实际情况,项目经费,项目等级采用适当的桩基检测方法,以期达到最好的效果。

参考文献:

[1] 中华人民共和国行业标准(JGJ106-2003),建筑基桩检测技术规范,北京:中国建筑工业出版社,2003年.

[2] 建筑桩基技术规范编写组,建筑桩基技术规范(JGJ94-2008),中国建筑工业出版社,2008.

[3] 刘兴录,桩基工程与动测技术200问,中国建筑工业出版社出版社,2000.

[4] 欧美大地仪器设备中国有限公司,动测技术发展简史,欧美大地桩基动测技术通讯,2000.

[5] 林维正,苏勇,洪有根,混凝土裂缝深度超声波检测方法,无损检测,2001年8月.

[6] 刘屠梅,赵竹占,吴慧明,基桩检测技术与实例[M],北京:中国建筑工业出版社,2006.

桩基检测篇2

工程名称:

委托单位:

检测单位:

签定地点:

签定日期:

建筑基桩检测合同

委托单位(简称甲方):

检测单位(简称乙方):

根据《中华人民共和国合同法》及有关法规,甲方委托乙方 对 工程基桩进行检测,现经双方协商一致,签订本合同,双方共同遵守。

第一条 工程概况

1.1工程名称:

1.2 工程地点:

1.3 工程规模、特征:

1.4 桩基设计概况:

楼号 总桩数(个) 桩 长(m) 桩直径(mm) 设计承载力(KN)

第二条 检测方法、内容及数量

经双方协商,甲方委托乙方进行基桩检测的方法、内容及数量如下:

序号 检测方法 检测内容 检测数量 备注

1 静载试验 基桩承载力

2 低应变法 桩身完整性

3 高应变法 基桩竖向抗压承载力、基桩完整性

4 钻芯法 基桩完整性、桩身混凝土强度

5 声波透射法 基桩完整性

第三条 甲方向乙方提供的有关资料

序号 资料文件名称 份数 内容要求 提交时间

1 地质勘察报告 1份

2 相关施工图纸 1套

3 桩基施工记录 1份 每根被检测桩的施工记录,有甲方、监理等单位盖章。

4 桩位图 1份 每根桩施工编号。

第四条 乙方向甲方提交的基桩检测报告

序号 检测报告 数量 内容要求 交付时间

1 桩基检测报告 4 检测内容满足相关规范规定,检测结果真实反映桩质量,保证出具的书面报告真实、合法、有效

2

3

第五条 检测工期

本工程基桩检测自 年 月 日开始,至 年 月 日完成现场检测,具体进场时间以甲方通知为准,甲方应提前 天通知。现场检测完成后 天内提交正式检测报告。

第六条 甲方责任

6.1按时提供桩基施工记录、地质资料、桩基平面图等资料。

6.2 按乙方要求提前做好受检桩桩顶和场地的处理。

6.3为桩检工作提供必要的工作条件,包括:现场检测所需要的照明电及动力电,设备进、出场吊装等所需要的道路和场地。

6.4负责现场检测有关各方的配合、协调工作。

6.5按时向乙方支付桩检费用。

第七条 乙方责任

7.1 向委托方提供桩基检测方案,含桩头处理方案。

7.2 根据设计单位和委托单位的要求(提供设计依据或验证设计), 严格按照《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106-2003)及其他有关桩检工作的规范、规程、标准进行现场桩检工作。检测工程桩质量,确保检测质量,并对测试结果负责。

7.3 在合同约定的时间内,进行现场检测,按时提交检测报告。

7.4 按时提供检测结果,配合施工。桩检单位应在桩检结束3日内,出具桩检报告(按单栋楼号提交报告,每栋各四份,也可根据情况调整数量),桩基检测报告内容满足相关法律规范规定,检测结果真实反映桩基质量,并保证出具的书面报告真实、合法、有效。

7.5检测场地内的水电接入及水电费用由桩检单位自行解决和承担(由委托单位代交,付款时委托方扣回检测单位现场发生的水电费用)。

7.6桩检单位应严格执行国家安全生产法律法规,遵守安全操作规程,做到安全生产。如桩检单位施工造成乙方或甲方工作人员或任何第三方人身伤害或财产损失,均由乙方承担全部责任。

7.7因不可抗力影响施工的,乙方应在2日内提交有关证明,经甲方签证确认后,方可顺延工期。

第八条 检测费用及付款方式

8.1本检测项目测试费共计人民币(大写) 元,其中:

(1)低应变检测 根,单价 元/根,计 元;

(2)高应变检测 根,单价 元/根,计 元;

(3)静载试验 根(点),单价 元/根(吨),计 元;

(4)试验 根(点),单价 元/根,计 元。

8.2检测费用支付方式:

(1)提交检测报告,支付合同价款的80%;

(2)工程进度到±0.000、结算完成,一次付清全部检测费用。

第九条 违约责任

若一方违反本合同约定,按《中华人民共和国合同法》规定承担违约责任。

乙方按照合同约定时间,提供检测结果,否则每拖延一天支付违约金 1000元 。

第十条 争议解决办法

本合同在履行过程中发生争议,双方应协商解决,协商不成的,可向当地仲裁委员会申请仲裁。

第十一条 本合同经双方签字盖章后生效,检测任务完成、检测费用付清,合同自动失效。

第十二条尽事宜,由甲、乙双方协商解决。

第十三条本合同一式 陆 份、甲方 肆 份。乙方 贰 份。

第十四条 合作方如发现甲方工作人员在招投标和合同签订、履行过程中因、使自己合法权益受到损害的,可向 运营管理中心合约法务部提起实名投诉或举报(电话投诉不予受理)。

具体投诉方式:

信函:

委托单位: 检测单位:

(公章) (公章)

法定代表人: 法定代表人:

联系人: 联系人:

电 话: 电 话:

地 址: 地 址:

桩基检测篇3

【关键词】桩基检测问题方法

引言

近年来,我国桩基检测技术无论在软件或硬件上都已取得了公认的成绩,通过同行的共同努力,检测技术必将取得更大的进展,为桩基检测事业的发展做出更大的贡献。但同时又存在和多的问题。

1、严格执行桩基检测技术规范的必要性

(1)应明确各种检测方法的功能和适用范围;(2)严格按桩的不同类型选择不同检测方法的先后顺序、抽检数量;(3)严格执行出现不合格桩时的验证手段、扩大抽查项目、方法和数量,直到得出评定结果。

2、桩基工程检测中存在的问题

当前我国的桩基检测的工作,总体情况良好,但由于各检测单位、各地区的情况存在差异,因而在不同程度上仍存在以下几个方面的问题。

2.1技术问题

2.1.1对成孔检测的重要性认识

桩基工程检测技术应包括成孔后检测和成桩后检测两大部分。我国桩基检测技术发展的特点是成桩检测技术优于成孔检测技术。从防患于未然的观点来看,桩的成孔检测应比成桩后检测更为重要。

2.1.2静载荷试验做得不到位

在成桩检测技术中,静载试验工作仍应加强,不能为了省钱、省时而减少动静对比试验。在桩的动力检测方法未取得突破性进展之前,桩的静载试验仍是桩承载力检验值的评定标准。在桩承载力检测问题上,任何企图以更省力、更省时的方法来等同静载试验效果的想法是不现实的。

2.1.3测仪器方面

个别单位使用的仪器性能老旧,不能满足桩基检测的有关标准、规程的要求;一些单位低应变检测时的传感器采用速度计,造成检测波形质量不高;2)仪器没有贴准用标签;3)仪器周期检定执行情况差。

2.1.4规范之间的协调问题

如前所述,目前我国桩基检测技术标准已初步建立了完整的体系,但各标准、规程之间缺乏协调、衔接,适用范围不够明确,甚至出现重复、矛盾、遗漏之处。

2.2管理问题

2.2.1检测的市场行为不规范

由于检测市场不规范、片面压价,一些单位在检测工程中,现场数据采集不认真,数据资料处理草率;有个别单位还出现出卖资质给无资质方使用的现象。

2.2.2检测单位的硬件设备参差不齐

有少数单位的办公场所较拥挤破旧,无专门的档案存放地点。在技术装备上,有的单位低应变和高应变均采用进口先进设备;而有些较差的单位,甚至连计量器都不能进行定期标定。

2.2.3检测单位的内部管理较为混乱

一些单位缺乏法律意识和责任意识,内部没有建立相互制约的监督机制。即使有了相关的制度,但缺乏制约力度,也是形同虚设。岗位管理上存在着持证人员变动大,岗位人员不到位,有无证人员在场开展检测工作等问题。档案管理上,一些单位没有档案存放设施、地点和管理人员;资料杂乱、混装,没有按照“一个工程一份档案”的要求装订成册。

2.2.3检测成果精确度不高

1)执行规范不严肃:a.采用非规范规定的检测方法出报告,应反映或引用的资料不全,数据不准,结论简单或结论含糊。b.抽检数量未能满足有关规程的要求;C.动测报告中的专业术语、使用单位不符合规程规定。2)动测报告中的实测波形质量差:a一些单位采用低应变推算承载力的报告中,没有提供实测波形或仅列出代表性的几根桩的波形;b.低应变完整性检测的波形质量差,多为速度计测得;。,声波透射法报告中的波形图大多偏小。静载试验的内容与执行的规范不符,原始记录潦草且涂改严重,观测时间不充分,基准梁安置不标准,长度不够,Q-S曲线、S-L曲线采用手工绘制,误差大,极限承载力标准值、基本值判断不准。3)原始记录:出具的检测报告无编号;符号大小书写不规范。4)报告结论的正确性:a.低应变完整性检测时以振荡波形出报告,结论的随意性很大;b.低应变检测推算承载力时,报告中无实测曲线、无计算公式、无参数取值(动静对比值、调整系数等),仅有最终承载力值,基本上属所谓的暗箱操作;c.高应变检测的曲线拟合质量不高,拟合时间段长度不够,参数取值不合理,JC值大小随意取,很不严肃。5)低应变检测采集的曲线一致性差、没有注意锤重、落距的选择,锤击力不够,分析时选用的参数不合理或过于简单、不全。引一些单位没有编制相关的检测方案或检测方案过于简单、不能对整个检测过程起到指导作用。报告签名:不用手签,却采用打印;个别单位出现无证人员签字。

3、桩基处理的原则

3.1事故处理应满足的基本条件

(1)工程事故处理的方案要因时因地因人而异。但是总体要求是对事故处理方案要求安全可靠,经济合理,施工期短,方法可靠。

(2)在处理之后要做好总结工作,及时进行预防,对未施工部分应提出预防和改进措施,防止事故的再次发生。

3.2处理前应具备的条件

(1)事故性质和范围清楚。工程负责人员对工程事故进行全面的排查,在处理之前找出事故发生的性质和原因。

(2)目的要明确,应有预定处理方案。对于发生的事故在采取措施之前一定要有处理的方案,这样可以做到有的放矢,忙而不乱。

(3)参加的人意见基本一致,并确定处理方案。1)在现有检测标准的实施和实施监督中,做好人员培训,学术、技术交流工作。2)强化标准的宣传贯彻力度,严格执行标准、规范的各项规定。检测单位应订出符合本单位实践的实施细则。

3.3事故应及时处理,防止留下隐患

(1)桩成孔后,应检查桩孔嵌入持力层深度,岩石强度,沉渣厚度,桩孔垂直度等数据必须符合设计要求,只要有一项不符合设计要求,就应及时分析解决,建设单位代表签字认可后,方能灌注硅、移动钻机,防止以后提出复查等要求而产生不必要的浪费。

(2)基桩开挖前必须全面检查成桩记录和桩的测试资料,发现质量上有争议问题,必须意见一致后方能挖土,防止基桩开挖后再来处理造成不必要的麻烦。

3.4应考虑事故处理对已完工程质量和后续工程方式的影响如在事故处理中采取补桩时,会不会损坏混凝土强度还较低的邻近桩。

4、桩基检测方法及分类

桩基检测方法大致分为静载荷试验和动力测桩两大类,除此之外还有抽芯法和静力、动务触探以及埋设传感器法等辅助类方法。

4.1桩基的检测类型

(1)特殊条件下或事故处理中的其它检测。

(2)各类桩、墩、桩墙竖向或横向承载力检测,包括单桩及群桩承载力检测;

(3)施工中对环境影响(如震动、噪音、土体变形)的检测;

(4)考虑桩同作用或复合地基中桩土荷载分担比的检测,桩体及土体应力一应变的检测;

(5)各类桩、墩及桩墙结构完整性检测;

(6)墩底持力层承载力及变形性状的检测;

4.3检测方法与讨论

(1)由散体材料桩或低粘结强度桩和土组成的复合地基(碎石桩、石灰桩等),采用静载荷试验也可采用静力触探分别对桩和土进行检测,确定复合地基承载力。

(2)各类桩、墩及桩墙结构完整性检测,一般采用低应变或高应变动力测桩法检测。大直径桩宜采用声波透射法或钻芯法检测。

(3)施工中由于挤土效应对环境的影响,用变形传感器(测斜仪)进行监测,也可用沉降变形标配合水平仪,经纬仪检测。

(4)各种方法的合理选用。1)在动测技术尚未取得突破性进展之前,静载荷试验仍将作为桩基检测的最基本、最可靠的方法而长期存在。2)动测只是作为静载试验的补充,是工程桩验收的手段之一。动测确定承载力的方法有待进一步完善,特别是以低应变法推算承载力的经验成分过大,至少不宜普及推广应用。3)鉴于目前国内外桩基检测技术的发展现状,静载荷试验和钻孔取芯法作为检测依据,高应变动测法可用于工程桩承载力检测,低应变反射波法和声波透射法作为桩基质量普查手段的做法是符合国情的,安全可靠的。

(5)由高粘结强度桩和土组成的复合地基(水泥土桩、CF桩、低标号混凝土桩等)采用静载荷试验检测竖向承载力。引复合地基中,桩、土荷载分担比的检测一般采用钢弦或压力盒通过静载荷试验进行测定。也可采用特制的应力传感器测试。

(6)施工中由于震动对环境的影响,一般采用质点速度监测系统或加速度监测系统进行测试,也可用地震仪检测。

(7)对成孔的严格控制。随着我国建筑行业中管理力度的加大、施工监理制度的推广和完善,桩基检测中的成孔检测必将日益加强。实用、高效的成孔检测手段,特别是孔底沉渣厚度测定仪器的研究、开发,将成为迫切的任务而提到日程上来。

(8)使用阶段桩体应力一应变的测试,使用钢筋应力计,混凝土应力计或特制的传感器。

(9)当桩长大于30m,用其它检测手段难以准确判定桩完整性时,可采用抽芯的方法,抽芯还可以较准确地判断桩体混凝土的强度。也可采用声波透射法进行检测。

5、结束语

桩基施工质量关系到整个建筑物的工程质量,它既不同于常规的建筑材料试验,又不同于普通的建筑结构测试。桩基作为目前工程建设中大量采用的深基础形式,是涉及结构安全的重要组成部分,它取决于勘察、设计、施工等多方面因素,稍有不慎,就可能造成质量事故。因此,不断提高桩基检测的质里水平,不断强化对桩基检测队伍的管理,具有重要意义

参考文献:

[1]曹安华,唐世海.桩基质量监督与检测[M].郑州:河南大学出版社,020.

[2]GB50202一2002,建筑地基基拙工程施工质量验收规范

桩基检测篇4

关键词:桩基完整性检测, 检测标准 ,存在问题 ,解决措施

Abstract: in the construction engineering, the bearing capacity of pile foundation with its big, stratigraphic applicability, cost is low efficiency and be widely adopted. But because of the engineering construction equipment, technology and other all sorts of unpredictable variables of engineering piles caused by defects also increasingly prominent, how to adopting effective detection means to detect the quality foundation pile, to improve the quality of the construction work has important significance. This paper based on the study of pile foundation inspection methods, the paper discusses the current situation of how to do well pile foundation inspection work, make better help pile foundation engineering construction.

Keywords: pile foundation completeness inspection, testing standard, the existing problems, solutions

中图分类号:TU473.1文献标识码:A 文章编号:

1 桩基完整性检测方法

检测桩基完整性的方法很多,一般可分为有损试验,加静载荷试验,钻取桩身混凝土芯样,在桩身中钻一或两个孔,然后进行单孔或跨孔的声波测量。这类方法成本高,且试验周期长。另一类的无损检测方法,例如声脉冲反射波法,稳态和瞬态机械阻抗法,高应变应力波法等。一般来说,凡是在桩身中引起小的变形的动力检测方法统称为低应变法;而在桩身中引起大应变的方法称为高应变法。下面对桩基完整性检测方法中应用较多的几种方法做简要介绍。

(1)静载检测法

静载试验是利用接近于桩的实际受力状况,分级在桩顶施加荷载,通过观测桩顶的位移沉降,根据一定的判别标准获得单桩的承载力的方法。是目前检测单桩的承载力最可靠的方法,当采用其他间接方法获得检测结果有争议时用它来进行仲裁。最大的有点在于方法准确可靠,但是做起来费时费钱,检测数量少,代表性差,而且大吨位基桩由于加载设备限制很难进行。

(2)低应变法

低应变法又叫应力波法,是以手锤或力棒敲击桩顶,给桩一定的能量,产生一纵向应力波,该应力波沿桩身向下传播,由传感器(速度型或加速度型)拾取桩身缺陷及不同界面的反射信号,通过检测和分析应力波在桩身中的传播历程。便可分析出桩基的完整性,并根据桩身突然变化界面时(如:桩底沉渣过厚、桩身夹泥、断裂、扩径或缩径等)所产生的反射和透射波,来确定桩身缺陷性质,估算桩长或缺陷位置,且根据应力波在桩身中的传播速度来推断混凝土的强度[1] 。

(3)高应变法

高应变法是用重锤冲击桩顶,通过分析在桩侧对称安装的两对传感器记录的力和加速度曲线,以获得桩土性状的一种检测方法。高应变法的主要功能是判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求和桩身完整性的。与低应变法检测的快捷、廉价相比,高应变法检测桩身完整性虽然是附带性的,但由于其激励能量和检测有效深度大的优点,特别在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时,能够在查明这些“缺陷”是否影响竖向抗压承载力的基础上,能合理判定缺陷程度。如果带有普查性的完整性检测,采用低应变法更为恰当。高应变检测技术是从打入式预制桩发展起来的,试打桩和打桩监控属于其特有的功能,是静载试验无法做到的。但目前受检测人员水平和桩与土之间相互作用模型等问题的影响,该方法仍有较大的局限性,尚不能完全代替静载荷试验而作为确定单桩竖向抗压极限承载力的设计依据。

(4)声波透射法在桩身中预埋声测管,并在两声测管之间发射和接收超声波,通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的变化,对桩身完整性进行检测的方法。在桩内预埋纵向声测管道,将超声脉冲发射和接收探头置于声测管中,管中充满清水作耦合剂,由仪器发出周期性电脉冲通过发射探头发射并穿透混凝土,被接收探头接收并转换成电信号。由仪器中的测量系统测出超声脉冲穿过桩体所需时间、接收波幅值、接收脉冲主频率、接收波形及频谱等参数。最后由数据处理系统按判断软件对接收信号的各种参数进行综合判断和分析,即可对混凝土各种内部缺陷的性质、大小、位置作出判断,并给出混凝土总体均匀性和强度等级的评价指标。声波透射法的优点是准确可靠,尤其在有缺陷的位置附近可以进行加密测量,从而对缺陷位置有更为准确的判断。但是不易做到随机抽检。(5)钻孔取芯法

钻孔取芯法是用地质钻机沿着桩顶一直钻到桩底,并进入持力层一定深度,取芯样进行状态和强度检验以获得桩身完整性及持力层岩土性状的一种检测方法。该方法主要目的是检测桩身完整性、混凝土强度、持力层岩土性状。能对桩身质量进行直观地定性分析,能检测桩身混凝土强度、离析和胶结、混凝土级配搅拌情况(水泥水化等)、桩底沉渣(桩身夹渣)或桩底欠挖情况、基岩的岩性及承载力情况,还可利用抽芯桩孔对断桩、夹泥病桩进行灌浆补强处理,是检测方法中应用最为普遍的一种方法。但是缺点是费用较高,容易“一孔之见”,桩径小而桩长较长时容易偏出桩身之外,不能轻易给受检桩下结论。

2 桩基完整性检测的标准

桩基检测篇5

(永年科昌工程建设监理有限公司 河北 永年 057150)

【摘 要】本文对桩基检测技术在房屋建筑中的应用分析进行了研究,具有重要参考意义。

关键词 建筑;桩基;检测技术

Research building foundation piles detection technology

Xu Wei

(Kochan Yongnian Construction Supervision Co., Ltd. Hebei Yongnian 057150)

【Abstract】In this paper, pile testing technology in housing construction in the analysis conducted research has important reference value.

【Key words】Construction;Pile;Detection technology〖FL(〗

1. 引言

我国作为使用桩基相对较早的一个国家,至今保留着很多桩基完整的著名建筑,这些建筑凝聚了我国古代劳动人民的聪明和智慧。到了19世纪中后期,由于钢筋水泥以及混凝土的出现,桩基的材料也逐渐发生了巨大的变化。随着后来机械设备的发展和改进,我国的建筑设计对于桩基也提出了越来越高的要求,这样导致很多新型的桩基出现,对于桩基的广泛利用促使人们进一步对桩基展开深入的探索和研究,其中桩基检测技术对于建筑质量和施工安全具有举足轻重的作用,因此随着建筑单位对于工程质量要求的逐渐提高,人们也越来越重视对于桩基检测技术的研究。

2. 建筑设计中的桩基检测技术

桩基工程属于隐蔽工程,桩基工程的质量好坏对于建筑的质量和安全有着决定性的影响。近些年由于桩基在土建工程中的大规模使用,促使桩基检测技术也有了突飞猛进的发展,并且积极的在土建工程中实践应用。其中桩基的检测方法大体可以分为四类:

(1)静载试验(其中包括锚桩法、锚桩-堆载法、堆载法);

(2)高应变法(其中包括Case法、CAPWAP法等);

(3)自平衡的试桩法;

(4)静——动试桩法。在国内目前使用比较广泛的还应该是静载试验、高应变法以及自平衡的试桩法。

2.1 静载试验。 静载试验属于一种近似于抗压桩的实际工作的条件下测量单桩竖向承载力的方法,根据反力装置使用千斤顶将桩顶施加竖向的荷载,其加载量通常由并联在千斤顶上的精密的压力表进行测量,桩顶的沉降量使用大量程的百分表或者位移传感器进行量测。其试验的结果可以实现桩顶的Q-s与s-lgt这两条最基本的曲线。这个方法能够明确单桩竖向的抗压极限的承载力,并结合桩身与桩端的预埋测试元件进行测定桩侧的土分层的摩阻力、桩端的阻力和桩身的荷载传递的具体规律等。静载试验可以根据加载的反力装置之间的不同划分三种形式:

(1)堆载法是指在桩顶堆载的平台上面堆放重物以便提供反力。国内通常利用这种方法检测单桩的竖向极限承载力,目前已达到30000KN;

(2)锚桩法是指由锚桩以及反力架一组成的反力装置,根据锚桩抗拔力来提供反力。可按照加载量大小来明确需要的锚桩的具体数量,在实际的工程建设中需要使用4根。我国使用这种办法进行的单桩极限承载力检测,一般都小于25000KN;

(3)锚桩——堆载法是指一旦锚桩出现抗拔的承载力不足之时,可以在反力架上面增加一些配重或者使用重力式的反力架来增加反力。我国使用这种方法来检测单桩的极限承载力,目前已达到40000KN。

2.2 高应变法。 这种方法属于借助重锤对桩顶的锤击,让桩——土间发生一定的相对位移,能够充分的激发其桩周土的阻力以及桩端的支承力,根据安装在桩顶以及桩顶附近的力与加速度传感器来接收桩身应力波的信号,使用应力波的理论来分析和处理力与速度时程的曲线,根据静——动对比的资料,可以判定单桩极限的承载力。

2.3 自平衡的试桩法。 自平衡试桩法作为近年以来发展十分迅速的一种桩基检测技术,实际上已经在我国发展并且应用了10多年。自平衡的试桩法的基本出发点在于利用试桩自身的反力平衡原则,根据桩端附近或者桩身的某个截面处实施预先埋设单层或多层的荷载箱,以便试验之时,按照荷载箱以对上、下段的桩身实施荷载,迫使上段的桩身上抬,造成上段桩的桩侧的摩阻力可以徐徐发挥,并且导致下段桩的下沉,造成下段桩的桩侧的阻力以及桩端的阻力可以徐徐发挥;然后上下桩段反力的大小相等,但方向相反,进而实现试桩自身的反力平衡的加载目的,因此随着荷载箱的压力不断的增加,试桩遭到破坏,试验将终止。

自平衡的试桩法在测试结果上能够得到上、下桩段共两条Q-s曲线以及相应s-lgt的曲线,联接在桩身与桩端处预埋的测试元件,按照自平衡的加载方式对下桩土的相互作用的机理使用科学数据转换的方法,获得自平衡的测试结果跟传统的静载之间的准确的转换,最后建立单桩的桩顶处Q-s的曲线,根据这个判定单桩极限的承载力,还能够测定桩侧的土分层的摩阻力以及桩端的阻力等。自平衡的试桩法,其加载的能力需要按照试桩要求进行专项的设计,基本上不受到单桩极限的承载力限制。

2.4 静——动试桩法。 静——动试桩法属于加拿大的伯明翰公司以及荷兰的建筑材料和结构研究所(英文缩写为TNO)在1988年共同开发研制并获得成功的相当于静载试验与高应变法之间的一种单桩的承载力试验的方法。静——动试桩法借助固体燃料,根据在气缸中燃烧所产生的高压气体进而推动活塞保持上升和举起的配重,并根据以上原理产生出反力并作用于桩顶。产生的桩顶的作用力,其大小将由配重与跳起的加速度来决定,力的作用时间则根据气缸形状、燃料量、燃烧室的大小以及配重的多少这四个因素来控制。桩顶的荷载根据固定在桩顶的荷重传感器进行测量,桩顶的位移曲线使用激光位移计来测量。得到的试验结果能够实现桩顶实测力与位移时程的曲线,通过数据的分析和处理能够实现静——动的试桩法的Q-s曲线,并且判定单桩竖向极限的承载力。

3. 建筑设计中的桩基检测技术的展望

根据桩基的检测技术目前发展的现状,为了能够保证试验检测的结论具有更高的可靠性和更精准的准确性,需要根据不同的被检测对象与测试的眼球,充分的利用已经掌握的多种测试方法的优势,进行扬长避短,选取形式多样的测试方法来进行综合性较强的分析与判断,这种方式目前仍然是我国桩基检测的最佳方式和手段。自平衡的试桩法目前仍然存在着很多问题需要进一步的深入研究,很多问题都有待于解决,但是由于自平衡的试桩法具有较强的场地适应性、较大的试验吨位、较好的安全性、较短的工作时间和相对静载等试验更经济的诸多优点,随着更大直径、更大吨位以及超长桩在我国的广泛应用,也逐渐成为大吨位或困难环境条件情况下桩基竖向的承载力首选的一种检测方法。

4. 结语

桩基工程目前已经广泛的被应用在了建筑设计之中,运用科学合理的基桩检测技术有利于保证建筑工程之中基桩工程的质量,其意义十分重大。因此发展建筑设计中的桩基检测技术,应该加大政策支持和技术支持,增加科技投入,人才投入,不断地开拓创新,综合各种建筑设计的桩基检测技术,充分的取长补短,为我国的建筑事业贡献力量。

参考文献

[1] 陈怀均.洞松水电站厂区公路桥基桩声波透射法检测技术[J].技术与市场,2011(3):31~32.

[2] 张圣斌,张卉.基桩反射波法检测技术在推求桩身混凝土强度中的应用[J].华中科技大学学报(城市科学版),2009(3):68~69.

[3] 郝一明,钱立军.声波透射法基桩检测技术探讨[J].科技情报开发与经济,2007(22):89~91.

[4] 肖正,徐振华.基桩声波透射法检测中的主要存在问题[J].广东土木与建筑,2007(10):33~34.

[5] 王连威,王兴舟.浅谈反射波检测桩基完整性[J].中国水运(下半月),2008(8):59~60.

[6] 朱英朝.基桩完整性检测技术相关问题浅析[J].西部探矿工程,2007(6):101~102

桩基检测篇6

关键词:LNG储罐 试桩 检测方法

中图分类号:TU473.1文献标识码: A 文章编号:

1、引言

桩基质量是储罐安全与可靠的先决因素,桩基检测也就显得尤为重要,常见的检测方法有竖向抗压静载试验、水平静载试验、基桩高应变动力检测、低应变法、声波透射检测。根据本项目工程情况,按照建筑基桩检测规范(JGJ106-2003)规定[1],最终采用了声波透射检测、单桩竖向抗压静载试验、单桩水平静载试验、高应变动力检测综合检测钻孔灌注桩的质量。

2、工程概况

广西液化天然气(LNG)项目储罐桩基(试桩)检测工程施工项目位于北海市铁山港石化作业区,地理坐标为东经109°15'~109°45',北纬21°26'~21°40'。属中国石化天然气分公司广西液化天然气工程项目部项目。

本项目试验桩采用大直径钻孔灌注桩和后注浆钻孔灌注桩,桩径均为1200mm。I型桩长40m,旋挖灌注桩8根,其中露出地面1.0m的高承台桩基4根;II型桩长35m,后注浆钻孔灌注桩4根。I、II型桩单桩竖向承载力特征值为5000kN,I型桩水平承载力特征值为550kN,其中I型桩竖向抗压静载试验和水平静载试验各4根,II型桩只做竖向承载力试验。单桩竖向抗压的加载采用慢速维持荷载法,水平静载试验方法采用单向多循环加卸载法。检测项目与工作量见表1,试桩布置见图1。

表1 检测项目与工作量表

检测目的

通过基桩声波透射法检测分析桩身结构完整性;通过单桩竖向抗压静载试验和水平静载试验分别确定单桩竖向极限承载力标准值和水平静载试验检验水平承载力,为工程基桩的设计提供依据;通过基桩高应变动力测试,判定单桩竖向极限承载力,并进行同条件动静对比分析。从而确定施工工艺和成桩参数,为工程桩的设计、施工和监理提供依据。

4、检测方法

4.1 声波透射检测

混凝土灌注桩声波透射检测的工作原理[2]:在被测桩内预埋若干根竖向相互平行的声测管作为检测通道,将超声脉冲发射换能器与接收换能器置于声测管中。管中注满清水作为耦合剂,由仪器发射换能器发射超声脉冲,穿过待测的桩体混凝土,并经接收换能器被仪器所接收,判读出超声波穿过混凝土时的声时、接收波首波的幅以及接收波主频等参数。由仪器的数据处理与判断分析软件对接收信号的各种声参量进行综合分析,即可对桩身混凝土的完整性、内部缺陷性质、位置以及桩混凝土的总体均匀性等级做出判断,完成检测工作。桩身完整性类别见表2。

表2 桩身完整性分类

4.1.1 检测仪器与设备

① 检测仪器系统包含信号放大器、数据采集及处理存储器、径向振动换能器等;

② 检测仪器具有发收功能;

③ 声波发射用高压阶跃脉冲或矩形脉冲,其电压最大值≥1000V,分档可调节;

④ 接收放大器与数据采集是否符合规定。

4.1.2 声波透射检测结果

根据桩基检测规范,桩基完整性检测的结果为:I型桩大直径钻孔灌注桩1#~8#,除4#桩距基准面深7.70~9.20m桩身有明显缺陷,属Ⅲ类桩外,其他7根桩身完整性较好,属I类桩。4根II型桩后注浆钻孔灌注桩桩身完整,属I类桩。

4.2 单桩竖向抗压静载试验

桩基工程中,单桩竖向承载力的确定十分重要,本次检测通过现场试验确定单桩的竖向承载力。荷载作用于桩顶,桩降产生位移(沉降)。可以得到每根试桩的Q~s曲线,它是桩破坏机理和破坏模式的宏观反映[3]。此外,静载试验过程,还可获得每级荷载下桩顶的沉降随时间的变化曲线,它也有助于对试验成果的分析。

4.2.1 试验加载装置

试验加载装置采用压重平台反力装置,由反力梁、配重体及千斤顶等设备组成。本次试验采用3台QF500t型千斤顶加载,加载能力为15000kN;千斤顶并列平放于试桩中心,确保千斤顶的出力通过试桩中心。采用超高压电动油泵给千斤顶泵油加压。本次试桩的试验将安放1500吨混凝土块在压重平台上,压重宜在检测前一次加足,并将混凝土配重块(包括替代物)均匀稳固地放置于平台上,以使千斤顶的合力中心与桩轴重合。

4.2.2 荷载与沉降的量测仪表

荷载采用联于千斤顶的压力表测定油压,根据千斤顶率定曲线换算荷载。试桩沉降采用大量程百分表测量。在桩顶面上正交直径方向对称安置4个大量程百分表。

4.2.3 试验加载方式

试验加载方式采用慢速维持荷载法,即逐级加载,每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载,直到试桩破坏,然后分级卸载到零。

4.2.4 单桩竖向抗压静载试验检测结果

单桩竖向抗压静载试验检测结果见表3,根据《建筑桩基检测技术规范》(JGJ106-2003)可确定, 4根I型桩(1~4#)的单桩竖向抗压极限承载力统计值为10725kN,单桩竖向承载力特征值取5326.5kN; 4根II型桩(9~12#)的单桩竖向抗压承载力统计值为14300kN,单桩竖向承载力特征值取7150kN,II型桩与I型桩相比承载能力较强,试验检测结果均能够满足设计的要求。

表3 单桩竖向抗压静载试验结果汇总表

4.3 单桩水平静载试验

单桩水平静载试验确定单桩水平承载力。储罐桩基要考虑地震作用和台风作用,所以必须给出基础的水平抗力,因而也必须确定桩基的水平承载力。

4.3.1 试验加载装置

由反力桩、钢梁、传力柱组成,采用千斤顶施加水平力,水平力作用线应通过地面标高处(地面标高应与实际工程桩基承台底面标高一致)。在千斤顶与试桩接触处宜安置一球形铰座,以保证千斤顶作用力能水平通过桩身轴线。

4.3.2 位移及荷载的量测仪表装置

荷载采用联于千斤顶的压力表测定油压,根据千斤顶率定曲线换算荷载。每一试桩在力的作用水平面上和在该平面以上50cm左右各安装二只百分表(下表测量桩身在地面处的水平位移,上表测量桩顶水平位移,根据上下表位移与上下表距离的比值求得地面以上桩身的转角)。试验采用单向多循环加卸载法。

4.3.3 加卸载与位移观测

荷载分级:取110kN作为每级荷载的加载增量。

加载程序与位移观测:每级荷载施加后,恒载4min测读水平位移,然后卸载至零,停2min测读残余水平位移,至此完成一个加卸载循环,如此循环5次便完成一级荷载的试验观测。加载时间应尽量缩短,荷载应在1min内完成从零加至某级荷载;测量位移的间隔时间应严格准确,试验不得中途停歇。

4.3.4 终止加载条件

本次试验当桩身折断或水平位移超过30mm~40mm时,即可终止加载。

4.3.5 单桩水平静载试验结果

桩基检测篇7

【关键词】桩基 检测 低压 变动测

中图分类号:TU473.1 文献标识码:A 文章编号:

前言

近年来,随着高速公路的迅猛增加,桥梁工程、建筑工程中普遍采用桩基以提高承载力,但由于工程地质及施工技术等方面的原因,往往会有部分桩出现断裂、离析、夹泥、缩径,严重影响基桩的承载力。为了保证工程质量,须对基桩进行检测。基桩质量检测的方法很多,如静载试验法、钻芯取样法、声波透射法和高低应变动力试桩法。目前普遍采用低应变应力波反射法,简称反射波法。反射波法是一种较完善的基桩质量检测方法,对基桩缺陷的评判有相当高的准确度,且反射波法检测基桩桩身质量具有方便、经济、不破坏结构等显著特点,所以成为检测基桩桩身质量比较普及的手段之一, 并受到广大用户的欢迎。以下结合工程实例浅谈反射波法在基桩完整性检测中的应用。

一、低应变动测的基本原理

低应变动测(也称反射波法)源于应力波理论,基本原理是在桩顶进行竖向激振,弹性波沿着桩身向下传播,当桩身存在明显波阻抗界面(如桩底、断桩或严重离析等部位)或桩身截面积变化(如缩颈或扩颈)部位,将产生反射波,经接收、放大滤波和数据处理,可识别来自桩身不同部位的反射信息。通过对反射信息进行分析计算,判断桩身砼完整性,判定桩身缺陷的程度及其位置。

二、桩基础

桩基础采用不同的材料(木、钢筋混凝土、钢材)、不同的截面(方形、圆形、空心、实心)和不同的成桩方法(预制、现场灌注、打入法、压入法)支承在不同的土层上作为各类工程结构物的基础(建筑物的低桩承台,桥梁或码头的高桩承台),具有很好的承载特性。

桩支承于坚硬的(基岩、密实的卵砾石层)或较硬的(硬塑黏性土、中密砂等)持力层上,具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力,足以承担构筑物的全部竖向荷载(包括偏心荷载)。桩基具有很大的竖向单桩刚度(端承桩)或群桩刚度(摩擦桩),在构筑物自重或相邻荷载影响下,不会产生过大的不均匀沉降,并能保证构筑物的倾斜不超过允许范围。

箱、筏承台底土分担上部结构荷载。如德国法兰克福展览会大楼,筒中筒结构,桩筏基础,56层,高256 m,仅用64根 1 300 ITlm钻孔桩,长度26.9 m~34.9 m,建筑物总重l 880 MN,筏底土分担25%的荷载。

桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩,在地震引起的浅层土液化与震陷的情况下,桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力,从而确保构筑物的稳定,且不产生过大的沉陷与倾斜。

三、影响桩基低应变检测的因素

由于灌注桩考虑到以后的承台问题,桩头均有钢筋露出,这对实测波形有一定影响,严重时影响反射信息的识别(见图1)。这是因为在桩头激振时,钢筋所产生的回声极易被传感器接收,之后又与反射信息叠加在一起。克服这一影响因素的方法是,将传感器用细砂或粘土屏蔽起来,使传感器收不到声波信息。

桩头破损对波形的影响:预制桩在贯入过程中,桩头可能产生破损,灌注桩头表面松散,这将使弹性波能量很快衰减,从而削弱了桩间及桩底反射信息,影响了波形的识别。有效途径是:破除桩头的缺陷部分。

总之,影响基桩质量检测波形的因素较多,工作中应逐一排除,以提高桩检的测试质量和准确性。

四、现场信号的采集

1、桩头的处理

桩头的处理必须满足检测需要,桩头处理的好坏将直接影响到检测的质量,桩头松散时测到的是振荡波形曲线,无法反映桩身整体质量情况。无论采用何种方法进行验桩,受验桩都应凿掉桩头浮浆,得到结实的砼质面,尤其是安装传感器和敲击的部位,必要时可用磨光机进行打磨平整桩面,桩头一般不允许与其他结构相连,必要时还需切除过长的外露钢筋,以免干扰检测信号。为确保采样质量,要求桩身混凝土应达到一定检测龄期。

传感器的选择和安装:目前国内较常用的传感器有速度计和加速度计两种。加速度计的频响范围较宽,低频下限约为数Hz,高频上限约为数kHz甚至为十几kHz,冲击型加速计的低频响应和零漂性能更好;速度计的频响范围较窄,低频下限约为数十Hz,高频上限约为数百Hz,国内生产经过改造的速度计频响范围也只能达到10~2000Hz,频带宽远不如加速度计宽,采用速度计往往会造成检测信号失真。现场检测时由于振源、桩身阻尼与衰减等方面的影响,很难有(也没必要有)覆盖全频域的信号出现,检测时具体使用那种传感器应视实际情况而定,一般情况下,检测小直径、短桩宜采用加速度计,才可确保采集到精确的浅部缺陷信号,减少“测试盲区”;而在检测大直径、长桩时采用速度计,则可避免因加速度计接收大能量激振信号时产生过载而阻塞。当然,若能用两种传感器同时进行采样,性能互为补充,检测效果将更好。传感器的安装点表面应该平整,其周围不能有破碎和裂缝。传感器可用石膏或黄油、橡皮泥等软粘性材料牢固地粘在经过打磨的桩头平面上(粘结层不宜太厚),安装越牢固则传感器的谐振频率越高,传感器的安装应与桩轴线保持平行,图(2)为传感器不同安装情况下的实测波形曲线。传感器安装不好时测到的波形旱振荡特征(如图2 a),容易导致误判。

图2 传感器不同安装情况下测得的波形曲线

2、激振点与检测点的布置

激振点与传感器不能靠得太近,距离宜保持在2/3R,对于直径较大的桩,检测时应变换传感器的安装位置(至少两个点以七),以保证检测信号的准确性和普遍性,当检测信号一致性较差时必须增加检测点;激振点与传感器安装点宜远离钢筋笼的主筋,以减少外露钢筋对检测信号的干扰,必要时可切除过长的外露钢筋。

3、激振锤的选择

针对不同的检测对象选择激振锤,小桩选择较小的锤,大桩则选择较重的锤或力棒。一般来说,对于较长的或大直径桩应选择脉冲较宽的激振源,以获得较大的锤击能量,才能容易获取桩底反射信号;而对于桩径较小、桩长较短或估计缺陷深度较小的桩,则要求入射波脉冲,此时采用小锤敲击,就可避免由于脉冲太宽影响缺陷分辨率,导致漏判缺陷或影响缺陷程度的判断。在检测过程巾,可配备不同的锤和锤垫,根据需要选择不同的锤具。图3为使用不同锤具敲击所测的波形曲线,从图3看出大锤敲击比用小锤可更清楚地看到桩底反射信号。

图3使用不同锤具敲击所得波形曲线

4、参数的设定

(1)波速的设定。波速本身不属于完整性判定的范畴,但是通过波速可以确定短桩、缺陷的位置。现场检测时,在已知桩长和桩底反射时间情况下,可选择五根以上的完整桩计算平均波速,作为整批受检桩的平均波涑 当施工单位提供的桩长不准确时,波速的平均值则可根据本地区相同桩型及成桩工艺的其他桩基工程的实测值,结合混凝土的强度等级、龄期和检测人员的经验来综合设定。有条件的单位可以对混凝土(特别是预制桩)的波速进行实测,求得实测波速。

(2)仪器增益、滤波频率和采样间隔的选择对采样信号的放大倍数应该进行合理选择,不宜选择过大,以免造成零漂,使误差增大,失掉或增添信息,产生误判。滤波的处理对检测结果也至关重要,合理的低通滤波可以防止高频下扰信号被错误地当作有用信息。正确地选择才不致使信号丢失有用信息或改变信号特征,采样间隔宜在10~50us之间。

结论

桩基础检测的方法很多,如反射波法、超声波法、机械法等,每一种方法都有其适用范围和特性。迄今为止,桩基低应变动力检测技术尚未完全成熟,随着桩基检测理论和实践的不断发展,在建立桩一土动力作用的力学机理及相关理论的同时,发展先进的测量技术和对测试信号的正确解释,桩基动测技术在工程中的应用将会越来越广泛。

【参考文献】

[1] 陈凡,徐天平,陈久照,等.基桩质量检测技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

桩基检测篇8

关键词:建筑工程;桩基检测技术

【分类号】:F28

一、桩基检测技术阐述

桩基检测是桩基础施工过程中不可缺少的环节。桩基检测整体上可分为直接法(主要有承载力检测和桩身完整性检测)和间接法(指在现场原型试验基础上,并综合工程实践经验和一些理论假设分析,最终得出检测项目结果的检测方法)。其中,桩基的质量最终表现在承载力上,静载试验为最客观的桩基检测方法,但是实际应用中比较难检查大比例质量及承载力;且存在诸如设备大、检测周期长、成本高、无法实现无损检测等缺陷,无法成为桩基础质量全面检测的手段。与静载试验相比,高应变动力测桩虽较轻便,检测周期也缩短,但其抽检仅为2%。低应变动力测桩,检测简便、速度快、成本低廉而不影响施工,检测比例有一定的提高,但还是无法判别桩基的最终质量指标:承载力。由上述可见,桩基检测技术各有其优缺点。文章将进一步分析桩基检测技术各方法的原理及其在实际工程中的质量评价结果。

二、桩基检测技术

1 成孔质量检测

在桩的施工中,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 桩的承载力的检测

(1) 静荷载试验法。静荷载试验法用于检测基桩承载力静荷载试验法包括基桩竖向和水平承载力检测,工程中多用到竖向静载荷试验。静荷载试验法显著的优点是其受力条件比较接近桩基础的实际受力状况。静载试验主要适用于工程试桩的承载力检测,对于工程桩检测不能做破坏性试验。其检测精度高,相对误差在10%范围内。

(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。

3 桩的完整性检测

低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) 声波透射法声波透射法是利用超声波在混凝土中传播的声学参数,如声速C、频率F、振幅A的变化及波形来分析桩身混凝土的连续性及断层、夹砂、蜂窝等缺陷的大小、位置。

三、桩基检测技术实例应用分析

在某工地进行的基桩比对试验中,共制作了6根人工挖孔混凝土灌注桩,其中1根桩进行承载力检测,5根桩进行桩身完整性检测。桩长6-8m,桩径为800mm;混凝土强度等级为C25。该场地地岩土层自上而下分别为粉质粘土层、粉土层、砾砂层和强风化泥岩层。桩端持力层为强风化泥岩层。本次根据工程实践情况,对桩基进行承载力检测及完整性检测。

1 桩的承载力检测

本次基桩承载力检测主要采用高应变检测及静力载荷试验,在同1根桩首先进行高应变检测,然后再进行静载试验。高应变检测是在桩侧表面,分别对称安装两只变式力传感器与两只加速度计,此时由于锤自由下落锤击桩顶产生的瞬时冲击力,产生了加速度和力信号,再经桩基动测系统放大和转换这一系列的处理环节,信号转变为数字信号传给微机,经由计算机软件处理,屏幕上就会显示出实测波形,再通过FEIPWAPC软件对存储在磁盘上的测试信号用进行曲线拟合分析,最终算出单桩竖向极限承载力的数值。参加这次检测单位有20多家,所提供的检测桩竖向极限承载力介于1470-2500kN之间,检测结果相差太大,所以依据此次检测结果不能判定单桩极限承载力。静力载荷试验反力装置采用配重加载法。试验方法应用慢速维持荷载法进行加载,即逐级加荷载至破坏。根据试验结果该桩的极限承载力为2,300kN。因静力载荷试验相对误差小,检测精度高,其承载力可作为判定依据。

上述检测结果表明,高应变检测所得承载力是不确定的,与静力载荷试验所得承载力相差太大,因此只凭高应变检测所得承载力来判定是不科学的。目前很多工程由于各种原因,只凭高应变检测结果来判定,工程质量是得不到保证的。所以承载力检测应以静力载荷试验为准,如果某些工程不具备静力载荷试验条件而使用高应变法检测时,必须采用其它检测方法与之进行综合判定。如采用钻芯法检测桩的完整性及桩端持力层的性状,用标贯或动探来检测桩端持力层的承载力,并结合场地地质条件来进行综合判定。

2 桩基完整性检测

本次工程实践中应用低应变法检测5根桩。其检测结果曲线如图1。

图1 低应变法测量结果

根据检测结果基本上能判定出较为明显的缺陷位置及性质,1号桩为完整桩,2号桩为断桩,但对3号桩缺陷较小时就很难作出准确的判定,对4号桩及5号桩的缺陷是夹泥、离析还是缩径也难作出准确的判定。再采用钻芯法检测发现3号桩桩底沉渣厚12cm,但在曲线上很难反应出来,4号桩为离析芯样较直观。因此基桩的完整性检测应同时选用两种或多种方法进行检测,这样才能作出准确的判断,才能更有效的保建设工程的质量。

由于每种检测方法各有所局限,所以建议在实际应用情况中,应根据安全、经济、适用原则,对桩身质量(完整性)做出判定时同时选用两种或多种方法进行检测,充分利用这些方法的优点互补不足,尤其是对于那些地质条件复杂、设计等级高、施工质量变异性大的桩基,建议采用直接法进行验证,以提高检测结果的可靠性,使桩基检测质量得到更全面的结果评价。

结束语

工程人员在实际检测的过程中,为了实现对单桩承载力进行进一步的确定,可以把检测对象、检测目的、检测方法的使用范围和特点作为依据,比如静载试验把检测桩基荷载与沉降的关系当作重点。想要对混凝土的强度和桩长等内容进行局部的检测可以使用钻孔取心的方法;检测成孔的孔径、孔深、垂直度和沉渣厚度属于对成孔质量的检测;低变位可以检测桩身是否完整和桩身质量的好坏。所以要科学的对检测方法进行选择,实现多种方法有效搭配,彼此之间起到优势互补的效果。

参考文献

[1] 李春辉.浅谈桩基检测技术在建筑工程中的应用[J]. 黑龙江科技信息. 2011(21)

[2] 杨绍富.浅谈桩基检测技术的发展和应用[J]. 科技创新导报. 2011(17)

[3] 梁艳玲.桩基检测技术在工程中的应用[J]. 中华建设. 2011(07)

上一篇:混凝土质量控制范文 下一篇:内部审计控制范文