桩基检测技术论文范文

时间:2023-03-21 17:08:00

桩基检测技术论文

桩基检测技术论文范文第1篇

1.1桩基成孔质量检测

在建筑工程桩基础施工过程中,其成孔质量会直接影响混凝土灌注桩的质量。当成孔直径低于标准值时,会直接影响桩基的承载能力,如果成功直径高于标准值,则有可能造成桩基上部阻力增加而限制桩基承载能力的充分发挥。如果桩孔位置出现偏差,则会在一定程度上影响桩基承载力的发挥。因此,桩基成孔的大小与桩基的质量有直接的关系,对成孔质量和大小产生影响的因素主要包括成孔的位置、深度、垂直度等因素,这些因素也是成孔质量检测过程中检测的主要内容。

1.2桩基承载力检测

桩基承载力对整体建筑结构的稳定性有极大的影响,因此做好桩基承载力的检测对保证整个建筑工程的质量具有重要意义。

1.2.1静荷载试验法

静荷载试验法主要是对桩基的静荷载进行检测,检测主要采用横向静荷载测试和纵向静荷载测试两种方法,在实际工程中对桩基进行检测时,普遍使用纵向静荷载测试对桩基进行检测。静荷载试验法通常是用来检测工程试桩的承载力,但是由于工程试桩不能进行破坏性试样,而导致检测的结果准确度不是很高。

1.2.2高应变动测法

高应变动测法主要是通过重锤的方式对桩基顶部进行桩基试验,当重锤时,会产生较大的瞬时冲击力,这个冲击力可能会导致桩身发生塑性变形,然后通过桩基的变形速度和曲线进行测量,可以获得相关的参考数据,然后分析桩基在接近极限阶段时的工作性能,以获得相关的质量检测数据,以此来计算出桩身的承载能力。

1.3桩基完整性检测

通过桩基完整性检测,能够提前发现存在问题的桩基,以便采取措施进行处理,保证工程的质量。

1.3.1低应变动测法

低应变动测法通过使桩顶承受激振力量使桩身产生形变,同时还会引发桩体周围土体发生小幅度颤动,这时通过利用仪表对桩顶的震动速率进行记录,然后对记录结果进行分析,进而得到桩身完整性相关的数据,并以此数据来判断桩身的完整性。

1.3.2声波透射法

声波透射法是通过利用超声波在混凝土中传播时的声学参数来对混凝土的连续性及断层、蜂窝等缺陷的位置、大小进行分析的一种方法。该方法中主要利用的参数包括超声波传输的速度、频率、振幅及波形。

2工程实例

本文选择某地的一栋高楼为作为研究对象,该建筑檐高39.5,建筑面积9884.2m2,建筑整体采用框剪结构。该建筑的基础设计采用了钢筋混凝土灌注桩承台基础,灌注桩数量达到240根,灌注桩直径为600mm,有效桩长25.5m。本次研究主要采用单桩静荷载试验法及低应变反射波法作为桩基的检测方法。

2.1单桩静荷载试验检测

2.1.1选择试验方法

该测试中选择静荷载试验检测作为桩基的检测方法,主要使用一个采用钢槽及锚桩组成的法力系统,并用液压泵对桩顶施加纵向压力作为测试数据。在施压的过程中,利用千斤顶进行配合,不断增加其荷载,同时在千斤顶上安装一个荷载传感器,对千斤顶产生的荷载进行记录。如果桩身发生形变或沉降,传感器能及时对该变化进行记录,以记录的结果作为实验的数据。

2.1.2分级加载

本次试验过程中,分为10个等级对桩身进行加载,每个等级所增加的荷载需保持相同,本试验中每次所增加的荷载值为220KN/m 。

2.1.3形变观测

在每级加载完成后,分别间隔5分钟对桩身的变形进行以此记录,然后每隔30分钟对桩身的数据进行测量并记录,当数据变化趋于平稳时停止观测。

2.1.4沉降标准

针对每隔一小时沉降在0.1mm以内,且连续出现两次时,说明桩基的沉降已经趋于稳定,这时可以进行下一级的荷载测试。

2.1.5终止加载条件

当桩身在荷载作用下的沉降值与上级荷载的沉降值差异达到5倍以上时;或者桩基在荷载作用下与上级荷载的沉降值差异达到两倍且桩基经过24小时的加载试验,其沉降仍未达到规定值时,针对上述两种情况应立即停止对桩基进行加载试验。

2.1.6检测结果分析

本次检测中使用的是钻孔灌注桩,进行了三组静荷载的试验,符合随机抽检原则检测比例满足规程要求。

2.2低应变检测

在桩身顶端安装一个传感器,在对桩基进行重锤的过程中,桩基动测仪会产生一定的加速信号,这时可以通过传感器采集桩基的相关数据并显示出来。针对本工程,本次测试的桩基检测数量为48根,检测的数量及比例符合桩基检测规范的要求。对低应变实测所得曲线进行分析,当波速在3700-4000m/s时,波形比较规则,桩底能对超声波进行清晰的反射,测试出桩身并未出现大的缺陷。

3.总结

桩基检测技术论文范文第2篇

[关键词] 桥梁;桩基;检测;技术

[中图分类号] U443.15 [文献标识码] A

1 桩基工程及桩基检测技术的分类研究

1.1 桩基工程分类

桩基工程根据其不同的应用功能,受力情况和施工方法,有着不同的分类,对应的桩基检测方法也会有所不同。不同桩的桩身完整性的判别标准亦不同,一般按照桩身完整性类别不同可将其化为以下四类:一类桩桩身完整且能正常使用;二类桩桩身基本完整仅有轻度缺陷,仍可使用;三类桩桩身缺陷明显影响桩身结构承载力;四类桩桩身缺陷严重影响桩身结构承载力。

1.2 桩基检测技术分类

目前我国常使用的桩基检测技术主要分为四大类,每类又分为两种不同的检测方法,一般来说,各类技术的选择是以检测目的和技术优缺点为基本的评判依据,而事实上每类技术都有其适用的范围[1]。

2 常用桩基工程检测技术的功能及优缺点分析

根据以上笔者对桩基工程及桩基检测技术的分类研究,下面我们就几类常见的不同桩基检测技术的检测目的和功能,以及相应的优缺点进行对比分析。

直接检测技术中的取样试件试验可以反映灌注混凝土强度及灌注前混凝土性能,是混凝土灌注桩施工质量验收主控项目,常用于检测混凝土是否达到设计要求的强度等级。

在辐射检测技术中,常用超声波透射法检测灌注桩的桩身缺陷及其位置,以判定其桩身的完整性的类别,这种检测方法过程比较细致,且不受桩径桩长的限制,但因要预埋声测管,成本高,最终无法定量地判断桩身缺陷。

动力试桩技术主要有低应变法和高应变法。其中低应变法测试简便、原理清晰、成本低、成果可靠,常用于检测各类桩基桩身缺陷及其位置,以判定桩身完整性类别。但这种检测方法也存在局限,如桩头混凝土比较松软时,应力波不能沿桩身往桩底传播,将无法获取桩底的反射信号;当桩身缺陷较多时,会影响后续的缺陷反射信号测试;当桩身存在扩颈或缩颈等变化较缓慢的缺陷时,将会使变化界面处的反射信号不太明显,造成误判或漏判;检测效果还会受桩长径比的影响,如对深部的缺陷反应不灵敏;该检测方法还存在缺陷只定性而不能定量分析的不足。相对低应变法而言,高应变法所用设备较为笨重,效率低且费用高,但其有效检测深度和激励能量较大,尤其是其在用于判定桩身水平整合型缝隙或预制桩接头等缺陷时,可有效查明是否影响到竖向抗压承载力,因此这种方法常用于判定单桩竖向抗压承载能力是否满足设计要求,除此之外还可用于分析桩侧和桩端阻力,但波形分析中的不确定性依然会导致其误差偏大。

在静力试桩技术中,可分为钻芯法和静载试验法。其中钻芯法所取岩芯可制作成试件进行强度试验,因此常用于检测灌注桩桩长,桩身混凝土强度(只反映小部分的混凝土质量),桩底沉渣厚度,还可以判断桩身完整性类别,但也存在盲区,且设备庞大,操作费工费时,价格也较高昂。而静荷载试验根据其受力因素的不同,可分为单桩竖向抗压、抗拔和水平静载试验。单桩竖向抗压静载试验既可用于确定和判断单桩竖向抗压极限承载力是否满足设计要求,还可通过桩身内力及变形测试来测定桩侧、桩端阻力,同时还能验证高应变法的单桩竖向抗压承载力检测的结果。单桩竖向抗拔静载试验主要用于确定单桩竖向抗拔极限承载力,判定其是否满足设计要求,以及测定桩的侧摩阻力,但它也有与单桩竖向抗压静载试验相同的局限之处;单桩水平静载试验主要用于确定单桩水平临界和极限承载力,推定土抗力参数,判定水平承载力是否满足设计要求,测定桩身是否弯矩和挠曲[2]。但这种三种检测方法都很费时、费工、费钱,且用数量较少的桩作静载试验所得出的结果较为片面,难以代表全体桩基的质量情况,都不适用于高承载力桩。

3 我国常见的几类桩基检测技术有效检测和综合使用

根据目前普遍使用的桥梁桩基检测方法一般规定为声波透射法、低应变动测法及钻孔取芯法等普检技术,这些技术方法因各自的理论假设及各种因素影响,均存在一定的局限性,因此有必要充分和有效利用各种方法的优点来解决工程上的实际问题。

3.1 各类桩基检测技术的有效检测方法

若桩基检测在低应变动测法所适用范围内,尽量采用动测法,动测结果桩基施工存在沉渣及持力层不符合要求时,可用低应变动测法对声波透射法进行校核;对于动测法之外的地质条件复杂、主墩桩或较重要部位的桩基,则可用声波透射法进行检测。若动测法受到地质条件的影响,使得桩底持力层、沉渣等难以判断,可采用钻孔取芯法进行校核,当取芯时,通过加固处理难以解决桩基存在的局部缺陷或持力层稍差现象时,可采用高应变动测法进行承载力检验。

3.2 各类桩基检测技术的综合应用

采用一种方法对桩身质量(完整性)做出正确判定时,根据检测目的,检测方法的适用范围,并综合考虑各种因素如地质情况、设计、施工因素以及受检桩类型等,同时选用多种方法进行检测,实现优势互补,以提高检测结果的准确性和可靠性[3]。如可联合低应变法和钻孔取芯法处理大直径灌注桩的完整性。

结语:桥梁桩基工程及检测技术分类繁多,为了保证各类桩基工程用到合适的桩基检测技术,笔者建议应综合各类检测技术的优点,研究出一套高效的综合检测技术,以适用当前形势的需要。

参考文献:

[1]黄梅,刘浩.浅析桥梁桩基的分类及其检测技术[J].民营科技,2010(6):198-198.

[2]刘冀.桩基检测技术的综合应用[D].中南大学硕士学位论文,2011(1):9-27.

[3]冯建亚.桥梁桩基检测技术应用与探讨[J].职业教育―科技与向导,2011(8):148-148.

[4]丁锐,范鹏,焦苍,等.不同开挖步骤引起浅埋隧道地表沉降的数值分析[J].铁道工程学报,2005,(5):62-65.

桩基检测技术论文范文第3篇

关键词:无损检测;桥梁;桩基

中图分类号:U41文献标识码: A

引言

我国的公路桥梁检测技术在经济发展的带动下快速的发展,传统的检测方法已经不能对公路桥梁的情况作出准确的检测和判断,无损检测技术正是在这样的背景下发展起来的。计算机技术的进步改变了传统检测的公路桥梁检测的现状,使得公路桥梁的检测更精准安全,实现了检测技术由有损检测到无损检测的转变,为公路起来建设的发展创造了有利的条件,所以检测时要加强运用。

一、无损检测技术简介

无损检测技术就是指在对结构与主体不产生影响的前提下,通过某种物理方法对指标进行确定,从而判断结构是否发生性能改变,能够达到使用要求。无损检测技术基本与最前沿的科学技术相关,借助科技的发展,实现了在现实工程领域的应用。道桥工程中的无损检测技术主要是为了在不影响正常运营使用的前提下完成对质量的检测,应用了机械力学、材料力学与物理学等技术,同时是对电子技术与计算机技术的结合。

二、桥梁桩基的无损检测技术

(一)声波无损检测

声波无损检测主要是利用在混凝土结构声学检测技术的基础上发展而来的,其主要检测桩基的完整性。其主要对在撞击中传播的应力波进行分析,如果应力波的波形、波速、波峰值保持不变,如果应力波在桩基中均匀传播,则表明桩基的完整性比较好。如果应力波的波形、波速、波峰值发生变化,则表明沿桩基在长度方向上存在缺陷。同时,在桩基存在缺陷部位应力波将发生突变,从而使得应力波发生透射波、反射波或者散射波等现象。由于,无损检测对桩基不产生破坏,所以特别适用于桥梁工程的桩基完整性的检测工程中。

(二)高应变检测

这种检测手法应用的时间已经相当长,它主要是对桩的竖向抗压承载能力与设计要求是否相符进行判定。使用这种方法对桩身的预制桩接头以及水平整合型的具体缝隙等各种缺陷进行判定时,能查明其是否能够对竖向抗压的具体承载能力产生影响,并在此基础上对缺陷的程度进行合理判定。这种方法已经普遍应用于一些地区。就目前情况来看,国内外运用的高应变法的测试与结果分析的主要基础还是一维杆拨动的相关理论,没有将桩和土之间互相作用的相关机理考虑在内,因此,在对承载力进行测试时,运用这种方法有一定程度的局限性。

(三)低应变法

这种方法主要是对桩身的完整性进行检测。很多缺陷或者是质量事故都在流水处或者是底层的变化处发生,底层的变化会导致反射波的产生从而影响波形,所以要对地质资料进行查看,了解施工的具体记录,从而确定缺陷的具置。定量分析软件能帮助我们判定基桩缺陷的具体程度,虽然这一软件有一定的不足之处,但是它对应力波在桩身进行传播的具体过程进行了分析,只要保证桩周选择合理的土参数,就能起到一定的效果。在运用低应变法进行检测时,不断缺陷属于什么样的类型,其共同的表现就是桩的阻抗减小,不能区分缺陷性质。

1.低应变动测法的适用范围介绍

公路桥梁工程桩基低应变动测法的适用范围对测量影响是十分巨大的,其中公路桥梁工程桩基测土阻力是主要因素,测土阻力包括两个部分:动土阻力和静土阻力,后者是主要影响因素,其特点可以概括如下:(1)消减反射波峰值;(2)加快应变力衰减;(3)动土阻力波的产生限制了可测桩基的长度。

通过总结实际公路桥梁工程桩基施工过程中的经验教训,在公路桥梁工程桩基中采用低应变动测法对公公路桥梁工程桩基进行检测时,公路桥梁工程桩基的长度通常在5~50m的范围之间,公路桥梁工程桩基的半径一般需小于0.9m,尽管一些长度大于50m的公路桥梁工程桩基仍能够获得桩底的应力波信号,然而因公路桥梁工程桩基的承载力较大,公路桥梁工程桩基的一些局部缺陷、深度缺陷的反映不够准确,同时也会受到公路桥梁工程当地地质条件的影响。

2.低应变动测试过程分析

低应变动测试过程中,测量人员为了提高公路桥梁工程桩基测量结果的精确性和准确性,要特别注意以下几点:选取测量点和锤击点、安装传感器等。

(1)选取测试点。测试点的选取应该以公路桥梁工程桩基直径为选取依据,选取原则要保证公路桥梁工程桩基测试点满足实际测量的需求,通常情况下,公路桥梁工程桩基直径不小于0.15m,基桩测量点的选取应该大于5个,而且要保证和钢筋笼的间距在15cm以上,选取的方式要保证公路桥梁工程桩基测量点均匀,打磨处理应该仔细认真,保证后续公路桥梁工程桩基施工正常进行。

(2)选取锤击点。公路桥梁工程桩基检测过程中的锤击点适宜点为相距传感器20~30cm的位置,如果锤击点与传感器间距离太近,锤击的冲击力可能对传感器造成干扰,而若锤击点与传感器间距离太远,就可能有横波的影响产生波形震动现象,这将无法准确反映公路桥梁工程桩基的状况。所以锤击点和传感器位置选取的好坏直接决定着公路桥梁工程桩基检测效果,可以聘请公路桥梁工程桩基检测专业技术人才进行测量检测,保证公路桥梁工程桩基检测结果满足设计要求。

(3)传感器的安置。按照公路桥梁工程桩基测试点的选取情况来确定传感器的安装,粘贴方式是最为常用的安装公路桥梁工程桩基检测传感器的方法,因此这就要求在公路桥梁工程桩基的顶部干燥的时候,比较常用的粘贴剂包括:橡皮泥、黄油、石蜡、等,粘贴层的厚度应该适中,避免过厚造成公路桥梁工程桩基检测传感器应力波接收不准确的情况。

三、加强无损检测技术在桥梁中应用的措施

(一)加强无损检测技术的创新

技术创新是将无损检测技术充分运用到公路桥梁检测中的首要前提。因为公路桥梁建设技术的发展会带动公路桥梁结构、用材等的变化,使得检测的难度加大,现有的检测方法不一定都能完成相应的检测工作,所以需要新的测量方法才能有效的完成,所以将加强技术的创新尤为重要。例如引进国外先进的检测技术、建立实验室进行相关研究、对现有检测技术进行改进、结合公路桥梁检测的实际进行相关研究等都是加强技术创新的有效方式。

(二)提高相关检测人员的素质

在公路桥梁的检测中,经常要用到各种仪器设备和各种检测技术,而且使用这些仪器设备和技术的要求很高,因此需要相关工作人员具备较高的专业素质,才能顺利的完成检测的任务。提高相关工作人员的素质可以进行岗前培训、定期组织员工学习无损检测技术的各种知识、开展无损检测技术知识的讲座、录用专业的高水平的相关人才等。只有这样才能为公路桥梁检测的顺利进行提供更多的人员基础,最终取良好的测量效果。

结束语

随着我国交通业的不断发展,已建成的道路桥梁的检测成为维修、维护的重要依据,通过正确有效的检测技术应用,管理者能够更加明确地了解道路与桥梁目前的运营状况,从而形成科学决策,另外检测技术还对道路与桥梁的设计产生正反馈的影响,不断提高。无损检测技术是对道路桥梁进行无损伤性的检测,能够保证交通正常进行,经济活动不受干扰。我国目前要不断加强无损检测技术的研发与人员培养,不断进行技术推广试验,提高适用性,通过技术与管理双重作用,实现道路与桥梁的质量保证。

参考文献:

[1]谭敏,揭选红.无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用思路研究[J].科技资讯,2010,10:92+94.

[2]徐晓东.超声波无损检测技术在桥梁健康状况评定中的应用研究[D].吉林大学,2008.

[3]李波.桥梁桩基缺陷的声波透射法检测及其对承载力的影响[D].长安大学,2013.

[4]李学军.在役桥桩病害导波无损检测的数值模拟与实验研究[D].中国地质大学(北京),2012.

[5]孙卫强.低应变反射波法在桥梁桩基检测中的应用[J].江西建材,2012,02:198-199.

桩基检测技术论文范文第4篇

关键词:桩基工程,桩基检测,应用

中图分类号:TU473.1文献标识码: A

引言:随着科学技术的发展,我国建筑业也迅猛发展。发展速度加快的同时,建筑工程的质量也受到了越来越多的关注,桩基是建筑中的基本形式,使用范围很广泛。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。

1、桩基工程检测的重要性

桩基在建筑工程中有着至关重要的作用,作为建筑物基础的桩基工程可以完美的将结构上部荷载逐级传递到较深地层中。桩基一旦基础失稳,势必造成整体建筑物破坏。因此,桩基的设计、施工和检测是桩基安全与稳定的先决条件,同时也是确保桩基础安全与可靠必不可少的三个环节。正是因为桩基是隐蔽工程,其检测和事故后的处理均较困难,因此,在桩基设计前和施工后都需要进行必要的试验和检测,以保证桩基工程的质量。

虽然我国桩基工程较为客观,但其中仍存在着各种问题,急需解决。桩基的施工质量不佳是较为普遍的问题,甚至有偷工减料的现象,如果不及时查出并采取补救措施,将会对整个工程造成无法估量的损失。但是,从另一方面看,我国的桩基工程中,也确实存在着严重的浪费现象,最主要的原因是没有充分发挥桩的承载力,设计没有按照规定的程序,根据试验资料提供的桩承载力进行设计,而是按自己保守的估算来设计桩数和桩长等,从而造成了桩基工程的极大浪费。

可见,为了保证建筑物的质量,我们必须保证桩基工程质量,而对桩基工程进行检测是保证其质量的基础,所以我们必须及时进行桩基的检验和测试。

2、低应变动测法

低应变动测法在桥梁桩基检测中应用尤为广泛,其工作原理是:使用小锤敲击桩顶,通过粘接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,从而获得桩的完整性结论。低应变动测法检测工作较简单、方便,而且检测速度较快(一天可测过百根桩),但如何获取好的波形、如何能较好地分析桩身的完整性,这是检测工作的关键,下面就各要点进行讨论。

2.1适用范围

低应变动测法在实际工作中也有一定的局限性和适用范围,在方法选择及实际操作中切不可忽视,该方法是采用一维应力波理论来分析桩土体系的动态响应,其主要假设为:桩的长度远大于直径。用手锤敲击桩顶产生的应力波,其波长一般在1 m至几m之间,理论分析表明,一维弹性杆中波长应大于10倍杆径,这样一维波动方程的解才是精确的。而在锤击大直径桩顶产生压缩波后,会产生两种特殊的现象:一是沿桩体传播的弥散现象;二是横向惯性现象。因此,时域曲线不但有纵波存在,还有横波存在,而大直径桩中波速是频率的复杂函数,限制着可测桩的直径。在实测中,桩侧土阻力特别是动土阻力对应力波传播的影响非常大,表现在以下方面:

1)导致应力波迅速衰减;

2)影响缺陷反射波幅值;

3)产生土阻力波。

以上原因在一定程度上为桩基检测带来负面影响,主要是限制了可测桩的长度,根据实测经验,可测桩长限制在5至50 m,桩基直径在1.8 m之内效果较好。当然,超过50 m长的桩也有得到桩底反射信号的经验,但基于桥梁桩承载力要求高,大部分是单桩单柱结构以及低应变反射信号对局部缺陷、深部缺陷反映不敏感,受地质变化影响较大等原因,提出了以上限制。

2.2测试系统

测试系统组成成分复杂,该系统主要是由信号采集仪(可与计算机联为一体或测试后再与计算机相联对信号进行处理)、传感器、力锤、打印机等组成,在实际工作中以其为检测工作服务。

2.3测试过程

测试过程是获取好信号的关键,在测试过程中也应该注意很多问题。主要应注意:一、测试点数依桩径不同、测试信号情况不同而有所区别,桩径为120 cm以上的测试3至5点,测试点距钢筋笼不少于10 cm、于桩中心及四周均布,测试面须打磨,以保证传感器与桩头粘贴良好。二、锤击点宜选择距传感器20至30 cm处(不必考虑桩径大小),因为距离太近,锤击冲击力对传感器影响太大,距离太远时又有横波影响,产生波形振荡。锤击点不必打磨平整,如已打磨必须加橡胶垫,否则会引起波形振荡,不能反映实际桩身情况。三、传感器根据上述第一条点位置安装,并注意选择粘贴方式。一般用石蜡、黄油或橡皮泥(在保证桩头干燥,没积水的情况下)粘贴,夏天使用橡皮泥较好,冬天用黄油则能产生较好的粘贴效果,注意保证粘贴层尽量薄,以免实测信号失真。四、尽量多采集信号(1根桩不少于10锤):在不同点、不同激振的情况下,观测波形的一致性,以确保波形真实及不漏测。

2.4波形分析

波形分析工作中也有一系列的工序及注意事项,比如在进行波形分析前,应了解所测桩位的地质情况、桩基施工方法,桩顶是否有护筒及护筒深度,因为没护筒的桩头常是扩大后恢复的,会出现浅部缩颈,而有护筒则易出现护筒底扩孔信号。了解上述情况后,再看桩底反射信号,桥梁桩基较深,但大部分为嵌岩(弱风化基岩)桩,故桩底反射信号经放大后可很清楚判定。但有几种情况对桩身的完整性是较难判断的:一、桩身穿透溶洞,在溶洞处有较明显扩孔信号,影响桩身及桩底信号判断。二、桩基埋入基岩过深(部分桩入基岩超10 m),在进入基岩处,由于桩身混凝土与基岩粘合较好,形成整体,故在该位置出现嵌岩信号,影响桩底信号判断。三、桩底持力层为泥岩或软弱石灰岩,由于岩质较软,未有很明显反射信号或嵌岩信号,影响桩底信号判断。

在实际工作中以上判定方法也有自己的局限性,对于一、二两种情况,低应变动测法不能解决,只能用其它检测方法验证。对于三种情况,在有实际抽芯对比的情况下,可给出结论。以上3种是较特殊的情况,但在实测中,遇到的情况会更多,应仔细分析,多作对比,对缺陷下定义时,不能过于武断。低应变动测法较难区分局部混凝土胶结差、离析、缩颈等情况,也较难区分扩孔、地质变化、嵌岩等情况,故只能对信号作有程度的区分和大致定性,而不能过于夸大地下结论,如承载力、混凝土强度、缺陷类型、大小等。

3、结束语

桩基是建筑工程的基础,桩基的质量直接影响到建筑工程质量,不仅施工单位要保证其施工质量,桩基检测单位必须严格执法,只有具有合格的质量保证,才能够保证建筑工程整体的质量。因此说,桩基检测单位和桩基检测人员应当严格遵守职业道德,严格执行桩基检测的相关规范,通过有效的约束力保证桩基质量。

参考文献

[1] 张智彪.刍议桩基检测技术在建筑工程中的应用[J].中国房地产业,2012(02).

[2] 王永梅.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,2012(02).

[3] 曹建红. 浅谈几种桩基检测技术在建筑工程中的应用 [J].城市建设理论研究(电子版),2012(01).

桩基检测技术论文范文第5篇

关键词:桩基检测静载试验高应变动力检测低应变动力检测

前言

桩基是隐蔽工程,支撑着地面上的构筑物,它是建筑物的基础,其质量优劣直接影响到这些建筑物的安全。在桩基础的施工过程中,桩基检测是一个不可缺少的环节。近年来桩基础在高层建筑和铁路建设中广泛使用,随着建设单位对工程质量要求的提高,基桩检测技术将发挥越来越重要的作用。

一 、桩基检测技巧

1桩基检测技术

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:桩能将桥梁上部结构的荷载传递到深层稳定的土层上去,从而大大减少基础沉降和不均匀沉降。多年工程实践证明,钻孔灌注桩是极为有效、安全可靠的基础形式之一,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

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。

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。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。

二 、桩基检测技术在工程上的应用

某办公楼为地上十四层,地下一层的高层办公楼,采用框架结构,总建筑面积38818.6m2,其基础采用钢筋混凝土预制桩。经勘探,场地地基根据其工程特性的差异,自上而下分为四层,分述如下: 粉土层、粉质粘土层、砾砂层和强风化泥岩层。基桩设计参数要求如下:桩径为φ500mm;桩长为10-12m;工程桩总桩数为170根;单桩承载力特征值2000kN;混凝土强度等级:C40;桩端持力层为砂砾层。本次工程实践中针对场地环境和地质条件,主要采用了如下几种检测手段:①成孔质量检测,检测数量40个;②试桩载荷试验,检测试桩数量3根;③高应变动力检测,检测数量10根;④低应变动力检测,检测数量30根。

1 成孔质量检测 本工程中基桩成孔质量测试采用的仪器设备主要有JJC-1A型孔径仪、JNC-1型沉渣测定仪、JJX-3A型井斜仪、深度记录仪(充电脉冲发生器)、电动绞车、孔口轮等组成。分别对成孔的孔深、孔径、孔斜及沉渣厚度进行了检测。检测结果:设计孔深介于10.45m~11.94m,实测孔深介于10.60m~12.20m,所有检测桩均大于设计要求孔深。实测局部最小孔径介于451mm~471mm,局部最大孔径介于524mm~633mm,无最小孔径

2 静载试验检测 本次工程中,根据设计要求,对试桩检测过程中的3根试桩分别进行单桩竖向静载试验。本次检测使用的主要设备有:武汉生产的静载试验成套设备RS-JYB,主要包括主机、中继器、控载箱、5000kN千斤顶、位移传感器等。另外还有钢梁、压板等。检测方法如下:本次竖向静载试验,采用锚桩反力装置与配重联合加载法,即在试验桩桩顶放置千斤顶,再放主梁、次梁,次梁连接4根锚桩,同时在次梁之上堆放预制桩作为配重。对桩的加载方式采用快速维持荷载法,即逐级加荷,加荷后隔15min读一次数,每级加荷时间为2h。预计加荷为8级,每级荷载增量均为500kN。如果中间出现破坏荷载,则停止加荷。检测结果3根桩的极限承载力平均值为4000kN,最大极差为0,不大十平均值的30%,故单桩承载力的特征值(标准值)为4000=2.0=2000kN,符合设计要求。

3 低应变动力检测 根据《建筑桩基检测技术规范》规定,低应变方法适用于检测混凝土桩的桩身完整性,判断桩身缺陷的程度及位置,并要求根据桩身完整性检测结果,给出每根桩的桩身完整性类别。本次工程实践中共对工程桩中的30根桩进行了低应变动力测试。检测仪器由采用FDP204PDA型动测分析系统,加速度传感器,力棒组成。检测方法是:在桩顶放置一只加速度传感器,接受锤击过程中产生的加速度信号,通过FDP204PDA型桩基动测系统放大和A/D转换,变成数字信号传给微机,信号经计算机处理后,在屏幕显示实测波形,每根桩布采集点一个,每点采集5~6锤信号。将存储在磁盘上的测试信号在时域内进行处理,根据应力波反射等价地将实测速度信号通过时域由频域辅助,分析不同部位的反射信号,据此分析每根桩的桩身完整性。检测结果:其中:I类桩28根,满足设计要求;II类桩2根,满足设计要求。

4 高应变动力检测 本次工程中共对工程桩中的10根桩进行了低应变动力测试。检测仪器采用FEI-C3型动测分析系统,该系统由486/40微机,12位A/D转换器,加速度传感器,力传感器、重锤组成。检测方法是:将两只加速度计和两只应变式力传感器,分别对称安装在桩侧表面,锤自由下落锤击桩顶,瞬时冲击力产生的加速度和力信号,通过FEI-C3型桩基动测系统放大和A/D转换,变成数字信号传给微机,信号经过计算机软件处理后存入磁盘,同时显示实测波形,然后,将存储在磁盘上的测试信号进行回放(力、速度),利用FEIPWAPC软件进行曲线拟合分析,得出单桩竖向极限承载力。检测结果:所检测的10根桩的单桩竖向极限承载力基本值均位于2178kN~2342kN之间,单桩竖向极限承载力平均值为2260kN,故根据本次高应变检测结果综合判定单桩极限承载力为2260kN。

三、小结

桩基检测技术论文范文第6篇

[关键词]桥梁桩基础;无破损;检测技术

中图分类号:V448.15+1a 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)11-0154-01

引言

社会经济的快速发展,对桥梁等交通设施建设的要求也在不断的提高,而桥梁桩基础是桥梁工程的重要部分,其质量的好坏往往决定着桥梁的性能,但常规的检测方法又具有一定的局限性,因而研究无破损检测技术具有积极的意义,以下做简要的论述。

1.桥梁桩基础常见的病害及成因

桥梁桩基础是地基加固的主要形式,也是整个桥梁结构的承压构建,但是在施工中存在用料不规范、操作不按流程、施工队伍素质不齐、设备不精确、地质环境影响等,都会造成桥梁桩基的缺陷,而桥梁桩基常见的缺陷有以下几类。

1.1 桩基桩径缩小

桩径是决定桥梁竖向承压能力的关键指标,但桩径缩小是比较常见的施工问题,会导致抗弯能力减弱、承载不达标等问题,桩基桩径缩小主要有三个方面的原因:其一,地质构造含有承压水的地层时,地下水的冲刷导致砂浆流失,桩径缩小;其二,地质条件不良,桩基周围土层遇水后向桩孔中突起致使桩径缩小;其三,钢筋绑扎过密导致流动性差,部分钢筋外漏导致桩径缩小。在此类缺陷桩基中,需要对波形进行分析,产生相反的反射波,缩径越大,振幅就越大。

1.2 混凝土桩基沉渣

此类问题主要发生在施工过程中,在钻孔灌注桩进行混凝土灌注之前没有进行彻底的清洗,导致桩基本身的强度降低。混凝土桩基沉渣也有可能是没有及时进行灌注导致的,与施工的组织规划有关。当桩基础底部为弱风化围岩时,产生同向反射波,波速急剧下降,周期变长,主频变低;当桩基础很短强度高时,产生较强的同向反射波。

1.3 混凝土桩基离析

在桥梁桩基施工中,由于搅拌不均匀,成形之后的混凝土必然出现性能上的波动,如胶结不好,或者是桩孔内存在大量的积水导致骨料受到冲刷,在桩基沉积,但砂浆浮在骨料之上,造成桩基离析的问题。此类桩基础会出现波形小范围的畸变,严重时波峰会消失,最后出现低频合成波。

2.桥梁桩基础无损检测技术研究

2.1 人工激震动测技术研究

通过人工激励的方式产生地震波,地震波传递之后产生反射,接收器接受之后可以进行分析。由于地震波传播的介质是非均匀性的,必然会产生反射,地震波在桥梁桩基中出现衰减,波能转化为热能。如果桥梁桩基存在缺陷,波速降低,传播时间增加,地震波信号发生散射而衰减。根据传播方向和波动介质点振动方向的差异,可以将波形分为横波与纵波,其他形式的波也能分解为横波与纵波。横波传播方向与质点振动垂直,质点位置发生剪切应变,但横波只能在固体介质中传播。纵波是指传播方向和质点振动相同的波,由于交变拉压应力的存在,出现伸缩变形,在气体、液体和固体中都能传播。

在采用人工激震动测法检测桥梁桩基时,地震波遇到桩基缺陷产生反射波,反射波相关于缺陷桩基的阻抗。缺陷桩基界面阻抗不同时,就会产生地震反射波,发射波与入射波振幅的比值即为反射系数。传感器接收到波形的参数之后,如频率、声速、振幅等,对桩基的缺陷进行分析,可以判别桩基的问题,离析桩、缩径桩、断桩等缺陷在人工激震动测技术下,其波形的表现会出现差异,通过这些差异来进行鉴别。传统的桥梁桩基检测,在桩顶安装传感器,并进行激振,获取数据之后判断桩基的质量,但是传统的检测方式会有诸多的干扰,需要检测人员有较高的分辨能力。而人工激震动测法能有效分离干扰波,利用两点之间的缺陷时进行波速计算,有效应对深度缺陷的检测。

2.2 声波透射法

声波透射法是当前应用较为广泛的一种无损检测技术,声波在不同的介质中波形具有差异,在缺陷桩基中传播时可以体现出来。缺陷桩基的混凝土材料不均匀,产生不同声阻抗声学界面,声波沿着不同的蓝截面传播,衰减快,能量散射也比较严重。桩基混凝土中产生诸多的散射波和折射波,散射波与折射波相互叠加会有声能散失,声波在缺陷桩基中会绕着缺陷进行传播,传播路线不是直线,声时变大,声速减小。声波在遇到缺陷截面时发生多次的折射和反射,声能出现衰减,频率和波幅减小,整个波形发生畸变。在声波透射检测法中,需要在灌注之前预留孔道,并在预留的孔道中埋设声波探测管,移动探测仪和接收仪,移动时注意方向和高度,逐步获取桩基横截面的数据,由物理参数来判别桩基的完整性,声波透射法对桩基的孔径和长度要求不大。声波透射法的检测中,如果实测声速值低于混凝土声速临界值,可以判定桩基存在缺陷;所检测测点声速值很小,并且趋于收敛,判定时采用声速低限值进行,如果声速值低于底限值,则判定为异常桩基。

2.3 低应变动测法

低应变动测法对于桩长远远大于桩径的情况比较实用,用振动仪对桩顶进行激振,周围土体和桩身会产生振动,通过桩基本身的应变计将桩基振动的速度和加速度传递给接受装置。低应变动测法检测方法简单、速度快、范围广而被广泛应用,如果桥梁桩基本身存在断桩、缩径、扩径等差异性界面,弹性波在传播时产生反射,传感器对声波进行处理,以便进行数据分析。通过研究桩土之间的动态响应,达到判断桩基的长度及质量问题。随着技术的发展,低应变动测法检测的精确性也越来越高,受到广泛的重视。

2.4 高应变动测法

高应变动测法的成本低,其组成的部分包括传感器、分析仪、激振设备和测量仪等,主要用于检测桩基的竖向承压能力和桩基的完整性,在桩顶施加竖向载荷,然后收集桩基相关动力系数,主要是速度与力的时程曲线,进行分析计算,从而判断桩基的竖向承压能力和质量问题,高应变动测法在高程摩擦型桩基和摩擦型桩基的检测中比较常用。

3.桥梁桩基础无破损检测的技术要求

在进行桥梁桩基础无破损检测时,需要注意几个方面的技术要求:其一,桩头处理,处理桩头,确保清理干净,平面整洁、干燥,便于后续的检测;其二,桩基础的强度要求,由于是无破损检测,在检测中不能削弱桩基础的性能,一般要求达到桩基础龄期达到10天以上,能够很好的保护桩基础;其三,传感器的选择与安装,桩基础的缺陷检测需要保证精度,因而检测设备的选择和安装至关重要,传感器是核心设备,要求精度高、灵敏性好,安装位置要根据桩径的大小合理选择,避免漏测的情况,此外,传感器必须固定好,以免差生较大的误差,影响桩基础缺陷的分析;其四,所有的检测仪器必须无故障运行,同时仪器必须连接好,处于最佳的工作状态;其五,检测后的设备保养维护,桥梁施工现场的环境比较复杂,对仪器设备会有一定的影响,因而检测后需要进行设备的维护保养,为下次的检测打下良好的基础,同时也能避免成本上升的问题。

4.结语

桥梁桩基础是桥梁建设中的重要部分,对于桥梁的性能有很明显的影响,而桥梁是当今交通基础设施的关键,影响着社会经济的运行,因而研究桥梁桩基础的质量问题具有积极的意义。随着技术的发展,追求缺陷无损检测,既能达到质量控制的目的,又能节省成本,减少破坏作用,因而研究无破损检测技术十分重要。

参考文献

[1] 张冠男.既有桥梁桩基无损检测技术研究[J].华南理工大学.2013-06-01.

桩基检测技术论文范文第7篇

【关键词】超声波CT技术;桥梁桩基;检测;应用

引言

在建设桥梁的过程当中,一般都采用钢筋砼灌柱桩基础,这样的结构往往由于施工出现瑕疵而影响这个桥梁的整体安全。因此,桥梁基础的质量安全问题也就成为检测环节当中的重中之重。然而以往的检测方法往往要求对桥梁的主体结构进行取样,这多少都会影响桥梁的整体性以及一致性。而超声波CT技术则完全不用担心影响桥梁的美观性,也不用通过对桥梁进行取样,简单的操作,高精度的测量,检测结果的清晰使现在我们对于桥梁的检验程度越来越高。

1 超声波CT技术的检测方法

超声波CT的检测主要是在桥梁桩基浇注的过程当中,检测人员会沿着桩轴的外侧放置一些用于检测数据的声测管,这种声测管可以对于桥梁桩基内部的缺陷进行探测,探测的方法主要有两种,分别为对测法和斜测法。当检测人员接收到声测管发出的信号之后,会根据这些信号编辑成衡量桩基构造的参数,然后根据这些参数的统计与分析,就可以确定缺陷发生的大致范围,最后通过精确的定位得出发生缺陷的具置。当然这种测试方法有一定的局限性,测试结果只能确定缺陷的大致范围,对于缺陷的具体情况比如缺陷的大小,分布范围无法做出精准的测算。这样的结果可能对于以后的检修工作产生一定的困难。因此,在运用超声波CT技术的同时会适当的加入一些成像无损技术,这样就可以解决上述未曾解决的对于缺陷大小,分布情况的问题了。这种高端的技术不仅可以得出精确的检测结果,同时对于桩基内部的情况也可以做出清晰的图像以供参考。

2 超声波成像技术应用桩基检测的原因

超声波CT技术原用于医院的诊断当中,而正是因为在医学诊断当中的广泛引用,提高了超声波CT技术的重视。这种技术是以提高射线理论的旅行实践来延迟借助古典Radon的变化实现反演。而后来又发展出通过波动方程为基础的层析成像方法,这种方法主要应用于固体介质的检测,目前针对煤炭资源的开采,石油的发掘以及对于各地地质的勘探,并且得到了广泛的应用。由于这种方法能够清晰的识别缺陷,同时还具备较高的分辨率,因此对于桥梁桩基的检测也有较高的效用。对于桩基的检测主要有桩基结构的稳定以及承载能力,同时还可以检测出疏密程度,空洞,夹泥等现象。

3 超声波CT技术的工作步骤

超声波CT技术主要包括对于数据的采集,对于数据的处理以及结果的研究这三个阶段。在这三个阶段当中,最关键的就是对数据的处理,数据处理主要包括以下步骤,第一进行模型的建立以及参数化,第二对数据进行正演计算,第三部进行反演以及图像的重建,第四步对反演的结果进行分析。而在这些步骤当中正演的计算以及对于反演图像的分析是最重要的。下面主要介绍其中最重要的正演计算过程。

根据弹性波波传播理论以及CT技术的不同,超声波技术可分为大致的两类,第一种就是波动方程层析,这种方法是在波动方程上将微分波场进行反投影,同时根据运动学的基本规律对层析成像的投影进行计算,这种方式计算的过程较为简单,操作方便,但是精度相对较低。第二种方法就是射线理论层析成像。这种方法忽略了地震波动力学的特征,是在射线路径上将桥梁的内部构造进行反投影,然后同样根据动力学的特征以及层析成像技术对结果进行计算。这种方式的操作较为繁琐,需要耗费大量的实践,但是精度较高。而对成像投影的计算方法还有很多种,例如打靶法,近似弯曲法以及弯曲法等等,这些方法也都在不断的探索当中,相信在逐渐的进展中会取得不错的效果。

4 对于成像结果的数据处理

超声波CT技术对桩基检测之后,仪器会显示多种图像的数据,这些数据能够真实的反映出砼结构内部的实际情况,要解读这些数据,一般要采用一个超声波层析成像软件的系统,这种系统是利用VB语言开发的,它的系统核心主要完成对图像的正反演数据的处理。在对正反演数据进行处理的过程当中,主要有四种层析反演方法,分别是最小二乘共轭梯度,代数重建方法,奇异值分解方法以及LSQR方法。使用该系统可以根据使用者所选的反演算法进行层析图像的数据处理。而这些选择只需要在系统的主界面上就可以输入。

5 超声波技术的发展前景

由于超声波技术在桥梁桩基的检测中不仅对桩基没有损伤,而且检测效率较高,方法较为简便,能够直观的看到检测结果,因此超声波检测技术在以后的检测技术手段中必然占有很高的地位。

首先超声波技术会逐步应用到三维层析成像。普通的层析成像是将立体的检测对象分解成为二维的薄片,然后对很多的二维薄片进行缺陷分析,这种方法不仅耗时耗力,同时检测结果容易出错。相反,三维层析成像不仅可以直观的反映出检测对象的缺陷分布,同时加入超声波技术,还可以极大的降低内存的消耗以及CPU的占用情况,同时三维层析成像加入超声技术,还可以降低正反演的计算过程,计算过程也降低了很多。因此,这种技术在以后的探测领域必将得到很好的发展前景。其次就是多参量层析成像方向。以往的声波层析技术知识根据单一的观测数据进行反演单一的物理量,同时各个物理量之间联系万千,如果想确定每个物理量的准确值,难度很大。而如果将多参数同步反演加入超声波的成像研究方法,就可以实现多种参数同时求解。而这种反演方法对于多参数的多分量的分析无疑是最佳的办法。最后就是基于波动方程的层析成像。基于射线理论,在桥梁桩基中的层析成像方法由于具有较高的信噪比,传播方式单一,具有一定的局限性,而如果波动方程的层析成像应用超声波技术,会克服以上的缺陷,同时超声波技术还可以提取桩基中的全部信息,这比仅仅利用射线跟踪层析成像更能直观的反映其中的结构内容,因此也必将成为未来层析成像的重点发展方向。

6 结语

通过上述的分析我们可以得知,超声波CT技术应用于桥梁桩基的检测,具有较高的分辨率,反映情况真实准确,并且具有很好的灵敏度,特别是对于缺陷的定位具有其他方法不可比及的精度。然而这种方法也有它的缺点,成本高,一些小的工程很难想象应用这种检测方法,因此如何降低成本,更加完善超声波CT检测技术的系统功能成为我们需要开展的重要课题。

参考文献

[1]赵明杰,徐蓉,超声波CT成像技术以及其在大型桥梁桩基无损检测中的应用,[J],重庆交通学院学报,2001,20(2):73—86

[2]邓喜贵,李敬贵,朱子军,声波层析成像技术用于沙砾石层中灌浆成墙质量检测[J],东北水利水电,2000,18(6):50—51

[3]常旭,卢梦霞,刘一克,地震层析成像反演中3种广义解的误差分析与评价,[J],地球物理学报,1999,42(5):695—701

[4]杨文彩,肖建媛,层析成像新算法以及其在工程检测上的应用,[J],地球物理学报,1994,33(2):239—244

桩基检测技术论文范文第8篇

近年来,随着我国经济的飞速发展,推动了交通运输业的发展速度,各类公路桥梁工程日益增多。在桥梁工程的建设过程中,桩基础是应用较多的一种形式,为了确保桩身的完整性及其质量,需要在成桩后,对其进行检测。声波透射法以其自身诸多的优点,被广泛应用于桥梁工程桩基检测当中。基于此点,本文首先对声波透射法检测技术进行概述,并在此基础上对桥梁桩基检测中声波透射法检测技术的具体应用进行研究。

关键词:桥梁;桩基检测;完整性;声波透射技术

中图分类号: K928 文献标识码: A 文章编号:

一、声波透射法检测技术概述

(一)检测原理

声波透射法检测的基本原理如下:在桩内预埋一定数量的与桩身纵轴平行的声测管,并将声波发射装置置于测管当中,再将由发射系统传送出来的电信号转换为脉冲信号向桩身内部进行辐射,借此来对桩身混凝土进行逐点、逐段的探测。在检测过程中,声波会在混凝土中进行传播,当其到达一个声测管之后,便会被置于其中的声波发射换能装置接收,装置接收到的声波信号会由于各个部分混凝土质量的不同,而使频响和波形发生相应的改变,通过这些特征变化,可对桩身混凝土是否存在缺陷以及缺陷的准确位置进行判断,从而得出桩身的整体质量状况。

(二)声波透射法的优越性

声波透射法在检测方面巨头以下优点:其一,检测较为全面、系统,检测范围能够有效覆盖整个桩身长度的各个断面;其二,检测结构直观、可靠、准确。全桩长的断面扫描检测,加之短距离时声波对小范围的缺陷也十分敏感,能够准确测出桩身上各处缺陷在深度方向的具置以及径向范围,有助于桩身缺陷分析与处理;其三,由于声波透射法能够对整个桩身进行检测,所以检测过程不会受到桩长和桩径的限制,并且整个检测过程也不会受到施工场地的制约。正是因为该检测技术具有的种种优点,使其在桥梁建设工程中获得了广泛应用,通过声波透射检测,能够对桥梁工程项目的施工质量进行有效控制。

二、桥梁桩基检测中声波透射法检测技术的具体应用研究

在桥梁工程建设中,对桩基进行完整性检测是非常重要的环节之一,其直接关系到桥梁的整体质量。下面本文重点对声波透射法在桥梁桩基检测中具体应用进行研究。

(一)检测前的准备工作

1.声测管的选用。现阶段,声波透射法检测中,常用的声测管主要有以下几种:钢管、塑料管和波纹钢管等。这几种声测管在使用方面格局优缺点,但不管选用何种管材,最为基本的要求是其都必须具备足够的刚度和强度,以确保在混凝土灌注过程中,管材本身不会发生变形和破损,并且还要具有足够大的透射率。在上述几种管材中,钢管具有安装方便、刚度大等优点,并且在埋入桩身之后能够基本保持良好的平行度和平直度,此类管材在大直径钻孔灌注桩的检测中应用较多,其唯一的缺点是价格比较昂贵;塑料管本身由于声抗率相对较低,从而使其具备较好的声透性,但因为塑料材料具有热膨胀性,当混凝土固结时,会由于温度下降使塑料管发生径向和纵向收缩,这样极有可能是塑料管与混凝土局部分离,从而形成空气或是水分的夹缝,由此便会造成反射强烈的界面增大,最终可能导致判断失误,此类管材仅适用于小桩径的检测;波纹钢管的优点是管壁较薄、抗渗性好、高耐压、高强度、省钢材等,唯一的缺点是管材本身柔性较大,在安装过程中需要保持其与轴线的平行。在实际工程中,可按照桥梁桩基的性质选取最为合适的管材作为声测管,在没有特殊要求的前提下,尽可能采用波纹钢管,这有助于提高检测结果的准确性。

(二)声测管的绑扎与埋设

1.通常情况下,可以采用焊接或是绑扎的方式将声测管固定在钢筋笼的内侧,并在成孔后、灌注前将其一并随钢筋笼下放至桩孔当中。在埋设时声测管应置于桩底位置处,若是被检测的桩基采用的不是常规配筋,则应当在无钢筋笼的位置处设置加强箍筋,以此来确保声测管的平行度;当声测管壁相对较薄时,若是采用焊接固定的方式,为避免焊接过程中造成声测管被焊透的情况发生,应每隔3m左右使用较粗的铅丝进行绑扎,并且只需要在管口的接头位置与主筋出进行焊接即可。

2.在没有特殊要求的前提下,声测管的内径应尽可能选取50-60mm的为宜,同时导管的底部应当采用钢板或是套管封堵,并再上端加盖,管口位置应当略高出桩顶10mm左右,并确保所有声测管的高度一致。此外,在同一标段内的声测管应当采用同一种管材,这样便于扣除零声时中的误差。

3.声测管的连接与埋设质量不仅是确保检测工作顺利进行的关键之所在,而且也是决定检测数据准确性与否的重要环节,在工程实践中必须对本环节予以足够的重视。桩身内部的混凝土波速应以该距离除以两根管间的声时得出,若是桩身某一段声测管向内部弯曲时,它的波速有可能偏大,这样容易造成等级偏差,必须采取相应的措施确保声测管的垂直度。

(三)桩基检测

1.检测仪器。通常情况下,声波透射法的检测仪器主要是由数据采集系统和换能装置组成。所谓的换能装置又被称为发射与接收探头,此类设备的生产厂家较多,在选择时应当选取质量较好的设备,这有助于提高检测的准确性。设备购入后应当对其进行率定,确保声时准确、波形清楚后方可使用。在实际监测过程中,除了需要考虑换能装置的精确度之外,还应当按照测距的大小以及混凝土质量的优劣状况,确定最为合适频率。在正式检测前,应对系统的零声时进行确定,常用的方法有以下两种:一种是按照规范的规定要求进行公式计算,另一种是在现场进行率定,由于公式计算需要具体的数值,在此不进行详细介绍,仅对现场率定进行介绍。首先取现场切割下来的声测管两根,并向管内注满清水,然后将两根声测管紧靠在一起放置到水池当中,测量3个以上的数据取平均值作为零声时。

2.现场检测。对桩基的现场测试工作主要分为两个部分,一部分是检测数据的采集,另一部分是换能装置的升降,这两个部分的工作需要互相配合完成。首先,采用直尺对两根声测管的外径距离进行两侧,精确到厘米级,然后将该数据报给采集作业人员,并输入到检测参数的测距一栏当中。进行正式检测前,可先用假探头进行试放,以此来检查换能装置是否能够在声测管内自由升降,确保声测管畅通后便可进行正式检测。将接收换能装置通过放大器与声波检测仪进行连接,设定好仪器参数后便可开始检测,先将换能装置下放至测管底部位置,从下向上每间隔20-30cm左右设一个测点,进行数据采集,测试完毕后看是否存在异常测点,如波速或是波幅较低等情况,若是存在应当进行复测。

3.数据处理。现场检测工作完成之后,应当将图形用打印机打印出来,并将全部检测数据传输到计算机中进行保存,检测结果则应通过检报的形式发给有关部门,检测仪器应当妥善保管。

参考文献

[1]张宏.鲍树峰.马晔.大直径超长桩桩身缺陷的超声波透射法检测研究[J].理工大学学报(自然科学版).2012(35).

[2]郝一民.钱立军.肖明文.武汉天兴洲公铁两用长江大桥正桥声波透射法基桩检测技术要点[A].2007年隧道与地下工程施工新技术研讨会暨铁道基建科技信息网年会论文汇编[C].2008(1).

[3]贺玉龙.杨立中.郑永翔.声波透射法在旋喷桩复合地基加固效果评价中的应用[J].中国铁道科学.2008(5).

[4]方泽鹏.提高声波透射法检测基桩完整性的精度及过且过工程实例[A].2009年全国基桩、无损检测及岩土工程新技术研讨会论文集[C].2009(6).

桩基检测技术论文范文第9篇

关键词:桩基;无损检测;发展;优势

Abstract: due to the modern infrastructure construction of requirements and standards with the progress of science and technology promotion, the quality detection means also has developed rapidly. This paper pile foundation nondestructive testing of achievements in research at home and abroad are introduced, and two kinds of testing technology (dynamic measurement method, low strain launch wave method) development, analyzes the foundation pile nondestructive testing technology in actual application of their respective advantages, which mainly includes the transverse wave method, double speed method, super shock hair and longitudinal impedance profile analysis.

Keywords: pile foundation; Nondestructive testing; Development; advantage

中图分类号: TU473.1 文献标识码: A 文章编号:

1 引言

桩基无损检测技术属于工程物探发展出来的一个新领域,不仅成为隐蔽工程质量检测的一种重要手段,工程监理质量评估的重要依据,而且将还成为公路和铁路建设基桩工程中一种必不可少的质量检验手段。但是目前中国还存在大量码头、桥梁、公路和铁路桥桩基尚未彻底检测的,而且进行尚未普及检测和评估服役期的基桩的桩身质量,也没有形成较成熟的技术标准[1]。

桩基检测技术

2.1低应变发射波法

(1)反射波法技术原理

基于Hessein的一纬动力学理论发展而来的动测法目前应用最为广泛,该技术及应用的发展越来越成熟。其测试原理也在于此,某一急震力作于桩顶时,会使桩身产生纵向振动,而当应力波通以桩身为介质进行传播的过程中受到变异波阻抗时,自然会产生反射和投射效应,这种反射信号会由安装在桩顶的传感器接收及先关的仪器收集记录,再通过计算机软件处理分析获得波形和频谱曲线[3],最后根据波动理论进行分析桩身结构质量,对桩基工程质量做出客观的评估。然而因为手锤敲击的震击力相对小,一维波动理论本身也存在局限性,因此反射波法在实际应用中存在某些缺陷,比如有效检测深度不足、信号分析带有较强主观性、容易受次生反射信号干扰等。

(2)反射波法技术发展

工程师研发出新的改善方法,提高了测试精度,也增强了反射波发的实用性。目前应用前景相对可观的方法有Johnson等人1996年提出的“双速度法”。其测试原理:沿桩身纵向布置两个加速度传感器,并同时测量这两点加速度的时域曲线[4],根据Lundberg等人提出的实测桩身两点的应变分析出桩身内的上、下行波的理论,通过速度与应变的关系得到下行波的计算公式[5],再通过两点间距与时差计算出桩身内的波速,从而分离出有效的上行波。实际操作中,2点的实测数据推测出波速之前,必须经过手动或自动调制。由美国PDI公司开研究开发出的仪器及其软件可支持双通道测量,且自动得出上行波。此法尤其适用于对桩顶端连接有上部结构的基桩进行质量检测。而实际案例中,布置多传感器的情况大多数仅用于计算波速,并没有很好地利用实测数据。

“双速度”法也存在一定应用条件:①基桩露出段不低于1.5m,以供传感器安装;①信号分析相对复杂。为了克服实际工况条件的各种不利因素,需要使用者不断总结并积累经验,努力做到能根据具体情况进行改进和调整测试方法,因此应变性要求较高。

1)横波法。横波法是在桩地段和下端附近或位于桩身同侧分别安装1个速度仪,在桩侧横向击震产生1个同时向上和向下传播的弯曲波,其信号分别有2个方向上终端安装的速度仪接受并记录下来,即时显示时域分析结果。其优势在于因为剪切波传播速度远比纵波慢,从而不仅可获得较高的分比率而且其盲区直径较小,有效解决了大直径的小应变测试问题。田冬俊利用Visual C++开发工具编写过纵波和弯曲剪切波的综合拟合程序。目前正在实验阶段的研发工作还在进行,以期开发出操作简便的击振设备,提剪切波信号。

2)超震波法。沿桩测共线等距布置多个接收器,当震击桩顶端或桩身时,便可测得质点速度随时间变化的曲线图。可以通过改变深度,复测获得直达波和反射波的到达时间。平滑连结直达波到达的所有波峰点及反射波的所有波峰点,两条连线的交点为桩底或者缺陷点。超震波法由于需要安装多组传感器,因此需要较大的桩身暴露长度,在实际工程中很难保证满足;对于长时间海水侵蚀及大量的水生生物附着的码头桩基的检测,可能由于桩基表面不能达到平整度要求而很大程度地限制了超震波法的实用性和可信度。

3)纵阻抗剖分析法。由法国房屋和公共工程研究中心(CEBTP)和Paquet在1991年提出的,他们首先通过实测导纳曲线获得与基桩半径相同的无限长的虚拟基桩的理论导纳曲线,再经过相减得出由于缺陷或桩底反射形成的导纳曲,进一步通过反傅里叶变换及相关尺度调节,然后根据反射洗系数计算出各深度处的阻抗,借此判断缺陷位置。该方法的优势:无需丰富的经验,操作简便;读图直观。目前主要的缺陷是在实际应用中计算“无限长”桩的动态响应尚未实现,需要进一步研究。

2.2高应变法

(1)高应变法的原理

高应变法最显著的特征是在检测过程找那个需要配置机械设备对桩体施加能量较大的脉冲式震击荷载,有关规范规定震击荷载能量高达数万kN。期中具有代表性的包括了CASE法,来自PDI公司的Rauche等人于1978年首先发表了关于高应变法检测桩身完整性的论文,但未提到施加震击荷载,期主要内容论证了根据受力和加速度波形的受力与时间的变化,根据受力与速度波形之间的相对变化,计算出桩身内部机构的完整性系数,并作为评估其质量的主要指标。

(2)高应变法的优势和缺陷

1)高应变法的优势有:①剪切波由于波长较大从而可以大大地较少波速损失;②脉冲能量高、抗干扰性强、衰减比率小、信噪比较高,很适用于检测上方承载有结构物的桩基;③比低应变法更有穿透力,能探测到采用低应变法不能测到的桩身内部较隐蔽的缺陷;④低应变波易被水平裂缝反射,在缺陷处和顶端造成往复发射,从而使结果产生误判现象,但是高应变法就不存在这样的缺陷;在对桩基承载力评估上,高应变法优势更为突出、可信度较高,相比之下,低应变法存在很大的不确定性。

2)高应变法的缺陷:①盲区半径大、分辨率较低,浅出缺陷反射波易和下行波形成叠加,造成定位能力比低应变法弱;②成本高、操作复杂、安全系数低。目前高应变法在检测桩基完整性无损检测过程中仅起辅助作用,实际应用较少。

2.3高、低应变法相结合

在实际工程应用中,应采取高、低应变法两种手段的优势,综合运用“双速度”法等改进了的低应变法和高应变CASE法进行检测。低应变发可用于检测桩身近水面一定区域的中、浅层缺陷,高应变法主要用于检测基桩的深部缺陷。

3 结语

无损检测是在不对原有结构造成任何破坏的情况下进行内部结构质量检测试验,在发达国家已经有了应用于评价结构剩余服役年限的制度,也成为建设工程质量检测的主流趋势。低应变和高应变两种检测手段都有其优缺点,且二者的优缺点具有一定的互补性,因此目前高、低应变法结合使用在实际案例应用中起到很好效果。

【参考文献】

[1]邵帅,王元战,黄长虹.在役高桩码头桩基完整性无损检测技术研究的进展[J].港工技术,2011,(6).

[2]任春山.基桩无损检测技术的发展与应用[J].铁道建筑技术,2008,(s1).

[3] Johnson M, Raushe F. Low Strain Testing of Piles Utilizing Two Acceleration Signals [J].Stress Wave, 1996,859-869.

[4] Lundberg B, Henchoz A. Analysis of Elastic Waves from Two-point Strain Measurement[J].Experimental Mechanics, 1977(17):213-218.

桩基检测技术论文范文第10篇

关键词:建筑工程;工程检测;桩基;影响因素

中图分类号:TU198文献标识码: A

引言

影响建筑桩基工程检测质量的因素较多,基本上都是人为因素造成的,在检测过程中,要依据相关规范和技术标准,严格按照检测要求进行检测。检测机构要确保设备的运转正常,提高检测人员的操作能力,确保检测结果的准确性、真实性、科学性。

一、建筑桩基工程质量检测的特点

1、该行业具有较强的政策导向性

政府政策调节的手段之一就是对检测机构的资格进行认可以及对该行业进行资质管理,政府质量管理的政策也直接决定着该行业检测市场的范围。因此,检测市场并非完全开放的市场,政策导向性是该行业的显著特点。

2、检测行业具有地域性

检测行业的地域性是由于建筑工程质量检测的政策性引发出来的。由于各地政府部门根据地方特点来制定管理要求,直接决定了检测的服务范围多以当地为主,具有浓烈的地方和系统保护色彩。检测行业的地域性,导致在进行建筑桩基工程质量检测时,具有一定的局限性。

3、检测行业技术门槛不高,检测手段较为单一

建筑桩基工程检测行业长期处于政府的垄断经营下,导致市场化程度较低。处于长期保护下的检测机构未形成一套独立的运转和发展模式,同国外先进检测行业相比,在检测硬件、检测模式和管理方面都缺乏系统、科学的体系。检测行业的水平低下,导致检测结果存在一定的误差。

二、影响当前建筑桩基工程质量检测的关键因素

1、检测人员自身的因素

检测人员作为建筑桩基工程质量检测的直接参与者,其自身技术水平的高低和经验,会对质量检测的结果造成很大的影响。很多的质量检测人员没有认识到检测工作的重要性,检测的随意性很强,他们只是简单按照检测的一些参数数据来判别工程的质量,却很少对工程的实际质量进行深入的研究与分析。还有一部分检测人员,技术检测水平达不到要求,检测模式比较落后。在新技术手段不断应用更新的时代里,单一的检测手段已经不能满足现代化的检测需求,且存在较大的误差性,所以检测人员一定要多学习新方法,适应时展的需要。

2、检测单位之间的硬件设施水平参差不齐

我国经济发展水平呈现出东西、沿海和内陆的不均衡性,由此引起的由经济发展程度决定的部分专业建筑桩基检测单位在装备配置、技术先进程度以及设备维护方面的差异性,而且地方区域的土层差异性及工程现场条件限制最终导致了不同地区在检测结果上的差异。

3、检测市场不规范

目前检测市场存在不正当竞争现象。由于检测市场不规范,一些检测单位在现场数据采集不认真,数据资料处理草率,甚至冒用检测人员或技术负责人签名;甚至出现冒用资质或与不具备检测能力的单位、个人联营的现象。某些地区地方保护主义色彩浓厚,垄断经营,阻止外地检测队伍的进入,限制了检测技术的发展进步和检测质量的监督。

4、检测报告结果不够规范

检测报告的的规范程度和内容的详尽度与国家的相关规范要求不符合。如引用的相关资料过于片面,结论简单、含糊不清;检测报告不具备被建筑桩基工程质检权威部门的认证资格。已检测出的数据不合规范要求,无法体现工程质量的真实情况:如在质检过程中,主观选取质量较好的桩进行检测,从而导致了被检测数据的片面性。检测内容与执行规范不相符合:例如对原始数据的涂改,观测时间果断,手工绘制相关图表,执行标准不一致等。

三、加强建筑桩基工程质量检测的对策

1、明确桩基质量检测机构在工程建设中的法律责任

要想改变桩基质量检测市场现状,首先上级主管部门就必须要明确检测机构在建设工程中的法律责任,使得建设工程检测机构能与工程监理共同作为施工单位的责任主体,并且能够独立承担工程质量检测中的风险责任。第二必须由建设单位委托质量检测机构,以施工工程造价的比例或是按国家相应收费标准进行检测费用的合理收取,以第三方监督机构的形式进行质量监督控制,这样可以保障质量检测机构对工程质量负责,以及对建设单位负责。权利与义务的平衡性是市场经济运行的基本规律,在享受一定权利的同时,必须要履行相应的义务,并且要承担市场开放性带来的压力与风险。

2、加强检测试验体系建设

随着科学技术的进步,工程类别、施工技术和建筑材料等均呈现多样化、多元化趋势,这决定了我们必须适应时代的进步,跟上时代的步伐,了解当下最新施工工艺技术及对应的桩基检测技术体系,提高自身的检测能力。第一,针对不同建筑桩基工程的施工特点按规范要求选定检测项目,以最大程度的满足设计和规范要求控制工程质量和体现我们自身的检测能力以及服务效果;第二,加强检测机构的内部管理,提高检测工作的规范性;第三,加强检测与监督间的工作互动,这样二者可以相互促进,有利于建筑工程检测质量的提高。

3、检测机构对于施工现场的监管要加强

工程质量检测属于工程施工中很重要的部分,因此承担着工程建设中的重要责任。建筑桩基工程质量检测属于工程质量检测的一部分,除了对桩基工程进行最直接的质量检测工作外,还应负有一定的桩基工程施工监管责任,因此对进入施工现场的材料的合格性具有监管权,能够协助其他责任主体共同完成施工。

4、培养现代化企业的管理观念

对于大部分检测机构来说,从附属单位向独立企业的转变是十分困难的,转变之后的定位也就是技术服务性企业,所以检测机构需要培养现代化企业的管理观念,借鉴其中的先进手段和经验促进机构在独立后的健康发展。比如通过引进ERP来控制检测成本、提高效率;还可以利用CRM来管理客户服务;使用“5S”的来加强检测现场的有序性;以及借助品牌推广来解决行业的信誉问题等。

5、市场行为监管力度要加强

对于严重扰乱市场秩序,且自身技术水平较低的质量检测机构,在查实的情况下向政府监督部门汇报,阻止其利用不正当方式实施恶性竞争。和政府监督部门联手对质量检测的收费标准实施管控,以此来确保质量检测单位的责任并确保检测单位的合理收费,促进市场的良性发展,使建筑桩基工程质量检测的技术水平得以有效的发展和提高。深层次打破垄断经营模式,建立一个公平、公正、公开的经营市场,以保障质量检测行业有序竞争、健康发展。

6、利用现代科技促进建筑桩基检测行业的发展

要充分利用现代科技带来的技术成果,逐步使桩基工程的管理网络化,强化对桩基检测工作、检测单位的控制。一方面网络化的桩基工程,有利于其质量信息的及时更新;另一方面将检测市场置于大众的监督之下,保证质检工作有序、真实地进行。

结束语

随着社会时代的进步,我国的建筑工程也在快速发展。与此同时,建筑工程的质量安全问题引起了人们的广泛关注。因此,作为建筑工程中最重要的建筑桩基工程质量检测的相关机构和企业应不断加强自身的管理,对建筑桩基工程中的各个阶段实施全面的质量控制和监管,才能有效实现建筑桩基工程的质量提升。

参考文献:

[1]李进虎,邢莉莹.浅谈建筑工程质量检测管理[J].河南科技,2013,(06).

[2]张玉范.建筑检测分析及存在的问题探索研究[J].黑龙江科技信息,2012,(33).

[3]潘思界建筑工程检测质量的影响因素与对策分析[期刊论文]《城市建设理论研究(电子版)》-2013年.

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