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桩基检测技术研究8篇

时间:2022-03-24 10:03:04

桩基检测技术研究

桩基检测技术研究篇1

1既有建筑物下桩基检测技术研究

(1)平行地震波法平行地震波法(ParallelSeismicTest)是国外学者提出的一种有效检测既有建筑物基桩完整性和长度的方法,属于地震测井的一种方法,最先在法国得到应用。陈龙珠教授对这一方法进行了引进与追踪研究,在我国称之为“旁孔透射波法”。平行地震波法是将钻孔套管放在待检测的桩基附近,套管与周围土体紧密结合,同时套管内注满清水,水听检波器在套管内检测由桩基顶部敲击所产生的P波,绘制P波首先达到不同点的深度与时间曲线,由图形曲线可分析桩身长度和完整性。检测示意图见图2。黄大治等人采用平行地震波法检测既有建筑物桩基质量,并采用三维有限元分析饱和土、非饱和土地基中完整桩和缺陷桩的透射波信号。但该法在广东地区的适用性还需进一步检验。浙江省建筑科学设计研究院吴宝杰等利用平行震波法对既有建筑物下基桩的质量进行检测,取得了初步成功,但后续波与桩身质量和桩底深度的对应关系,波速与桩身质量、周围各土层关系等还不成熟,需进一步研究。

(2)双速度法双速度法的提出是为了解决上下行波相互干扰的问题,沿桩身布置两个加速度传感器测取两点应变,如图3所示,可分离桩身上行波和下行波,通过应变和速度的关系,得到了下行波的计算公式,可不依赖实际桩长,计算出桩身纵波波速,检验桩长。同时对于上部已施工承台的桩基形式,有效克服了上部结构变截面处的干扰。唐勇通过16根有承台和无承台模型桩的单速度和双速度测试结果证明,双速度法应用于既有建筑物桩基检测具有很好的效果。目前已有仪器和软件支持双通道测量并可自行计算出上行波。工程应用中也出现过布置多道传感器的形式,但仍处于双速度法的范畴,理论上没有更进一步。双速度法的优点在于可有效分离出上下行波,减少由于承台等上部结构带来的干扰,能做到无损检测。缺点是传感器的安装需要一定的桩身出露距离,同时传感器的间距、安装、敲击点的选择、桩身的平整度影响等一系列问题尚需不断总结经验,方可应用于实际工程检测。

(3)横波法一维纵波理论在大直径桩中由于三维效应而不成立,北卡罗来纳州在1983年针对该问题提出了横波检测技术,其理论依据是桩身弯曲波能量的频散。在桩侧施加横向激励,利用弯曲能量波代替常规的压缩波,弯曲波同时向上和向下传播,通过速度计记录波速并利用时域分析得到结果。横波法有效地减弱了桩径的影响,解决了大直径桩中的三维效应问题,使动测法不局限于一维杆系理论。其缺点是适用性不强,只适用于软土上的短桩,且目前大多停留在实验阶段,工程应用实例较少。

(4)桩长增量逼近法桩长增量逼近法是利用有限元模拟实际上部结构和初始假定桩长时的动态反应,通过有限元模拟曲线与实际低应变法检测曲线对比分析,减去上部结构影响,得到“剩余反应曲线”。当模拟桩长与实际桩长接近时“剩余反应曲线”发生明显变化,可确定桩长区间,同样原理可用于定位缺陷。桩长增量逼近法示意见图4。桩长增量逼近法对数值模拟的精度要求很高,有限元模拟几乎很难达到实际情况,该方法距离实际应用还有较大距离。其他检测方法还包括机械阻抗法、纵阻抗剖分析法、动力参数识别法等,但大多是理论上可行,实际应用很困难,还有待进一步研究。众多学者对当前的检测方法进行了改良试验,如国内方面徐攸在对天津港码头的30m长的桩分别进行了有无梁板的试验研究,探讨了上部结构对桩身检测曲线的影响,同时对不同激励位置,各种手锤材质对桩的振动速度曲线的影响进行了分析,提出了采用小应变法检测码头桩应注意的问题。姜卫方提出上行波遇到上部结构发生反射,在时域曲线上表现为扩颈反应,后正常沿桩身衰减的理论假设,为此进行了不同敲击位置和传感器接收位置的对比试验,总结了一套应用于具有上部结构的桩基检测方法,但应用于实际尚需进一步检验和完善。翁有法等提出了既有结构桩身完整性检测的基桩前期处理方法,采用顶置式传感器,桩侧激振,推荐激振平面和传感器的安装平面在桩身的同一高度,离桩顶(承台、梁板底面)的距离宜为2~3倍桩径。同时提出了实测波形的判读原则,具有一定的参考意义。数值试验方面,柴华友模拟了应力波在平台-桩系统的传播过程,提出了两测点测量方法,在桩顶和桩侧布设传感器,通过滤波和波形比较等方法,综合确定桩身完整性。同时采用AN-SYS-DYNA对设想进行了验证。彭志豪等分别建立了有无梁板式码头的群桩模型,采用ANSYS-DYNA分析了不同面板尺寸,以及不同激振点和传感器接收点对桩身内波速传播影响的数值试验。季勇志基于三维导波理论,分析研究了码头桩基在桩顶固连和非固连两种结构形式下的无损检测方法,对比研究了纵波和横波在无损检测中的优劣,认为横波可以有效地避开上部结构的干扰。动测信号数据处理也是研究的重点内容,天津大学孙熙平、王元战等人指出,利用小波分解的分析方法来解决高桩码头基桩检测问题是一种很好的思路。李学军提出了一种对多次激振后的检测信号进行数据加权融合的处理技术,对有效信号的识别和判断有较好的效果。

2结语

桩基检测技术研究篇2

【关键词】基桩检测技术;静载试验;自平衡试验

一、基桩检测技术的发展及现状

桩基础能否既经济又安全的通过设置在土中的基桩,将外荷载传递到深层土体中,主要取决于基桩桩身质量与基桩承载力是否能达到设计要求。基桩检测是指:(1)对基桩桩身质量进行检测,查清桩身缺陷及位置,以便对影响桩基承载力和寿命的桩身缺陷进行必要的补救,同时达到对桩身质量普查的目的;(2)对基桩承载力进行检测,达到判定与评价基桩承载力是否满足设计要求的目的。基桩检测可进一步延伸到对桩基础质量的验收与评定。目前,基桩承载力的较普遍测试方法:包括静荷载试验;动力测试。静荷载试验通过反力装置用千斤顶给桩施加竖向荷载,桩顶沉降量采用大量程百分表或位移传感器量测。该方法可以确定单桩竖向极限承载力,结合在桩身和桩端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下列三种形式:锚桩法、堆载法、锚桩――堆载法。动力测定桩承载力的方法最早出现在国外,其初始主要是以能量守恒或动量原理为基础,根据牛顿撞击定律通过打桩时的贯入度来计算桩的极限承载力。国外近代动测技术是以应力波理论为基础发展起来的。动力测桩法一般是在桩顶作用一动荷载,使桩产生显著的加速度和土阻尼效应,通过在桩侧安装传感器测量桩土系统的振动响应,并用波动理论分析和研究应力波沿桩土系统的传递和反射,从而判断桩身阻抗变化和确定单桩承载力。早在20世纪30年代,应力波理论就开始被用来分析打桩工程,到1960年史密斯发表了“打桩分析的波动方程法”,波动方程开始进入实用阶段。此后在世界各国相继开展了动力试桩的动测设备和计算软件的研制和应用。按测试时土的动应变大小,动测法又可以分为低应变动测法和高应变动测法两类。

二、当前各种检测技术的适用性对比分析

(1)测试结果的准确性。1994年进行的全国桩动测单位资质考核结果及近年来各地位基动测单位资质考核情况也表明,目前动力试桩精度还较低,检测队伍的理论水平和实践经验也不足,因而只能是静载试验的一种补充,可作为工程桩验收的手段之一,尚不能代替桩的静载试验。(2)适用条件。传统的静荷载试验(包括锚桩法、堆载法及锚桩――堆载法),需专门的反力系统。如锚桩法需要增加4根锚桩,每根锚桩的规模等同于试桩,且需要通长配筋,同时也需要强大的反力架来承受试桩的反力,试验准备时间长,工程量大,试验费用高;堆载法同样需要强大的反力架,同时必须配备大量的规则的堆载物来代替锚桩。锚桩――堆载法是介于锚桩法和堆载法之间的一种试验方法,同样存在上述问题。由于静载试验费时、费力、费用高、环境条件要求高,做不到随机抽检,检测桩数也不可能太多,对整个基础工程不能进行概率统计分析,所以静载试验的代表性不高。多数工程桩的承载力均参照勘测部门已有的试验资料或根据设计人员的经验确定。

相对而言,动力测桩方法更为简便、快速,因而,就一根桩而言,静载试验结果的精度高于动测法,就整个工程而言,由于桩基工程的复杂性以及抽样检查的样本数量,其保证率反而不如抽检率高的动测结果。但同时,动力检测方法也因加载需要,如拼装试验反力架或力锤进场等问题,同样对试验场地有着较高的要求。

三、自平衡试桩法研究现状

基桩自平衡测试方法思路最早由日本的中山(Nakayama)和藤关(Fujiseki)提出,并在1973年取得钻孔桩的测试专利。清华大学李广信教授于1993年将此法引入国内,但因自平衡试桩法作为一种新兴的测试技术其自身并不完善以及限于当时国内环境、技术、信息等条件的限制,并未引起国内工程界的注意。直到浙江省建筑科学研究院史佩栋教授在《工业建筑》1996年第12期“国际科技交流”专栏发表了《国外高层建筑深基础及基坑支护技术若干新进展》一文,并报道了美、日、英、加、新加坡等国和我国香港特别行政区等地正在广泛应用的自平衡试桩法之后,才引起了广泛关注。东南大学土木工程学院在理论研究的基础上,首先于1996年开始将该法应用于实际工程。目前,我国的北京、江苏、甘肃等地己开始小范围试用此方法,但试桩类型只限于钻孔灌注桩。

参考文献

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

[2]TB 10203-002.《铁路桥涵施工规范》.北京:中国铁道出版社,2002

[3]JTJ 041-2000.《公路桥涵施工技术规范》.北京:人民交通出版社,2000

桩基检测技术研究篇3

[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

桩基检测技术研究篇4

桩基,又称桩基础,是现今建筑工程建中普遍应用的一种深基础模式,能够有效确保建筑工程的结构安全,因此桩基的质量水平密切影响整个建筑工程的质量高低。而桩基检测作为评估其质量的主要根据,已逐渐被人们所重视。

一、建筑桩基的特征及进行检测的重要性

桩基的作用是通过桩身与桩尖使上部的荷载传至较硬的地基持力层。桩基最突出的特征是:承载能力强,稳定性高,沉降量少且均匀,抗震作用良好,因此能减少建筑物的不均匀沉降及挤密地基,同时被广泛应用于建筑工程内,尤其是高层建筑工程中。而近年来,随着国内加快城乡建设的脚步,桩基工程种类逐步增多,其检测技术也不断地发展与成熟。桩基的质量好坏受勘探,设计及施工等诸多过程的作用,若一个细节稍有不慎便可能导致工程事故的发生。而在建筑项目桩基工程的施工中,唯有检查测量桩基手段是管控桩基工程质量的最有效方式。只有提升桩基工程检查测量的水准,才可以促进桩基工程不断提升质量,因此建筑行业人员应给予相应的重视并合理应用各种桩基工程检测测量方式。

二、建筑桩基的主要分类及检测内容

作为一类系统工程,桩基能够从多种角度进行划分,分类丰富。譬如,依据其承载能力高低可划分为端承桩,端摩桩及摩擦柱;依据成桩可划分为就地灌注桩及预制桩;依据桩基的材质可划分为钢桩、砼桩、钢筋砼桩、木桩、粉喷桩、石灰桩,碎石桩等等;根据桩的横截面的形状能划分为空心的圆桩及方桩,实心的圆桩、方桩及矩形桩与异状桩等诸多种类。

因而建筑桩基的检测内容也较繁多,主要由以下几组分组成:其一是关于各个类型的桩、桩墙或墩在竖向或横向的承载能力的测试,其中涉及单桩及群桩的承载能力的检测;其二为检测墩底持力层的承载作用和变形情况;其三是就各种桩、桩墙或墩进行结构完整性的检查,复合地基中桩土荷载分担比的检查测量,以及桩体和土体的应力-应变的测试;其四为检查测试施工进程内对周边区域产生的诸如噪音和震动的影响力;最后是检查测试在特殊状态下及紧急事务中的其它事项。

三、建筑桩基检查测量的常用手段 目前建筑行业通常施行静载荷试验和动力测桩检测法两类检察测量方式。而随着技术的进步,桩基工程又增添了诸如抽芯法,埋设传感器法,静力及动力触探法等等辅助手段,笔者将简单阐述以下几种方式: 3.1桩基静载试验检测法 桩基静载试验是桩基工程中一项在理论上无可争议,方法成熟的检测途径。静载试验便是从桩顶在竖向下、竖向上或水平方向上逐级增施作用力,凭借测量桩顶部产生的下沉、上拔或水平方向的位移来检测对应的单桩的竖向抗压承载能力、竖向的抗拔承载力或单桩水平承载力。此方式是现今检测单桩极限承载力最为可靠的检验手段,建筑领域均借助静载试验结果的对比误差大小判定某种动载检验方法是否成熟。因此,每种地基基础设计处理规范均将单桩静载试验列入首要位置。 3.2桩基动力检测法 桩基动力检测法,又称作动力试桩,相比于桩静静载试验的加荷缓慢,致使其引发的加速度过小,可忽略不计其惯性,桩基其余各部还应随时处于静力平衡状态的缺点,动力试桩可改善其不足。目前动力试桩可划分成高应变发,低应变法及声波透射法三种。

(1)高应变法

高应变法是利用重锤冲击桩顶部,实时测量桩顶的速度以及力时程曲线,借助波动原理进行研究,来评估单桩的竖向的抗压承载能力以及桩身的完整性大小的一种检测手段。高应变法是在打桩分析法的基础之上形成的,最初是凭借PDA(打桩分析仪)监控测量并分析打桩的结果,因此也有学者称高应变法是“PDA法”。但若经严谨分类的话,高应变发宜运用在动力检测预制打入桩中,对摩擦桩和摩擦端承桩均适宜,却不适合于端承桩的检测,而若应用于测量就地灌注砼的端承桩过程中,如若人员处理不当,甚至会将质量颇好的桩损毁。

(2)低应变法 低应变法是一般通过低能量瞬态或稳态激振的途径在桩顶进行激振,实时检测桩顶的速度时程或导纳曲线,凭借波动原理研究或频域研究,评估桩身的完整性程度的一种检测手段。该手段具有多种优点:检测简单便捷且检测耗时较短。但低应变法要注重怎样取得较好的曲线以及怎样判定桩身的完整性。目前建筑领域普遍运用低应变法于检查测量桩身是否存在缺损及其所处位置以分析桩身完整性程度。 (3)声波透射法

声波投射法是一种通过在预先埋设的声测管间进行发射和接收声波,实时测量声波在桩身介质中传播的声时、频率以及波幅的衰减等诸多声学参数的一系列改变,从而判断桩身的完整性程度的检测手段。 3.3桩基检测的其他手段 上述两类是建筑领域主要应用于桩基检测的手段,但桩基检测又不仅局限于此,钻芯检测法、超声脉冲检验法等都可运用于该范畴,以下便对其进行扼要介绍:

(1)钻芯检测法 因大直钻孔灌注桩的荷载通常较高,借助静载试验检测法检测存在诸多不便,而是贯用地质钻机顺柱身长度方向进行取样,凭借分析检测对芯样判断桩质水平。现今通常利用这种手段来测量灌注桩的长度,桩身混凝土硬度,桩底的沉渣厚度,以及鉴查桩端岩土性质,鉴别桩身完整性等等。然而该检测手段会存在一些弊端:取芯样仅可检测出钻孔范围内的局部材质的质量,况且该方法费时耗力,设备高昂,成本较高,不便推广于大面积范围内运用,而只能应用于一般抽样检测,或用于核对无损检测的结果。 (2)超声脉冲检验法 超声脉冲检验法的基本过程是:进行混凝土灌注前,沿桩的长度方向预先埋多条平行管作超声检查及接收换能器的管道;检查测量中,使探头在两通道内同步运动,逐点记录多种深度下管道横断混凝土面上由脉冲穿过时的各个参数,依据超声测缺理论检查各横断面上混凝土的质量。

现今桩基工程通常在普通检验中运用低应变动测法,声波透射法和钻孔取芯法进行检查测量,但是因各类途径均有自身独特的理论假设和多种作用条件,故都或多或少地具有一部分局限性,这就要求建筑业人员能够科学合理地运用各种途径的优势,选取最优配置,以达到解决建筑工程质量问题的目的。 四、结语 总而言之,桩基工程的质量密切影响着高层建筑工程建筑结构的整体质量与可靠性,况且其施工流程繁多,每项细节都应严格把控。建筑行业应健全桩基工程质量管理系统,依据建筑施工点的地质特征和桩基的材质及技术特征,注重桩基检查测量的工作,科学地应用各类桩基工程的检测手段,唯有这样才能够持续提升桩基检查测量的质量,确保建筑工程的整体质量水平。

参考文献:

[1]陈康隆.阐述桩基工程检测中存在的问题及检测方法[J].广东科技,2008(3) [2]俞金柱.桩基检测方法综述[J] .科技咨询导报,2007(24)

[3]齐广铭.桩基检测工作中存在的问题和对策研究[J].黑龙江科技信息,2007(16)

桩基检测技术研究篇5

关键词:桩基;检测技术;

1. 前言

随着日益增多的高层建筑在城乡中拔地而起,桩基工程也得到广泛的应用,桩基检测工作成为桩基工程中一个不可缺少的环节。它不仅能为工程的下道工序提供可靠的依据,而且直接影响到建筑的质量安全,因此我们应该加强对桩基工程检测工作重视,建议采用更准确有效的桩基检测技术对建设工程基础施工提供科学、准确、有效的实验数据,进而为基础工程设计、施工提供更有力的依据。

2.桩基检测技术

桩基检测技术在国内经过几十年的发展,已经取得了一系列成果,更多的则表现在正确的检测方法和手段已得到推广和贯彻,表现在测试人员对于各种桩 基检测方法的合理运用和理性思维,以及各级行业主管对桩基检测市场的正确导向与管理。当前的桩基检测行业总体情况良好,许多高素质的科技人才都投身于桩基检测和桩基检测仪器研发生产行列,为该行业的发展做出了贡献。但由于各种原因导致的各地区以及检测单位间的专业水平差异,目前在桩基检测管理上也存在一些不可忽略的问题。主要表现在:一些检测人员水平低下、编写检测报告不规范。桩基工程属于隐蔽工程,无论采用哪种检测方法,都存在着一定的不足,都不能完全反映出桩基的全部特性。这就要求检测人员应用以往的检测经验,根据实地的地层结构和经验数据不断改进检测方法,逐渐减少检测结果的不确定性。

3.桩基础检测中的问题

就现在的情况来看,建筑工程桩基础检测总体情况还是比较稳固的,但是因为检测单位和地区的不同,还需在不同程度上对以下几点的问题进行解决。

3.1 检测单位之间的不同问题

部分专业建筑检测单位会随着地区经济与技术水平等问题和差距的不同,在装备上的配置、设备技术先进程度、设备维护程度以及设备定期检验等就会有所不同,技术装备上的落后是因为这个地区的经济条件比较落后。比如说如果桩基根本没有大小应变检测设备,只对其进行静载检测,那么就会出现检测的时间长、比例小的现象。

3.2 检测报告结果的精确度低、出具的报告不规范问题

?之所以不能达到国家行业检测标准的要求,就是因为检测报告不规范,内容缺乏具体性,由于在报告中应该出现的反映或引用的资料没有出现,做出比较单一和含糊不清的结论,使其在建筑工程质量检测权威部门不具有足够的权威性和约束力。好比说在某工程的地下室钢筋钢套连接检测报告中,钢套在钢筋的极限抗拉力的情况下被拉出,但对连接钢筋的检测结果合格与否的结论没有出现在报告中。?工程的真实情况不能在未满足规范要求的检测数据的基础上被很好的反映出来。比如在桩基检测的过程中,必须具有质量良好、不通过大应变检测也能使静载数量减少的被抽检的桩;没有对单桩承台实施100%的检测;选择相对比较好的部位进行结构取样。?国家行业应检测内容不符合执行的规范,原始记录出现潦草并有严重程度的涂改现象,观测时间不足,没有按标准安装基准梁,手工绘制的Q-S曲线、S-Lgt曲线的误差大,不能准确的判断极限承载力的标准值和基本值。?低应变法检测对曲线的选择不符合一致性的标准,还应注意对锤重和落距的选择,锤击力不足,分析时没有选用合理的参数。

3.3 检测缺乏规范性问题

法定检测单位和社会第三方检测单位是当前国内建筑工程质量检测市场的主要部门。有些单位为了能够很好的生存而在工程质量检测中草率的处理一些资料数据,而造成这些行为的根本原因是工程检测费用收取过低和激烈的市场竞争。有时施工方为了顺利通过质量验收,给检测单位好处,从而让检测单位修改检测结果,如:在工程中将规定的三类桩用二类桩来代替,从而威胁到了基础工程的质量。

4.建筑基础工程的检测方案

建筑基础工程比较常用的一种基桩形式就是灌注桩,这种方法的好处有:?能将上部结构的荷载传递到深层相对稳固的土层或岩层上;?使基础和建筑物的沉降以及不均匀沉降降低。灌注桩的施工由成孔和成桩两部分组成,所以对桩基的检测就由原来的变为了成孔质量检测和成桩质量检测两部分。对成桩质量检测进一步划分可分为承载力检测和检测桩身的质量(也就是桩的完整性)。

4 .1 对成孔的质量进行检测

成孔质量的好坏在灌注桩的施工过程中,对混凝土浇注后的成桩质量具有直接的影响:成桩的侧摩阻力、桩尖端的承载力以及整桩的承载力会随着桩孔孔径的减小而有所减小或降低;成桩上部的侧阻力会因为桩孔上部扩径而增大,导致下部侧阻力不能得到很好的发挥,与此同时增加了单桩混凝土的浇注量,使相应的费用增高;所以为了很好的控制成桩的质量,灌注桩在混凝土浇注前,一定要检测成孔的质量。桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度和泥浆指标都属于成孔质量检测的内容。

4 .1.1桩位偏差检查:桩位偏差,即实际成桩位置偏离设计位置的差值。施工中由于各种因素的影响,如测量放线误差、护身埋设时的偏差、钻机对位不正、钻孔时孔斜造成的偏差、钢筋笼下放时的偏差等,都会造成桩位偏离设计位置。因此,要保证桩位的正确性,首先在施工中就应将每一个环节的偏差控制在最小范围内。桩位应在基桩施工前按设计桩位平面图放样桩的中心位置,施工后对全部桩位进行复测,然后测量该点偏移设计桩位的距离,并按坐标位置分别标在桩位复测平面图上。测量仪器选用精密经纬仪或红外测距仪。

4 .1.2桩孔径、垂直度检测:桩孔径、垂直度检测的方法大致分为:简易法检测,伞形孔径仪检测,声波法检测。工程技术人员在多年的灌注桩施工、检测中,研究总结出了一些简易的孔径、垂直度的检测方法和手段,它们适合于在没有专用孔径、垂直度仪条件下的成孔质量检测。

4 .1.3孔底沉渣厚度检测:钻孔灌注桩在成孔过程中,采用循环泥浆液清洗孔底、护壁和将钻渣携带回到地面。泥浆液携带钻渣的能力与其粘度、胶体率、含砂量等指标有关。桩孔成孔后总有一部分钻渣未带上地面而沉淀于孔底,成孔后至灌注混凝土的间隙过长以及可能产生的孔壁坍塌等也会造成孔底沉淀。因此桩孔在灌注混凝土之前必须对沉渣厚度进行检测,目前测量沉渣厚度的方法大致有测锤法、电阻率法、电容法、声波法等。下面以声波法为例进行简单介绍。

声波法:就是测头向桩底发射声波,当声波遇到沉渣表面时,一部分声波被反射回来被测头接收,另一部分声波穿过沉渣继续向孔底传播,当遇到孔底持力层原状土后,声波再次被反射回来。测头从发射到接收到第一次反射波的相隔时间为t1,测头从发射到接收到第二反射波的相隔时间为t2,那么沉渣厚度为:

H=(t2-t1)c/2

其中:H——沉渣厚度,m;C——沉渣声波波速,m/s。

4 .2 对桩的承载力进行检测

静荷载试验法、高应变动测桩法、静动法及钻孔取芯法是当前国内检测桩的承载力的主要方法。广州地区最为常用的检测方法属静载试验和钻孔取芯法。静载试验桩基静载试验就是将竖向压力、竖向上拔力或水平推力逐渐地施加于桩顶,对桩顶随时间产生的沉降、上拔位移或者水平位移进行仔细的观测,达到确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力、单桩水平承载力的目的的试验方法。它具有以下优缺点:①进一步的确定单桩极限承载力的直观性和可靠性;②能成为动测结果是否准确的判定依据;③延长试验所需的时间;④使费用增加;⑤使抽检数量具有局限性;⑥现场的环境对其影响较大;⑦很难作业于深基坑内。钻孔取芯法是直接从桩身钻取混凝土芯样和钻取一定深度的桩底岩土层芯样进行状态和强度检验的半破损现场检测方法。其优点是检测结果(如桩身混凝土强度、桩长、桩底沉渣厚度、桩底岩土层性状等)是直接测试得到的,可靠性及准确性高;其缺点是存在一定的检测盲区。

4 .3桩的完整性检测

目前,用于桩身的完整性检测方法主要有:低应变动力试桩法、声波透射法、钻孔取芯法等。

低应变法。低应变法是指采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振,实测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线,通过波动理论分析或频域分析,对桩的完整性进行判定的方法。机械阻抗法就是低应变法的一种:在基桩检测中,机械阻抗法是通过测定施加于基桩的激励信号和桩在该激励下产生的动态响应来识别桩的动力特性。由于桩的动力特性与桩身完整性和桩—土体系相互作用的特性密切相关,通过对桩的动态特性的分析计算,可估计桩身混凝土的缺陷类型及其在桩身中的部位。具有现场测试简便、快捷、抽检面广、经济实用的优势。缺点是利用波形特征判别桩身缺陷存在多解,只做定性不做定量判断,而且不同桩身缺陷往往难以区分,通常要求检测人员具有丰富的实践经验。声波透射法是基桩成孔后,灌注混凝土之前,在桩内预埋若干根声测管作为声波发射和接收换能器的通道。检测时,用声波检测仪沿桩的纵轴方向以一定的间距逐点检测声波穿过桩身各横截面的声学参数,然后对这些检测数据进行处理、分析和判断,确定桩身混凝土缺陷的位置、范围、程度,从而推断桩身混凝土的桩身完整性。其优点是检测结果能直观反映桩身缺陷的位置,大小及严重程度等方面的信息,其缺点是在一定范围的测试盲区,不能准确测出桩身整个断面是否有缺陷等。

4 .4检测方法的选择

桩基础质量检测方法的选择主要考虑设计方法、施工工艺和使用条件的不同,为此,选取合适的检测方法尤为重要。?钻孔灌注桩:采用高应变法检测比较有效,如果条件允许,可进一步采用静载试验或钻芯法进行验校。对于大直径钻孔灌注桩,可采用钻芯法配合低应变波或声波透射法检测。?沉管灌注桩:采用低应变法检测桩身完整性十分有效,同时使用静载试验检测单桩承载力,冲击力能满足要求的话,可采用高应变法同时检测其完整性和承载力情况。?打入式预制桩:高应变法和静载试验进行预制桩检测比较适合,低应变法和声波透射法不宜选取。

5.结束语

综上所述:随着高层建筑的快速发展,工程桩基础工程越来越多,桩基作为建筑物的隐蔽工程,支撑着地面上的构筑物,是建筑物的基础,其质量优劣将直接影响到建筑物的安全。混凝土灌注桩由于其成桩质量受地质条件、成桩工艺、机械设备、施工人员、管理水平等诸多因素的影响,较易产生夹泥、断裂、缩颈、混凝土离析、桩底沉渣较厚及桩顶混凝土密实度较差等质量缺陷,危及主体结构的正常使用与安全,甚至引发工程质量事故,加上是隐蔽工程,因此加强对桩基础质量的现场检测十分必要。为此国家近年来先后出台了《建筑基桩检测规范》(JGJ106-2003)和《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/TF81-01-2004),广东省也出台了《建筑地基基础检测元规范》(DBJ 15-60-2008)。进一步明确要求规范基桩工程的现场质量检测工作。针对具体工程,利用成孔质量检测、静载试验检测、低应变动力检测、钻孔取芯法检测和高应变动力检测等技术对建设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。

建筑工程的发展在我国城乡建设中占据主导地位,所以桩基工程成为了一个热门并在建筑中被广泛使用。桩基是建筑物的基础,其质量直接影响到建筑物的质量,但桩基工程质量控制的难度比较大,且具有专业性、隐蔽行的特点,因而桩基的检测工作显得尤为重要且被高度重视。桩基评定是一项全面、系统、综合的评价,只有将检测结果与建筑物安全等级、抗震设防等级、地质条件、基础形式、建筑规模、设计要求充分结合起来,全面系统地开展综合分析,才能把好工程质量检验关,做出准确可靠的评定。随着社会的发展,我国综合国力的不断提高,全民的质量意识的不断增强,通过我们的努力桩基检测技术将会更加先进,更加规范和成熟。

参考文献:

[1] 王耀禧. 桩基与地基质量检测中注意的几个问题[A]. 2010年全国桩基检测技术研讨会暨16届PDI用户会议论文集[C],2010.

[2] 张丰涛,郭文军. 浅谈应力波反射法桩基检测的影响因素[J]. 科技创新导报,2009.

[3]JGJ 94-2008, J 793-2008,建筑桩基技术规范[S].

[4]JGJ 106-2003, J 256-2003,建筑桩基检测技术规范[S].

[5]《工程地质手册》编委会.工程地质手册[M].第4版.北京:中国

建筑工业出版社, 2007.

桩基检测技术研究篇6

关键词:建筑工程;基桩检测技术;应用。

基桩的试验检测能够及时发现基桩的质量水平,有效确保工程的整体质量。

1. 基桩检测技术概述

1.1成孔质量检测(钻孔灌注桩)

影响成桩质量的重要因素之一就是成孔质量:如果桩孔孔径较小,会降低桩基的整桩承载力;如果上部桩孔孔径较大,会增大上部侧阻力,阻碍下部侧阻力的有效发挥;如果桩孔位置不正会阻碍基桩承载力的最大发挥;如果桩底沉渣过厚,会降低桩基的有效桩长,影响桩端阻力的发挥。所以,有效控制成孔质量能够有效控制成桩质量。

1.2静荷载试验法

该法主要包括基桩竖向检测与水平承载力检测,该方法的主要目的就是检验基桩的承载力,在实际的工程当中,竖向静载荷试验法检验基桩的承载力的较多。该方法的显著优点就是能够比较真实的模拟桩基的真实受力条件,检测桩基受力之后的实际状况。该方法主要应用于工程试桩的极限承载力水平检测,不能够对工程桩实施破坏性试验,该方法具有较高的检测精度高(误差在10%左右),其试验数据具有较高的参考价值。

1.3桩的完整性检测

第一,声波透射法。该方法主要是利用超声波原理以及声学参数(振幅A声速C、频率F、)在混凝土中传播的变化和不同对桩身混凝土的自身状况进行分析,例如混凝土的断层情况、连续性、蜂窝以及夹砂等缺陷的位置和大小情况。

第二,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、判断桩身完整性等目的。

2.桩基检测技术在实际建筑工程中的应用

2.1工程概述

昆山花桥纬二路南侧B20、B21地块,拟建商业及SOHO项目A栋为地上44层,B栋为地上48层,并设有3层地下室(一层地下层高为5m,为车库;二层地下层高为3.5m,为车库;三层地下室层高为5m,为车库)。项目占地面积19379m2,地上建筑面积约为94300m2。

试验内容:第一,试验桩在浇注混凝土前的成孔质量检测(孔深,孔径,垂直度,沉渣厚度)。第二,静载荷试验确定单桩竖向抗压承载力。第三,试验桩在试验前的桩身完整性检测,采用低应变动测法。第四,桩身内力测试。第五,提供试验过程的各项数据及分析结果,并应有提出单桩抗压承载力的建议值。

2.2检测设备

静载荷试验自动采集系统(JCQ503A),1套;低应变动测仪(PIT),1台;桩身内力试验测试系统,1套;灌注桩成孔质量检测系统;1套。

2.3成孔质量检测

成孔至设计深度后,即可进行测试。在本工程中主要依据以下方法进行成孔质量检测。灌注桩成孔检测包括钻孔孔深、井径测量、孔斜测量、沉渣测量等。井径仪用于测量钻孔井径,当仪器下井提升测量时,四条测腿末端紧贴井壁,随着井径的大小改变测点电位差,经系统标定后,得到钻孔全孔井径。测斜工作是根据铅垂原理测量顶角,若井轴与仪器铅垂线有夹角,此夹角就是钻孔倾斜的角度,经机械转换,将倾斜的角度转换为电位差,在刻度盘上便可以直接读出钻孔的倾斜角度。沉渣测量采用棒状梯度微电极系。利用电极系自重及重力加速度将其插入孔底原始地层,然后根据井液、沉渣及原始地层之间的电阻率变化值,求出孔底沉渣的厚度。

2.4基桩竖向抗压承载力检测

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,直到试桩符合终止加载条件,然后分级卸载到零。

慢速维持荷载法沉降观测:每级加荷后隔5、10、15min各测读一次试桩沉降量,以后每隔15min测读一次,累计一小时后,每隔半小时测读一次,当沉降速率达到相对稳定标准时,进行下一级加载。卸荷时每级卸载值为加载值的两倍,每卸一级荷载,隔15、15、30min各测读一次回弹量,即可卸下一级荷载。全部卸载后,隔3小时再测读一次。

稳定标准:每一小时内的桩顶沉降量不超过0.1mm,并连续出现两次(从分级荷载施加后第30min开始,按1.5h连续三次每30min的沉降观测值计算)。

荷载分级:加荷至预估极限荷载共分20级,具体分级如下表:

检测结果表明4根桩的极限承载力均不小于15400kN,故单桩承载力的特征值为15400 kN /2=7700kN。

2.5.桩的完整性检测

按照《建筑基桩检测技术规范》的相关规定,采用低应变方法对混凝土桩身的完整性进行了检测,判断混凝土桩身的缺陷位置及其大小,并出具完整性检测结果,对桩身完整性类别进行分类。本次工程的检测仪器为:低应变动测仪(PIT)、加速度传感器、力棒等。

测试方法:将加速度传感器放在桩顶,获取锤击时产生的加速度信号,通过测试系统放大与A/D转换,将模拟信号转变为数字信号传给计算机,计算机对信号进行处理后,一实测波形的形式显示在屏幕上,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。

2.6桩身内力测试

第一,传感器设置位置及数量。本试桩桩长身约80m,以10m长度设一组,每组四只应力计,每根试桩钢筋应力计的安放数量为32只,第一组埋设位置为自然地面以下1-2m处。应力计规格与试桩中的主筋相同,按设计标高位置焊接在钢筋笼的箍筋内侧主筋上,见下图。传感器埋设及保护需施工方积极配合。

图一: 图二:

第二,在钢筋笼的制作、搬运、下笼以及灌注混凝土的过程中应保护钢筋应力计及其引出导线。

第三,水下混凝土灌注完毕应用仪表检查应力计能否正常工作,并将导线集中引至地面作妥善保护。

第四,当同时进行基桩竖向抗压静载试验时,桩身内力和位移测试同步进行。

第五,按每级试验荷载下桩身不同断面处的轴力值制成表格,并绘制轴力分布图。再由桩顶极限荷载下对应的各断面轴力值计算桩侧土的分层极限摩阻力和桩端极限力。

结束语:

桩基检测技术研究篇7

【关键词】公路桥梁;桩基检测技术

一、公路桥梁检测技术的意义和重要性

1、路桥建设过程中,工程材料的自然缺陷、工程结构设计、建造和施工的失误难以避免,公路桥梁建成之后,如何对路桥的实际品质进行鉴定是业主最关心的问题。船舶和汽车等批量生产的机械设备,可以通过破坏性原型试验来检验设计目标的满足程度。路桥等建筑结构属于单件生产,不可能进行破坏性原型试验,因此非破坏性检验技术受到了特别的关注。路桥结构的试验检测方法和技术不仅具有重要的理论价值,而且具有广阔的应用前景。

2、公路桥梁工程试验检测工作,不仅是评价工程质量缺陷和鉴定工程事故的手段,也是工程质量科学管理的重要手段,还是公路桥梁工程质量管理的重要组成部分。其重要性主要体现以下几个方面。

(1)公路桥梁的试验检测,有利于推广新技术,它为程施工积累经验教训,有效的对新材料、新技术、新工艺进行试验检测,可以将新工艺恰当地投入到生产之中,保证计划的可行性、适用性、有效性、先进性。

(2)公路桥梁通过试验检测,能充分利用当地出产的材料,偏于就地取材。这样,譬如建设地点的沙石,填料等等,可借助试验这种手段,以确定上述材料是否满足于施工技术规定要求。

(3)公路桥梁通过试验检测,可加强质量保证。如果有了有效地测试手段,可科学地评定路用各种原材料及其成品、半成品材料的质量好坏。可以对任何一种材料均可通过对其规定性能的相关检验,从而评定其产品是否合格。

二、桩基检测技术方法分类

桩基检测方法主要分为静荷载实验法,动力测桩法,声波透射法,还有钻孔取芯法,动力触探以及埋设传感器等辅助方法。静载荷实验法主要采用锚桩法,堆载平台法,地锚法,锚桩和堆载联合法以及孔底预埋法等。动测技术分为低应变动测法和高应变动测法。低应变动测法常用应力波反射法(锤击波动法);高应变动测法常用CASE法或CAPWAP法。

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试桩法检测。大直径桩宜采用声波投射法或钻芯法检测。由散体材料桩或低粘结强度桩和土组成的符合地基,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。有高粘结强度桩和土组成的复合地基,采用静载荷试验检测竖向承载力单桩承载力的检测同其它刚性桩,复合地基中,桩、土荷载分担比的检测一般采用刚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。当桩长大于30m,用其他检测手段难以准确判定桩完整性时,可采用抽芯的方法,抽芯还可以教准确地判断桩体混凝土的强度。也可采用声波投射法进行检测。

三、各种桥梁桩基检测技术方法的详细分析

1、成孔检测

在我国,成桩检测技术要优于成孔检测技术。从防患于未然的层面来看,桩的成孔检测应比成桩后检测更为重要。大力提倡成孔检测技术的开发,特别是对桩承载力有很大影响的灌注桩桩底沉渣厚度测试手段的研究,今后仍是我国桩基工程中的迫切任务。

2、静载荷试验法

目前桩的静载试验仍被国内外公认为评价桩承载力最直观、可靠的方法,但由于测试仪表的精度、试验方法的限制、分析方法的差异和工程判断的能力等因素,其测试误差也能达到10%。因此。如何改进静载试验测试、分析方法,提高静载试验的可靠度,长期以来是工程界所关心的课题。近年来,试验吨位有了很大提高,国内已有不少单位可以从事30000kN以上吨位的加载,也有许多研究人员对相关的负摩阻现象进行了研究和探讨,对于大吨位的桩,在桩底埋设千斤顶和传感器进行载荷试验。

3、声波透射法

这虽是一项传统技术,以前应用却并不广泛。随着近几年来交通系统投资的增加,以桥桩为代表的各种大直径钻孔灌注桩的大量涌现,声波透射法在国内已得到越来越广泛的应用,在这种方法的应用过程中-数字化声波仪已取代了传统的模拟声波仪,不仅在使用的方便程度上有了质的飞跃,而目.在分析手段上也有了很大提高,声失时判读已不再是唯一的选择,声幅和声频已开始进入了分析判断领域,尤其令人欣慰的是,cT声波已步入实用阶段,为声波透射法的后续研究提供了广阔的前景。

4、应力波反射法完整性检测

尽管近年来国内外对于这种方法的研究未见本质性的进展,但在实用和普及方面国内却有较大提高,这些不仅表现在国产桩基动测仪和配套用传感已达到或接近国外先进仪器方面,也表现在许多单位认真研究各个测试细小环节和分析环节方面,更主要的是表现在许多管理部门已开始认真总结应力波反射法完整性检测的得与失,开始使这种方法的应用回归到一种正常的位置。

5、高应变动力试桩法

在我国,高应变动力试桩法的研究是起自20世纪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,已有单位在模型改进、拟合技巧、参数选定等方面进行了大量工作,也有应用者在桩如何才算被充分激发方面进行了研究。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,许多方面甚于更具有中国特色。

6、动静法

由于高应变动力试桩法力的作用时间过短,桩只能被视为弹性体进行分析,国外有人提出了一种动静法,采用技术将力的作用时间延长,使沿桩身传播的应力波波长大于实际桩长,进而将桩视为刚体,回避了应力波的传播问题。应该说这种方法既克服了传统静载试验的笨重与费时,也克服了高应力方法的过分间接性,是一种较好的方法,但由于该方法对锤的配重要求人高,具体操作仍有较大难度。

综上所述,对公路桥梁进行检测是一项十分复杂而又十分重要的工作,它不但对相关工作人员的实际现场经验有着严格的要求,同时也需要有科学的检测方法和系统的理论基础作为指导。我们只有充分地将理论与实践有机的结合起来,才能真正做好公路桥梁的检测工作,从而做出科学的评测。

参考文献:

[1]谢凯州.公路桥梁桩基检测技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(21).

[2]汤宝国.新技术在公路桥梁桩基检测中的应用[J].山西建筑,2008,34(4):137-138.

桩基检测技术研究篇8

关键词: 桩基检测技术, 存在问题, 创新,

1 关于桩基质量检测技术概述

1. 1 有关桩基检测的重要性

随着我国城乡建设事业的迅速发展, 桩基工程越来越多, 因而桩基工程检测技术也就成为一个热门而得到广泛重视。特别是近10 年来, 检测领域取得了长足的发展, 目前我国从事桩基工程检测的单位有700 家以上, 从事桩基检测仪器制造的单位有10 余家, 动测仪器的软件、硬件水平已经接近或达到国际先进水平。诚然, 我们在先进检测技术上的创新和开拓需进一步加强和提升。

1. 2 有关桩基检测的分类

1 直接法: 即通过现场原型试验直接检测项目结果的检测方法。主要有钻孔取芯法( 桩身完整性检测) 和静载荷试验( 承载力检测) 。2) 间接法: 指在现场原型试验基础上, 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。

2 桩基检测的发展史及现状说明

2.1 静载荷试验。桩基静载测试技术是随着桩基础在建筑设计中的使用越来越广泛而发展起来的。新中国成立以前, 在国内基本上没有桩基静载测试技术的发展, 新中国成立以后, 桩基静载测试技术才逐步发展起来。传统静载荷试验采用手动加压、人工操作、人工记录的方式进行。进入到20 世纪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, 桩基静载试验作为一项方法成立, 理论上无可争议的桩基检测技术。

2.2 低应变检测。20 世纪80 年代, 以波动方程为基础的低应变法进入了快速发展期, 各种低应变法在基础理论、机理、仪器研发、现场测试和信号处理技术、工程桩和模型桩验证研究、实践经验积累等方面, 取得了许多有价值的成果。

2.3高应变检测。我国的高应变动力试桩法研究是起于20 世纪80 年代中后期, 到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, 已有单位在模型改造值得一提的是, 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。

2.4 声波透射法。混凝土灌注桩的声波透射法检测是在结构混凝土声学检测技术基础上发展起来的。至20 世纪70 年代, 声波透射法开始用于检测混凝土灌注桩的完整性。目前大量使用的数字式声波仪有很强的数据处理、分析功能, 几乎所有的数学运算都是由计算机来完成的。

2.5钻孔取芯法。目前钻孔取芯法主要应用在钻孔灌注桩检测上, 同时在技术条件成熟的地区也用在检测地下连续墙的施工质量。钻芯法是一种微破损或局部破损的检测方法, 具有科学、直观、实用等特点。

3 现状桩基检测存在的问题

3. 1 单一检测方法的局限性

目前声波透射法、高低应变法等桩身完整性检测方法, 一般适用符合/ 一维均质杆件0 假定的混凝土桩, 不能完全适用于组合桩, 异形桩、薄壁钢管桩; 地基处理中应用的水泥搅拌桩、碎石桩、低强度等级混凝土桩、GFG 桩等桩型, 也不能简单套用基桩工程中的基桩完整性检测方法, 钻孔取芯法目前几乎九成以上都用在混凝土灌注桩检测上。

3. 2 桩基动力检测方法在应用中存在的不足

3. 2. 1 桩基完整性动力分析

基本上不能对截面的变化程度作出定量评定, 而只能对桩身缺陷的存在作出定性和定位的判断; 2) 大批试桩中能鉴别出肯定合格的基本完整桩和肯定不合格的严重缺陷桩, 对许多具有中等程度缺陷桩, 较难对其合格性作出判断。

3. 2. 2 桩基承载力动力分析

物理数学模型、力学模型、桩土材料模型、计算公式、分析流程、应用软件及仪器设备等各个方面, 在对承载力的分析计算上都存在一些问题, 这些问题都会导致承载力分析计算的系统误差, 是本质的、急需创新的不足。

3. 3 静载荷检测存在的问题

3.3.1 现场准备工作不认真, 测试仪表不符合要求, 在加载设备方面, 受现有设备的限制, 采用大千斤顶量测小吨位桩, 不认真执行规范制定的试验步骤, 提前加压或记录, 卸载时不进行回弹观测; 检测报告不规范, 内容过于简单, 无工程概况及土层分布情况。

3.3.2现在的高层建筑一般都有地下室, 其桩的有效长度应从最底层地下室的底板算起, 受施工时间条件所限传统的静载方法无法测得其有效桩长的实际承载力。近年来尽管有各种动测方法,也需大量的动静资料对比才能提高其精度。

4 桩基检测的创新和发展

4. 1 单一性检测技术

4.1.1 静载荷试验。

增加了仪器硬件技术的创新和科研: 发明了自动化测读和分析系统。系统采用先进的精密测试仪器, 能够满足野外昼夜连续测试的要求。传感器本身带有液晶显示器能够将接收信号同实测位移数据进行对比。系统对于自动控制中的加压与稳压部分, 压力控制以开关量控制为主。同时在软件设计中增加了自适应点触式加补荷方式, 最大限度的减少加荷时产生的超压现象。

4.2.2 低应变反射波法。

结合地质资料、施工记录分析基桩完整性。桩型、施工工艺对基桩的完整性以及缺陷类型影响很大。因此查看地质资料、了解施工记录对确定缺陷位置有很好的帮助。利用定量分析软件对基桩缺陷程度的判定。同一工程的地质和施工状况大致相同, 通过寻找被测桩之间的共性, 再来分析每根桩的情况, 往往能有效的提高分析效果。

4.2.3 高应变法。

由于桩土系统的复杂性及外界噪声的影响, 从而使有用信号难以直观把握, 因此采用良好性能的信号分析技术, 提取有用信号是最终正确判断桩身特性的基础之一。在经典谱分析中主要采用了FFT 变换、倒频谱分析及希尔伯特变换。

5 桩基检测的展望

深基坑支护桩的检测, 目前国内尚无明确规定。对于桩身质量可用动测法检测, 对于其横向承载力没有可行的检测方法。用动测法测定支护桩的横向承载力是值得研究的课题。研制和改进孔底沉渣测定仪, 控制和检测灌注桩孔壁泥皮厚度的设备, 对提高施工阶段的检测水平具有重要意义。从国外的发展情况来看, 快速荷载试验法将是一个试验手段的发展方向。在这方面, 有些地方规范已明确规定了快速荷载试验法的试验步骤。桩承载力自平衡试验方法是大承载力桩基静载试验的一种发展方向, 但这种技术方法才刚刚兴起, 其理论研究还在进行当中, 该方法测出的上段桩的摩阻力方向是向下的,与常规方法测出的摩阻力方向相反, 这方面还需要做进一步的理论研究与现场对比试验。

结束语

随着我国城乡建设事业的迅速发展, 桩基工程越来越多, 因而桩基工程检测技术也就成为一个热门而得到广泛重视,努力做好桩基检测工作是保障整个施工质量的关键。

参考文献:

[ 1] 王雪峰, 吴世明. 基桩动测技术[ M ] . 北京: 科学出版社,2001.

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