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桩基检测技术论文集锦9篇

时间:2023-04-08 11:30:33

桩基检测技术论文

桩基检测技术论文范文1

【关键词】基桩;完整性;检测;分析;方法比较

铁路客运专线建设工程中大量使用了桩基础,对桥梁基桩和路基基础工程桩等隐蔽工程质量的快速检测提出了更高的要求。在不破坏基桩结构的情况下,直接在基桩上进行测试或在其内部钻取芯样,检测基桩的完整性、内部质量、推定其强度及质量缺陷,具有快速、简便、直观和无破损等优点的基桩检测技术,在质量检验中得到了广泛的应用。每一种检测技术和方法都是建立在各自理论基础之上的,有其特点,也有其局限性,超出一定的应用范围,就会给其判释精度和判定结果带来较大的误差,有的甚至是误判,影响工程质量的最终评价。近年来,铁路工程基桩检测技术取得了较大的发展,由于各地区复杂的地质条件和不同的桩型、不同的施工工艺,以及各种检测方法的局限性,单一检测方法往往难以作出科学、准确、合理的判断,检测技术的实际应用还需进一步总结。

1.基桩完整性检测方法及特点

目前常用的基桩完整性检测方法有低应变反射波法(又称瞬态激振时域频域分析法)、声波透射法和钻芯法等。

1.1低应变反射波法

1.1.1基本原理

将基桩假定为连续弹性的一维均质杆件,且不考虑桩周土体对应力波沿桩身传播的影响,桩的弹性体振动模型是直杆纵向振动。其原理是在混凝土桩的桩顶施加竖向激振,弹性波沿桩身向下传播,当桩身存在明显的波阻抗差异界面时,将产生反射波,通过实测桩顶加速度或速度响应,籍一维波动理论分析判定桩身混凝土的完整性、桩身缺陷的性质和程度及其位置。

1.1.2技术方法特点

该方法最大的特点是快捷方便、效率高,基本不制约工期,检测费用相对较低,并能够实时做出判断。作为一种快速、有效的检测手段,多年来始终高效应用于铁路基桩质量检测中。但是受弹性波传播特性和激发能量的制约,对于长桩(通常认为是大于50.0 m)的桩底判别比较困难。对于桩身质量和桩长的判别受干扰因素(如缺陷反射、地质变层反射、桩端持力层岩性、桩身截面突变、激振方式选用、桩头的处理情况等)也较多。

1.2声波透射法

1.2.1基本原理

由发射换能器(探头)间断地发出不连续的以一定重复频率(100 Hz或50 Hz)的超声脉冲波穿过混凝土到达接收换能器,接收的声波将携带丰富的有关混凝土结构特性、材料特性的信息,准确测定接收声波的各种声学参数的量值及变化规律,分析判断混凝土的结构完整性。以声波在混凝土中的传播速度、接收信号的振幅、频率和波形特征作为基本判据,判定桩身混凝土桩的质量。

1.2.1.1声速

根据声波首波到达的时间t,发射与接收换能器之间的距离l,按下式计算混凝土的声速c。

c=■

声波在无限体均匀介质中的纵波声速c与介质的弹性模量E、泊松比v、质量密度ρ有关,可由下式表示:

c= ■

上式显示混凝土的声速与其弹性模量正相关。研究表明混凝土的模量与其质量也是正相关,因此混凝土的声速越高,其质量也越好。

1.2.1.2振幅

声波在混凝土中传播时,其能量会逐渐衰减,率减的大小可由接收信号的振幅来表示。声波在混凝土中的衰减主要有吸收衰减、散射衰减和扩散衰减3类。吸收衰减是与质点振动时的阻尼有关,混凝土质量越差,阻尼就越大,吸收衰减也就越大;散射衰减是声波在传播中遇到界面发生散射(漫反射)而引起能量减小,混凝土越不均匀、界面越多,衰减越大;扩散衰减是由声场扩大引起的,它只与传播距离有关。当声测管间的距离一定时,声波的能量衰减与混凝土的质量密切相关,混凝土质量越差,衰减越大。

1.2.1.3频率

发射换能器发出的脉冲声波为复频波,其主频为发射换能器的标称频率。复频波在传播过程中,高频成分比低频成分衰减得快,并且混凝土质量越差,高频衰减越大。因此接收到的信号向低频端漂移,并且混凝土质量越差,接收信号的主频越低。

1.2.1.4波形

超声脉冲波在混凝土中传播遇到缺陷时会产生反射和绕射。当混凝土中存在较大缺陷时,直达波、绕射波和反射波会经过各种不同的路径到达接收换能器,收到的信号是上述各种波的叠加,造成接收信号波形畸变,因此可根据波形分析判断混凝土质量。

1.2.2技术方法特点

声波透射法在公路工程基桩检测中应用较早。近几年来,随着客运专线铁路工程基桩检测的需要,也广泛采用。该方法的优点是检测细致,结果准确可靠,并可估算混凝土强度;检测不受桩长和桩径的限制,对桩长的判定直接有效,受其它的干扰因素也较少;无盲区,声测管埋到什么部位就可检测什么部位,包括桩顶低强区和桩底沉渣厚度;毋须桩顶露出地面即可检测,方便施工。其缺点是检测费用和声测管材料费用相对较高,当声测管与混凝土握裹不好或管周围存在局部泥团时,可能会反映为严重的断桩信号,容易造成重判或误判。

1.3钻芯法

钻芯法适用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性,判定或鉴别桩端持力层岩土形状。钻机应配备单动双管钻具,采用金刚石钻头钻进,保证芯样的采取率和芯样完整性。芯样取出后,应由上而下按回次顺序放进芯样箱中,芯样侧面应清晰地标明回次数、块号、本回次总块数。及时记录孔号、回次数、起止深度、块数、总块数,并拍彩色照片留存,记录芯样质量的初步描述及钻进异常情况。选取代表性芯样进行混凝土抗压试验。

钻芯法作为一种直接检测方法,是检测灌注桩成桩质量的有效手段之一,不受场地条件限制,特别适合于大直径桩的检测。当桩长较长时应控制好钻杆的垂直度,以免偏离桩身。但当桩本身存在偏斜现象时,钻芯孔较难钻至桩底。钻芯法检测速度慢、费用高,且属“一孔之见”。

2.基桩完整性检测常见技术问题

2.1检测方法

每种检测方法基于其理论基础和技术上的原因都有其一定的适用范围和检测能力,若将其故意扩大,极易引起误判,甚至错判。在基桩检测实际工作中,由于没有规范的可操作性强的检测相关规定、统一认识,相关人员对检测方法适用性的认识上存在不足,若未针对不同的地质情况和桩型选定适宜的检测方法,则会造成在检测数据的采用和分析评价时缺乏科学性、权威性和可靠性,从而引起与相关方的意见分歧。

2.2嵌岩桩的检测

嵌岩桩在客运专线桥梁基桩中被广泛采用,为保证铁路建设标准,一般嵌岩段较长,在个别地质条件下超过二十米。在这种情况下,若采用低应变反射波法检测其桩身完整性,由于受桩周岩土层阻力的影响,应力波能量衰减快,使得有效测试范围减小,容易造成该方法难以对整桩的成桩质量进行客观评价。

图1为某特大桥嵌岩桩低应变检测实测曲线,较清晰地反映了5.0m左右进入基岩,在入岩后的桩身混凝土反射信息很少,且无明显的桩底反射,难以进行整桩完整性质量判断,此时对桩的质量评价往往评判为完整桩。

图1嵌岩柱低应变反射波法实测曲线

图2为客运专线某特大桥灌注桩低应变检测实测曲线,10m进入完整基岩,反向反射信号明显,其上桩身完整,无明显桩底反射,也无法反映桩底沉渣情况。

图2嵌岩柱低应变反射波法实测曲线

以上类似情况,若施工中无异常状况,判定桩身完整性时,一般以完整桩评判,对有异常时则应辅以取芯法加以验证为宜。

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2.3长桩的检测

随着铁路建设标准的提高,桩长超过50m的长大灌注桩的应用越来越多。由于低应变检测方法受激振能量等技术条件的限制,桩长超过一定范围,来自桩身下部的信息量很少,甚至无法得到整桩的响应,会给整桩的判释评价带来很大困难。另外,采用低应变法检测长大桩本身对数据采集质量、激振方式和接收传感器的选择、技术人员分析解释能力和经验水平等各方面的要求都相对较高,在没有可靠的、高水平的技术条件保证前提下,是难以得出较为确切的检测结果的。

2.4浅部严重扩径桩的检测

在铁路工程建设中,由于其线状特点决定了遇到的地质地层条件差异会很大。在某些地层中如果采取的施工工艺或措施不当,很容易产生桩身浅部或桩头部分严重扩径或局部桩身变形的情况。采用低应变法检测时,会形成振荡波形,造成时域曲线极不规则,无法对整桩桩身质量进行评价。

典型的测试曲线如图3所示。

图3典型浅部扩径桩实测曲线

2.5检测数据质量问题

在现场检测中,因检测条件不好,造成数据质量不高,为分析解释和判断带来误差。低应变检测的桩头处理不到位、清理不干净、有浮浆、出露钢筋过长,桩头开裂、浅部断裂等不利因素,影响有效信号的采集。声波检测中声测管弯曲变形、堵管、接头处理不当,水中有杂质、漏水,管间距过分不均衡和不相互平行等因素,严重影响检测工作顺利进行或引起声学参数假异常现象。

3.解决的技术方案

3.1合理选择检测方法

客运专线基桩检测应综合考虑各方面的因素,因地制宜,采用适宜的检测方法保证工程质量。对嵌岩桩和超过50 m长的灌注桩均有必要提前埋设声测管,在客运专线施工设计图中予以明确,采用超声波透射法检测,以提高完整性判释精度。对桩身浅部缺陷或浅部严重扩径、变形的桩,采取单一的低应变检测方法是很难取得理想的检测效果,有必要进行开挖检验和处理,或凿除多余部分,在新的标高处继续测试,了解其下部桩身的质量。另外也可以采用钻芯法等补充手段进行直观判定。

低应变检测快速简便,但适用范围有其局限性,目前仍无法对缺陷进行准确定性,定量分析也不理想,受缺陷信号干扰和应力波衰减影响,长径比超过一定限度的长桩和浅部缺陷桩,无法进行整桩完整性的判别。声波透射法不仅可以检测桩身混凝土的完整性,同时可以校核桩长、估算混凝土强度,尤其适合嵌岩桩和长桩的检测。发生堵管现象时,应结合低应变检测或抽芯法综合评定桩身完整性质量。对于重要铁路桥梁工程的基桩有必要抽取一定比例的基桩采用钻芯法检验桩长、桩身混凝土强度和桩身完整性,同时也作为间接检测法的一种验证和补充手段。

3.2合适的激振方式

能否获得正确的桩顶振动曲线,与激振的好坏有很大关系。应根据实际情况选择激振能量和锤头的材质,而不是能量越大越好。对于浅部的缺陷,要求激振力的高频成分丰富,故采用硬质锤头和质量小的锤;而对深部缺陷,要求激振力的低频成分丰富,故采用重量大的锤或力棒,锤头材料以选用软质的为宜。因为高频力波方向性好,波长短,能探测的缺陷精度高,但衰减快,故对长桩和深部缺陷就无能为力;而低频力波则相反,衰减慢,波长长,故探测的精度不高,浅部缺陷和小缺陷往往难以发现或判断位置不准。还应注意的是激振力要靠近桩心位置并尽量保持垂直。

3.3检测现场准备工作

现场检测时应提前做好相关的准备工作。低应变检测要求桩顶至设计标高为新鲜混凝土,无浮浆、裂纹和松动混凝土块等。激振点和安装传感器的测试点应打磨平整,尽量排除干扰因素。

声波法检测应保证声测管顺直通畅,换能器探头能够在全程范围内升降顺畅。检测工作开始前,应使用与换能器直径相近的粗钢筋(用测绳系紧)对声测管进行通畅性测试,声测管的材质应具有较高的刚度和强度,安装时应由丝扣连接或套管焊接,确保连接或焊接的质量以及声测管相互平行。在钢筋笼安装和混凝土灌注过程中,应采取必要措施保护好声测管。

3.4提高检测技术分析判断能力和管理水平

基桩检测是技术含量较高的一项重要性工作,检测人员除应持证上岗外,还应具备一定的基础理论知识、较高的技术素养、综合分析解释能力和丰富的实践经验。现场检测前详细了解和搜集基桩的相关参数资料,施工资料,检测过程中能及时发现问题并作出初步判断,及时完成必要的重复性检测或加密检测工作,保证检测原始数据的可靠性和采集波形的一致性,为综合分析判断提供详实的基础资料。加强对比验证,综合分析同一工程的所有检测桩资料,寻找其共性,提高对单桩检测结果的判断准确度。

从管理角度来讲,应制定切实可行的检测标准,强调检测工作的准入制度,加强对检测机构的管理,增加行业技术交流,提高检测队伍的整体技术水平。

4.结论

基桩完整性检测是一项操作简便而涉及面广的检测技术,它涉及到振动理论、应力波基础、行波理论、声波理论、传感器特性、测试技术、土力学知识等,这就要求测试人员理论知识全面,现场操作熟练,室内分析要综合考虑,并结合沿线工程地质情况、桩型和不同的施工工艺,综合考虑各方面因素,合理选择做到心中有数。以上是我在实际工作中总结的一点心得体会,实际上测桩的内涵非常丰富,需要我们善于积累,不断总结,假以时日认真研究和掌握。通过行业组织的各种检测技术的总结与交流,一定会促进基桩检测整体水平的提高。■

【参考文献】

[1]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.

[2]刘明贵,蔡忠理,佘诗刚.基桩与场地检测技术.武汉:湖北科学技术出版社,1995.

[3]徐攸在,刘兴满.桩的动测新技术.北京:中国建筑工业出版社,1989.

[4]柴华友,刘明贵,李祺,陈星烨.应力波在平台桩系统中传播的实验研究.岩土力学, 2002,(04).

[5]方志香,吴亚平.反射波法在基桩完整性检测中的应用.岩土工程界,2000(8):23-25.

[6]中国建筑科学研究院.JGJ/T93-95.基桩低应变动力检测规程.北京:中国建筑工业出版社,1997.

[7]柳祖亭,顾利平,骆英等.桩基振动分析与质量监测.南京:东南大学出版社,1995.

[8]雷林源.桩基瞬态动测响应的数学模型与基本特性.地球物理学报, 1992(4).

桩基检测技术论文范文2

【关键词】桥梁;检测技术;工程质量;应用发展

1、桥梁工程检测技术的具体内容及发展现状

1.1桥梁工程检测技术包含的主要内容

桥梁工程的检测技术涉及内容非常之广,检测具体内容包括基础检测、桥梁表观的缺陷与桥梁结构的专项检测。目前,对桥梁表面缺陷的检测,绝大多数还都是在依靠人工目测检测评估,这种单一人工估测的方法,既缺乏准确性又缺乏技术精准性[1]。对各种桥梁的结构缺陷问题检测内容具体有以下几个方面:①缺陷的大小,以及它的具体分布情况;②具体发生缺陷的方位及其走向;③把握缺陷变化及其发展的情况[2]。首先,我们要做的是依据缺陷具体的特点、特征,分析查清其原因和性质,还有就是分析可能的危害程度大小;其次,还要依据具体情况分析,结构需不需要修补,如若需要修补,就要尽快为其制定出可靠可行的修补方案。而有关桥梁工程结构的专项检测,则主要需要检测桥梁的各个部件,关于它的承载力和技术状况都要进行详细的调查与评估。基础检测主要是对桥梁的基础结构承载能力与其完整性的检测。

1.2国内外的桥梁工程检测技术的发展现状

目前,国内外的一些学者经过不断的探索研究,已经在有关桥梁工程检测技术方面有了新的进展,并且在对桥梁的结构检测工作当中,探索出了较为系统适用的方法[3]。比如:累积了一些关于桥梁检测结构状态中的敏感参数的理论实践的相关经验,可以有效的利用这些实践中得来的数据,对计算模型进行修改矫正。此类探究主要应用强迫振动和环境振动测验,来分析有关车的速度、车载重量,以及路面状况。此外就是,检测桥梁结构的拟态参数,对于整体桥梁结构局部的承受能力情况的影响。还创造了针对动力系数、振型及振动频率等的各种动力特性和结构特性参数的一系列检测技术与方法。在基础检测方法上,学者们也都纷纷通过理论实践研究验证,进而总结了以动侧原理为基础的,关于桩基础的完整性与其承载力的检查方法。分别包括:高低应变法、声波透射法;高应变和单桩静载的测试等等。现在对其完整性的检测技术主要采用的是声波投射的方法,当然,有时也会采用低应变法和钻心法。不过钻心法多用于检测木桩混凝土的长度、强度及其底部厚度的完整性,用来鉴别判断木桩的顶端岩石土质。

2、桥梁桩基的检测的主要方式及存在的问题

随着桥梁工程的逐渐增多,自然少不了桩基础的大量使用,它被看做是桥梁的基础,因此,对于桩基础的质量检测就显得尤为重要,这也自然成了越来越多的人们关心关注的原因[4]。对于桥梁桩基的检测,是为了保证桩基的质量,确保桥梁的安全使用,这对于保护人们的生命安全有着十分重要的意义。

2.1桥梁桩基检测的方式方法

目前,我们所采用的对于桥梁桩基的检测方法,主要是动测法与钻芯法。其中的动测法又可分为两种方法(声波透射和低应变法),前者是对声学参数是否发生了不正常的情况,而判定其桩基的合格与否;后者则是对木桩内的频域及时域信号是否有明显的缺陷,而判断其桩基的合格与否。

2.2桥梁桩基检测技术应用中存在的问题及评定标准

某些由非检测技术的原因,发生的错误判断或者疏漏判断都会形成桥梁工程质量的安全隐患问题。同时,桥梁工程检测人员的专业技术水平不可能在一个平面上,那么,就必然会存在对检测方法、标准、质量上的理解差异性,这就形成了检测结果桩基的质量存在着十分明显的判断偏差。现在全国各个地区的桥梁工程建设,虽然都对桥梁的桩基进行了检测,但由于其评定标准,在质量范围上至今没有明确的规定,而个人对质量的规范检测评估把握上不尽相同,其结果就一定会有很大的不同。

本文笔者通过对大量文献资料的研究,加上自己在这方面的认识了解,把对关于桩基质量评定的标准分为几个类别:①完整的桩基:在检测时,动测波形是呈现有规律的衰减,波形正常,混凝土的强度达到规定标准。②较为完整的桩基:在检测时,动测波形呈现小范围的变形,桩身不如完整桩完整,会存在一些小的缺陷,波速、强度均正常,基本可以达到规定设计标准。③存在明显缺陷的桩基:动测波形一般会呈现较为明显的不规律波动,桩身有明显的裂纹、夹泥等等,这种桩身强度通常达不到规定标准,使用时要对其承载力进行测试后,再根据具体情况决定是否使用。④存在严重缺陷的桩基;动测波形呈现非常不规律的变化波动,夹泥现象严重,甚至断桩。此类桩要进行相应的处理,一般情况下是不能够使用的。虽然对于桩基类型分析比较细致,但有时我们依然很难准确的掌握和区分每一类的桩基,检测上也还是会存在一些准确的性问题。

3、桥梁工程检测技术发展情况及对未来的展望

3.1桥梁检测技术发展阶段

桥梁的检测技术的发展历史历经了三个阶段:①专业的专家级人物凭借自己的理论实践经验和专业的技术感官进行检测,对所获得的信息数据做简单的操作处理;②这一阶段是应用动态波形检测方法和信号传感技术,现在这项技术,在桥梁工程检测技术中已经被大范围的应用,成为了较为主要的检测手段。③近几年,为更好的对大中型桥梁工程进行检测,桥梁工程检测的技术进入到了第三个阶段,就是集知识处理、信号处理、数据处理三位一体的智能化检测方式,而且,这种方式在逐渐成为桥梁工程检测技术的主流[5]。

3.2桥梁工程技术未来发展方向

①尽快将通过无线电通讯方式进行的数据采集系统开发出来,并应用到实践中去。开发出能够适应风荷载和交通荷载等的最优传感器测试技术,以便于更加快速、精确、便利的采集相关数据。②组装能进行自动损伤识别的系统,及时快速的自动进行识别、反馈检测报告。③把现代网络系统的先进技术应用到桥梁工程检测技术系统中,双双结合,发挥各自优势,进而达成网络技术资源的共享。④建立设计、施工到营运的各个环节的完备数据资料统计库,方便随时进行校对及安全检测等。

可以预见,未来关于桥梁工程检测技术的研究探索还将继续,朝着延长系统使用年限、增强其可靠性等的多个方面进行系统研究方向发展,做到尽量减少桥梁工程中的不安全因素,进而保证桥梁工程的质量。

参考文献

[1]王大山,李业勋.港口工程中桩基质量检测浅析与比较[J].山西建筑.2010(25):88-89.

[2]段忠东.岸边集装箱起重机的现状与未来市场的发展趋势[J].起重运输机械.2010(05):1-3.

[3]林健邦.声波透射法在桥梁桩基检测中的应用[J].科技创新导报.2008(17):39.

桩基检测技术论文范文3

一、建筑工程技术中常用的桩基检测技术

桩基施工由成孔、成桩两组分组成,相应的桩基检测也要分两步进行-成孔质量检测和成桩质量检测。成孔施工是灌注桩施工的第一步,施工难度大,一般是水下和地下作业,常常会因地质复杂不明、人员失误等造成沉渣过厚、桩孔偏斜、塌孔等问题,因此,成孔质量检测难度也随之增大[1]。成桩质量检测是在桩基完成之后的检测工作,需要检测桩基承载力和完整性。在桩基施工完成后,需要结合施工现场情况灵活运用多种检测手段,确保桩基施工质量。

(一)桩基承载力检测中的常用技术

1、静荷载试验检测技术国外建筑桩基施工检测都将静荷载检测结果作为最佳检测标准,这是因为与其他动荷载试验方法相比,静荷载检测法施加荷载的速率最低,其受力状态更加接近于桩基的实际受力状况。静荷载检测方法主要是检测桩基竖向承载力和水平承载力,最大优势是检测结果误差小,可确保相对误差小于10%,从而满足高要求桩基施工检测要求。

2、高应变动检测技术高应变动检测是借助重锤瞬间冲击桩定造成的巨大冲击力,使桩基产生自上而下的高能量应力波,促使桩身移动激发周围土体阻力来实现检测目的的,桩身周围土体受到阻力后形成压缩波和拉伸波,产生塑性变形,检测人员可在桩头处测量相应过程曲线,并根据应力波原理计算出相关桩土体系参数,分析桩土体系在接近极限阶段时的工作性能。

(二)桩身完整性检测中的常用技术

1、声波透射检测技术声波透射检测技术根据超声波传播原理,收集超声波在混凝土传播范围内的声学参数,包括传播频率、振幅等,一般来讲,超声波在混凝土中的传播速度是一定的,但是如果混凝土桩身中存在气孔、裂缝、断裂等缺陷,超声波的传播路径就会改变,经过不同介质时,传播速度也会改变,传播时间就会相继改变。因此,声波透射检测正是根据超声波传播波形来判断桩身缺陷的,这种检测方法还可提供缺陷位置和大小,其检测出存在缺陷的桩基必然是不完整的。

2、低应变反射波检测技术低应变反射波技术即低应变动测法,其理论依据是一维杆件波动原理,检测时,需要借助小锤敲打桩顶,使其震动变形,引发周围土体产生轻微颤动,安装在桩顶的检测器可接受到应力波信号,反应桩顶震动的加速度,检测人员通过分析应力波信号就可以确定桩的质量,进而确定桩身是否存在缺陷。

3、钻芯检测技术钻芯法检测技术需要用到专用的混凝土钻芯机,并用钻芯机在待检测的桩身上取混凝土作为检测芯样,对芯样加压后,根据芯样的抗压表现就可以预估出桩身混凝土整体的抗压强度和完整性。芯样加压过程中一般是使用液压钻机和金刚石双管钻机抽取芯样并在高转速下以中等泵量钻进,加压之前需要对芯样进行预处理,记录其各项标准并标号,由于钻芯检测技术实施方便,结果直观可靠,因此被广泛应用于桩基完整性检测中。

二、桩基检测在实际建筑工程中的应用情况

为更加详细直观的阐述桩基检测在当前建筑桩基施工中的具体应用情况,本文将某高层建筑作为研究对象,分析静荷载试验检测技术和低应变反射波技术的实际应用情况。

(一)工程概况

某高层建筑建筑高度为84m,建筑面积达67542m2,桩基础施工初步采用钻孔灌注方法,钻孔灌注桩数量有286根,桩顶至地面距离为6.2m,桩顶以下地层分别为:粉质粘土、细砂、粉土、中细砂、粗砂、卵石。

(二)桩基施工质量检测方法

根据该高层建筑的施工要求,采用静荷载试验检测技术检测单桩竖向承载力特征值,采用低应变反射波技术检测桩身缺陷及完整度。

(三)检测结果分析

1、桩基承载力检测结果在286根桩基中随机抽取5根采用静荷载试验检测技术进行竖向抗压承载力检测,搭载的混凝土试块重量达920t,并联设置两台千斤顶,检测仪器为JYC型静载检测仪,可自动加荷、记录沉降情况。检测结果显示最终沉降值为15.67-21.62mm,承载力特征值大于3800kN。23桩身完整性检测结果抽取60根桩基采用低应变反射波技术进行桩身完整性检测,在选取的60根桩基中,I类桩有54根,占全部受检桩的90.0%,II类桩有6根,占全部受检桩的10.0%。

三、完善桩基检测技术的措施

(一)构建完善的监管体系

建设管理部门应当加强质量检测监督,监督施工企业对强制性标准的执行情况,制定更加完善的质量管理体系,完善检测方法,严格按照国家现行规范制度进行工程质量检测,对验收不合格的施工项目予以撤销或责令整改。

(二)提升检测人员业务素养

检测人员是桩基质量检测的一线工作者,其业务素养直接决定着桩基检测质量,因此,应当通过多种手段不断提升检测人员的业务素养和职业素养,对上岗的检测人员进行定期技术培训,使其掌握先进的检测技术,熟知相关规章制度及建设行政主管部门有关桩基管理的文件批文,提高其质量控制意识和责任意识,确保其在检测工作中谨慎对待报告数据的录入、分析。

(三)加强检测工作的规范化

检测工作的任何一个环节都应当有规章制度作为规范化保障,《桩基检测工作手册》既是桩基检测人员现场测量情况的初始记录,又能直观反映检测人员的实际工作情况,因此,在检测工作考核过程中应当将其作为动态管理的重要内容,检测单位也要重视对工作手册的保存管理,确保原始测量数据的准确性。

(四)借助合同制度约束桩基检测

市场竞争具有自主性,竞争主体的自我约束力度较弱,因此,需强化市场管理,加大市场约束力度,在桩基检测工作中努力开展合同审查备案制度,使桩基检测行业自律自约,严肃查处违反合同制度和存在恶性竞争行为的检测单位,确保桩基检测行业的健康发展。

(五)借助现代网络技术推动行业发展

检测单位应当将检测工作全程纳入到网络监控范围内,借助网络技术处理各种工作数据,此外,通过网络信息平台还可各种桩基工程质量信息,使社会更加了解工程质量检测,增强社会舆论对桩基工程检测单位的监督约束。

结语:

桩基检测技术论文范文4

Abstract: This article from two different aspects of the dynamic pile testing technology ( low strain test ) in the development of our country, and combining the actual situation in the region, to talk about their work experience and knowledge

关键词:桩基动力 检测技术低应变动测

Key words: dynamic pile testing technique for low strain dynamic testing

中图分类号:TU473.1文献标识码:A文章编号:

关键词:

一、桩基动力检测技术在世界上的发展现状

在世界范围内,桩基动力检测技术已经成为一门成熟的应用技术,充分体现了在传统工程中应用近代新技术的丰硕成果并取得了极为显著的技术经济效益。

在我国,动力检测技术已经成为确保桩基工程施工质量方面的一种常规方法。只要桩基的设计质量经过静载试验等手段的验证,到了施工阶段,低应变检测法就可以作为一种既经济又有效的前导性检测步骤,监督和检查桩身的完整性,发现施工过程中存在的各种质量问题,并为进一步的检测提供相当可靠的技术依据。

桩基础属地下隐蔽工程,也是建筑结构的重要组成部分,它承受建筑物的全部荷载并将其传递给地基。基桩质量的好坏,直接关系到建筑物的安全。因此,桩基竣工后对其完整性检测、承载力检测至关重要。基桩低应变动力检测是以电子检测技术和结构动力学分析为基础的一种检测方法。

二、基桩低应变动测法的基本原理

目前常用的低应变动测是反射波法和机械阻抗法。反射波法作为主要方法,在我国经过多年的研究和应用,已得到了工程界的广泛认同,成为保证基础工程质量的有力手段。应力波反射法是以一维波动理论为基础,假定桩身为一维弹性杆件,且介质均匀连续;其基本原理是当桩顶部受到一竖向激振力后,应力波即沿桩身向下传播,当桩身存在明显的波阻抗差异界面或桩身截面积变化部位时,将产生反射和透射波;事先在桩顶安装好的传感器,将接收到来自桩身各个波阻抗变截面处反射上来的信息,从而根据这些反射信息,结合其他工程资料,对桩身完整性作出判断。利用反射波方法分析判断桩身质量首要的是在现场实测时及分析波形时排除各种干扰,获得反映桩身结构质量状况的时域波形,分析时域曲线中的直达波(入射波)、反射波及桩底反射波的相位关系,可以方便地判断缺陷桩的类型与缺陷位置;根据频域曲线的特征及计算的动刚度值,可以判断桩身结构的完整性及桩底嵌岩情况。

反射波法也可用于检测大直径扩底墩中的基桩:由于人工挖孔扩底墩属于地下成桩工艺,不可避免的出现诸如断桩、夹杂、离析等缺陷,尤其对于扩底的检测更为重要。

低应变反射波法的现场测试,利用激震在桩头施加冲击力,激发应力波沿桩身传播,然后利用检波器接收由初始信号和由桩身缺陷及扩大底或桩底产生的反射信号组成的时程曲线,最后利用信号采集仪进行处理和分析,并结合有关地质资料和施工记录作出桩的完整性判断。其基本理论依据:根据应力波在传播中遇到阻抗面时产生反射波与透视波的原理,获得由于桩体内部断裂、离析、扩径或破损构成的阻抗面反射上来的不同信息,分析桩基缺陷性质、程度和位置。

我国应用大直径灌注始于上世纪60年代初。近二十多年,随着经济建设的迅猛发展,大直径灌注桩已在全国各地的高层建筑、大型石房、桥梁和港工建筑中广泛应用。

反射波动测是目前应用最广泛的基桩完整性检测方法,其理论基础为一维应力波理论。但是基桩反射波法用手锤或力棒冲击,在桩顶近似点振源,桩顶附近桩横截面每一质点的运动速度并不一致。尤其是大直径灌注桩,这种三维效应更为明显,检测实践中三维效应表现为信号的高频干扰。为把基桩反射波法动测应用于大直径灌注桩,必须研究应用中存在问题,以便在实测中采取措施减少信号的高频干扰。

实测中所见的高频干扰是由各种波在桩顶附近来回反射形成的高频波的耦合。利用三维有限元法和实测法以及两种方法的对比系统的研究圆柱顶面受冲击后的动态影响,将有助于了解应力波在大直径桩中的传播规律,找到影响各应力波分量的因素及规律,以便在检测实践中采取措施减少高频干扰,突出纵波成份,提高基桩反射波法测试精度。

几年来,在桩基检测的实践中,我们首先在静载荷试验的前后,分别对水泥搅拌桩进行反射波法完整性检测,在总结、分析和对比的基础上,将简捷快速的反射波法基桩无损检测技术应用到水泥搅拌桩的桩身完整性检测中,取得了较好的效果。

大家都知道,将应力反射波法应用到水泥搅拌桩中与反射波法的基本假设差别较大,这也是人们一直怀疑能否将该方法应用到水泥搅拌桩的完整性检测中,也是多年来人们一直探讨的。通过一些工程实践,只要选择合理的工作、仪器参数、多手段的资料处理与分析,是可以应用反射波法检测水泥搅拌桩完整性的;不过对桩身完整性的评价,应有别于评价混凝土桩的术语。

几点体会:1、在检测中的时域信号,往往一致性较差,桩底反射不清或过于平缓,对分析桩身的完整性及桩长带来困难。

2、在水泥搅拌桩检测中的时域信号,应特别注意用频率域分析;当时域信号桩底反射不清,不防从频率域作一分析。3、如同检测混凝土桩一样,对水泥搅拌桩的分析判别则更需要综合分析判断,因其施工工艺和设计都无从保证其结构的完整性及均匀性。

4、水泥搅拌桩是复合地基承载机理,不能用传统的桩身评价标准来判别;应从工程实际角度来综合评价水泥土桩。

结束语

反射波法动力测桩,以其测点广、经济、快捷、无损等诸多优点,占领大部分桩基检测市场,但也存在着缺点和不足。对低应变法检测出有问题的桩,建议再利用高应变、静载进行承载力方面的测试。我们广大从事基桩低应变动力检测的工作者,应结合本地区的实际情况,多积累一些宝贵经验,更深入、更实际的进行探索和研究,使低应变动力测桩技术在某些方面更完善,更趋近于实际情况。

参考文献:

阎春年吉虎 反射波法在水泥搅拌桩完整性检测中的应用

袁江兵侯爱民 低应变反射波法在大直径扩底墩中的应用

桩基检测技术论文范文5

关键词:桩基检测;存在问题;相应对策

中图分类号:TU473文献标识码: A

引言

近些年来,桩基础检测技术虽然取得了较大发展,但尚未完全成熟,桩基础实践、理论正在逐渐发展。构建桩土力学机理与理论时,必须研究先进性检测技术,正确解释测试信号。要采取合适的性能检测方法与技术处理方式,确保建筑工程的整体质量。

一、常用的桩基检测技术

由于灌注桩施工由成孔及成桩两部分组成,对应的桩基检测也可分为成孔质量检测及成桩质量检测。成孔质量检测是灌注桩施工的第一步,难度较大,它在地下和水下进行作业,可能因为复杂的地质和施工失误造成桩孔偏斜、塌孔、沉渣过厚、缩径等,难度较大。成桩质量检测只需要在桩基完成进行相应的检测工作,主要分为对桩基承载力和完整性的检测。对桩基工程进行检测时,要灵活运用多种检测手段,结合不同手段的特点全面检测,保证桩基的高质量。

1、桩基承载力检测

1.1静荷载试验法

国内外都将静荷载试验法检测出的结果最为确定桩基承载力的标准,主要是由于与其他动荷载试验法相比,它施加荷载的速率最慢,受力条件最接近于桩基的实际受力状况。静荷载试验法主要包括对桩基水平及竖向承载力的检测,由于工程试桩时不能进行破坏性试验,因此常常应用于其中,优点是检测结果误差小,相对误差保持在百分之十之内,准确度高。

1.2高应变动测法

使用高应变动测法检测桩基承载力时,使用重锤瞬态冲击桩顶,使其产生从上而下的高能量应力波,从而导致桩身产生移动,激发桩周围土的阻力,又形成一定的拉伸波和压缩波,使桩周围产生塑性变形,在距离桩顶两倍桩径的桩头处测量力和速度的过程曲线,根据应力波理论得出桩土体系相关参数,分析研究桩身的质量,探讨接近极限阶段时桩土体系的工作性能,从而确定桩基承载力。

2、桩身完整性检测

2.1低应变动测法

低应变动测法又叫低应变反射波法,理论依据原理是一维杆件波动理论。其具体检测方法是:使用小锤敲打桩顶,引起震动产生变形,使周围土体产生轻微的颤动,利用粘连在桩顶的检波器接收到的应力波信号,检测并记录桩顶振动速度或加速度,对检测结果进行分析,研究桩土体系的功能,从而确定桩基的质量,找出桩身的缺陷,判断桩基完整性。

2.2声波透射法

利用声波透射法检测的基本原理是:超声波在正常混凝土中的传播速度是有一定范围的,同时也可以收集到其他声学参数,例如传播频率、振幅等。从传播速度方面来看,如果混凝土有气孔、裂缝、密实度、断裂、夹泥等缺陷,传播路径在这些缺陷的影响下会由于要绕过缺陷或经过速度较慢的介质而减慢传播速度,从而减弱声波,传播时间也会加长,可以根据超声波传播波形来判断其是否有这些缺陷,并且掌握缺陷的位置和大小,如有缺陷则证明桩身不完整。

2.3钻芯法

利用钻芯法进行桩基完整度检测的基本方法是使用专用混凝土钻芯机从需要检测的构件上直接钻取混凝土芯样作为研究对象,对芯样加压,根据芯样加压后的抗压情况预估混凝土整体的抗压情况和缺陷情况。对芯样进行加压时,一般使用金刚石单动双管钻具和普通的液压钻机进行抽取,在转速较高的情况下以中等泵量和压力钻进。钻孔时要匀速钻进,保证钻孔的位置和质量。加压前,要对芯样进行一定的处理,对其各项指标进行记录并标号。钻芯法有准确、可靠、直观的优点,被广泛运用以检测桩基完整度。

二、建筑工程桩基检测存在的问题

1、检测人员综合素质较低

综合来说,高层建筑工程开展桩基施工,其环境无疑更加复杂。无论承袭沿用哪一种检测手段,都无可避免的会对检测结果造成一定误差,为了最大化地降低误差程度,呈现桩基的实际水平,相关部门中的检测人员的技术能力就必须得到相对地加强。但以当前桩基施工检测人员来看,大部分的检测人员往往没有经历过专业化检测技能训练,许多检察人员往往是利用施工方的关系“打过场”而已,其职业素养很差,在检测阶段通常敷衍了事,自身实际检测技术不佳,不能够对桩基工程展开针对性地检测。

2、检测报告不规范

根据有关的检测,倘若在建筑工作的检测报告中在应该涉及到的使用材料准备不全、检测结果泛泛而谈并不确切,该份检测报告基本上便可以判定为不拥有检测单位的约束力。而有一些检测部门因为并未制订有关的方案,对整个桩基工程检测的过程无法形成有效的检测功能,桩基工程的实际状态无法利用检测报告得以真实显示。在检测报告中呈现出来的施工数据残缺,签字模糊,致使检测报告失去法律效力,检测结果存疑,直接关系到建筑工程施工的进程。

3、检测部门管理制度不完善

由于受到经济的制约,我国各个建筑检测部门之间无论在设备的先进性,还是在制度管理上都存在显著的差异性。有些建筑部门中对于桩基检测的内部控制制度管理还不健全,并未设置与之相对的检测制度。当前国内检测市场,对建筑工程的桩基质量检测主要有“中介检测部门”以及“法定检测部门”,而这两个检测部门在其管理制度上始终存在缺失性遗漏,制度不健全。一味的按照经验办事,对突发事件无法规范化处理。

三、应对当前建筑工程桩基检测存在的问题对策

1、加强检测人员的综合素质

无论是对桩基检测到的数据进行记录,还是对其结果展开分析,都必须要由专业的人员完成。可以说,检测人员的技术能力与专业素养的好坏将会直接关系到桩基工程的检测结果,为了能够确保桩基工程检测结果的精准度,提升其检测水平,就必须要贯彻执行对检测人员综合素质的管理。并且,对长时间开展桩基检测的人员展开职能测评与岗位培训,进一步系统性地规范检察人员的工作原则,健全管理体制,开展强化教育。检测部门可周期性地进行相关检测专业的技术研讨会议,也可以根据实际的检测环境、工程以及地质等给检测人员实施针对性地专业培训,以此提升检测人员综合素质。

2、合理地展开检测流程提交检测报告

在明确检测手段之后,检测人员就需要在实施阶段,根据具体的检测流程实施检测工作,且要提交规范的检测报告。规范的检测内容所涵括的内容主要有:建筑工程概况、抽样选择、检测周期及所需的健全桩基工程检测制度的人工数量,健全检测质量系统。检测阶段,应当有专门人员在现场展开即时监督,提高检测控制机制,根据检测流程规范化展开。例如,在检测桩基的承载水平之时,则需首先展开对桩顶的科学预防,设置相应的沉降观测点千等。之后再对所涉及的数据实施准确记录,按照沉降数据展开绘制。

3、择取合理的工具展开检测

为了能够提升桩基工程检测结果的准确性,检测部门需要在常规的检测手段的背景下,择取合适的桩基工具进行辅助。在检测阶段,检测人员应当灵活地使用检测工具,力图将检测结果的误差值降到最低。例如:在对灌注桩进行检测时,为了保证桩基完整性,检测人员可通过钻机工具展开取样,在对混凝土强度进行检测时,则可以使用例如锯切机配合钻机共同应用。

结束语

总之,桩基检测还需要施工人员有较高的专业知识,并且在施工的过程中熟练知道施工的方案和施工的图纸等详细要求。同时,施工人员还应该具备关注施工质量这一意识,严格的按照施工规范执行,进而提高整体的施工效益。

参考文献

[1]宋锡波.关于基桩低应变动检测技术的探讨[J].土工基础,2012.

桩基检测技术论文范文6

摘要:桩基础是建筑结构的重要基础工程之一,目前检测方法有很多,文章针对桩身检测方法进行了简要分析,并结合具体实验对桩基在流体动载作用下的应力应变实际应用做了说明,以期提高桩身质量检测水平及其准确性。

关键字:桩基检测;动载实验;应变片

Abstract Pile foundation is the important basis of the engineering structures, one of detection methods have many, the article for the pile body detection methods are briefly analyzed, and in combination with the specific experiment in dynamic load of pile foundation under the action of stress and strain of the actual application are explained, in order to improve the quality of pile body detection level and its accuracy.

Key words Pile foundation inspection;Pile foundation inspection dynamic load experiment;Strain gauge

中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:

0 引言

近年来公路桥梁建设发展很快,众多的桥梁基础大多采用隐蔽的桩基础,特别是在水下的桩基,灌注桩会因流体作用造成桩身混凝土从地面不易察觉的隐患,预制桩桩身也可能由于应力过大或混凝土强度不足而产生断裂或破碎,影响基础的安全、耐久性及地基承载力的发挥,因此,桩基础工程的试验和检测显得尤为重要。

1 实验原理

根据不可压缩流体恒定流动能量方程:

式中:z——被测点相对于基准面的位置高度;

p——被测点的静水压强, 为压强水头;p s为滞止点的压强,用相对压强表示; ——流速水头, 为动能修正系数; ——液体容重;——两断面间的水头损失。

设计一种基于双向泵流量控制技术的潮汐模拟装置,该装置采用双向抽水方式进行潮汐模拟,根据实际检测的天然潮位波形曲线作为模拟的目标曲线利用计算机和控制器之间的联系,实时控制双向泵的运转速度,控制潮汐物理模型蓄水池瞬时进出水箱,在试件模型合适的位置安装应变片,通过控制水泵观测并得出试件模型应力应变图,分析得出应力应变曲线,设计合理的试件模型。

2 我国桩基静载实验的发展

目前按设计和施工质量验收规范所规定的具体检测项目方式,宏观上可分为两种检测方法:

教育部大学生创新实验资助项目(201210225043)

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);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。主要包括以下三种方法:①低应变法(现行主要指反射波法)。②高应变法(现行主要指波动方程法)。③声波透射法。桩基测试技术理论的发展本身促进了桩土荷载传递机理理论的研究,而这一直是国内外岩土工程界研究的热点,在这方面我国的学者也通过试验研究发表了许多自己的理论方法。在桩基大承载力的测试理论和测试方法研究上,国内外都是近几年刚刚起步。美国在80年代中期开展了桩承载力自平衡试验方法的研究,国内近几年也开展了此方法的理论研究和现场实践。东南大学土木学院于1996年将该方法用于现场实践,取得了良好的社会效益和经济效益。

传统的桩基静载试验的慢速维持荷载法费时、费力,已远不能适应当前桩基检测工作的发展。随着电子技术的发展,桩基静载测试技术也向着自动化测试方向不断发展。在早期阶段,还只是使用“点动”装置,实现了加压的电动泵控制。到了80年代,天津建筑科学研究院率先研制出了具有当时较高水平的“自动化”静载测试仪,可惜的是并没有形成商品化,只是在内部使用;随后,江苏省徐州建筑科学研究所研制成功并商品化了在当时技术含量较高的自动化静载测试仪,虽然还存在许多不尽人意的地方,但这毕竟代表着在桩基静载荷测试仪的研发方面走在了世界前面。进入90年代以后,又有许多单位从事此项仪器的开发工作,1996年,武汉岩海公司研制成功了具有当时较高水平的自动化静载测试仪,进入21世纪以后,在自动化静载测试仪的研制开发方面,武汉建科科技有限公司异军突起,将先进的虚拟仪器技术和无线数据传输技术应用到了自动化静载测试仪的研制开发上面,先后推出了ST1000型静载测试仪和ST2000型静载测试仪,实现了在一种型号仪器内多种测试方法并存的无线数据采集系统,解决了现有的测试仪器只能做单一的桩基检测的弊端,可以提供给用户多种测试模式,涉及到了桩基、地基、基岩、锚杆等需要同时采集位移和压力的测试场合,并且利用武汉建科科技有限公司提供的透明数据接口,具有科研实力的研究机构也可以自己编写符合本单位实际需要的数据采集分析软件,真正实现了人性化设计、理性化产品。目前,武汉建科科技有限公司仍然根据用户的需求和现场测试的要求不断改进现有产品,现在可以说武汉建科科技有限公司的ST2000型静载测试仪已走在了全国同类产品的前列。

3.桩基在流体作用下动载实验应注意的一些问题

①电阻应变片的粘贴一定严格按照说明书的要求,避免因为操作错误而产生的误差;

②慎重选择实验所需材料,保证实验结果的可靠性;

分工明确,认真按照制定的试验步骤进行实验。

4.实验装置及实验过程

实验装置如图所示,装置共分三部分:

(1)基于双向泵流量控制技术的潮汐模拟装置,该装置采用双向抽水方式进行潮汐模拟,根据实际检测的天然潮位波形曲线作为模拟的目标曲线利用计算机和控制器之间的联系,实时控制双向泵的运转速度

(2)桩基模拟装置,在试件模型合适的位置安装应变片。

(3)实验参数检测记录系统

通过控制水泵观测并得出试件模型应力应变图,为设计合理的试件模型提供实验数据。

5.实验的评价

由于桩基在流体作用下动载实验的局限性,本实验中的桩基模型无法准确模拟实际工程中所使用的桩基,桩基缺陷的形式可能为:混凝土离析、沉渣过厚、桩底持力层强度低或桩底有溶洞等。

6.结语

目前工程界主要注重经验和工程类比,理论滞后于工程实践。桩基工程是地下隐蔽工程,复杂的地质条件等诸多因素的影响,给正确地检测、有效的验证带来较大的困难,桩身质量的检测基本上仍处于定性阶段,完全定量化更需要一个艰苦长期的研究过程。

参考文献:

[1]高峰.桩基工程动测技术与方法[M].武汉:中国地质大学出版社,1997.

[2]徐天平,柯李文.PIT低应变试桩理论及试验研究[J].岩石力学与工程学报,1996,15(3):294 300.

桩基检测技术论文范文7

关键词: 建筑工程 基检测技术 评析

中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:

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。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,检测技术更加趋于成熟和先进,有关桩基工程检测的标准、规范相继、施行,使桩基检测工作进一步规范化,对保证工程质量起到了良好的作用。同时,桩基检测技术是比较全面的、系统的以及综合的应用技术,只有根据房屋建筑的实践情况来选择不同的、适合的检测方法,并且使各种方法之间能够相互配合、补充,这样才能够使其在桩基的检测过程中发挥出最大限度的作用以及意义。

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)

桩基检测技术论文范文8

关键词:房建桩基工程;检测控制技术;分析

中图分类号:C35文献标识码: A

引言

随着经济建设的不断发展,房建工程的建设越来越多,并且房建工程与人们的生产生活直接相关,因此,要注重其施工质量的控制。在房建工程中,经常会用到桩基工程,从而对房屋进行支撑。随着桩基工程的日益增多,桩基工程检测相关规定更完善,检测技术也更为成熟,检测工作日益趋向规范化,促进了房建工程质量的提升。文章就此进行分析。

1.桩基检测的主要内容

1.1承载能力检测

高层建筑工程中对桩基承载能力的检测工作,现阶段主要择取的方式有:静荷载试验法、钻芯法(半直接法,对于无法进行静载试验和高应变法的嵌岩桩可用钻芯法对嵌岩情况进行检测)以及高应法。其中又以静荷载试验法是当下国内外建筑工程对桩基承载力检测中所使用范围最广,认可度最高的方法,可以说是“金标准”。建筑工作中的桩基承载能力和加荷速率有着十分密切的相互关系,往往加荷速率愈慢,说明愈接近建筑工程中桩基桩施工阶段实际的承载能力。

1.2成孔检测

在高层建筑工作施工阶段,桩基成孔的质量优劣水平将会直接影响筑后成型后桩的质量的好坏,而桩孔又极易受到诸多层面的影响,例如:地形、人为操作等,导致偏斜、缩径以及沉渣过厚问题。桩基成孔的质量检测范围重点涵盖了对其深度、位置以及沉渣水平的指标检测。

1.3完整性检测

现阶段在对桩基完整性的检测方法中,以低应变动力试桩法最为适用,低应变动力试桩法拥有快速、实效、可操作性强以及经济性等优势,可以确保检测工作顺利进行。其检测原理在于,利用对桩基的桩顶附加一定的激振,从而导致桩基的周边范围土地出现振动,最终检测桩基的整体质量。

2.常用的桩基检测技术

2.1桩基承载力检测

(1)静荷载试验法

国内外都将静荷载试验法检测出的结果最为确定桩基承载力的标准,主要是由于与其他动荷载试验法相比,它施加荷载的速率最慢,受力条件最接近于桩基的实际受力状况。静荷载试验法主要包括对桩基水平及竖向承载力的检测,由于工程试桩时不能进行破坏性试验,因此常常应用于其中,优点是检测结果误差小,相对误差保持在百分之十之内,准确度高。

(2)高应变动测法

使用高应变动测法检测桩基承载力时,使用重锤瞬态冲击桩顶,使其产生从上而下的高能量应力波,从而导致桩身产生移动,激发桩周围土的阻力,又形成一定的拉伸波和压缩波,使桩周围产生塑性变形,在距离桩顶两倍桩径的桩头处测量力和速度的过程曲线,根据应力波理论得出桩土体系相关参数,分析研究桩身的质量,探讨接近极限阶段时桩土体系的工作性能,从而确定桩基承载力。

2.2桩身完整性检测

(1)低应变动测法:低应变动测法又叫低应变反射波法,理论依据原理是一维杆件波动理论。其具体检测方法是:使用小锤敲打桩顶,引起震动产生变形,使周围土体产生轻微的颤动,利用粘连在桩顶的检波器接收到的应力波信号,检测并记录桩顶振动速度或加速度,对检测结果进行分析,研究桩土体系的功能,从而确定桩基的质量,找出桩身的缺陷,判断桩基完整性。

(2)声波透射法:利用声波透射法检测的基本原理是:超声波在正常混凝土中的传播速度是有一定范围的,同时也可以收集到其他声学参数,例如传播频率、振幅等。从传播速度方面来看,如果混凝土有气孔、裂缝、密实度、断裂、夹泥等缺陷,传播路径在这些缺陷的影响下会由于要绕过缺陷或经过速度较慢的介质而减慢传播速度,从而减弱声波,传播时间也会加长,可以根据超声波传播波形来判断其是否有这些缺陷,并且掌握缺陷的位置和大小,如有缺陷则证明桩身不完整。

(3)钻芯法:利用钻芯法进行桩基完整度检测的基本方法是使用专用混凝土钻芯机从需要检测的构件上直接钻取混凝土芯样作为研究对象,对芯样加压,根据芯样加压后的抗压情况预估混凝土整体的抗压情况和缺陷情况。对芯样进行加压时,一般使用金刚石单动双管钻具和普通的液压钻机进行抽取,在转速较高的情况下以中等泵量和压力钻进。钻孔时要匀速钻进,保证钻孔的位置和质量。加压前,要对芯样进行一定的处理,对其各项指标进行记录并标号。钻芯法有准确、可靠、直观的优点,被广泛运用以检测桩基完整度。

3.桩基工程检测控制技术实例分析

3.1工程概述

以某房建桩基工程为例,该工程共计20层,地下2层,地上18层,为框架式结构,建筑面积总计422520m2,桩基础选用混凝土预制桩。对于桩基基本设计,桩长为10~12m,桩尖0.5m,数量为200根,桩基承载力极限值为2500kN,混凝土强度等级为C80。以此工程为例,结合周围施工环境以及地质条件,主要选择静荷载试验技术、高应变动力检测技术、成孔质量检测技术以及低应变动力检测技术对桩基工程施工质量进行检测确定。

3.2检测技术应用分析

(1)静荷载试验检测技术选择

静荷载试验检测技术对桩基工程进行检测时,需要是随机抽取5根试桩,对其进行竖向静荷载试验检测。进行检测的设备确定为RS-JYB,主要由主机、位移传感器、中继器、空载箱以及千斤顶等。在进行检测时采用锚桩反力设备与配种联合加载法,首先将千斤顶置于试桩顶部,随后将主梁、次梁依次放好,确保次梁与5根锚桩连接,并在次梁上安装防治配重用的预制桩。加载时选择慢速维持荷载法[4],逐步加持荷载,加载应分级进行,且采用逐级等量加载;分级荷载宜为最大加载值或预估极限承载力的1/10,其中第一级加载量可取分级荷载的2倍,每级加载后间隔5、10、15、15、15分钟各测读一次沉降,以后每隔30分钟测读一次,每一级加载时间至少为2h。在试桩出现荷载破坏时立即停止加荷。经过检测后,确定5根试桩中3根基桩最大承载力极限值平均数为4500kN,与此工程桩基承载力2500kN相比,可以满足工程施工要求。

(2)成孔质量检测技术

本工程对桩基进行成孔质量检测,选择的设备为JJC-1A型孔径仪、JNC-1型沉渣测定仪、深度测量仪以及JJK-3型井协仪等设备,对桩基成孔孔径、空沉渣厚度、孔深以及孔斜度等参数[4]。经检测后可得到检测数据:试桩最大孔径为52.3~62.5cm、最小孔径为42.1~47.3cm;空沉渣厚度为7~9cm,<15cm;桩基工程设计深度为10.56~12m,实际测量值为10.6~13.1m;孔垂直度为0.67~0.97%,小于1%。最终检测结果与相关规定对比,结果四项数据全部满足工程施工规范要求。

(3)低应变动测法

该种检测方法的原理表现为:利用桩顶所承受的激振力量导致的桩身变形,并对引发周围土体的颤动幅度,通过利用仪器对桩顶的振动速度进行记录,并根据相应的波动理论对记录的数据进行分析,以此科学的分析和判断桩身的质量,并且还能够获得桩身完整性的测试结果。该工程中桩基完整性的检测流程主要表现为:对该工程桩进行检测,用的检测仪器为武汉岩海LC0154TA动测分析系统,主要包括力棒、加速度传感器、重锤、A/D转换器、微机等部分,将加速度传感器放置在桩顶,接受锤击过程中的加速度信号,由LC0154TA动测分析系统进行放大,再经过A/D转换,能够将数字信号传递给微机,微机处理之后将实测的波形显示在屏幕中,根据应力波反射等,能够分布桩身不同位置的反号,以此判断桩身的完整性。

结束语

在房屋建筑工程施工的过程中,要注意桩基工程的施工,对桩基实施严格地检测,探析其存在的问题并制订相应地解决对策。通过对各种检测技术加以运用,必要的情况下,综合运用几种检测技术,从而最大程度的降低建筑工程隐患,保障人民的生产生活安全。

参考文献:

[1]俞国建.现代建筑工程桩基工程施工技术要点控制[J].中华民居(下旬刊),2014,07:254.

[2]姚烩洪.谈工程检测对建筑工程质量控制的重要性[J].科学中国人,2014,08:142.

桩基检测技术论文范文9

关键词:公路桥梁;桩基施工;注意事项;检测技术

中图分类号:TU997 文献标识码: A

本文从超声波透射法与低应变反射法的基本原理和方法出发,讲述了两种方法的基本理论、仪器设备和检测技术,详细阐述了混凝土声学参数如波速、波幅、频率、PSD与基桩缺陷类型之间的关系,以及时程曲线与基桩缺陷类型之间的关系,采用有限元发对低应变检测过程进行模拟,研究了反射时间与其影响参数的关系,得出一些规律。结合工程实例,运用两种检测方法进行检测,明确两种检测方法的优势所在和不足之处。为安全起见,基桩完整性完整性检测宜采用超声波透射法与低应变反射波发联合检测,做到优势互补,可有效避免漏检、误检,提高基桩检测的精度与可靠度。

1.桩基的分类

桩基按照承载力可划分为端承桩、摩擦桩。其中端承桩是指穿过软土层并将建筑物的荷载通过桩传递到桩端坚硬土层或岩层上。桩侧叫软弱土对桩身的摩擦左用很小,其摩擦力可忽略不计,摩擦桩是指沉入软弱土层一定深度通过桩侧土的摩擦作用,将上部荷载传递扩散与桩周围土中,桩端也起到一定的支撑作用,桩端支撑的土不甚密实,桩相对于土有一定相对位移是即具有摩擦桩的作用。在宁夏地区,桥梁桩基主要以摩擦桩为主。

对于混凝土灌注桩的质量检测,一般有两种方面,一是桩身承载力,二是桩身完整性。一般来说,桩身完整性达标是桩身承载力达标的充分不必要条件,因此混凝土灌注桩桩身完整性检测意义重大,且方法多样。

2.桩基检测方法

检测桩基的主要方法如下表所示,具体而言,其检测项目应该根据个行业标准规范来执行。在这种条件下,用以确定桥梁基桩的承载力或是完整性的多种检测方法相继出现。本文统一使用《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/TF81-01-2004)中的检测方法,即:超声波透射法、低应变反射法、高应变动测法和钻芯法。

基桩检测方法

检测方法 检测内容 优缺点 备注

超声波 透射法 声测管之间的砼,通过分析声学参数,判定桩身完整性类别 检测细致,不受桩身尺寸限制;但须预埋声测管,造价大,且麻烦,不易定量分析缺陷 半 直接 法

低应变 反射波法 测试桩顶波速时程响应曲线,或频域曲线,进而判定桩身完整性类别 测试方法简便、快捷,成果较可靠、成本低,他的局限性,对于多缺陷桩,一般只能测到较浅的一个,无法有效检测渐变缺陷类型;易漏判或误判;受长径比的影响,无法对深部缺陷有效检测,桩头存在一定的盲区,对缺陷只能定性分析。 半 直接 法

高应变 动测发 分析桩侧和桩端土阻力,推算单桩轴向抗压极限承载力;检测桩身缺陷位置、类型及影响程度,判定桩身完整性类别;试打桩及打桩应力检测。 设备重且效率低,费用高,比静载稍好,但激励能量和检测有效深度大,在判定桩身缺陷时,能够分析会否对竖向抗压承载力有一定程度影响,在波形分析中的不可靠性致使结果存在较大误差。 半 直接 法

钻芯法 检测桩长、桩身砼强度、沉渣的厚度,进而判定桩身完整性类别。 可以直观可靠的反映桩身质量和完整性,可取部分岩芯制成试件,来测定砼强度,但受抽样面积比例影响大,有盲区,且价格大,成本高,需要人力物力财力大。 半 直接 法

3.超声波透射法

超声波透射法的基本原理是,通过预埋声测管,在桩的两侧分别发射和接收超声波信号,其中发射探头将电能转变成机械能即超声波信号穿透砼桩,接收探头将接收到的超声波转变成电信号。由于砼厚度可以测量的出,根据超声波的传播时间,即可算出超声波在砼中的速度,由声速的情况可以判断出桩身砼的质量。砼越密实,声速越大,相反,砼越松散,或有孔洞、裂隙、离析等缺陷,声速降低;桩身砼的质量和完整性由此来检测。不难看出,超声波透射法来检测砼桩身质量和完整性的理论基础为,介质特性与弹性波的波速间的关系。从实测的声速、波幅等参数不难推断介质特性变化。故基桩的波速以及波幅等参数是超声波检测砼桩身完整性以及质量的主要依据

水下混凝土灌注桩常见的缺陷;

1)断桩(全断面夹泥或夹砂)

2)局部截面夹泥或者缩颈

3)桩底沉渣

4)集中性气孔

5)分散性泥团及蜂窝状缺陷

6)桩头低强区

例如某工地桥梁桩基超声波数据采集图

缺陷基桩图形

正常基桩图形

4.低应变反射波法

低应变反射波法是桩顶进行激振、在桩顶接收速度响应信号,实测桩顶速度或加速度响应时程曲线,利用假设条件下的一维波动理论来分析桩身完整性。使用敲击的方法,在桩顶激励以适当的能量,其动荷载远小于其承载能力,不会产生贯入度,也也可以将装土建没有相对位移,只有弹性变形。低应变反射波法是通过激励波沿桩身传播和反射,通过分析波形来检测桩身完整性。

激励波在桩身传播示意图

波的传播基本原理;

折射及折射损失:折射损失主要在桩头附近产生;土层越硬,折射损失越大,反射信号越弱。

衰减损失:高频成份会不同程度的衰减。桩不是完全弹性的,桩身存在内阻尼

桩是埋入土中,桩侧土的阻力,同样产生弹性波的衰减 。

反射、透射及反射损失:桩身内出现缺陷的部位及桩底均存在波阻抗界面,均会产生反射及透射。

反射波法的局限性

无法对缺陷准确定性。目前根据波阻抗的变化,仅能将缺陷区分成缩颈类、扩颈类,进一步确定缺陷性质需要检测经验及其它补充资料。对缺陷程度的定量分析尚不理想。由于波速不准,据此计算的缺陷位置误差在10%左右。缺陷在桩轴向的高度及径向的分布以及缺陷质量下降的程度均难以准确计算。对阻抗渐变类的缺陷难以判断,甚至可能得出相反的结论。如桩身渐缩后突然恢复到原截面,则可能得出桩身存在扩颈的结论。桩身存在多个缺陷时,深部缺陷易漏判,如第一缺陷在浅部,尚可以开挖并凿去上部缺陷再进行检测,否则只能通过其它方法进一步检测。长径比超过一定限度的桩、浅部缺陷或太小的缺陷,反射波法都无法正确检测。