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樁基檢測方法范文1
關鍵詞:灌注樁、鉆芯、檢測
Abstract: This article through the met local geological conditions, combining various requirements and using the method and some factors corresponding detection.
Key words: Filling pile, got, test
中圖分類號:TU4文獻標識碼:A 文章編號:
1 概述
隨著經濟和城市建設的發展,符合威海地區地質條件的樁基地基形式也越來越多,比如螺旋鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、人工挖孔灌注樁、CFG樁復合地基等等,相應的檢測方法有靜載試驗法、高應變法、低應變法、鉆芯法等等,檢測部門應根據規范的規定并結合各種檢測方法的特點和適用范圍,充分考慮地質條件、樁型及施工質量可靠性、使用要求等因素進行合理選擇搭配,檢測方法的實施順序是其中的重要環節,筆者就此淺談一下自己的一些看法。
2.1 提前打試樁的情況
有些工程在工程樁施工前先打幾根試樁,為設計提供依據,以求得最少的布樁數量和最佳經濟效果,這同時為檢測部門提供了積累動靜對比資料的好機會。當試樁的養護齡期到達后,宜先對每根試樁進行低應變法樁身完整性檢測,然后進行單樁豎向抗壓靜載試驗,如果直接做靜載,出現結果不理想或結果離散性太大時,再檢測樁身完整性就太晚了,無法分析造成這種結果的原因。對檢測部門來說,靜載試驗結束后宜再次檢測樁身完整性,對未達到破壞狀態的樁可間隔一定的養護期后進行高應變法檢測承載力,以積累充分的動靜對比資料。
2.2對于大直徑的嵌巖灌注樁
近年來人工挖孔灌注樁、沖擊成孔灌注樁等大直徑的嵌巖樁得到廣泛應用,尤其是挖孔樁以其承載力高、造價低而受到青睞,但有些地質情況下并不適合挖孔樁卻盲目應用,不能保證施工質量,從而存在質量隱患。對于這種端承型大直徑灌注樁,經常受設備或現場條件限制無法檢測單樁承載力,規范上允許采用鉆芯法測定樁底沉渣厚度并鉆取樁端持力層巖芯檢驗持力層,因此如何選取需要鉆芯的樁就顯得至關重要了。
檢測人員應首先采用低應變法檢測樁身完整性,根據地質情況、樁的施工記錄、測試曲線等資料對樁進行嚴格篩選,把對施工質量有懷疑的樁選出來,比如樁底反射異常明顯的樁、無樁底反射但樁底前面有明顯反射的樁、有樁底反射但波速很低的樁、地質條件復雜而且地下水異常豐富部位的樁、施工時有異常的樁等等;第二步再對選出來的樁進行鉆芯檢驗即可。
2.2對于CFG樁復合地基
應首先對CFG樁進行低應變法檢測掌握樁身質量情況,我們曾多次遇到CFG樁在開挖土方時被碰斷的情況,因此應結合樁身質量情況,選取那些樁身完整性較差的樁、比較短的樁、樁底反射異常明顯的樁再做復合地基靜載試驗,承載力能滿足設計要求的同時也排除了質量隱患。
2.3對于螺旋鉆孔、沉管等工藝的灌注樁
第一步應采用低應變法檢測樁身質量情況,首先分析有無樁身淺部缺陷比如縮頸、離析、斷樁等情況,如果有可采用開挖驗證并同時處理;然后結合地質情況和樁的施工記錄對檢測曲線進行分析:樁長和施工記錄是否對應等。第二步選取有代表性的樁檢測承載力,比如有深部缺陷的樁、樁端未進入設計持力層的樁、樁底反射異常明顯的樁、比較短的樁等等,方法可采用靜載試驗法或根據規范規定采用可靠的高應變法。我們曾經遇到一個工程,使用沉管灌注樁,持力層為中密-密實的細砂,設計要求樁端進入持力層約1米,有效樁長約11米,首先做了低應變檢測,發現有小部分樁樁長只有9米左右,樁底反射異常明顯,我們分析這些樁未進入持力層,而樁基施工單位有關人員卻說貫入度控制得很好;然后我們從其中選了3根樁做了靜載試驗,實際承載力特征值還不到設計值的二分之一,最后只好補了一部分樁。
3小結
結合各種要求和因素運用了一些方法進行相應的檢測,檢測方法的實施順序會正確直接影響到檢測的成敗,甚至留下工程質量隱患。
樁基檢測方法范文2
關鍵詞:建筑樁基;工程質量;檢測方法
隨著我國社會不斷發展,城市化建設也隨之發展,使我國建筑工程行業覆蓋的范圍越來越廣。建筑工程行業不但可以推動我國經濟發展,還能影響著人們的生命財產安全,另外影響經濟發展和人民生命財產安全的因素就是建筑的質量,而樁基作為建筑工程的重要組成部分,同時建筑樁基質量好壞直接影響一個建筑物的質量和建筑工程能否順利開展,因此,為了保障建筑樁基工程的質量,相關施工單位應該對建筑樁基使用合理的質量檢測技術,從而保障建筑工程的質量。
1建筑樁基工程質量檢測現狀
1.1建筑樁基工程質量檢測報告不規范
現階段我國建筑樁基工程質檢人員編寫的檢測報告不規范,樁基檢測報告中呈現的內容也不夠準確和具體,導致樁基檢測報告不能符合國家要求。樁基質量檢測報告應該反映很多信息,但是有些質檢人員編寫的檢測報告較為簡單,數據不夠準確,導致相關質檢部門不能根據檢測報告進行樁基施工質量進行評估。
1.2建筑樁基工程質量檢測市場運行系統不標準
雖然我國相繼頒布了很多建筑樁基工程施工質量檢測的規范和標準,但是有些不具備檢測能力的企業和中介檢測單位因為利益輸送關系,沒有按照國家標準和規范進行樁基施工質量檢測工具,甚至有些權威質檢單位因為得到建筑施工方的利益好處,也沒有按照樁基相關施工檢測規定進行檢測,從而導致部分建筑工程后續存在一定的安全隱患。
1.3檢測人員專業水平較低
因為我國各個地區的地貌和地質都不相同,使建筑樁基工程的施工技術和施工工藝較為復雜,所以樁基工程的質量檢測就需要較高的檢測水平[1]。但是現階段我國樁基工程少部分的質量檢測人員沒有職業道德,甚至有一些檢測人員沒有責任心,在質量檢測過程中總是敷衍了事,使樁基質量檢測工作不能保質保量完成,影響建筑工程的施工質量。
1.4建筑樁基質量檢測機構制度不完善
我國對樁基質量檢測有統一的國家標準、行業標準、地方標準等,同時設備都是依據檢測標準進行采購、驗收的。但是我國各地區的經濟水平都不一樣,使用的質檢設備型號不同、原理不同、加上建筑樁基檢建機構管理機制不完善,沒有相應的法律法規制度,導致檢測人員填寫的檢測報告缺乏準確性,降低檢測結果的真實性,從而影響建筑工程施工作業的整體質量。
2建筑樁基工程質量檢測的內容
2.1建筑樁基完整性檢測
現階段我國建筑工程質量檢測機構使用低應變動力試樁法對樁基完整性進行檢測,在建筑樁基質量檢測方法中,低應變動力試樁法具備經濟性、可操作性、實效等優點[2],因此,被廣泛應用在樁基完整性檢測工作中。
2.2建筑樁基承載力檢測
現階段我國建筑工程質量檢測機構使用靜荷載試驗法等方式對樁基承載能力進行檢測工作。因為加荷速率與建筑樁基承載力有著十分密切的關系[3],所以靜荷載試驗法被廣泛應用在建筑樁基承載力檢測工作中。一般情況下,如果建筑樁基加荷速率越快,那么建筑樁基的實際承載力就離建筑預期樁基的要求越遠。
2.3建筑樁基成孔質量檢測
建筑樁基質量的好壞是由建筑樁基成孔的質量決定的,因此,質檢部門應該對建筑樁基成孔的質量進行深入的檢測,使建筑檢測質量可以符合標準。
3建筑樁基工程質量檢測常用方法
3.1低應變反射波法
因為低應變發射波法具備樁基質量檢測速度快、經濟性高、方便快捷等優勢被廣泛應用在樁基檢測工作中,同時低應變反射波法已經是一項較為成熟的樁基質檢技術。低應變發生波法的質檢原理是使用一維波動方程為質檢數據基礎,同時將樁基轉變成一維縱向振動模型和一維彈性均質直桿[4]。在樁頂采用瞬態激振工作,將使樁身收到一定的垂直應力波,樁身產生的應力波會由上至下進行力的傳播,這時樁身就會發生垂直應力波產生透射、反射、入射的情況,還會出現擴頸或者縮頸的情況。樁基質量檢測人員根據透射、反射、入射波的到達時間、振幅、形狀等特點進行樁基位置范圍和缺陷程度的檢測工作。
3.2建筑成樁完整性質量檢測
建筑樁基整體質量檢測也可以稱為建筑樁基的完整性檢測,現階段我國建筑樁基成樁的完整性采用鉆孔取芯、低應變動力試樁法等。在建筑樁基完整性質量檢測中應用最廣泛的方法就是低應變動力試樁法,具體檢測方法有以下幾點:首先對建筑樁基施加適量的激振能量[5],使建筑樁基周圍土體和樁身出現較小的振幅,并采用儀表對這一時期形變的基樁頂部震動的速度進行記錄,最后根據一維波動理論對數據進行分析研究,從而得到準確、完整的檢測結果。
3.3建筑樁基質量檢測的靜荷載試驗法
現階段我國建筑樁基承載力檢測是采用靜荷載試驗法,靜荷載試驗法所檢測的對象是建筑樁基的靜荷載。樁基質量檢測機構進行作業時,在進行建筑樁基工程試樁時不可以破壞樁基,一般情況下使用垂直的靜荷載對樁基承載力進行檢測,不但可以提高檢測數據的準確性,還能避免質檢實驗時對原有樁基進行破壞。
3.4建筑樁基質量檢測的聲波透射法
聲波透射法和其他的檢測方法相比具有一定的優勢,在樁基質檢過程中幾乎沒有限制條件,還可以對建筑樁基進行全方位的細致檢測工作。但是聲波透射法并不是完美的檢測方法,其還存在反射、漫射等影響樁基質檢工作的因素。樁基質量檢測在使用聲波透射法時,如果施工時預埋管埋設出現下端滲漏或者固定偏移的問題,就會影響建筑基樁檢測的結果,甚至還會出現因為預埋管出現問題導致檢測工作被迫中止的情況,因此,在建筑樁基施工時一定要按規章制度和施工方案進行管道預埋工作。
4建筑樁基工程檢測方法的質量控制
在對建筑樁基做質量檢測過程中,應該對不同的檢測對象使用不同的檢測方法,并根據建筑樁基實際的地質明確檢測過程中所用的檢測方法、檢測設備、檢測目的,從而對建筑樁基進行全方位的檢測工作,增強建筑樁基質量檢測結果的準確性,使建筑樁基檢測達到合格、安全的標準。在建筑樁基檢測確定檢測方法之后,檢測人員應該嚴格按照檢測程序規范進行樁基檢測工作,并將檢測報告遞交到相關管理人員和企業中。在樁基質量檢測過程中應該認真負責,同時強化檢測機制,另外檢測人員應該嚴格根據檢測步驟科學合理的進行檢測工作,提高樁基檢測報告的規范性。
5總結
綜上所述,在建筑樁基工程中質量檢測工作是非常重要的,其不但可以保證建筑整體的質量,也可以避免在建筑施工過程中因樁基質量出現的安全事故,雖然質量檢測工作可以有效的提高樁基工程的質量,但是我國各個地區的地貌、地質不同,使建筑樁基施工工藝、施工技術存在差異,從而使我國建筑樁基質量檢測存在一定的難度,因此,為了保證建筑樁基質量檢測可以發揮作用,就要加強對質量檢測技術的研究,從而提高檢測的準確性,保證建筑工程的施工質量。
參考文獻
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[2]王苛楠,郝楠.建筑樁基工程質量檢測方法概析[J].城市建設理論研究(電子版),2014(35).
[3]馬喜寧.淺談建筑樁基工程質量檢測方法[J].城市建設理論研究(電子版),2014(27).
[4]萬毅.樁基工程質量檢測方法在建筑施工中的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2014.
樁基檢測方法范文3
關鍵詞:樁基;質量;檢測方法
在建筑物的工程質量中樁基施工質量是十分重要的一個環節,它異于比較常見的建筑材料試驗,更不同于普通的建筑結構測試。樁基施工是牽涉結構安全的重要組成部分,它取決于多方面因素如:勘察、設計、施工等,稍有不慎就會造成嚴重質量事故。
1 樁基常見質量事故造成的原因
通常來講,樁基因勘察、設計、施工等工作中存在問題極易出現質量事故,或因樁基礎施工完工后外部的環境條件發生變化而導致樁基礎受到損壞。引起樁基質量事故的主要原因:
1.1 沉管灌注樁常見質量事故原因
1.1.1 縮徑、夾泥、離析
主要原因如下:
(1)土質原因。軟土中沉樁時土受到強制性擾動產生超孔隙水壓力,在樁管拔出后擠向剛澆注的混凝土,致使樁身局部縮徑或夾泥。在軟硬土層交界處也極易出現縮徑現象。
(2)拔管過快。施工中未按照相關規范要求操作,拔管速度過快,造成管內混凝土高度過低,導致混凝土的排擠力小于地層的側壓力,從而造成縮徑夾泥。
(3)管內混凝土量少。管內混凝土應保持2m左右高程,并高于地下水位1.0~1.5m或不低于地面高程,否則管外土體擠入會造成縮徑夾泥。
(4)混凝土質量差。坍落度小和易性差,拔管時管壁對混凝土產生的摩阻力造成縮徑離析。
(5)樁間距離過小,鄰樁施工時的擠壓也有可能會造成縮徑。
1.1.2 斷樁
造成斷樁的原因一般與縮徑原因基本相同,然斷樁對于承載力的影響明顯大于縮徑。
1.1.3 吊腳樁
樁底混凝土架空,泥砂在樁底部形成薄弱層。造成的原因一般有:活瓣樁尖被周圍土體包圍打不開;沉管時樁尖破壞;混凝土級配不合理和易性差,在拔管時,混凝土拒落,造成樁尖下無混凝土或量極少。
1.2 鉆孔灌注樁常見質量事故成原因
鉆孔灌注樁施工包括泥漿護壁、水下成孔、清孔、水下混凝土灌注等工序,在施工過程中,任何一道工序不完善,都會導致樁身質量出現一些的缺陷。
常見的鉆孔灌注樁質量問題及其產生原因如下:
(1)鉆孔傾斜。鉆機鉆進的過程中,由于垂直度把握不準確或者遇到孤石等地下障礙物,使得鉆桿偏斜,從而導致樁發生傾斜。
(2)坍孔,從而造成斷樁、沉渣、孔徑突變等缺陷。導致坍孔的主要原因有:泥漿質量差、護筒內無足夠壓力水頭等導致護壁不力;鉆進速度過快;操作時施工工具、鋼筋籠碰撞孔壁;土質條件較差,比較疏松。
(3)樁身縮徑、夾泥、斷樁、離析。
縮徑成因:鋼筋籠設計太密,混凝土級配和流動性差造成樁身某些斷面尺寸達不到設計要求;地下承壓水對樁周混凝土侵蝕。
夾泥成因:混凝土澆注過程中,出現坍孔和內擠,坍落和擠入的土體混入混凝土中。
斷樁成因:混凝土澆注過程中,不慎將導管拔出混凝土面,或由于堵管、停電等原因而采用拔管措施,或者軟土層中流砂擠入鋼筋籠內,都會形成斷裂面。
離析成因:混凝土和易性差、混凝土初灌量過小、導管進水、導管埋深不足、在混凝土初凝前地下水位變化等,造成樁身局部斷面混凝土膠結不良、離析。
孔底沉渣成因:施工中未按有關規范要求清孔、清孔后未及時澆注混凝土、下鋼筋籠時碰撞孔壁、混凝土初灌量太小、混凝土澆注前出現坍孔,這些現象都會造成孔底沉渣超標。
1.3 打入式預制樁常見質量事故原因
(1)樁身本身的質量問題。主要成因有預制樁生產過程中材料、胎膜、生產工藝、養護齡期等控制不嚴導致樁身強度不夠、樁身幾何尺寸偏差大等質量問題,裝卸、運輸、堆放不當造成樁身裂縫等缺陷,在施工前又未能及時發現。
(2)接樁質量問題。主要成因有接樁材料不合格、接樁方法不當。
(3)樁身垂直度問題。產生原因有:施工中垂直度控制不到位,布樁密度、打樁路線,持力層層面坡度不合理,地面超載,基坑開挖,相鄰工程擠土樁施工。
(4)施工造成的質量問題。采用的錘重錘墊不當、過多的重錘打擊、停歇時間長,或出現復雜的地質現象,都會導致預制樁出現缺陷。
(5)“上浮吊腳”造成的承載力不足問題。在深厚軟土地區,已打入的樁,在施工其相鄰樁基時,往往會發生整樁“上浮’、樁端離開持力層的現象,從而影響樁基承載力。
2 樁基質量檢測方法
樁基礎能否既經濟又安全通過樁將上部荷載傳遞至深層土體中,關鍵在于樁身的質量好壞和承載力大小。為此,樁基檢測應包括兩個部分:檢查樁身是否存在缺陷及位置;檢測樁基承載力是否滿足設計要求。目前樁基檢測方法主要有:靜載試驗、鉆芯法、低應變法、高應變法和聲波透射法。由于各種檢測方法的原理和使用設備的不同,它們的適用性也存在較大差別。以下就各種樁基質量檢測方法的適用性和局限性進行詳細探討,并針對工程中主要應用樁型提出相適應的檢測方法。
2.1 主要樁型質量檢測方法的選取
不同的樁型由于設計方法、施工工藝和使用條件的不同,有著各自容易發生的質量問題,為此,選取合適的檢測方法尤為重要。
(1)鉆孔灌注樁:采用高應變法檢測比較有效,如果條件允許,可進一步采用靜載試驗或鉆芯法進行驗校。對于大直徑鉆孔灌注樁,可采用鉆芯法配合低應變波或聲波透射法檢測。
(2)沉管灌注樁:采用低應變法檢測樁身完整性十分有效,同時使用靜載試驗檢測單樁承載力;沖擊力能滿足要求的話,可采用高應變法同時檢測其完整性和承載力情況。
(3)打入式預制樁:高應變法和靜載試驗進行預制樁檢測比較適合,低應變法和聲波透射法不宜選取。
2.2 各種檢測方法的優缺點
2.2.1 靜載試驗
靜力試樁法就是通常所說的單樁豎向抗壓靜載試驗,此方法是樁承載力檢測最為可靠的評定標準,是目前其它承載力檢測方法(例如高應變法)所不能完全代替的。靜力試樁法具有直觀、可靠、科學等優點,在樁基承載力檢測方面應用較為廣泛。對于安徽地區,多為挖孔樁且為大直徑端承樁,當受設備或現場條件限制無法檢測單樁承載力時,根據規范可采用鉆芯法檢測樁身質量、測定樁底沉渣厚度并鉆取樁端持力層巖土芯樣檢驗樁端持力層。
2.2.2 鉆芯法
鉆芯法是一種微破損或局部破損檢測方式,是科學的、直觀的且實用的檢測工藝,特別是大直徑樁很適宜。大量實踐表明,在利用鉆芯法進行對局部缺陷或水平裂縫檢測時,其測試結果就不是十分準確;在使用鉆芯法進行灌注樁檢測時,必須要鉆取芯樣,這樣勢必會對工程實體造成局部破壞。
2.2.3 低應變法
低應變法是指采用低能量瞬態或穩態激振方式在樁頂激振,實測樁頂部的速度時程曲線或速度導納曲線,通過波動理論分析或頻域分析,對樁的完整性進行判定的方法。具有現場測試簡便、快捷、抽檢面廣、經濟實用的優勢。缺點是利用波形特征判別樁身缺陷存在多解,只做定性不做定量判斷,而且不同樁身缺陷往往難以區分,通常要求檢測人員具有豐富的實踐經驗。
2.2.4 高應變動力試樁法
高應變動力試樁法有凱斯法和波形擬合法兩種,兩種方法試驗過程和采集的信號相同,兩種方法在應用過程中各自的優缺點還是明顯的,前者可以做到實時分析,能快速地對樁身完整性和單樁極限承載力做出估計,不過要受凱斯阻尼系數的制約,后者不依賴于凱斯阻尼系數而且測試的精度很高,不過計算復雜。
2.2.5 聲波透射法
聲波透射法是指在預埋測管之間并聯接受聲波,通過實測聲波在混凝土介質中傳播的聲時、頻率和波幅衰減等聲學參數的相對變化,對樁身完整性進行檢測的方法。它是檢測灌注樁樁身混凝土的均勻性、樁身缺陷程度及位置,判定樁身完整性類別的有效方法。缺點是要預埋聲測管,否則成樁后難以檢測。
3 結 論
目前,樁基檢測技術的研究和實踐仍在不斷地更新發展。要想有效地提高樁基檢測的質量與效益,就要不斷改善現有檢測儀器的硬件性能及質量,并努力研發出新的更為完善的檢測儀器,還需要加強對樁基檢測技術理論的探究工作,尋求更精確的物理模型。把現有的樁基檢測方法與當今的一些先進的信號分析方法有機結合起來,將是一個十分重要的研究方向。
參考文獻
樁基檢測方法范文4
關鍵詞:樁基工程 質量檢測 方法
一、樁基檢測的概述
樁基檢測樁基檢測技術是一門新興行業,我國的檢測技術起源于20世紀80年代末,當時的檢測方法主要采用聲波透射法來抽檢。由于我國工程建設的的蓬勃發展,在橋梁、高層建筑、重型廠房、港口碼頭等工程中大量采用樁基礎,從而推動了檢測頻率、檢測方法的不斷改進。目前對于樁基工程的檢測手段已發展到靜載試驗、高應變、低應變、聲波透射、鉆孔取芯法等方法的綜合運用和全面的普檢。
二、樁基檢測在我國發展現狀
樁基檢測技術在國內經過幾十年的發展,已經取得了一系列成果,更多的則表現在正確的檢測方法和手段已得到及大的推廣和貫徹,表現在測試人員對于各種樁基檢測方法的合理運用和理性思維,以及各級行業主管對樁基檢測市場的正確導向與管理。當前的樁基檢測行業的工作,總體情況良好,但由于各檢測單位、各地區的情況存在差異,問題主要表現在:一方面,人為因素:檢測人員施工、編寫檢測報告不規范。另外,由于樁基工程屬于隱蔽工程,無論采用哪種檢測方法,都存在著一定的不足,都不能完全反映出樁基的全部特性。這就要求檢測人員應用以往的實際檢測經驗,根據實地的地層結構和經驗數據不斷改進檢測方法,逐漸減少檢測結果的不確定性。
三、檢測方法與討論
灌注樁是建筑基礎工程常用的基樁形式之一,它將上部結構的荷載傳遞到深層穩定的土層或巖層上去,減少基礎和建筑物的沉降和不均勻沉降。灌注樁的施工分為成孔和成樁兩部分,因而對樁基的檢測便可分為成孔質量檢測和成樁質量檢測兩大部分。其中,成樁質量檢測又可分為承載力檢測和對樁身質量(即樁的完整性)的檢測。
3.1成孔質量檢測
在灌注樁的施工中,成孔質量的好壞直接影響到混凝土澆注后的成樁質量:樁孔的孔徑偏小則使得成樁的側摩阻力、樁尖端承載力減少,整樁的承載能力降低;樁孔上部擴徑將導致成樁上部側阻力增大,而下部側阻力不能完全發揮,同時單樁的混凝土澆注量增加,費用提高;因此,灌注樁在混凝土澆注前進行成孔質量檢測對于控制成樁質量尤為重要。成孔質量檢驗的內容主要包括樁孔位置、孔深、孔徑、垂直度、沉渣厚度、泥漿指標等。
1)樁位偏差檢查
樁位偏差,即實際成樁位置偏離設計位置的差值。施工中由于各種因素的影響,如測量放線誤差、護身埋設時的偏差、鉆機對位不正、鉆孔時孔斜造成的偏差、鋼筋籠下放時的偏差等,都會造成樁位偏離設計位置。因此,要保證樁位的正確性,首先在施工中就應將每一個環節的偏差控制在最小范圍內。樁位應在基樁施工前按設計樁位平面圖放樣樁的中心位置,施工后對全部樁位進行復測,然后測量該點偏移設計樁位的距離,并按坐標位置分別標在樁位復測平面圖上。測量儀器選用精密經緯儀或紅外測距儀。
2)樁孔徑、垂直度檢測
樁孔徑、垂直度檢測的方法大致分為:簡易法檢測,傘形孔徑儀檢測,聲波法檢測。工程技術人員在多年的灌注樁施工、檢測中,研究總結出了一些簡易的孔徑、垂直度的檢測方法和手段,它們適合于在沒有專用孔徑、垂直度儀條件下的成孔質量檢測。
3)孔底沉渣厚度檢測鉆孔灌注樁在成孔過程中,采用循環泥漿液清洗孔底、護壁和將鉆渣攜帶回到地面。泥漿液攜帶鉆渣的能力與其粘度、膠體率、含砂量等指標有關。樁孔成孔后總有一部分鉆渣未帶上地面而沉淀于孔底,成孔后至灌注混凝土的間隙過長以及可能產生的孔壁坍塌等也會造成孔底沉淀。因此樁孔在灌注混凝土之前必須對沉渣厚度進行檢測,目前測量沉渣厚度的方法大致有測錘法、電阻率法、電容法、聲波法等。下面以聲波法為例進行簡單介紹。聲波法:就是測頭向樁底發射聲波,當聲波遇到沉渣表面時,一部分聲波被反射回來被測頭接收,另一部分聲波穿過沉渣繼續向孔底傳播,當遇到孔底持力層原狀土后,聲波再次被反射回來。測頭從發射到接收到第一次反射波的相隔時間為t1,測頭從發射到接收到第二次反射波的相隔時間為t2,那么沉渣厚度為:H=(t2-t1)?c/2其中:H—沉渣厚度,m; C—沉渣聲波波速,m/s。
3.2樁的承載力的檢測
目前國內常用的方法有:靜荷載試驗法、高應變動測樁法和低應變動測樁法。靜載試驗樁基靜載試驗是指在樁頂逐步施加豎向壓力、豎向上拔力或水平推力,觀測樁頂隨時間產生的沉降、上拔位移或水平位移,以確定相應的單樁豎向抗壓承載力、單樁豎向抗拔承載力、單樁水平承載力的試驗方法。其優點是確定單樁極限承載力直觀、可靠,并可作為評價動測結果準確與否的依據;缺點是試驗時間長、費用高、抽檢數量有限、受現場環境影響較大、在深基坑內難以作業。
3.3樁的完整性檢測
目前,用于樁身的完整性檢測方法主要有:低應變動力試樁法、聲波透射法、鉆孔取芯法等。低應變法。低應變法是指采用低能量瞬態或穩態激振方式在樁頂激振,實測樁頂部的速度時程曲線或速度導納曲線,通過波動理論分析或頻域分析,對樁的完整性進行判定的方法。機械阻抗法就是低應變法的一種:在基樁檢測中,機械阻抗法是通過測定施加于基樁的激勵信號和莊在該激勵下產生的動態響應來識別樁的動力特性。由于樁的動力特性與樁身完整性和樁—土體系相互作用的特性密切相關,通過對樁的動態特性的分析計算,可估計樁身混凝土的缺陷類型及其在樁身中的部位。具有現場測試簡便、快捷、抽檢面廣、經濟實用的優勢。缺點是利用波形特征判別樁身缺陷存在多解,只做定性不做定量判斷,而且不同樁身缺陷往往難以區分,通常要求檢測人員具有豐富的實踐經驗。
樁基檢測方法范文5
【關鍵詞】公路橋梁;樁基檢測技術
一、公路橋梁檢測技術的意義和重要性
1、路橋建設過程中,工程材料的自然缺陷、工程結構設計、建造和施工的失誤難以避免,公路橋梁建成之后,如何對路橋的實際品質進行鑒定是業主最關心的問題。船舶和汽車等批量生產的機械設備,可以通過破壞性原型試驗來檢驗設計目標的滿足程度。路橋等建筑結構屬于單件生產,不可能進行破壞性原型試驗,因此非破壞性檢驗技術受到了特別的關注。路橋結構的試驗檢測方法和技術不僅具有重要的理論價值,而且具有廣闊的應用前景。
2、公路橋梁工程試驗檢測工作,不僅是評價工程質量缺陷和鑒定工程事故的手段,也是工程質量科學管理的重要手段,還是公路橋梁工程質量管理的重要組成部分。其重要性主要體現以下幾個方面。
(1)公路橋梁的試驗檢測,有利于推廣新技術,它為程施工積累經驗教訓,有效的對新材料、新技術、新工藝進行試驗檢測,可以將新工藝恰當地投入到生產之中,保證計劃的可行性、適用性、有效性、先進性。
(2)公路橋梁通過試驗檢測,能充分利用當地出產的材料,偏于就地取材。這樣,譬如建設地點的沙石,填料等等,可借助試驗這種手段,以確定上述材料是否滿足于施工技術規定要求。
(3)公路橋梁通過試驗檢測,可加強質量保證。如果有了有效地測試手段,可科學地評定路用各種原材料及其成品、半成品材料的質量好壞。可以對任何一種材料均可通過對其規定性能的相關檢驗,從而評定其產品是否合格。
二、樁基檢測技術方法分類
樁基檢測方法主要分為靜荷載實驗法,動力測樁法,聲波透射法,還有鉆孔取芯法,動力觸探以及埋設傳感器等輔助方法。靜載荷實驗法主要采用錨樁法,堆載平臺法,地錨法,錨樁和堆載聯合法以及孔底預埋法等。動測技術分為低應變動測法和高應變動測法。低應變動測法常用應力波反射法(錘擊波動法);高應變動測法常用CASE法或CAPWAP法。
各類樁、墩及樁墻結構完整性檢測,一般采用低應變或高應變動力試樁法檢測。大直徑樁宜采用聲波投射法或鉆芯法檢測。由散體材料樁或低粘結強度樁和土組成的符合地基,采用靜載荷試驗也可采用靜力觸探分別對樁和土進行檢測,確定復合地基承載力。有高粘結強度樁和土組成的復合地基,采用靜載荷試驗檢測豎向承載力單樁承載力的檢測同其它剛性樁,復合地基中,樁、土荷載分擔比的檢測一般采用剛弦或壓力盒通過靜載荷試驗進行測定,也可采用特制的應力傳感器測試。當樁長大于30m,用其他檢測手段難以準確判定樁完整性時,可采用抽芯的方法,抽芯還可以教準確地判斷樁體混凝土的強度。也可采用聲波投射法進行檢測。
三、各種橋梁樁基檢測技術方法的詳細分析
1、成孔檢測
在我國,成樁檢測技術要優于成孔檢測技術。從防患于未然的層面來看,樁的成孔檢測應比成樁后檢測更為重要。大力提倡成孔檢測技術的開發,特別是對樁承載力有很大影響的灌注樁樁底沉渣厚度測試手段的研究,今后仍是我國樁基工程中的迫切任務。
2、靜載荷試驗法
目前樁的靜載試驗仍被國內外公認為評價樁承載力最直觀、可靠的方法,但由于測試儀表的精度、試驗方法的限制、分析方法的差異和工程判斷的能力等因素,其測試誤差也能達到10%。因此。如何改進靜載試驗測試、分析方法,提高靜載試驗的可靠度,長期以來是工程界所關心的課題。近年來,試驗噸位有了很大提高,國內已有不少單位可以從事30000kN以上噸位的加載,也有許多研究人員對相關的負摩阻現象進行了研究和探討,對于大噸位的樁,在樁底埋設千斤頂和傳感器進行載荷試驗。
3、聲波透射法
這雖是一項傳統技術,以前應用卻并不廣泛。隨著近幾年來交通系統投資的增加,以橋樁為代表的各種大直徑鉆孔灌注樁的大量涌現,聲波透射法在國內已得到越來越廣泛的應用,在這種方法的應用過程中-數字化聲波儀已取代了傳統的模擬聲波儀,不僅在使用的方便程度上有了質的飛躍,而目.在分析手段上也有了很大提高,聲失時判讀已不再是唯一的選擇,聲幅和聲頻已開始進入了分析判斷領域,尤其令人欣慰的是,cT聲波已步入實用階段,為聲波透射法的后續研究提供了廣闊的前景。
4、應力波反射法完整性檢測
盡管近年來國內外對于這種方法的研究未見本質性的進展,但在實用和普及方面國內卻有較大提高,這些不僅表現在國產樁基動測儀和配套用傳感已達到或接近國外先進儀器方面,也表現在許多單位認真研究各個測試細小環節和分析環節方面,更主要的是表現在許多管理部門已開始認真總結應力波反射法完整性檢測的得與失,開始使這種方法的應用回歸到一種正常的位置。
5、高應變動力試樁法
在我國,高應變動力試樁法的研究是起自20世紀80年代中后期。90年代初期已有相關的軟硬件問題,其實際應用效果已不弱于國外.其后面向國內大量的灌注樁檢測,已有單位在模型改進、擬合技巧、參數選定等方面進行了大量工作,也有應用者在樁如何才算被充分激發方面進行了研究。值得一提的是,樁基動測方面,國產儀器和軟件業已達到國際先進水平,許多方面甚于更具有中國特色。
6、動靜法
由于高應變動力試樁法力的作用時間過短,樁只能被視為彈性體進行分析,國外有人提出了一種動靜法,采用技術將力的作用時間延長,使沿樁身傳播的應力波波長大于實際樁長,進而將樁視為剛體,回避了應力波的傳播問題。應該說這種方法既克服了傳統靜載試驗的笨重與費時,也克服了高應力方法的過分間接性,是一種較好的方法,但由于該方法對錘的配重要求人高,具體操作仍有較大難度。
綜上所述,對公路橋梁進行檢測是一項十分復雜而又十分重要的工作,它不但對相關工作人員的實際現場經驗有著嚴格的要求,同時也需要有科學的檢測方法和系統的理論基礎作為指導。我們只有充分地將理論與實踐有機的結合起來,才能真正做好公路橋梁的檢測工作,從而做出科學的評測。
參考文獻:
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樁基檢測方法范文6
關鍵詞:鉆孔灌注樁 檢測方法 缺陷 原因
1、鉆孔灌注樁的特點
鉆孔灌注樁在承受垂直荷載壓力的時候,以樁頂位置所受的壓力最大,下部承受的壓力相對較小。但鉆孔灌注樁的成樁工藝與實際受力狀況相反,往往是上部混凝土的強度低,中下段混凝土的強度高,還容易出現縮頸、孔壁塌落、孔底沉淤、樁身空洞、蜂窩、夾泥等質量缺陷,造成樁基承載力的下降,影響到工程結構的安全。
優點:①可以穿越各種土質復雜或軟硬變化較大的土層(如各類粘性土、砂土、碎礫石土、風化巖及多夾層的巖層),對施工場地要求不大,噪音小,適用于狹小場地和人口密集場地。②樁豎向抗壓承載力較高、抗拔、抗剪、抗震性能好,樁長和樁徑根據設計承載力及地質情況變化靈活。
缺點:鉆孔灌注樁施工工藝相對比打入樁復雜,容易出現斷樁、縮頸、混凝土離析和孔底虛土或沉渣過厚等質量問題。由于鉆孔樁質量不夠穩定,要抽檢更多數量的樁進行檢驗,增加檢測費用。灌注樁的質量問題與其成樁工藝密切相關,屬于樁身完整性的常見質量缺陷有夾泥、斷裂、縮頸、擴頸、空洞、混凝土離析等。
2、鉆孔灌注樁質量檢測方法及常見問題
2.1、應力反射波法
應力反射波無損檢測的理論依據是彈性波理論。嵌入土(巖)中的基樁,可視為在阻尼介質中的一維彈性桿件,當樁頂受一沖擊力F(t)作用時,樁頂質點因受迫而振動,產生的應力波沿樁身向下傳播,根據彈性波動理論,彈性波在樁體中傳播時,樁身的某些缺陷而造成ρ(密度)、S(面積)、V(波速)中任意變化必然引起波阻抗差異,在此波阻抗差異面將發生反射,并沿反方向傳播至樁頂。檢測過程中,在樁頂安置高靈敏度檢測器,接受樁頂質點的振動信息,通過分析反射波的相位、振幅及頻率等參數,取得反射波的旅行時間,綜合判別樁的完整性、質量及缺陷(斷裂、縮徑、離析夾泥等)的部位及程度,對樁結構完整性及質量作出綜合評價。
2.2、聲波透射法
混凝土灌注樁聲波透射法檢測的工作原理是:在被測樁內預埋若干根豎向相互平行的聲測管作為檢測通道,將超聲脈沖發射換能器與接收換能器置于聲測管中,管中注滿清水作為耦合劑,由儀器發射換能器發射超聲脈沖,穿過待測的樁體混凝土,并經接收換能器被儀器所接收,判讀出超聲波穿過混凝土的聲時、接收波首波的波幅以及接收波主頻等參數。超聲脈沖信號在混凝土的傳播過程中因發生繞射、折射、多次反射及不同的吸收衰減,使接收信號在混凝土中傳播的時間、振動幅度、波形及主頻等發生變化,這樣接收信號就攜帶了有關傳播介質(即被測樁身混凝土)的密實缺陷情況、完整程度等信息。由儀器的數據處理與判斷分析軟件對接收信號的各種聲參量進行綜合分析,即可對樁身混凝土的完整性、內部缺陷性質、位置以及樁混凝土總體均勻性等級等做出判斷。
2.3、鉆芯檢測法
鉆芯法適用檢測混凝土灌注樁的樁長、樁身砼強度、樁底沉渣厚度和樁身完整性,判定或鑒別樁端持力層巖土性狀。
鉆芯檢測法優點是取出芯樣較直觀,樁身強度可通過試件作無側限試壓確定,對樁長、樁底沉渣及持力層情況(包括嵌巖深度等)均直接清楚,還可以利用取芯孔作井下電視、孔內超聲波檢測(一發雙收)以及鋼筋籠長度檢測等。但這種方法只能反映鉆孔范圍內的小部分混凝土質量,而且設備龐大、費工費時、價格昂貴,對樁身有一定的損害,對長樁或本身有傾斜的樁容易偏出樁外,甚至導至取芯失敗,故不宜作為大面積檢測方法,而只能用于抽樣檢查,一般抽檢總樁量的3~5%,或作為無損檢測結果的校核手段。
2.4、靜載荷試驗
豎向抗壓試驗加載反力架裝置一般采用堆載壓重平臺或錨樁橫梁反力裝置、錨樁壓重聯合反力裝置、地錨反力裝置,試驗方法分為慢速維持荷載法和快速維持荷載法。豎向抗拔試驗加載采用反力樁(或工程樁)提供支座反力,當荷載不大時也可根據現場情況采用天然地基提供支座反力,試驗方法分為慢速維持荷載法或多循環加、卸載方法。水平靜載試驗可采用單向多循環加載法或慢速維持荷載法方法。靜載荷試驗是傳統的試驗方法,所得的結論準確直觀,誤差較小,缺點是試驗首先要有一定試驗場地,另對鉆孔樁樁身混凝土強度要求達到設計強度(或養護期28天), 試驗時間長,費用較高。
3、 鉆孔灌注樁易出現的問題及檢測實例
3.1、坍孔和擴孔
鉆進時坍孔的特征是孔內水位突然下降又回升,孔口冒出細密的水泡,出渣量明顯增加而不見進尺,鉆機負荷顯著增加等。坍孔的原因大多數是由于泥漿性能不符合要求、孔內水頭未能保證、機具碰撞孔壁等原因造成的。清孔時造成塌孔的原因是由于換漿過快、較快地降低泥漿相對密度造成的。 灌注時大坍孔的坍孔特征與鉆孔期間比較相似,可用測探儀或測錘探測,如探頭達不到混凝土面高程時即可證實發生坍孔。發生灌注坍孔有以下幾種原因:護筒腳漏水;潮汐區未保持所需的水頭;地下水壓超過孔內水壓;孔內泥漿相對密度、粘度過低;孔口周圍堆放重物或機械振動,發生灌注坍塌時,如坍塌數量不大,可采用吸泥機吸出混凝土表面坍塌的泥土,如不繼續坍孔,可恢復正常灌注。如坍孔仍在繼續且有擴大之勢,應將導管及鋼筋骨架一起拔出,用粘土或摻入5%~8%的水泥將孔填滿,待孔位周圍地層穩定后再重新鉆孔施工。 擴孔大多數是由于孔壁坍塌或鉆桿擺動過大造成的。
(圖1)該樁Φ1500 h=42m鉆孔灌注樁樁測試后發現在2.5m左右擴徑,二次反射在5m左右,將曲線取18m分析更明顯,經開挖驗記在2m處擴至1900到3.5m處縮回到1500。
該樁徑1400mm,樁長26m鉆孔樁,樁身完整,23m處為砂卵石層,孔壁坍塌,造成擴徑,呈反向反射,但未見樁低反射,下圖曲線在23m呈反相擴徑,可見26m處樁底反射。Ⅰ類樁。
(圖2)該樁徑1200mm,樁長18.3m,樁強度C25。在灌注樁成樁過程中由于孔口偏位校正而使樁淺部擴大造成擴徑。實際灌入混凝土33m3。( 設計僅22m3)。充盈系數為1.5。從測試波形可見2-5m嚴重擴徑。并出現多次反射。取芯驗證樁身完整.砼強度足設計要求。
(圖3)該工程為樁徑Ф1000、樁長14.3米的鉆孔灌注樁,地表下為淤泥質粘土,5.5~6.5米左右為砂卵石層,下面又為軟塑狀土,測試所有的曲線在6米左右處均有明顯反向反射,施工充盈系數正常,不存在擴孔,故此反向為地層反應,(Ⅰ類樁)。
該樁徑1000mm,樁長26m,混凝土強度C25,R3-2樁:波形規則,可見樁底反射,為I類樁,但對R3-1 樁測試,發現在17m左右嚴重擴徑,約20m處有同相反射(似樁底),見不到樁底反射,經了解查實,鉆孔至18m時,因發現塌孔無法鉆進,施工單位把測繩剪去6m通過驗深,使驗孔深時末發現,被動測查出,定為III類.
3.2、樁頂空心及淺部離析
產生樁頂空心的因素有:導管插入混凝土中的深度較大,混凝土坍落度小,樁頂空心呈不規則漏斗形,其深度、位置與導管拔出時的位置、樁頂混凝土狀態有關。導管埋得太深,拔出時底部已接近初凝,導管拔上后砼不能及時沖填,造成泥漿填入。防止樁頂空心灌注結束前導管插入混凝土中深度不超過6.0m;灌注結束后,導管拔出混凝土之前,導管上下活動幾次,幅度不超過50cm,或者用機械、人工振搗樁頂混凝土,時間不超過20s.盡可能縮短灌注時間,避免使樁頂混凝土產生假凝現象、降低樁頂混凝土的流動性
(圖4)該樁徑800mm,樁長33m鉆孔樁。設計強度C25,通長鋼筋籠,初測在60-90公分處有較強同相反射,經開挖在60-80cm處細粉砂夾泥,范圍占樁徑1/2,開鑿后再復測,波形正常,樁身基本完整。
(圖5)該樁徑1200mm,樁長45m,樁設計混凝土強度等級為C25,經測試發現曲線呈低頻振蕩,其應力波在樁頭開始無按一維桿件的傳播特征,判為樁頭淺部強度低或局部離柝,經取芯驗證,0~1m巖芯松散,1~2.7m巖芯有氣孔,強度低,2.7m以后巖芯強度達到要求,芯樣完整。
3.3 斷樁
鉆孔樁斷樁主要由二次澆灌或受較大外力作用等原因,缺陷相當嚴重,檢測時發現它卻較為容易。
該鉆孔灌注樁樁徑700mm,樁長54.9m,砼強度C25,由于地下室開挖,造成部分樁斷裂,樁頭傾斜,經測試曲線呈等距多次同向反射,經開挖在1.6m處斷裂,曲線呈多次同相等距反射。
4、結論