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關(guān)鍵詞:樁基;樁基檢測技術(shù);建筑工程;局限性
中圖分類號: TU198 文獻標識碼: A 文章編號:
國民經(jīng)濟的日益增長使得樁基已成功的應(yīng)用于高層建筑、橋梁、廠房等工程中,另外各個基礎(chǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。樁基特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計保證了基礎(chǔ)沉降的均勻性,它可以將上部高層建筑物載荷傳遞給土層深處的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。因此,現(xiàn)代建筑中大多采用樁基作為牢固的地基處理策略。然而樁基質(zhì)量的好壞受多種因素控制,如施工人員素質(zhì)、地形、材料機械性能、隱蔽性等。出于工程整體質(zhì)量和人身安全的考慮,把好樁基質(zhì)量關(guān)理所當(dāng)然成為一個國家建筑工程檢測部門的首要任務(wù)。
現(xiàn)有的樁基檢測技術(shù)措施主要分靜載檢測和動態(tài)檢測兩大部分。其一,靜載檢測主要是靜載荷法,它用于建筑物承載力的分析檢測;其二,動態(tài)檢測技術(shù)主要包括聲波透射法、高應(yīng)變動測法、低應(yīng)變動測法(即反射波法)。動測技術(shù)相對靜載檢測技術(shù)應(yīng)用更為廣泛。
一、樁基質(zhì)量標準
根據(jù)現(xiàn)行的國家標準《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》和行業(yè)標準《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》①的相關(guān)規(guī)定,樁基工程承載力和完整性需遵循一定的質(zhì)量標準。
我國樁基造價高,約占整個建筑工程總價的25%以上,面臨較大的經(jīng)費投入,樁基質(zhì)量問題仍是層出不窮。因此,樁基施工中質(zhì)量問題控制更加嚴峻,只有遵循行業(yè)規(guī)范才能保證樁基材料、載荷、樁基深度、徑寬、樁型規(guī)格等各項指標合格,從而保護人民群眾的財產(chǎn)和安全利益。一般來講,樁基質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到使用壽命問題,樁基完整性檢測耗時較少、話費也較低,多次的抽樣檢查可確保樁基完整性,避免施工意外,樁基的完整性和載荷可直接作為判斷其使用壽命的參考指標。特別地,考慮到建筑施工的具體情況,施工者應(yīng)綜合考慮各種影響因素,結(jié)合本工程的特殊要求、地質(zhì)條件、施工場所、檢測領(lǐng)域合理利用樁基檢測技術(shù),適時地綜合利用合理采納檢測結(jié)果。
另外,樁基建筑施工中的質(zhì)量檢測也是必不可少的②。影響樁基最后質(zhì)量的各項指標自始至終存在于整個施工中,為確保最后質(zhì)量的順利過關(guān)必須對施工過程中的各項指標做到實時監(jiān)測和隨時校正。面臨施工中各項硬性指標的變化,如材料變更、地形不符、結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)變化、人員不足等,如不及時的進行監(jiān)測和協(xié)調(diào)隨時都可能影響最終的樁基質(zhì)量。施工過程中的檢測完全可以按照國家標準《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》和行業(yè)標準《建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范》實行。
二、 樁基質(zhì)量檢測
(一)靜載荷法③
靜載荷法主要應(yīng)用于驗證樁基建筑的負載力。但是實際的應(yīng)用中檢測時間較長,花費高,普通的樁基檢測不予采用,而用于特殊工程要求的檢測過程中。
靜載荷法的試驗裝置一般包括監(jiān)測、加載、反力系統(tǒng)三個方面,測試過程中不同荷載量對樁基整體沉降和形變的影響。該方法可用于樁基水平方向和豎直方向的承載力的測定,尤其是豎直方向的負載力的檢測應(yīng)用較為廣泛。
(二)聲波透射法
超聲波透射法主要用于監(jiān)測樁身結(jié)構(gòu)完整性中的混凝土結(jié)構(gòu)完整性。它的檢測理論依據(jù)是:根據(jù)超聲波彈性波測試的方法,利用人工激發(fā)向混凝土內(nèi)發(fā)射彈性沖擊波,分析彈性波在介質(zhì)中的聲學(xué)參數(shù)(振幅、聲速、頻率)變化,從而判斷混凝土介質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整性的變化。
聲波透射法也存在各種限制性應(yīng)用。如特殊情況下檢測時間和花費將會增長特別是當(dāng)彈性波透射截面較小發(fā)生阻塞時,難以取樣,影響樁基質(zhì)量判定。
(三)高應(yīng)變法
高應(yīng)變法是反射波法的一種補充方法。它主要用于檢測單樁豎直方向的負載力,判斷樁基豎直方向的承載力受水平樁身裂紋和關(guān)節(jié)點影響的大小,它需要能量較高的建筑結(jié)構(gòu)動力支撐。它的基本原理闡述如下:如果假設(shè)樁基是一維彈性桿,施于外力時,樁基發(fā)生彈性形變,彈性位移隨時間和縱向坐標而變化。
高應(yīng)變檢測技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各項領(lǐng)域的樁基質(zhì)量檢測。但是由于受質(zhì)量檢測人員技術(shù)、檢測硬性條件的限制,其檢測樁身結(jié)構(gòu)的準確性常會受到干擾。
(四)低應(yīng)變反射波法
低應(yīng)變檢測(即反射波法)是應(yīng)用最為廣泛的樁身完整性檢測技術(shù),它是一種瞬態(tài)時域分析方法,在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上輔以頻域分析和激振分析方法。
反射波法的基本原理為:重錘敲擊樁身頂部后,瞬間的沖擊波沿著樁身傳遞給樁身底部再反射回樁身頂部,該方法具有檢測方便快捷、適用性強、操作方便等優(yōu)點;但存在一些局限性,即樁基長度和樁徑比例較大且截面阻抗浮動較大時,使得樁身底部接收不到反射信號,對樁身完整性檢測造成誤讀。
樁基檢測技術(shù)是整個建筑物穩(wěn)固的基石。結(jié)合具體情況進行具體分析,做到各種方法的相得益彰、取長補短、互相配合是必不可少的。系統(tǒng)完善地綜合考慮,也才能做出可靠準確的質(zhì)量評判。
參考文獻
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[2]陳凡,徐天平,陳久照,關(guān)立軍;基樁質(zhì)量檢測技術(shù)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社, 2003.
[3]嚴國英;靜載試驗判斷樁身質(zhì)量的探討[J].巖土工程界, 2001,4(11):48-51.
關(guān)鍵詞:樁基檢測聲波透射法自平衡法
中圖分類號:C35文獻標識碼: A
混凝土灌注樁是樁基礎(chǔ)中的主要形式,由于其成樁質(zhì)量受地質(zhì)條件、成樁工藝、機械設(shè)備、施工人員、管理水平等諸多因素的影響,較易產(chǎn)生夾泥、斷裂、縮頸、混凝土離析、樁底沉渣較厚及樁頂混凝土密實度較差等質(zhì)量缺陷,危及主體結(jié)構(gòu)的正常使用與安全,甚至引發(fā)工程質(zhì)量事故,加上是隱蔽工程,因此加強對樁基礎(chǔ)質(zhì)量的現(xiàn)場檢測十分必要。
1.射波透射法檢測
1.1標準
根據(jù)樁的檢測標準,把樁基劃分為Ⅰ類樁、Ⅱ類樁、Ⅲ類樁和Ⅳ類樁。
Ⅰ類樁為各檢測的聲學(xué)參數(shù)無異常,無聲速低于低限值異常,樁身結(jié)構(gòu)完整;
Ⅱ類樁為個別測點的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常,無聲速低于低限值異常,樁身存在輕微缺陷,不會影響樁身結(jié)構(gòu)承載力的正常發(fā)揮;
Ⅲ類樁為連續(xù)多個測點的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常,局部混凝土聲速出現(xiàn)低于低限值異常,樁身存在明顯缺陷,對樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響;
Ⅳ類樁為連續(xù)多個測點的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常,樁身混凝土聲速出現(xiàn)普遍低于低限值異常或無法檢測首波或聲波接受信號嚴重畸變,樁身存在嚴重缺陷。
樁身完整性檢測只是檢測樁身材料、尺寸等方面的質(zhì)量問題,而這種劃分或多或少地依賴于承載力的達標與否。
1.2 基本原理及檢測目的
聲波透射法是在灌注樁基混凝土前,在樁內(nèi)預(yù)埋若干根聲測管,作為超聲脈沖發(fā)射與接收探頭的通道,用超聲探測儀測出的超聲波傳播時間t、波副A及頻率f等聲學(xué)參數(shù),進行處理后,給出樁身缺陷及其位置,判定樁身完整性類別。
1.3檢測方法
聲波透射測試方法有平測法、斜測法和扇面測法三種,一般采用平測和斜測兩種方法。第一,平測法是將發(fā)射和接收兩換能器始終保持在同一標高上,進行測試,通過平測可知道缺陷在垂直方向上的區(qū)域大小和嚴重程度。第二,斜測法是發(fā)射和接收兩個換能器不在同一標高上,進行測試。第三,扇形測法即固定某一固定換能器,將另一換能器等間距移動,兩換能器高程差不停變換,形能一扇面。其次,采用平測法時,容易將水平向(如樁橫截面方向)較大而豎向(如沿樁身方向)很小的缺陷給漏掉。再次,存在一定范圍的測試盲區(qū),即只能測出聲測管之間一定范圍內(nèi)砼是否有缺陷,不能準確測出樁身整個斷面是否有缺陷。
1.4優(yōu)缺點分析
聲波透測法可以檢測全樁長的各橫截面混凝土質(zhì)量情況,樁身是否存在混凝土離析、夾泥、縮頸、密實度差和斷樁等缺陷,的其優(yōu)點是結(jié)果更直觀可靠,同時現(xiàn)場操作較簡便,檢測速度快,不受長頸比和樁長限制。但是不易做到隨機抽檢。
2.自平衡法試驗
2.1基本原理及檢測目的
自平衡法測樁是一種基于在樁基內(nèi)部尋求加載反力的間接的靜載荷試驗方法。通過對樁基分段加載,利用樁基各段互為反力作用,充分地調(diào)動樁基的性能,并將其表現(xiàn)參數(shù)準確記錄。通過科學(xué)的數(shù)據(jù)分析,得到試驗樁基的真實特性。根據(jù)樁基的特性,進而推導(dǎo)出樁基的極限承載力等一系列安全性結(jié)論。
2.2檢測方法
檢測試驗時,在地面上用油泵通過高壓油管對荷載箱進行加壓,隨著壓力的增加,荷載箱將打開,同時使樁身產(chǎn)生向上、向下的位移,將力傳遞到樁身,促使樁側(cè)阻及端阻力的發(fā)揮,其上部樁身的摩擦力與下部樁身的摩擦力及端阻力相平衡――自平衡來維持加載,根據(jù)荷載箱率定曲線換算成荷載,通過位移桿和百分表測定荷載箱向上位移和向下位移,根據(jù)讀數(shù)繪出相應(yīng)“向上力與位移圖”及“向下的力與位移圖及s-lgt、s-lgQ曲線,判斷樁的承載力、沉降量、樁身彈性壓縮,實現(xiàn)檢測目的。
2.3優(yōu)缺點分析
自平衡法檢測樁基承載力,其優(yōu)點是通過樁基自身阻力作反作用力,避免了龐大的反力裝置,其裝置簡單,準備工作省時省力,試驗十分方便、簡單、安全。缺陷是荷載箱位置在加載后形成斷樁,不宜處理。
關(guān)鍵詞:樁基工程;檢測技術(shù);高應(yīng)變動力檢測;低應(yīng)變動力檢測
中圖分類號:U231文獻標識碼: A
引言
眾所周知,樁基是隱蔽工程,支撐著地面上的構(gòu)筑物,它是建筑物的基礎(chǔ),其質(zhì)量優(yōu)劣直接影響到這些建筑物的安全。目前檢測單樁垂直承載力是否滿足設(shè)計要求所采用的主要方法有靜載荷試驗法和高應(yīng)變動力檢測法。高應(yīng)變動力檢測法確定單樁垂直極限承載力具有獨特的優(yōu)點,即無需靜載試驗中的錨樁或堆載物,時間短、費用低、效率高,因此應(yīng)用越來越廣泛。
一、高低應(yīng)變動力檢測技術(shù)的原理及方法
高應(yīng)變動力法測試技術(shù)于上世紀80 年代隨美國PDA ( Pile Dynamics, Inc. ) 公司的PDA ( Pile Driv2ing Analyzer) 儀器引入我國, 90 年代初國內(nèi)類似的儀器和計算軟件也相繼面世。近幾年隨著國內(nèi)高層建筑數(shù)量的增多,該技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。它是通過在樁頂量測被激發(fā)的阻力產(chǎn)生的應(yīng)力波和速度波, 來確定承載力的。目前工程界應(yīng)用最廣泛的高應(yīng)變動力試樁法是阻尼系數(shù)法(CASE法) 和曲線擬合法(CAPWAP法) [ 1 ] 、 [ 2 ]。CASE法簡單快捷,可作現(xiàn)場實時分析,但其準確性受阻尼系數(shù)JC值的影響較大。 因此與動靜對比的數(shù)量和測試人員的經(jīng)驗素質(zhì)有密切關(guān)系。CAPWAP法則通過理論計算曲線與實測曲線相互擬合對樁土關(guān)系進行分析,在各參數(shù)合理的條件下,兩曲線吻合程度越高,說明結(jié)果越接近于實際情況,也就越能反映基樁承載力的準確值。高低應(yīng)變動力檢測技術(shù)主要包括如下幾種方法:
1.1、阻力系數(shù)法。阻力系數(shù)法是一種通過一維波動方程計算而獲得巖土對樁的支撐阻力的新方法。它有三條基本假定:樁身是等阻抗的;樁周與樁尖土對樁的運動阻力分為動阻力和靜阻力兩部分,動阻力全部集中在樁尖,忽略樁側(cè)土阻力;靜阻力模型為理想剛塑性體,忽略應(yīng)力波在傳播過程中的能量損耗,包括樁身中內(nèi)阻尼損耗和向樁周土的逸散。
1.2、波形擬合法。波形擬合法目前被認為是確定單樁承載力最準確的方法。它是通過現(xiàn)場把實測力波和速度波輸入計算機進行迭代計算,把樁—土系統(tǒng)變?yōu)殡x散的質(zhì)彈模型, 假定各單元樁和土參數(shù),以實測的樁頂速度波(或力波) 作為邊界條件,用特征線法求解波動方程,反算樁頂力波(或速度波) ,使計算的波形和實測波形擬合。若兩者不吻合,調(diào)整樁土參數(shù),再次計算,直至吻合。此時各參數(shù)是最佳估算值。最終求得承載力、側(cè)阻分布和計算的Q—S 曲線。
二、房屋建筑工程施工的地基處理的技術(shù)要點
2.1、施工準備。工程開工動土之前必需要具備現(xiàn)場的地質(zhì)的調(diào)研資料,,根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境檢查“三通一平”及臨時設(shè)施的準備情況,掌握現(xiàn)場周邊區(qū)域內(nèi)的地下管線和構(gòu)筑物等分布情況。據(jù)施工現(xiàn)場的便利情況和工程量計劃配置施工機械設(shè)備的型號和數(shù)量,施工材料的選購及進場需嚴格控制質(zhì)量,從源頭上把關(guān)。
2.2、施工階段。近年來,我國在房屋建筑地基處理技術(shù)上已初步摸索出一套新理論和新方法。但在實際施工中的體現(xiàn)仍有待于提高,缺乏統(tǒng)一的相關(guān)規(guī)范和標準。土方開挖前,先放好基礎(chǔ)邊線和土方開挖線,并將其引到基坑以外不會被破壞的地方。土方開挖時,施工測量人員嚴格控制標高,嚴禁超挖。澆搗 C10 砼墊層時,需留置標養(yǎng)及同條件試塊各一組,做試塊時請監(jiān)理公司人員旁邊監(jiān)督,送試驗室養(yǎng)護。按施工圖計算準確下料單,根據(jù)鋼材定尺長度統(tǒng)籌下料。綁扎前要清掃模板內(nèi)雜物和砌墻的落地砂漿灰,模板上彈好水平標高線。綁扎結(jié)束后應(yīng)保持鋼筋清潔。模板的接縫不應(yīng)漏漿。木模與支撐系統(tǒng)應(yīng)選不易變形、質(zhì)輕、韌性好的材料不得使用腐朽、脆性和受潮濕易變形的木材。澆筑時應(yīng)以最少的轉(zhuǎn)載次數(shù)和最短的時間從攪拌地點運至澆筑地點,使用振搗器時,要輕拔快插搗有序,不漏振,每一振搗的延續(xù)時間應(yīng)使砼的表面呈現(xiàn)浮漿和不在沉落,等等。
2.3、質(zhì)量檢查及驗收階段。地基施工階段,所使用的材料物資必須有出廠合格證,材質(zhì)單等,強度必須達到設(shè)計要求。樁位正確,樁身垂直,接樁偏差均應(yīng)控制在規(guī)范允許的誤差范圍內(nèi)。樁基按有關(guān)規(guī)定必須做單樁靜載試驗。必需在沉樁施工停止15天以后,待土的強度恢復(fù)即可進行試驗程序,并要嚴格控制預(yù)制樁樁頭進入基坑內(nèi)必須預(yù)留有一定的錨固長度。接樁焊縫牢固,無缺、漏焊現(xiàn)象,壓入土中鐵件必須刷防腐漆處理。操作進尺均勻,記錄必須真實可靠。
三、高應(yīng)變動力測樁技術(shù)在樁基質(zhì)量檢測中的應(yīng)用
3.1、檢測前準備工作。檢測前要搞好場地處理,試樁周邊場地平整,地坪應(yīng)具有一定的承載力;清除試樁周邊障礙物,確保導(dǎo)向架能平穩(wěn)安裝,至少確保樁中心周圍1.5m×1.5m范圍內(nèi)平整,或可放置鋼梁,用于放置高應(yīng)變落錘導(dǎo)向架;對于深基坑工程,應(yīng)選擇在挖土運輸通道未挖除時進行委托;若試樁處不通道路或卡車、汽車吊通行條件不夠,應(yīng)采用挖機進行輔助運輸,確保落錘導(dǎo)向架和重錘能夠運輸至試樁部位,并能夠進行安裝,即挖機能將重錘吊至落錘導(dǎo)向架頂部吊鉤處。
抓好樁頭處理。打掉樁頂浮漿,樁頭頂面要水平、平整、密實,樁頭中軸線與樁身軸線要重合,樁頭截面積與樁身要相等;灌注樁一定要接樁頭,樁頭混凝土強度等級宜比樁身高1-2個等級并保證側(cè)面?zhèn)鞲衅靼惭b位置的平整;樁頭主筋應(yīng)全部直通至樁頂混凝土保護層之下,各主筋應(yīng)在同一高度;距樁頂一倍樁徑范圍內(nèi),宜用3~5mm厚鋼板圍成護筒保護,并加2-3層鋼筋網(wǎng)片;樁頭頂部應(yīng)設(shè)置樁墊,樁墊可采用10~30mm的木板,或者用30~50mm的細沙,細沙要均勻分布在樁頂面上;高應(yīng)變測點處的截面尺寸應(yīng)與樁身相同。
3.2、傳感器的安裝。傳感器的安裝可采用石膏、黃油、橡皮泥等耦合劑,粘結(jié)應(yīng)牢固,并與樁頂面垂直。傳感器安裝的好壞對采集信息的影響很大,粘結(jié)層應(yīng)盡可能薄。傳感器側(cè)面應(yīng)與樁側(cè)面緊密接觸,不得用手接觸傳感器,在信號采集過程中不得產(chǎn)生滑移或松動。對混凝土灌注樁,傳感器宜安裝在距樁頂1.5~2.0倍樁徑,應(yīng)變計與加速度計中心在同一水平線上,緊貼樁身表面,應(yīng)變計不能有變形。
3.3、采集與處理。在落錘前用手指輕彈傳感器,看采集的波形有無振蕩,如有振蕩,證明沒有安裝緊。應(yīng)及時調(diào)整好;力傳感器的安裝也應(yīng)裝緊,否則力傳感器出現(xiàn)振蕩后,就無法真實反應(yīng)力值。錘擊的波形以“鼓包”為最佳狀態(tài)。在所采集的波形中,應(yīng)首先判斷加速度波形有無振蕩。采集曲線的選擇,應(yīng)當(dāng)保持兩側(cè)的力與速度曲線應(yīng)基本一致,峰值基本相等,峰值前力與速度的曲線應(yīng)基本重合;速度和力的曲線應(yīng)基本歸零;曲線無明顯高頻雜波,樁底反射明顯;位移時程曲線尾部示值應(yīng)與實測的貫入度一致,且貫入度大小適中,一般為2~6mm。
3.4、高應(yīng)變動力檢測結(jié)果。在工地高應(yīng)變實測試驗中得到以下波形,具體如圖1所示。根據(jù)波形可以判斷打樁錘系統(tǒng)是否正常。如果在打樁過程中錘的輸出能量與樁上實際接收的能量相差過大,就可以判斷打樁錘系統(tǒng)可能出現(xiàn)了問題。根據(jù)圖1所示的情況,該狀態(tài)是正常的打樁狀態(tài)。根據(jù)筆者的實踐經(jīng)驗,得出對于阻抗有較大變化的樁不宜用凱斯法計算,而應(yīng)采用實測曲線擬合法,通過相關(guān)擬合過程,可以使計算更加貼近工程實際,更能體現(xiàn)樁基的實際質(zhì)量。
圖1:高低應(yīng)變實測波形
參考文獻
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樁基工程在建筑工程中已被廣泛應(yīng)用,主要應(yīng)用在重型廠房、建筑住宅、高層建筑、橋梁基礎(chǔ)以及其他基礎(chǔ)土建中。樁基工程的主要功能是把建筑上部荷載有效傳到深層穩(wěn)定土層,穩(wěn)定建筑基礎(chǔ),進而減少建筑不均勻沉降現(xiàn)象,它的質(zhì)量高低直接影響著建筑安全。對樁基采取樁基檢測技術(shù)系保證樁基工程施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),利用成孔質(zhì)量檢測、靜載試驗檢測、低應(yīng)變動力檢測和高應(yīng)變動力檢測等技術(shù),通過系統(tǒng)分析對樁基進行檢測與評價,可保證工程樁基的施工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:建筑工程、基樁檢測、技術(shù)、檢測技術(shù)
中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的迅速發(fā)展以及建筑技術(shù)的日益提高,樁基礎(chǔ)在城市高層建筑、工廠建設(shè)、鐵路建設(shè)以及商品房建設(shè)中被廣泛使用。隨著建設(shè)單位對工程質(zhì)量要求的提高,樁基的設(shè)計施工檢測質(zhì)量將直接影響建筑結(jié)構(gòu)安全,基樁檢測技術(shù)發(fā)揮越來越重要的作用。在樁基礎(chǔ)的施工過程中,樁基檢測是一個不可缺少的環(huán)節(jié)。合理選擇樁基類型,科學(xué)施工樁基以及對樁基礎(chǔ)進行全過程質(zhì)量檢測十分重要。
一、樁基工程質(zhì)量檢測內(nèi)容
樁基的質(zhì)量最終表現(xiàn)在承載力上,盡管靜載試驗是最客觀的樁基檢測方法,然而它具有損性而且檢測周期長、費用高、設(shè)備龐大,難以對樁基進行大比例的質(zhì)量及承載力普查。近幾年高應(yīng)變動力測樁(PDA)的檢測方法縮短了檢測的周期,然而根據(jù)規(guī)范也只抽檢2%。由此可見,在樁基檢測中,需要各個檢測手段配合使用,利用各自的特點和優(yōu)勢,靈活運用,才能夠?qū)痘M行全面準確的評價。
(1)成孔質(zhì)量檢測
在灌注樁的施工中,成孔的質(zhì)量直接影響到混凝土澆注后的成樁質(zhì)量。成孔質(zhì)量檢驗的內(nèi)容主要包括樁孔位置、孔深、孔徑、垂直度、沉渣厚度等。如果樁孔的孔徑偏小,則成樁的樁尖端承載力減少,整樁的承載能力降低;如果樁孔上部擴徑,導(dǎo)致成樁上部側(cè)阻力增大,下部側(cè)阻力不能完全發(fā)揮,使單樁的混 凝土澆注量增加;如果樁孔偏斜,則會在一定程度上改變樁豎向承載受力特性,削弱基樁承載力;如果樁底沉渣過厚,使得有效樁長減少,直接影響樁尖的端承能力。因此,成孔質(zhì)量檢測對于控制成樁質(zhì)量尤為重要。
(2)樁的承載力的檢測
樁的承載力的檢測方法主要有靜荷載試驗法以及高應(yīng)變動測法。
靜荷載試驗法包括基樁豎向和水平承載力檢測,主要用于檢測基樁承載力。其優(yōu)點在于受力條件比較接近樁基礎(chǔ)的實際受力狀況。靜載試驗主要適用于工程試樁的承載力檢測,對于工程樁檢測不能做破壞性試驗。靜荷載試驗法檢測精度高,相對誤差在10%范圍內(nèi)。
高應(yīng)變動測法利用重錘對樁頂進行瞬態(tài)沖擊,使樁周土產(chǎn)生塑性變形,檢測樁頭實測力和速度的時程曲線。通過應(yīng)力波理論分析,可以得到樁土體系的參數(shù),分析樁身質(zhì)量,揭示樁土體系在接近極限階段時的工作性能,確定樁的極限承載力。
(3)樁的完整性檢測
樁的完整性檢測方法主要有低應(yīng)變動測法和聲波透射法。
基樁的低應(yīng)變動測法通過對樁頂施加較低的激振能量引起樁身及周圍土體微幅振動,用儀表測量記錄樁頂?shù)恼駝铀俣群图铀俣?,再利用波動理論或機械阻抗理論對記錄結(jié)果加以分析,以達到檢驗樁基施工質(zhì)量、判斷樁身完整性以及預(yù)估基樁承載力的目的。
聲波透射法利用超聲波在混凝土中傳播的聲學(xué)參數(shù)的變化,分析判斷樁身混凝土質(zhì)量,在聲波傳播路徑遇到混凝土有缺陷時(如斷裂、裂縫、夾泥、密實度等),發(fā)生傳播時間延長、波幅減小、計算聲速降低、波形畸變等現(xiàn)象,分析混凝土的缺陷的大小、位置。
二、樁基檢測技術(shù)在工程上的應(yīng)用
某辦公樓,是地上十四層、地下一層的高層辦公樓。辦公樓采用框架結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)采用靜壓預(yù)應(yīng)力管樁,總建筑面積為38818.6。進過現(xiàn)場勘查,場地的地基根據(jù)其工程特性的差異自上而下分為四層:粉土層、粉質(zhì)粘土層、礫砂層和強風(fēng)化泥巖層?;鶚对O(shè)計參數(shù)要求:樁徑為φ500mm;樁長為10~12m;工程樁總樁數(shù)為170根;單樁承載力特征值2000kN;混凝土強度等級為C40;樁端持力層為砂礫層。
本次工程針對場地環(huán)境和地質(zhì)條件主要采用了如下幾種檢測手段:
①成孔質(zhì)量檢測,檢測數(shù)量40個;
②試樁載荷試驗,檢測試樁數(shù)量3根;
③低應(yīng)變動力檢測,檢測數(shù)量30根。
(1)成孔質(zhì)量檢測
成孔至設(shè)計深度后即可進行測試。本工程中基樁成孔質(zhì)量測試采用的儀器設(shè)備主要有JNc一型沉渣測定儀、JⅨ一3A型井斜儀、JJC―IA型孔徑儀、深度記錄儀、電動絞車、孔口輪等。
檢測結(jié)果:設(shè)計孔深介于10.45m-11.94m,頭測孔深介于10.60m-12.20m,所有檢測樁均大于設(shè)計要求孔深。實測局部最小孔徑介于451mm-471ram,局部最大孔徑介于524mm-633mm。實測垂直度介于0.68%~0.97%。均小于l%。實測孔底沉渣厚度介于80~100mm,均小于150mm。
以上結(jié)果可以分析出,成孔的孔深、孔徑、孔斜及沉渣厚度均能夠達到規(guī)范要求。
(2)靜載試驗檢測
本次工程中對試樁檢測過程中的3根試樁分別進行單樁豎向靜載試驗,檢測中使用的主要設(shè)備有武漢生產(chǎn)的靜載試驗成套設(shè)備RS-JYB(包括主機、中繼器、控載箱、5000kN千斤頂、位移傳感器等)、鋼梁、壓板等。
在測量時,采用錨樁反力裝置與配重聯(lián)合加載法,豎向靜載試驗,在試驗樁樁頂放置千斤頂再放主梁、次梁,同時在次梁上堆放預(yù)制樁作為配重。對樁的加載方式采用快速維持荷載法,加荷后隔15min讀一次數(shù),每級荷載增量均為500kN,每級加荷時間為2h。
檢測結(jié)果:3根樁的極限承載力平均值為4000kN,極差為0,不大于平均值的30%。單樁承載力的特征值為4000=2.0=2000kN,在設(shè)計要求規(guī)定的范圍內(nèi)。
(3)低應(yīng)變動力檢測
根據(jù)《建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范》規(guī)定,低應(yīng)變方法用于判斷樁身缺陷的程度及位置、檢測混凝土樁的樁身完整性,根據(jù)樁身完整性檢測結(jié)果給出每根樁的樁身完整性類別。
本次測量中,檢測儀器由采FDP204PDA型動測分析系統(tǒng),在樁頂放置一只加速度傳感器,接受錘擊過程中產(chǎn)生的加速度信號,通過FDP204PDA型樁基動測系統(tǒng)放大和A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號傳給微機。計算機處理信號后在屏幕顯示實測波形,每根樁布采集點一個,每點采集5~6錘信號。分析不同部位的反射信號,據(jù)此分析每根樁的樁身完整性。
檢測結(jié)果:I類樁28根,II類樁2根,總體滿足設(shè)計要求。
綜上所述,樁基工程質(zhì)量檢測是一項全面、系統(tǒng)、綜合的工作,在實際工程中我們一定要結(jié)合具情況,利用成孔質(zhì)量檢測、靜載試驗檢測、低應(yīng)變動力檢測和高應(yīng)變動力檢測等技術(shù)對建筑的基樁進行檢測,了解建筑中被測樁的樁身完整性和樁身混凝土質(zhì)量,掌握被測樁樁身的基樁承載力水平與完整性程度,評判樁側(cè)樁端土支承能力,評價樁基質(zhì)量,最終確保建設(shè)工程的質(zhì)量。
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關(guān)鍵詞:樁基施工;檢測;技術(shù);對策
1、當(dāng)前建設(shè)工程樁基檢測中存在的主要問題
現(xiàn)在我國的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)相對以前已經(jīng)有了比較大的發(fā)展,但是樁基質(zhì)量的檢測技術(shù)還有待提高,在具體的施工中,很多地方還存在問題,會影響工程的質(zhì)量。
1.1檢測單位軟硬件條件存在巨大差異
我國現(xiàn)在的檢測單位水平參差不齊,因為不同地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平差異巨大,所以在樁基檢測的條件上差異也會很大,正常情況下,經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的軟硬件條件都比較先進,科技含量也比較高,工作人員的整體水平也處于高端,在經(jīng)濟落后的貧困地區(qū)就大大相反了,不僅各種檢測設(shè)備不齊全,檢測的技術(shù)落后,檢測的工作人員的素質(zhì)和發(fā)達地區(qū)的差異更加明顯,經(jīng)濟落后往往很難吸引人才。
1.2樁基檢測機構(gòu)內(nèi)部管理制度不健全
對于任何一項施工來說,健全的管理制度對于工程的完成都起到很大的作用,樁基檢測工作也是如此,但是根據(jù)目前的情況來看,我國還沒有很多企業(yè)建立了比較專業(yè)比較科學(xué)的管理制度,在實際的操作中,影響了施工的正常進行,導(dǎo)致工程的質(zhì)量降低。
1.3檢測市場運作體系不規(guī)范
當(dāng)前,可以提供建筑工程施工質(zhì)量檢測服務(wù)的主要有兩類機構(gòu),一種是國有企業(yè),另一種是民營機構(gòu)。不同檢測單位的收費標準不一,導(dǎo)致不少資質(zhì)較差的檢測單位為了爭取業(yè)務(wù),采取低價競爭策略,而在得到訂單后為了保證獲利草率處理工作,嚴重降低了監(jiān)測工作的客觀性和準確性。在實際工作中,經(jīng)常會遇到檢測單位不具備檢測資質(zhì)、或者將隨意捏造的檢測報告蓋章給送檢單位以節(jié)省檢測時間和費用;也有的單位在沒有經(jīng)過系統(tǒng)檢測的情況下明碼標價出售檢測報告;也有的檢測單位在收受送檢企業(yè)好處后,違規(guī)操作,將原本不合格的檢測結(jié)果修改成合格,埋下了巨大的施工質(zhì)量隱患。
1.4工程檢測報告結(jié)果脫離實際嚴重,報告不規(guī)范
1)檢測報告是檢測結(jié)果的體現(xiàn),是檢測的記錄,所以它是體現(xiàn)樁基合格與否的主要依據(jù),所以檢測報告的規(guī)范程度對樁基檢測工作十分重要。但是現(xiàn)在的檢測行業(yè),不管是針對什么的檢測,檢測報告都存在很多問題,缺乏規(guī)范性,權(quán)威性,檢測的結(jié)果不能客觀的體現(xiàn)工程的實際質(zhì)量。所以現(xiàn)在很多檢測報告都沒有說服力,大部分重視形式,在實際內(nèi)容上沒有體現(xiàn)事實。
2)被檢測數(shù)據(jù)格式不符合有關(guān)規(guī)定,無法全面客觀反映工程具體問題。例如在對樁基施工管理質(zhì)量進行檢測時,由于樣本容量較少,同時抽檢到了質(zhì)量相對較好的樁基,這樣就導(dǎo)致整個檢測報告結(jié)論傾向于更為樂觀的結(jié)果,使得檢測報告嚴重背離實際情況,不利于施工單位進行技術(shù)整改,影響了工程質(zhì)量。
3)國家行業(yè)應(yīng)檢測內(nèi)容與執(zhí)行的規(guī)范不符,原始記錄潦草且涂改嚴重,觀測時間不充分,基準梁安置不標準,長度不夠,Q-S曲線、S-Lgt曲線采用手工繪制,誤差大,極限承載力標準值、基本值判斷不準。
4)低應(yīng)變檢測采集的曲線一致性差、有的注意錘重、落距的選擇,錘擊力不夠,分析時選用的參數(shù)不合理。
5)同一個工程有不同版本的二套檢測報告。
2、建筑工程樁基檢測規(guī)范化
2.1完善各項規(guī)章制度
要嚴格按照《建設(shè)工程項目施工質(zhì)量管理辦法》有關(guān)規(guī)定,不斷健全和完善建筑工程施工質(zhì)量檢測管理制度,針對樁基施工質(zhì)量檢測制定一套完善的工作方案和流程,為開展工程項目樁基施工質(zhì)量檢測提供可靠的制度支撐。
2.2建立行之有效的監(jiān)管機制和體系
國家的監(jiān)管機制,對于樁基檢測工作的監(jiān)督起著很重要的作用,政府加強了監(jiān)督和管理,企業(yè)也不得不提高對質(zhì)量的重視,所以政府要完善質(zhì)量監(jiān)管的體系,加強執(zhí)法力度,對于不符合質(zhì)量要求的工程堅決打擊,不能投入市場,這樣企業(yè)必然會加強質(zhì)量監(jiān)督。
2.3提高檢測人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和道德素質(zhì)
工程的完成主要由檢測人員來進行,如果檢測人員的業(yè)務(wù)技能不熟練,沒有很好的責(zé)任新,必然會導(dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)問題,所以要提高他們的業(yè)務(wù)素質(zhì)和道德水準。主要通過培訓(xùn)來提高他們的素質(zhì),這種培訓(xùn)分為入職培訓(xùn)和定期的學(xué)習(xí),在新入職的員工在上崗之前,都要對其進行培訓(xùn),保證業(yè)務(wù)水平達標以后再上崗,對于所有的檢測人員,要定期組織學(xué)習(xí),不斷提高他們的水平。
2.4強化管理體系模式化管理
管理體系要達到規(guī)范,就必須形成一種科學(xué)管理模式,有了科學(xué)的管理模式才能克服長官意識、隨意裁量、任意踐踏規(guī)范的不良行為。在加強檢測單位的內(nèi)部管理工作的同時,積極鼓勵樁基檢測單位進行計量認證和ISO質(zhì)量體系的貫標,建立健全行之有效的檢測質(zhì)量保證體系。將各項管理工作落實到檢測工作的每個環(huán)節(jié)。
2.5加強管理工作的規(guī)范化
只要在管理工作上做到了規(guī)范化,檢測人員在實際的施工中才能做到規(guī)范化的操作,所以要加強管理工作的規(guī)范化,根據(jù)具體的規(guī)定,進行施工的規(guī)范。在檢測的過程中,要根據(jù)實際的檢測情況,填寫樁基檢測手冊,保證手冊內(nèi)容的真實性,檢測單位要重視對手冊的監(jiān)督和檢查,發(fā)現(xiàn)了問題立即解決,追查相關(guān)人員的責(zé)任。
2.6采用合同管理與市場監(jiān)督約束樁基檢測
市場是工程質(zhì)量最好的檢驗石,質(zhì)量不符合要求的工程難以迎合市場需求,所以要重視市場對檢測質(zhì)量的約束力,充分發(fā)揮市場的監(jiān)督作用,再加上合同的管理作用,雙向的約束,提高檢測人員對檢測工作的重視,杜絕形式化的檢測操作。
2.7利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)促進行業(yè)健康發(fā)展
隨著科技的發(fā)展,各行各業(yè)的發(fā)展都能夠在科技的幫助下,取得一定的進步,樁基檢測施工也要充分利用現(xiàn)代技術(shù),采取網(wǎng)絡(luò)管理信息資源,提高施工的效率。首先可以通過網(wǎng)絡(luò)管理信息資源,進行資源的轉(zhuǎn)換和交流,數(shù)據(jù)查閱時也更加方便,提高工作的效率;其次對于施工中存在的問題和解決程度,可以通過公共平臺公布給社會,讓輿論大眾監(jiān)督檢測的質(zhì)量,對工程本身的質(zhì)量又多了一層保障。
3、結(jié)語
對于一項建筑工程來說,質(zhì)量是非常重要的一個環(huán)節(jié),是工程的核心,任何一項施工的質(zhì)量都會影響整體施工的質(zhì)量,樁基檢測工作也是如此,如果樁基檢測出現(xiàn)了問題,樁基施工就會出現(xiàn)問題,進而建筑就會出現(xiàn)問題,所以一定要重視工程的樁基檢測施工。本文分析了我國目前在樁基檢測工程中存在的問題,根據(jù)這些問題提出了一些解決的措施,希望這些措施能幫助樁基檢測技術(shù)的提高。
參考文獻
[1]陳文華.路橋工程樁基施工技術(shù)分析[J].建筑科技,2005(6)