桩基检测技术在建筑工程中如何应用
【摘要】本文简要介绍了常用的几种桩基检测技术,针对具体工程,利用成孔质量检测、静载试验检测、低应变动力检测和高应变动力检测等主流技术对该工程的基桩进行了全面检测,进而对桩基质量做出总体评价,以确保建设工程的整体质量情况是否达标。 【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 引言
桩基是建筑工程的基础,可以说在很大程度上影响着建筑工程的质量,更关系到群众的人身安全,不容忽视,那么就有必要在建筑物的桩基完工后进行认真的检测,并做好相关的记录,责任明确,如有质量问题,必须返工,不能敷衍了事,以下就具体的桩基检测技术做一探讨。 1桩基检测技术
1.1 成孔质量检测。桩孔的施工标准对于提高桩的质量有着明显的作用,桩孔孔径过小使桩的负荷中心上移,强度自然就不够,极易发生倒桩的现象;桩孔孔径上部偏大则会导致上部阻力增加,下部阻力减小,阻力分布不均;桩孔偏离竖直方向则会大大降低桩的负荷能力;桩孔底部沉渣过多会使桩的有效长度变短,影响桩的使用寿命。所以,桩孔必须严格符合相关施工标准,其质量检测主要包括孔径、孔深、沉渣度等等。
1.2 桩的承载力的检测
1.2.1 静荷载试验法。静荷载试验主要有水平和竖直方向两种情况,工程中较常用的是竖直方向的静载荷试验。静载荷试验相较于其它方法的突出优点是比较接近真实的实际受力情况,方便考察其在实际使用中的耐受力如何,但是不能对其做破坏性试验,它的检测误差是比较小的,根据工程实践测算应该在10%以内。 1.2.2 高应变动测法。高应变动测法是指利用重锤敲击桩的顶部,然后桩的底部会出现形变,设置不同的冲击力,记录对应形变量,绘制出曲线图,通过应力分析得出桩的有关参数,以便提供可靠的使用依据,分析出桩的极限工作性能参数,即最大动态承压力。这有利于测算桩基在紧急状况下的工作能力,比如抗震方面的能力。
1.3 桩的完整性检测
1.3.1 低应变动测法。低应变动测法是指在桩顶施加较小的周期性压力,引起桩身及桩底的轻微振动,同时用记录仪表测量相关振动量,然后利用波动分析方法得出桩的自然阻尼振荡曲线,这种方法是比较接近桩的正常工作状况的,同时还能分析出桩的施工质量和低压承受力如何。
1.3.2 声波透射法。声波透射法是利用超声波的传播理论,让其在混凝土桩基中传播,通过其振幅、频率、相位或声速的变化来分析桩基的质地如何,里面是否存在蜂窝、夹层和麻面等现象,如果存在,它们的位置在哪里等等。
2 桩基检测技术在工程上的应用
某居民楼共计十四层,地上十二层,地下二层,采用框架结构,总建筑面积40000m2,其桩基采用高级混凝土浇筑而成,钢筋结构。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。基桩相关参数如下所示:桩径为φ400mm,桩长为8-10m,工程桩总桩数为150根,单桩承载力特征值2500kn,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50个;②试桩载荷试验,检测试桩数量5根;③高应变动力检测,检测数量30根;④低应变动力检测,检测数量20根。
2.1 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—l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。综合数据统计分析,本次桩孔成孔质量检测4项指标(孔深、孔径、孔斜、沉渣厚度)均能够达到规范要求。
2.2 静载试验检测。本次工程中,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,即逐渐增加负荷,加荷后隔10min读一次数,每级加荷时间为1h。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,不大于平均值的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。
2.3 低应变动力检测。根据桩基检测相关规定,低应变动力检测方法适用于判断桩身的完整性及正常工作环境下的承压情况,并辅助可以判断桩身缺陷的具体位置及破损程度,最终给出每根桩的实际工作情况参数。本次工程实践中共对工程桩中的20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。检测方法是将加速度传感器放在桩顶,施加周期性应力,用加速度测量仪测量产生的加速度信号,通过桩基动测系统将微弱信号放大(便于检测)并进行a/d转换,把数字信号传送至计算机进行处理,通过计算机显示屏监测周期性应力产生的波形,为了使测量结果更准确,每根桩的同一个部位进行多次测量,然后进行统计平均,将最终信号用时域分析或频域分析方法得出结论,存储至相关设备中,据此分析桩的各项性能参数。检测结果:其中:i类桩18根,满足设计要求;ii类桩2根,满足设计要求。
2.4 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。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。 3 小结
利用成孔质量检测、静载试验检测、低应变动力检测和高应变动力检测等技术对某居民楼工程的基桩进行了检测,了解被测桩的承压能力大小和桩身混凝土质量,初步判断桩端土支承强弱能力,然后对桩基质量做出总体评价,以确保建设工程的质量。桩基是建筑工程的重中之重,如果不能制定出一些合理有效的检测措施,就不能保证桩基的施工质量,桩基不合格则会大大缩短整个建筑的使用寿命,所以必须严加控制桩基质量,不能穷于应付。但是如上所列必定存在一些不尽完善的地方,望有关技术同行提出中肯意见批评指正。 参考文献
[1]蒋建平.大直径桩基础竖向承载性状研究.上海:同济大学,2004
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