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摘 要:建筑工程地基基桩检测方法主要包括了静载检测、动载检测以及预估技术等诸多检测内容,其本身所涉及的领域比较多,所以,地基基桩检测学科属于综合性学科,基桩检测技术随着科学技术的快速发展正在不断的转变,逐渐的发展为新型的桩型。
关键词:建筑工程;地基基桩;检测方法
1基本概念
基桩工程一般按勘察、设计、施工、验收4个阶段进行,人们常把基桩工程中的单桩称为基桩,基桩试验和检测工作多数情况分别放在设计和验收两个阶段,即施工前和施工后,大多数基桩工程的试验和检测工作在这两个阶段展开。但对桩数较多、施工周期较长的大型基桩工程,验收检测可以在施工过程中穿插进行。该做法有三方面优势:一是做细过程控制,二是可以提早发现问题,便于及时采取纠正措施或补救,三是可以为工程节省工期。因此,在现行规范中得到大力提倡的。基桩试验检测,主要针对基桩完整性和基桩承载力,设计阶段主要是承载力试验,验收阶段则是基桩完整性和承载力的抽样检测,现行规范提供了几种成熟的检测方法,但各种检测方法都有其优越性和局限性,故提倡合理选择搭配,目的是提高检测结果的可靠性和检测工作的可操作性。
2基桩检测方法
基桩检测主要是对单桩承载力和桩身的完整性进行检测,主要有动力和静力检测两种方法:动力检测法主要有声波透射法、低应变反射波法、高应变动力试验法,静力检测法主要有钻孔取芯法、静载试验法,此外还有预埋管抽芯法、孔内摄像检测等。
2.1声波透射法。该方法是在灌注桩混凝土前预埋好声测管。测量时,声测管内先注满水并把超声波探头放入管底,然后以一定速度提升超声波探头。当桩灌注混凝土有缺陷时,接收器接收到的发射器的声波信号会出现畸变,这样就能判断桩混凝土缺陷位置、大小和性质。该方法能有效检测桩身混凝土的完整性,并能发现桩缺陷出现的位置;但该方法操作难度大、费用高,不能定量判断桩身缺陷。
2.2低应变反射波法。该方法是利用桩身内传播的弹性波遇到波阻抗变化明显的断面时有发射波产生这一原理,对反射波进行接收和放大,依据反射时间、桩长和波速的关系,对桩身缺陷位置进行判定。该方法费用低、操作简便,准确度好;但该方法不能定量判断桩身缺陷,检测结果受振源能量、频率和能量、桩端及桩周土的性质等影响大,桩应满足截面恒定、材料均匀要求。
2.3钻心取样法。该方法是直接对桩身钻孔获得桩身芯样,通过对桩身芯样的观察和进行芯样抗压试验,判定桩底沉渣厚度、桩身完整性、桩长、桩身混凝土的强度等是否满足规定要求。该方法能准确判定离析、夹泥及断桩的准确位置;但操作复杂、时间长、费用高,不能检测缩径缺陷。
2.4静载试验法。单桩承载力检测多采用该方法。该方法依据设计方案,通过对桩顶进行加压得到桩的荷载—沉降曲线。该方法准确性好,测试简单;但该方法只能小比例抽样检测,测试人力、物资消耗大、时间长、费用高,对检测桩有一定的损坏。
2.5预埋管抽芯法。桩端岩土性状、桩底沉渣厚度可以采用该方法检测。该方法是在浇筑基桩混凝土前,沿桩中线预埋内径大于取芯钻头的空心管,空心管底部密封,高于桩底部50~100cm;混凝土强度满足要求后,在空心管内放入钻具钻入持力层深度。该方法费用低,操作简单,能利用预埋管准确掌握基桩深度。
2.6孔内摄像检测。该方法适用于检测预应力管桩桩身完整性。通过在平行桩身的竖向孔内用分辨率、清晰度、精度高的摄像头进行拍摄,结合现场观察,对桩身缺陷的大小、形式和位置进行检测。该方法适用于各种场地、地质条件和桩长,能准确对桩身缺陷进行检测。但该方法只能检测桩的内壁情况,对斜桩而言摄像头移动困难,孔内水浑浊或距离远时,图像会不清晰,检测数据会失真。
3建筑地基基桩检测技术的应用要点
3.1静载检测技术的应用要点
3.1.1桩间距设置
工作人员在利用锚桩反力梁方法来实现静载检测的过程中,必须将试桩与锚桩以及基准桩之间的间距设置作为工作重点,应明确规定间距,以便确保静载检测要求能够满足实际状况,以确保检测结果的可靠性。通常情况下,工程桩都被作为测试桩与锚桩,其间距并不能达到相关要求,同时也并不符合试桩、锚桩以及基准桩之间的间距设置要求,也就无法保证检测结果的可靠性,更无法为建筑工程整体质量与安全性能的达标奠定良好基础。因此,在将工程桩作为检测试桩时,工作人员应确保其能够达到业主需求,并对检测成本进行有效控制。
3.1.2基准梁设置
工作人员还应将型钢作为基准梁设置的主要材料,并选用粗钢筋来作为基准梁两侧的基准桩,并对基准梁与基准桩之间进行必要的固定与衔接处理,以便能够针对试桩的位移进行更加方便的记录,并简化位移传感器的安装操作。这样一来,才能够确保在环境温度发生变化时,能够实现对测量误差的有效控制。但是,当前的部分工作人员在进行基桩静载检测时,都忽视了对基准梁与基准桩的固定,而是直接进行连接操作。进而导致一旦发生稳定环境变化的情况,检测结果的误差往往无法得到有效控制,而这种较大的误差就会影响工作人员对基桩承载能力判断的准确性。
3.1.3荷载架设置
荷载架作为一种能够影响基桩检测安全性与准确性的重要装置,主要是为提供基桩静载检测工作提供反力。因此,工作人员在设置荷载架时,应对其刚度进行有效控制,确保其刚度能够达到相关标准,进而确保检测工作的安全性与检测结果的可靠性。
3.2动载检测技术应用要点
3.2.1高应变动力检测
高应变动力检测理论主要是通过对波形曲线进行采集,其中,曲线前面部分重合的同时,其对应峰值也具有一定的比例关系,最终两条曲线都会归为零。但是,在实际应用中得出的基桩检测报告中的曲线与理论之间往往存在一定差异,在曲线的前部并不会重合,且其峰值也并不以比例的关系进行展示。因此,这就说明波形曲线并不能够达到相关要求,其所得信号的准确性也无法保证。而导致这一问题的原因主要在于基桩检测工作人员对相关知识的掌握并不充分,或传感器的安装并不正确,或工作人员过度依赖仪器设备等。因此,工作人员在进行现场数据的采集工作时,往往会借助计算机的帮助,虽然在一定程度上提高了数据采集的效率,但是计算机并不能对其所采集的数据进行有效识别,因此,工作人员应自己来对采集数据进行识别,以达到过滤掉错误信号的目的,以便为检测提供准确数据,同时还应重视对波形曲线的科学分析,以便保证检测结果的准确性。
3.2.2低应变动力检测
通常情况下,工作人员在应用反射波法时,都是将其假定为一维弹性杆件,并通过对其竖向激振来使其不同位置产生对应的反射波,并以此為依据让工作人员对基桩进行完整性的检测判断。而反射波检测方法存在一定不足,比如基桩加泥相较于普通的基桩,其承载力更小。而一旦基桩存在问题就会在承载能力方面与普通基桩产生较大差异,特别是桩身缩径与桩身扩径方面存在的差异较大。而导致这一问题的原因主要在于工作人员没有全面掌握反射波法的检测原理,其应力波曲线中往往会受到杂波的影响,而这种问题一旦不能受到工作人员的重视,被进行有效处理,就无法保证检测结果的准确性,也无法对基桩质量与性能进行可靠判断。
3.3预估技术应用要点
不同的预估技术在实际应用中都有其具体适用范围,但是,工作人员必须重视对样本数量的控制,确保其足够多,且应确保全面掌握基桩荷载传递原理以及相关操作技能等,以确保通过对预估技术的充分应用来确保基桩检测结果的准确性。
结束语
随着建筑工程在城市中的不断增加,施工单位应加强对工程质量的控制。这就需要施工单位应全面掌握各种施工技术,以确保地基基桩工程的质量与安全性能能够满足相关要求,并分析地基基桩检测技术的适用范围及其优势之所在,并掌握在建筑工程中的应用要点。
参考文献
[1]吴永峰.浅谈建筑工程桩基检测[J].建筑与装饰.
[2]姜莲玉,席俊.低应变法现场检测基桩完整性的问题与对策[J].山西建筑,2017,34(19):100-101.
(作者单位:海南方圆建设工程检测有限公司)
关键词:建筑工程;地基基桩;检测方法
1基本概念
基桩工程一般按勘察、设计、施工、验收4个阶段进行,人们常把基桩工程中的单桩称为基桩,基桩试验和检测工作多数情况分别放在设计和验收两个阶段,即施工前和施工后,大多数基桩工程的试验和检测工作在这两个阶段展开。但对桩数较多、施工周期较长的大型基桩工程,验收检测可以在施工过程中穿插进行。该做法有三方面优势:一是做细过程控制,二是可以提早发现问题,便于及时采取纠正措施或补救,三是可以为工程节省工期。因此,在现行规范中得到大力提倡的。基桩试验检测,主要针对基桩完整性和基桩承载力,设计阶段主要是承载力试验,验收阶段则是基桩完整性和承载力的抽样检测,现行规范提供了几种成熟的检测方法,但各种检测方法都有其优越性和局限性,故提倡合理选择搭配,目的是提高检测结果的可靠性和检测工作的可操作性。
2基桩检测方法
基桩检测主要是对单桩承载力和桩身的完整性进行检测,主要有动力和静力检测两种方法:动力检测法主要有声波透射法、低应变反射波法、高应变动力试验法,静力检测法主要有钻孔取芯法、静载试验法,此外还有预埋管抽芯法、孔内摄像检测等。
2.1声波透射法。该方法是在灌注桩混凝土前预埋好声测管。测量时,声测管内先注满水并把超声波探头放入管底,然后以一定速度提升超声波探头。当桩灌注混凝土有缺陷时,接收器接收到的发射器的声波信号会出现畸变,这样就能判断桩混凝土缺陷位置、大小和性质。该方法能有效检测桩身混凝土的完整性,并能发现桩缺陷出现的位置;但该方法操作难度大、费用高,不能定量判断桩身缺陷。
2.2低应变反射波法。该方法是利用桩身内传播的弹性波遇到波阻抗变化明显的断面时有发射波产生这一原理,对反射波进行接收和放大,依据反射时间、桩长和波速的关系,对桩身缺陷位置进行判定。该方法费用低、操作简便,准确度好;但该方法不能定量判断桩身缺陷,检测结果受振源能量、频率和能量、桩端及桩周土的性质等影响大,桩应满足截面恒定、材料均匀要求。
2.3钻心取样法。该方法是直接对桩身钻孔获得桩身芯样,通过对桩身芯样的观察和进行芯样抗压试验,判定桩底沉渣厚度、桩身完整性、桩长、桩身混凝土的强度等是否满足规定要求。该方法能准确判定离析、夹泥及断桩的准确位置;但操作复杂、时间长、费用高,不能检测缩径缺陷。
2.4静载试验法。单桩承载力检测多采用该方法。该方法依据设计方案,通过对桩顶进行加压得到桩的荷载—沉降曲线。该方法准确性好,测试简单;但该方法只能小比例抽样检测,测试人力、物资消耗大、时间长、费用高,对检测桩有一定的损坏。
2.5预埋管抽芯法。桩端岩土性状、桩底沉渣厚度可以采用该方法检测。该方法是在浇筑基桩混凝土前,沿桩中线预埋内径大于取芯钻头的空心管,空心管底部密封,高于桩底部50~100cm;混凝土强度满足要求后,在空心管内放入钻具钻入持力层深度。该方法费用低,操作简单,能利用预埋管准确掌握基桩深度。
2.6孔内摄像检测。该方法适用于检测预应力管桩桩身完整性。通过在平行桩身的竖向孔内用分辨率、清晰度、精度高的摄像头进行拍摄,结合现场观察,对桩身缺陷的大小、形式和位置进行检测。该方法适用于各种场地、地质条件和桩长,能准确对桩身缺陷进行检测。但该方法只能检测桩的内壁情况,对斜桩而言摄像头移动困难,孔内水浑浊或距离远时,图像会不清晰,检测数据会失真。
3建筑地基基桩检测技术的应用要点
3.1静载检测技术的应用要点
3.1.1桩间距设置
工作人员在利用锚桩反力梁方法来实现静载检测的过程中,必须将试桩与锚桩以及基准桩之间的间距设置作为工作重点,应明确规定间距,以便确保静载检测要求能够满足实际状况,以确保检测结果的可靠性。通常情况下,工程桩都被作为测试桩与锚桩,其间距并不能达到相关要求,同时也并不符合试桩、锚桩以及基准桩之间的间距设置要求,也就无法保证检测结果的可靠性,更无法为建筑工程整体质量与安全性能的达标奠定良好基础。因此,在将工程桩作为检测试桩时,工作人员应确保其能够达到业主需求,并对检测成本进行有效控制。
3.1.2基准梁设置
工作人员还应将型钢作为基准梁设置的主要材料,并选用粗钢筋来作为基准梁两侧的基准桩,并对基准梁与基准桩之间进行必要的固定与衔接处理,以便能够针对试桩的位移进行更加方便的记录,并简化位移传感器的安装操作。这样一来,才能够确保在环境温度发生变化时,能够实现对测量误差的有效控制。但是,当前的部分工作人员在进行基桩静载检测时,都忽视了对基准梁与基准桩的固定,而是直接进行连接操作。进而导致一旦发生稳定环境变化的情况,检测结果的误差往往无法得到有效控制,而这种较大的误差就会影响工作人员对基桩承载能力判断的准确性。
3.1.3荷载架设置
荷载架作为一种能够影响基桩检测安全性与准确性的重要装置,主要是为提供基桩静载检测工作提供反力。因此,工作人员在设置荷载架时,应对其刚度进行有效控制,确保其刚度能够达到相关标准,进而确保检测工作的安全性与检测结果的可靠性。
3.2动载检测技术应用要点
3.2.1高应变动力检测
高应变动力检测理论主要是通过对波形曲线进行采集,其中,曲线前面部分重合的同时,其对应峰值也具有一定的比例关系,最终两条曲线都会归为零。但是,在实际应用中得出的基桩检测报告中的曲线与理论之间往往存在一定差异,在曲线的前部并不会重合,且其峰值也并不以比例的关系进行展示。因此,这就说明波形曲线并不能够达到相关要求,其所得信号的准确性也无法保证。而导致这一问题的原因主要在于基桩检测工作人员对相关知识的掌握并不充分,或传感器的安装并不正确,或工作人员过度依赖仪器设备等。因此,工作人员在进行现场数据的采集工作时,往往会借助计算机的帮助,虽然在一定程度上提高了数据采集的效率,但是计算机并不能对其所采集的数据进行有效识别,因此,工作人员应自己来对采集数据进行识别,以达到过滤掉错误信号的目的,以便为检测提供准确数据,同时还应重视对波形曲线的科学分析,以便保证检测结果的准确性。
3.2.2低应变动力检测
通常情况下,工作人员在应用反射波法时,都是将其假定为一维弹性杆件,并通过对其竖向激振来使其不同位置产生对应的反射波,并以此為依据让工作人员对基桩进行完整性的检测判断。而反射波检测方法存在一定不足,比如基桩加泥相较于普通的基桩,其承载力更小。而一旦基桩存在问题就会在承载能力方面与普通基桩产生较大差异,特别是桩身缩径与桩身扩径方面存在的差异较大。而导致这一问题的原因主要在于工作人员没有全面掌握反射波法的检测原理,其应力波曲线中往往会受到杂波的影响,而这种问题一旦不能受到工作人员的重视,被进行有效处理,就无法保证检测结果的准确性,也无法对基桩质量与性能进行可靠判断。
3.3预估技术应用要点
不同的预估技术在实际应用中都有其具体适用范围,但是,工作人员必须重视对样本数量的控制,确保其足够多,且应确保全面掌握基桩荷载传递原理以及相关操作技能等,以确保通过对预估技术的充分应用来确保基桩检测结果的准确性。
结束语
随着建筑工程在城市中的不断增加,施工单位应加强对工程质量的控制。这就需要施工单位应全面掌握各种施工技术,以确保地基基桩工程的质量与安全性能能够满足相关要求,并分析地基基桩检测技术的适用范围及其优势之所在,并掌握在建筑工程中的应用要点。
参考文献
[1]吴永峰.浅谈建筑工程桩基检测[J].建筑与装饰.
[2]姜莲玉,席俊.低应变法现场检测基桩完整性的问题与对策[J].山西建筑,2017,34(19):100-101.
(作者单位:海南方圆建设工程检测有限公司)