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摘要:在建筑工程中,桩基检测的作用是对桩基桩身的竖向或水平承载力和完整性进行检测,从而对建筑桩基质量记性评定。由此可见,桩基的基础质量对于建筑工程的可靠性的重要影响作用。要想了解桩基是否存在安全隐患,就可以利用桩基检测技术来进行检测,以此保证桩基的安全性。文章通过对房建工程中的桩基检测技术进行综合的分析,以其能够提供一个借鉴。
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檢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,釆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釘号,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.
[3]金姗.高层建筑桩基检测中存在的问题与对策[J].江西建材,2014,05:292.
[4]中国建筑科学研究院.建筑基桩检测技术规范[JGJ 106-2014].中华人民共和国行业标准,J256-2014.
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檢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,釆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釘号,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.
[3]金姗.高层建筑桩基检测中存在的问题与对策[J].江西建材,2014,05:292.
[4]中国建筑科学研究院.建筑基桩检测技术规范[JGJ 106-2014].中华人民共和国行业标准,J256-2014.