桩基检测论文汇总十篇

时间:2023-03-08 14:52:10

桩基检测论文

桩基检测论文篇(1)

2单桩承载力检测仪器设备

JCQ503A静力载荷测试仪1套,设备型号/规格:(仪)JCQ503A/(传)500t;QF-500T双油路千斤顶1个;MFX-50位移传感器4只(测量范围:0~50mm);准确度等级:4等;FD-P204掌上动测仪1套,设备型号/规格:(仪)FD-P204/(传)EG-107。

3单桩承载力检测及试验方法

3.1单桩竖向抗压静载试验现场检测

本次试验采用压重平台反力装置。用JCQ503A静力载荷测试仪直接测试荷载值,与之同时,利用位移传感器读取各级荷载下的沉降与反弹数据。依据规范,当出现下列情况之一时,可终止加载。

1)当荷载———沉降(Q-s)曲线上能够判定已出现了承载力的徒降段时,还要判断桩顶总沉降量是否超过40mm。

2)在具体操作中,如果发现Δsn+1Δsn≥2经24h沉降还没有稳定下来时。

3)发现桩身已经被破坏的情况,且桩顶变形在急剧增大。

4)桩长超过25m、Q-s曲线出现呈缓变形、桩顶总沉降量大于60~80mm时。5)验收检验时,最大加载量不应小于设计单桩承载力特征值的2倍。

3.2复合地基载荷试验现场检测

本次试验采用慢速维持荷载法,采用压重平台反力装置。采用JCQ503A静力载荷测试仪直接读取加载值。与之同时,利用位移传感器读取各级荷载下的沉降与反弹数据。据中国建筑科学研究院提供的《9#楼CFG刚性桩复合地基平面布置图》《10#楼CFG刚性桩复合地基平面布置图》《11#楼CFG刚性桩复合地基平面布置图》,这里拟采用边长1.40m×1.40m的方形承压板(面积为1.96m2)、为检测单桩复合地基承载力特征值能否达到650kPa,最大荷载应加至650kPa×2×1.96m2≈2550kN。在进行复合地基载荷试验时,如果出现下列现象之一时,便可以终止试验。

1)当沉降急剧增大时,周围呈现明显的隆起,而且土被挤出。

2)要查看承压板的累计数值,如果其沉降量已大于其宽度或直径的6%。3)在具体操作中,如果不能达到极限荷载,按照设计要求,其最大加载压力已大于预定压力值的2倍,便可以终止试验。

3.3主要用于桩身完整性检测的低应变反射波法用激振锤敲击桩顶,由质点振动产生应力波沿桩身,以波速向下传播,应力波通过桩身阻抗变化界面时,如缩径、扩径、离析、夹泥等。一部分应力波反射向上传播,另一部分应力波产生透射向下传播至桩底,在桩底处又产生反射。在被测桩顶上安装传感器接受反射信号,通过桩基检测仪将反射信号放大,A/D转换,接口电路送入计算机显示得到时程曲线,根据入射波和反射波的波形、相位、振幅、频率及波的到达时间等形态特征判断阻抗变化位置,校核桩长、缺陷性质等,结合工程地质条件和施工实际情况,综合评定桩身完整性。

4单桩承载力检测试验结果分析

4.1单桩竖向抗压极限承载力的确定应符合下列规定

1)要作荷载———沉降(Q~s)曲线,以及其他辅助分析的曲线。

2)在曲线陡降出现时,要注意取相应于陡降段起始点的荷载值。

3)操作中出现“Δsn+1Δsn≥2,且经24h沉降还没有稳定的情况,需要取前一级荷载值。

4)要注意Q~s曲线出现变型时,需要取桩顶总沉降量s为40mm所对应的荷载值。

4.2复合地基承载力特征值的确定应符合下列规定

1)如果压力———沉降曲线上极限荷载能确定,但荷载值不小于对应比例界限的2倍时,要取比例界限;如果荷载值小于对应比例界限的2倍时,需要取极限荷载的一半;

2)如果压力———沉降曲线是平缓的光滑曲线时,需要按照相对变形值进行确定:对水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩),当以卵石、圆砾、密实粗中砂为主的地基,可取s/b或s/d等于0.008所对应的压力。需要注意的是,按照相对变形值确定的承载力特征值,不能大于最大加载压力的一半。

3)如果满足极差不超过平均值的30%,这时可以取平均值作为复合地基承载力特征值,而且试验点要设计3个以上。

4.3低应变检测结果分析

从桩身完整性检测分类表中不难看出,Ⅰ、Ⅱ类桩可以满足工程正常使用,Ⅳ类桩不能正常使用,须进行工程处理,Ⅲ类桩或检测中不能明确完整性类别的桩可否使用,建议设计部门根据实际情况综合考虑作出适当决定。

5结论

5.1单桩复合地基静载试验结果

本次对9#楼3个点、10#楼4个点、11#楼4个点复合地基载荷试验,根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)相关规定,按压力~沉降曲线确定的各检测点的承载力特征值。根据相关数据可知9#楼3个点、10#楼4个点、11#楼4个点被测点的复合地基承载力特征值均满足设计要求,即9#楼、10#楼、11#楼复合地基承载力特征值≥650kPa。

5.2单桩竖向抗压静载试验结果

本工程9#楼、10#楼、11#楼各选取1根桩进行单桩竖向抗压静载试验,试验结果可知,本次静荷载试验3根桩,在最大加载量时,实测沉降值为27.33mm、10.93mm、10.69mm,小于允许沉降值;另外,Q~S曲线无明显陡降段,S~lgt曲线平缓规则,被测桩均可以满足单桩承载力950kN的设计要求。

桩基检测论文篇(2)

中图分类号:TU473文献标识码: A

1、概述

目前在国内基础建设相关领域,桩基仍然是最常被采用的基础形式。针对桩基施工过程中常产生的离析、夹泥等缺陷,目前桩基浇筑成孔后的无损性试验检测主要有超声透射法和低应变检测法,本文针对山西某大桥桩基的超声、低应变检测结果进行分析,并通过现场开挖、超声透射法进行验证。对超声、低应变桩基完整性检测的结果判别方法进行讨论,为其他类似工程的实施提供一点参考与借鉴。

2、无损检测原理及标准波形

2.1低应变检测原理及标准波形

低应变检测是以线弹性杆的一维波动理论为基础的,通过在被检测桩基施加的击打力,在桩基中产生波动,当波动在桩基传播过程中,遇到桩基外形产生较大差异或桩体密度等产生较大差异时,波形也会随之产生变化的原理进行检测。根据上述理论,在实验室条件下,完整优良的桩基的低应变检测标准波形如下图1所示。即桩基类型为Ⅰ类桩时,检测波形应符合桩基的波形规则、有明显的桩底反射波,且波速在所用混凝土正常波速范围之内,桩体本身结构规则、完整。

图1典型基桩低应变检测速度波形

2.2超声检测原理及标准波形

检测仪器发射器产生脉冲波——超声波在被检桩基中传播——波形在桩基形状变化处产生相应变化——相应的接收仪器——分析波形变化所包含的信息。此为超声波检测桩基的一般理论,同时也是桩基超声检测的一般步骤。当被检桩体 存在不练学界面时,会在缺陷面处产生透射和反射;当桩体内存在松散、蜂窝、孔洞时会产生波的散射与绕射;根据波的初始到达时间对比波本身的传播特性、畸变情况以及其他声学参数的变化,可以推测被检桩体混凝土的密实度参数。在实际检测中最常用到的几个超声检测判别参数分别为声速、声时和PSD参数。按照此种检测方法的理论,超声检测桩基的标准波形如下图2所示,即各检测剖面的声学参数均无异常,无声速低于低限值异常可判定被检桩体为Ⅰ类桩。

图2 典型基桩超声波检测波形

3、山西某工程桩基无损检测实例

3.1低应变检测实例

3.1.1桩基概况

山西某大桥的0#桥台采用桩基础,桩基长度为10.2m,桩经为1.2m,采用C25混凝土,此大桥所处地质情况为0~3m为素填土,3~8.6m为黄土,8.6~14.7m为强风化砂岩,采用低应变检测的方法进行成桩检测。

3.1.2检测结果分析

下图3为0#桥台2#桩基低应变检测的实测波形典型结果,整个桩基实测波速为3928m/s,正常C25混凝土的波速值一般在3600m/s~4000m/s,说明桩体本身混凝土较均匀且强度符合要求。从波形看,在距桩顶3.9m左右处,波形有明显的“先下后上”的趋势,按照低应变桩基检测缺陷的一般判别标准,此处为桩基扩径或者地质情况有明显变化,再参照上处的地质情况,桩顶以下3~8.6m均为黄土,即地质情况未有明显变化。初步可以判定此处为良性缺陷桩基扩径。综合判定此桩基为Ⅱ类桩,即桩身缺陷轻微,不影响桩身结构承载力的正常发挥。通过后期对此桩基进行开挖验证,此桩基在3.8m~4.1m处,有不规则扩径,符合前期依据低应变检测结果对桩基性状的判断。

图3桩号0-2#,桩长10.2m,桩径1.2m

3.2超声波检测实例

3.2.1桩基概况

山西某大桥的2#桥墩3#桩基,桩基长度28.5m,桩经为1.5m,采用C25混凝土,大桥所处地质情况为0~3.5m为素填土,3.5~9.1m为黄土,9.1~17.7m为强风化砂岩,17.7m~30.3m为中风化砂岩。桩身预埋3根声测管,两两互测通过三个剖面的检测结果对桩基进行判定。

3.2.2检测结果分析

实测桩体三个剖面的波形结果如下图4所示,从波形上看,桩底以上0.8m,在检测的三个剖面,波形均出现较大波动或缺失,PSD值同时产生较大波动,同时波速出现明显的降低,正常C25混凝土的波速值一般在3600m/s~4000m/s,而桩基底部疑似缺陷处的波速均为约为3100m/s左右,明显低于正常波速值,可以判定此处为较为明显的桩基缺陷,桩基缺陷初步判定为混凝土离析、夹泥。综合判定次桩基为Ⅲ类桩,即某一检测剖面连续出现多个测点的声学参数异常;两个或两个以上检测剖面在同一深度测点的声学参数出现异常;局部混凝土声速出现低于低限值异常。通过对施工过程的调查采访,确定在桩基的浇筑前,桩基底部曾有部分沉渣未清除,从而确定了桩基缺陷产生的原因,为桩基的取芯、加固等处理措施提供了依据。

图4 桩号2-3#,桩长28.5m,桩径1.5m

结论

本文通过对山西某工程的两例桩基检测实例,对桩基的两种无损检测方式进行了简单的介绍、分析与讨论,并通过开挖等验证的方式,验证其检测结果的准确性。为桩基无损检测的理论研究与工程实践提供了经验,有部分借鉴与学习的意义。

参考文献

【1】《桩基工程手册》编写委员会. 桩基工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1995.1-7.

桩基检测论文篇(3)

随着我国建筑事业的蓬勃发展,桩基已成为一种重要的地基基础形式。由于桩能将上部结构的荷载传到深层稳定的土层中,从而大大减少了基础的沉降,所以桩基在高层建筑、重型厂房、桥梁、港口、码头、海上采油平台、核电站工程以及地震区、软土地区、湿陷性黄土地区、膨胀土地区和冻土地区的地基处理中得到广泛地应用。桩基属于隐蔽工程,桩基质量的好坏直接关系到建筑的安全问题,而且桩基发生事故后处理难度较大。因此,桩基检测工作是整个桩基工程中不可缺少的环节,只有提高桩基检测工作的质量和检测评定结果的可靠性,才能真正地确保桩基工作的质量。

我国的桩动力检测理论研究始于20世纪70年代,研究开发了具有我国特色的动力参数法、锤击贯入试桩法、水电效应法、机械阻抗法和共振法等,同时不断尝试国外流行的高应变动测技术,发展以波动方程为基础的高应变法,引进打桩分析仪和波形拟合软件,并以波动理论为基础编制了计算单桩承载力的计算机程序和波动方程拟合法分析软件。国内徐枚在、陈凡、刘明贵、王雪峰等人在低应变完整性理论测试曲线拟合及实际应用研究方面也做了大量的工作。

2.桩基检测方法

目前,桩基检测常用方法有静荷载实验法和动力检测方法。静荷载实验法包括单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验、单桩水平静载试验和钻芯法等,该方法可靠、直观,是桩基承载力检测的常用方法,但需要大量的堆载,只能试验少数的桩,不能对整个工程的桩进行全面的评价而受到限制。动力试桩法有高应变动力试桩法(简称HST法)和低应变动力试桩法(简称LST法)。动力试桩法以振动理论、应力波理论为基础,采用先进的微电子仪器及信号处理技术,具有设备轻便、快速、费用低廉的优点。两种检测方法各有特点,具体应根据各种检测方法的特点和适用范围,考虑地质条件、桩型及施工质量可靠性、使用要求等因素进行合理选择搭配。

图1 桩基检测工作程序框图

图2 桩基监测现场试验图

在重要工程的大直径长桩中,超声脉冲法是一种有效的检测方法。该法通过在桩基预埋检测管中设置发射探头和接收探头,由脉冲信号发生器发出一系列周期性电脉冲,然后转换成超声脉冲,经测量系统测出超声脉冲穿过混凝土所需的时间、接受波幅值或衰减值、脉冲主频率、波形及频谱等参数分析处理判断混凝土各种内部缺陷的性质、大小、位置。该法的缺点为测管施工复杂,施工、检测成本较高,不便于普查,解决的办法是以低应变法为主,适当辅以超声脉冲法,以提高检测质量。在桩基检测中,还可采用地质雷达探测方法。对于基桩检测信号的分析处理方面,把现有的桩基检测方法和当今的一些先进的小波理论与人工神经网络技术的信号分析方法结合起来,将是一个非常重要的研究方向。

图1所示是桩基检测工作程序框图。桩基施工后,宜先进行工程桩的桩身完整性检测,后进行承载力检测。当基础埋深较大时,桩身完整性检测应在基坑开挖至基底标高后进行。

3.低应变法

低应变动力测桩是采用低能量的瞬态或稳态激振,使桩在弹性范围内做低幅振动(应变量约为10-5),利用振动和波动理论判断桩身缺陷。现在国内低应变动测法主要用于检测桩身缺陷及其位置,判定桩身完整性类别。我国低应变动测桩法主要包括稳态激振的稳态机械阻抗法和共振法,瞬态激振的瞬态动力法、水电效应法、动力参数法、超声脉冲法。

应用低应变法对桩基进行检测后需分析桩身波速平均值和桩身缺陷位置,并确定桩身完整性类别。

①桩身波速平均值:当桩长已知、桩底反射信号明确时,在地质条件、设计桩型、成桩工艺相同的基桩中,选取不少于5根Ⅰ类桩的桩身波速值按下式计算其平均值:

式中:cm――桩身波速的平均值(m/s);ci――第i根受检桩的桩身波速值(m/s),且ci-cm/cm≤5%;L ――测点下桩长(m);ΔT――速度波第一峰与桩底反射波峰间的时间差(ms);Δf――幅频曲线上桩底相邻谐振峰间的频差(Hz);n ――参加波速平均值计算的基桩数量(n≥5)。

②桩身缺陷位置:应按下列公式计算桩身缺陷位置:

式中:x――桩身缺陷至传感器安装点的距离(m);Δtx――速度波第一峰与缺陷反射波峰间的时间差(ms);c――受检桩的桩身波速(m/s),无法确定时用cm值替代;Δf′ ――幅频信号曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差(Hz)。

③桩身完整性类别:应结合缺陷出现的深度、测试信号衰减特性以及设计桩型、成桩工艺、地质条件、施工情况,按规范规定和实测时域或幅频信号特征进行综合分析判定。

4.高应变法

高应变动力测试是通过在桩顶量测被激发的阻力产生的应力波和速度波,从而确定承载力,主要适用于检测基桩的竖向抗压承载力和桩身完整性;监测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比,为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。目前高应变法主要有动力打桩公式法、波动方程法、锤击贯入法和动静法、Case法、波形拟合法等,而后两者在工程界应用最广泛。

Case法可以快速地对单桩极限承载力和桩身结构的完整性做出估计,实现现场的实时分析,同时可用来对打桩过程实行监测和监控,对预制打入桩特别适合;然而此方法依赖于case阻尼系数值,阻尼系数越高,离散性越大;波形拟合法的优点是精度高,缺点是分析计算复杂,需要专业技术人员进行信号拟合分析。

5.工程案例

理论而言,高应变主要用来确定桩的承载力,低应变主要用来判断桩身完整性。此处采用低应变法对某大桥桩基完整性进行检测,测试波形如下图2-7所示。

图3大桥桩基低应变完整性测试波形(桩号4-1)

图4大桥桩基低应变完整性测试波形(桩号4-2)

图5大桥桩基低应变完整性测试波形(桩号4-3)

图6大桥桩基低应变完整性测试波形(桩号4-4)

图7大桥桩基低应变完整性测试波形(桩号4-5)

图8大桥桩基低应变完整性测试波形(桩号4-6)

依据上述各基桩检测波形,结合缺陷出现的深度、测试信号衰减特性以及设计桩型、成桩工艺、地质条件、施工情况,可得出上述桩基基本完整。

参考文献

[1] 徐攸在,刘兴满. 桩的动测新技术[M]. 第三版. 北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2] 陈凡,徐天平,陈久照等. 基桩质量检测技术[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2003.

[3] 李炎,应用低应变反射波法动力检测桩的完整性[J].施工技术,2005(增刊).

[4] 王雪峰,吴世明.基桩动测技术[M].北京:科学技术出版社,2001.

[5] 贺占海. 低应变反射波法桩身完整性检测的理论与实践[D].天津:天津大学,2005.

[6] 蔡靖.基桩完整性低应变动态分析的定量研究[D].天津:河北工业大学,2002.

[7] 邓友生. 桩基检测技术新进展[J].嘉应大学学报(自然科学版),2003(6):211-212.

[8] 伍鹏,徐云. 工程桩基不同检测方法的检测结果比较[J].山西建筑,2006,32(6):89-91.

桩基检测论文篇(4)

中图分类号:TU997 文献标识码: A

本文从超声波透射法与低应变反射法的基本原理和方法出发,讲述了两种方法的基本理论、仪器设备和检测技术,详细阐述了混凝土声学参数如波速、波幅、频率、PSD与基桩缺陷类型之间的关系,以及时程曲线与基桩缺陷类型之间的关系,采用有限元发对低应变检测过程进行模拟,研究了反射时间与其影响参数的关系,得出一些规律。结合工程实例,运用两种检测方法进行检测,明确两种检测方法的优势所在和不足之处。为安全起见,基桩完整性完整性检测宜采用超声波透射法与低应变反射波发联合检测,做到优势互补,可有效避免漏检、误检,提高基桩检测的精度与可靠度。

1.桩基的分类

桩基按照承载力可划分为端承桩、摩擦桩。其中端承桩是指穿过软土层并将建筑物的荷载通过桩传递到桩端坚硬土层或岩层上。桩侧叫软弱土对桩身的摩擦左用很小,其摩擦力可忽略不计,摩擦桩是指沉入软弱土层一定深度通过桩侧土的摩擦作用,将上部荷载传递扩散与桩周围土中,桩端也起到一定的支撑作用,桩端支撑的土不甚密实,桩相对于土有一定相对位移是即具有摩擦桩的作用。在宁夏地区,桥梁桩基主要以摩擦桩为主。

对于混凝土灌注桩的质量检测,一般有两种方面,一是桩身承载力,二是桩身完整性。一般来说,桩身完整性达标是桩身承载力达标的充分不必要条件,因此混凝土灌注桩桩身完整性检测意义重大,且方法多样。

2.桩基检测方法

检测桩基的主要方法如下表所示,具体而言,其检测项目应该根据个行业标准规范来执行。在这种条件下,用以确定桥梁基桩的承载力或是完整性的多种检测方法相继出现。本文统一使用《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/TF81-01-2004)中的检测方法,即:超声波透射法、低应变反射法、高应变动测法和钻芯法。

基桩检测方法

检测方法 检测内容 优缺点 备注

超声波 透射法 声测管之间的砼,通过分析声学参数,判定桩身完整性类别 检测细致,不受桩身尺寸限制;但须预埋声测管,造价大,且麻烦,不易定量分析缺陷 半 直接 法

低应变 反射波法 测试桩顶波速时程响应曲线,或频域曲线,进而判定桩身完整性类别 测试方法简便、快捷,成果较可靠、成本低,他的局限性,对于多缺陷桩,一般只能测到较浅的一个,无法有效检测渐变缺陷类型;易漏判或误判;受长径比的影响,无法对深部缺陷有效检测,桩头存在一定的盲区,对缺陷只能定性分析。 半 直接 法

高应变 动测发 分析桩侧和桩端土阻力,推算单桩轴向抗压极限承载力;检测桩身缺陷位置、类型及影响程度,判定桩身完整性类别;试打桩及打桩应力检测。 设备重且效率低,费用高,比静载稍好,但激励能量和检测有效深度大,在判定桩身缺陷时,能够分析会否对竖向抗压承载力有一定程度影响,在波形分析中的不可靠性致使结果存在较大误差。 半 直接 法

钻芯法 检测桩长、桩身砼强度、沉渣的厚度,进而判定桩身完整性类别。 可以直观可靠的反映桩身质量和完整性,可取部分岩芯制成试件,来测定砼强度,但受抽样面积比例影响大,有盲区,且价格大,成本高,需要人力物力财力大。 半 直接 法

3.超声波透射法

超声波透射法的基本原理是,通过预埋声测管,在桩的两侧分别发射和接收超声波信号,其中发射探头将电能转变成机械能即超声波信号穿透砼桩,接收探头将接收到的超声波转变成电信号。由于砼厚度可以测量的出,根据超声波的传播时间,即可算出超声波在砼中的速度,由声速的情况可以判断出桩身砼的质量。砼越密实,声速越大,相反,砼越松散,或有孔洞、裂隙、离析等缺陷,声速降低;桩身砼的质量和完整性由此来检测。不难看出,超声波透射法来检测砼桩身质量和完整性的理论基础为,介质特性与弹性波的波速间的关系。从实测的声速、波幅等参数不难推断介质特性变化。故基桩的波速以及波幅等参数是超声波检测砼桩身完整性以及质量的主要依据

水下混凝土灌注桩常见的缺陷;

1)断桩(全断面夹泥或夹砂)

2)局部截面夹泥或者缩颈

3)桩底沉渣

4)集中性气孔

5)分散性泥团及蜂窝状缺陷

6)桩头低强区

例如某工地桥梁桩基超声波数据采集图

缺陷基桩图形

正常基桩图形

4.低应变反射波法

低应变反射波法是桩顶进行激振、在桩顶接收速度响应信号,实测桩顶速度或加速度响应时程曲线,利用假设条件下的一维波动理论来分析桩身完整性。使用敲击的方法,在桩顶激励以适当的能量,其动荷载远小于其承载能力,不会产生贯入度,也也可以将装土建没有相对位移,只有弹性变形。低应变反射波法是通过激励波沿桩身传播和反射,通过分析波形来检测桩身完整性。

激励波在桩身传播示意图

波的传播基本原理;

折射及折射损失:折射损失主要在桩头附近产生;土层越硬,折射损失越大,反射信号越弱。

衰减损失:高频成份会不同程度的衰减。桩不是完全弹性的,桩身存在内阻尼

桩是埋入土中,桩侧土的阻力,同样产生弹性波的衰减 。

反射、透射及反射损失:桩身内出现缺陷的部位及桩底均存在波阻抗界面,均会产生反射及透射。

反射波法的局限性

桩基检测论文篇(5)

中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:

桩基础检测是一项及其严密的工作,它充分体现了科学性、公正性与客观性。检测结果是检验桩基勘察、设计与施工单位的质量水平,检测结论直接关系到建筑物的安全和正常使用,检测方法选择是否合理直接影响结论的正确与否。

一、桩基检测简述

静力试桩法,普遍指单桩竖方向的抗压静载试验,便于桩基上的承载力检测中最稳妥的评估规范,迄今为止,其他承载力检测法所不能完全替代的,具备直观、可靠、科学等优点,在桩基的承载力检测领域应用相当广泛。

钻芯法,为微破损和局部破损的检测法,具有备科学、直观及实用的优点,很适宜在大直径桩基上检测。经过大量的实际操作结果表明,在对局部缺陷或处于水平的裂缝进行检测时,钻芯法测试结果的准确度就会有所下降。顾名思义,在使用钻芯法进行检测时,首先必要的就是钻取桩基芯样,这样会对桩基工程造成一定程度上的局部破坏。

动力试桩法,其理论基础是以应力波理论与振动理论所构成。同时使用先进的电子仪器、信号处理的相关技术,具体还可分为低应变动力、高应变动力两种检测桩基的方法。它在检测作业时,具有设备轻便、检测快速、成本低廉等优点。其中低应变检测是使用低能量时的瞬间或者稳定状态激振,使桩基在相应弹性范围内产生低幅振动,而后利用相关理论判断桩身缺陷;而高应变检测有凯斯、波形拟合法,两者的过程与所采集信号一样,在应用过程中它们的优缺点相当明显的,前者实时分析,能快速地对所需要检测的数据做出估计,但是会受到凯斯阻尼系数的约制,后者不用依赖凯斯阻尼系数且检测精度非常高,计算过程相比前者较为复杂。

二、桩基检测现状

当前的桩基检测行业总体情况较好,许多高素质的科技人才都投身于桩基检测与桩基检测仪器研发生产行列,为该行业的发展做出了贡献。但由于各种原因导致的各地区以及检测单位间的专业水平差异,目前在桩基检测管理上也存在一些不可忽略的问题。主要表现在:一些检测人员水平低下、编写检测报告不规范。桩基工程属于隐蔽工程,无论采用哪种检测方法,都存在着一定的不足,都不能完全反映出桩基的全部特性。这就要求检测人员应用以往的检测经验,根据实地的地层结构和经验数据不断改进检测方法,逐渐减少检测结果的不确定性。

三、检测方法与讨论

灌注桩是建筑基础工程常用的基桩形式之一,它将上部结构的荷载传递到深层稳定的土层或岩层上去,减少基础和建筑物的沉降和不均匀沉降。灌注桩的施工分为成孔和成桩两部分,因而对桩基的检测便可分为成孔质量检测和成桩质量检测两大部分。其中,成桩质量检测又可分为承载力检测和对桩身质量(即桩的完整性)的检测。

(1)成孔质量检测

在灌注桩的施工中,成孔质量的好坏直接影响到混凝土浇注后的成桩质量:桩孔的孔径偏小则使得成桩的侧摩阻力、桩尖端承载力减少,整桩的承载能力降低;桩孔上部扩径将导致成桩上部侧阻力增大,而下部侧阻力不能完全发挥,同时单桩的混凝土浇注量增加,费用提高;因此,灌注桩在混凝土浇注前进行成孔质量检测对于控制成桩质量尤为重要。成孔质量检验的内容主要包括桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度、泥浆指标等。

①桩位偏差检查

桩位偏差,即实际成桩位置偏离设计位置的差值。施工中由于各种因素的影响,如测量放线误差、护身埋设时的偏差、钻机对位不正、钻孔时孔斜造成的偏差、钢筋笼下放时的偏差等,都会造成桩位偏离设计位置。因此,要保证桩位的正确性,首先在施工中就应将每一个环节的偏差控制在最小范围内。桩位应在基桩施工前按设计桩位平面图放样桩的中心位置,施工后对全部桩位进行复测,然后测量该点偏移设计桩位的距离,并按坐标位置分别标在桩位复测平面图上。测量仪器选用精密经纬仪或红外测距仪。

②桩孔径、垂直度检测

桩孔径、垂直度检测的方法大致分为:简易法检测,伞形孔径仪检测,声波法检测。工程技术人员在多年的灌注桩施工、检测中,研究总结出了一些简易的孔径、垂直度的检测方法和手段,它们适合于在没有专用孔径、垂直度仪条件下的成孔质量检测。

③ 孔底沉渣厚度检测

钻孔灌注桩在成孔过程中,采用循环泥浆液清洗孔底、护壁和将钻渣携带回到地面。泥浆液携带钻渣的能力与其粘度、胶体率、含砂量等指标有关。桩孔成孔后总有一部分钻渣未带上地面而沉淀于孔底,成孔后至灌注混凝土的间隙过长以及可能产生的孔壁坍塌等也会造成孔底沉淀。因此桩孔在灌注混凝土之前必须对沉渣厚度进行检测,目前测量沉渣厚度的方法大致有测锤法、电阻率法、电容法、声波法等。下面以声波法为例进行简单介绍。

声波法:就是测头向桩底发射声波,当声波遇到沉渣表面时,一部分声波被反射回来被测头接收,另一部分声波穿过沉渣继续向孔底传播,当遇到孔底持力层原状土后,声波再次被反射回来。测头从发射到接收到第一次反射波的相隔时间为 t1,测头从发射到接收到第二反射波的相隔时间为 t2,那么沉渣厚度为:H=(t2-t1)c/2其中:H —沉渣厚度,m;C—沉渣声波波速,m/s。

(2) 桩的承载力的检测

目前国内常用的方法有:静荷载试验法、高应变动测桩法和静动法。静载试验桩基静载试验是指在桩顶逐步施加竖向压力、竖向上拔力或水平推力,观测桩顶随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移,以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力、单桩水平承载力的试验方法。其优点是确定单桩极限承载力直观、可靠,并可作为评价动测结果准确与否的依据;缺点是试验时间长、费用高、抽检数量有限、受现场环境影响较大、在深基坑内难以作业。

(3)桩的完整性检测

目前,用于桩身的完整性检测方法主要有:低应变动力试桩法、声波透射法、钻孔取芯法等。低应变法。低应变法是指采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振,实测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线,通过波动理论分析或频域分析,对桩的完整性进行判定的方法。机械阻抗法就是低应变法的一种:在基桩检测中,机械阻抗法是通过测定施加于基桩的激励信号和庄在该激励下产生的动态响应来识别桩的动力特性。由于桩的动力特性与桩身完整性和桩—土体系相互作用的特性密切相关,通过对桩的动态特性的分析计算,可估计桩身混凝土的缺陷类型及其在桩身中的部位。具有现场测试简便、快捷、抽检面广、经济实用的优势。缺点是利用波形特征判别桩身缺陷存在多解,只做定性不做定量判断,而且不同桩身缺陷往往难以区分,通常要求检测人员具有丰富的实践经验。

(5)检测方法的选择

桩型质量检测方法的选择主要考虑设计方法、施工工艺和使用条件的不同,为此,选取合适的检测方法尤为重要。

⑴钻孔灌注桩:采用高应变法检测比较有效,如果条件允许,可进一步采用静载试验或钻芯法进行验校。对于大直径钻孔灌注桩,可采用钻芯法配合低应变波或声波透射法检测。

⑵沉管灌注桩:采用低应变法检测桩身完整性十分有效,同时使用静载试验检测单桩承载力,冲击力能满足要求的话,可采用高应变法同时检测其完整性和承载力情况。

⑶打入式预制桩:高应变法和静载试验进行预制桩检测比较适合,低应变法和声波透射法不宜选取。

四、结束语

各种检测方法在可靠性与经济性方面存在不同程度的局限性,多种方法配合时又具有一定的灵活性,因此应根据检测目的,检测方法的适用范围,综合考虑各种因素如设计、地质情况、施工因素以及受检桩的代表性等,合理选择检测方法和确定抽检数量,使各种检测方法尽量能互为补充或验证,即达到“安全适用、正确评价”目的的同时,也力求做到各种方法优势互补,从而达到经济合理的目的。

【参考文献】:

桩基检测论文篇(6)

随着工程建设事业的蓬勃发展,铁路、公路、港口码头及城市建设得到了迅速发展。桥梁、塔架、重型构筑物、堤坝、高层建筑及海上采油平台以及核电站等工程大量采用桩基础,桩基础己经成为了一种应用最广泛的基础形式。但基础质量的好坏直接关系到主体结构的质量安全,但因其属于地下或者水下隐蔽工程,施工的质量较难控制,因此对桩基的质量进行检测就变得非常必要。

一、超声波透射法与低应变反射波法概述

(一)超声波投射法

超声波透射法是指在混凝土灌注桩中预埋声测管,并在声测管之间发射、接收高频超声波信号,通过检测超声波在混凝土介质中传播的时间、PSD、频率和波幅等声学参数,与标准值进行比较,并需要工程检测人员的一定经验,来判定桩身完整性以及缺陷类型、位置、严重程度等的检测方法。

(二)低应变反射波法

低应变方法目前主要采用的是反射波法,反射波法源于应力波理论,基本原理是利用手锤(或力棒)在桩头施加一小冲击扰动,激发一应力波沿桩身传播,应力波在沿桩身传播过程中,当遇到桩身存在明显波阻抗界面(如桩底断桩、严重离析等)或桩身截面变化(如缩径、扩径)时,应力波就会发生反射,利用安装在桩顶的加速度计或者速度计接收由初始信号和由桩身缺陷或者桩底产生的反射信号组合的时程曲线(或成为波形),通过对带有桩身质量信息的波形进行处理和分析,并结合有关地质资料和施工记录做出对桩的完整性的判断。

这两种方法不但在理论上存在一致性,在实际工程施工检测方面也均具有巨大优势。设备易于运输、检测手段较为成熟、效率高且成本低等都是超声波透射法与低应变反射波法的特点。

二、检测实例

(一)工程案例

在某桥梁工程中,由于施工地区的岩石风化现象较为严重,并且桥梁施工地点大多位于跨河道位置。因此在开始施工之前,需要对桥梁基桩进行检测,以确定基桩的性能是否满足桥梁工程的实际需求。为了避免缺陷的错检以及漏检,有效提高检测结果的可靠性。我们选取在建桥梁的7根具有代表性的基桩进行检测,主要采用低应变反射波法和超声波透射法两种方法进行检测。并且通过对检测结果的分析和比较,研究低应变反射波法和超声波透射法在进行桥梁基桩完整性检测中是否具有一致性?

该7根基桩均为摩擦灌注桩,采用旋挖机钻孔,基桩编号按照检测顺序依次编号1,2,3w w 7,桩长(桩初依次为17.0 m (1200mm) ,39.5 m (1800mm)、

40.0 m (1200mm)、32.5 m (1800mm) ,24.0m(1500mm) ,32.8m (1500mm) ,32.5m (1800mm)。

(二)检测结果

1.采用超声波透射法对上述7根基桩进行实地检测之后,检测结果如下:

1号桩,各剖面声速、波幅均大于临界值,波形正常,桩身完整性良好,缺陷数为0;2号桩,各剖面声速、波幅均大于临界值,波形正常,桩身完整性良好,缺陷为0;3号桩,AB,BC剖面在12.25m处声速、波幅值明显低于临界值,其他剖面物理参数均在正常范围内,波形基本正常,缺陷为2;4号桩,BC,BD,CD,AC 4个剖面波幅值在14.6 m处明显小于临界值,9.0m处PSD值异常,21.7m处AC剖面声速值偏低。初判为14.6 m处有夹泥,9.0 m处混凝土离析,21.7 m处有小泥团或小气泡,缺陷为3;5号桩,AB,BC剖面在1.75 m处的声速、波幅值明显低于临界值,波形异常,各剖面在22.4 m处波形异常,初判为均存在少量夹泥,缺陷为2;6号桩,各剖面声速、波幅、波形在10.7m处异常,初判为夹泥;AB,AC两个剖面在桩底处声速值低于临界值,而BC剖面在桩底处的声速值异常升高,初判为声测管倾斜,缺陷为2;7号桩,6个剖面中5个剖面的声速、波幅曲线在桩身17.3-17.6 m处均异常,初判为夹泥,在29.0 m处各个剖面异常,初判为夹泥。缺陷为2。

2.低应变反射波法检测结果

采用低应变反射波法对上述7根基桩进行实地检测之后,检测结果如下:

1号桩,1.4m处有明显缩颈信号,混凝土波速偏低,有明显信号,缺陷数量为0;2号桩, 无缺陷反射波,混凝土波速处于正常范围,无明显反射信号,缺陷数为0;3号桩,8.7m处有明显缩颈信号,混凝土波速处于正常范围,无明显反射信号,缺陷数为1;4号桩,14.6m、21.7m处有缩颈信号,混凝土波速处于正常范围。有微弱反射信号,缺陷数为2;5号桩,2.8m处有轻微缩颈信号,混凝土波速处于正常范围,无明显反射信号,缺陷数量为1;6号桩,10.7m处有轻微缩颈信号,混凝土波速处于正常范围,无明显反射信号,缺陷数为1;7号桩,17.5m处有明显缩颈信号,混凝土波速处于正常范围,无明显反射信号,缺陷数为1。

(三)结论分析

1.理论一致性分析

通过对上述7根桥梁基桩采用低应变反射波法和超声波透射法进行实地检测之后,其检测结果显示,二者在进行检测时理论上具备了一致性,具体表现如下:第一,两者都属于半直接法。在现场原型的基础上进行试验,依靠比较成熟的理论,通过测试手段,同时结合规范规定的理论界限并依靠工程人员的经验判定,加以综合分析最终确定桩基础是否出现质量问题的半经验方法。超声波透射法与低应变反射波法均是依靠某些物理参数的波动变化来判定桩身完整性。引起物理参数的变化原因很多,例如桩身夹泥、离析、断桩以及接桩等缺陷,均会引起波动曲线的变化,因此如果仅从所测的曲线结合规范来进行测判,两种检测方法均很容易造成误判或者漏判;第二,在理论基础中均依附于动测理论。超声波透射法与低应变反射波法研究的都是由于质点运动而引起的机械波,本质上均属于采用动力参数法研究质点由于外界因素的扰动而改变本来的运动状态的方法。

2.实例检测结果一致性分析

经过综合评定:第一,1,2号桩属于I类桩,I类桩的工程性质良好。对于1号桩,若单独采用低应变反射波法,则可能将工程性质良好的大头桩误测为缺陷桩,但两种方法联合使用可以避免误测;第二,3号桩属于II类桩,该桩的检测结果表明,这两种方法的一致性并不是十分良好,有可能出现检测出的缺陷并不重合的现象,也从侧面说明了两种方法联合使用的必要性;第三,4, 5号桩属于III类桩,其中4号桩有3个缺陷,5号桩有2个缺陷,但低应变反射波法仅检测出了4号桩的2个缺陷与5号桩的1个缺陷,其一致性并不明显;第四,6, 7号桩属于IV类桩,对于6号桩,低应变反射波法对于超声波透射法检测的10.7 m的严重缺陷反射信号不明显,对于7号桩两种方法都检测出了浅部缺陷,体现了一定的一致性。

综上所述,虽然超声波透射法与低应变反射波法各自拥有优缺点以及检测的盲区,但是这两种方法无论从动测理论和实测结果上看,均具有一致性。但是目前来看,低应变反射波检测结果并不理想。因此,在实际工程中,应以超声波透射法为主、以低应变反射波法为辅,进行桩基完整性检测,可以确保工程质量。

【参考文献】

桩基检测论文篇(7)

前言

桩基被广泛运用在各种建筑上,它在建筑物中主要起到承担上部结构荷载,将上部结构荷载传到桩周和桩端土体的作用。此外,桩基也可以用来承受水平力和上拔力,提高建筑物的抗倾斜能力。

随着工程建设的不断深入,桩基得到了迅速的发展,不仅广泛应用于工业和民用建筑、高层建筑、重型仓储基础,而且还应用于江海大桥、城市高架道路、高等级公路、铁路等领域,具有广阔的发展前景,尤其是随着中国城市化进程的加速,高层建筑以及道路管线的日益密集,为桩基的设计、施工与检测带来了新的机遇。同时对检测单位来说,如何保存桩基检测验收报告带来挑战。

1.传统桩基检测报告的整理的形式

一份完整的检测报告应包含下列内容:

①委托方名称,工程名称、低点,建设、勘察、设计、监理和施工单位,基础、结构形式,层数,设计要求,检测目的,检测依据,检测数量,检测日期;

②地基条件描述;

③受检桩的桩型、尺寸、桩号、桩位、桩顶标高和相关施工记录;

④检测方法,检测仪器设备,检测过程叙述;

⑤受检桩的监测数据,实测与计算分析曲线、表格和汇总结果;

⑥与受检内容相应的检测结论。

一份检测报告从出具到入库必然经历扫描、打码、录入等阶段,按照《城乡建设档案保管期限暂行规定》的要求,桩基验收档案要求长期保管,长期资料积累必然会导致“胀库”问题,传统的桩基报告存档都是采用人工操作模式,没有加入信息化的管理方法。传统的管理方式导致了工作效率的低下,档案资源不能得到有效利用,自动化管理的缺乏导致了桩基报告存档时间的浪费。还有一个问题就是档案管理员的素质有待提高。

2.一种归纳桩基完整性检测报告的方法

档案电子信息化是一种必然的趋势,但是传统的桩基检测报告信息化过程仅仅是一个扫描报告过程,不仅需要大量的信息存储空间,而且带来繁重的扫描工作。笔者在整理资料的工作中发现,利用cAD等软件二次开发,形成一份完整的桩基检测档案,可以很好地解决该问题。如下图1:某高速公路部分段桩基完整性情况。

桩基检测档案的优缺点:

桩基检测档案的优点:①提高设计图纸的利用率;②缩短二次文献信息的加工时间,提高桩基检测档案的时效性;⑧桩基检测档案电子化,可一次投入,多次产出,可改变信息加工工作受经费限制的局面;④桩基检测档案电子化,信息成果可多份拷贝,将拷贝成果送到领导及各个部门,让工程建设更好的接受社会监督;⑤桩基检测档案电子化,可使档案信息顺利地与最新技术接轨。

桩基检测档案的缺点:由于人们可以在机器上随时方便地复制电子文件,这样文件是档案的前身,档案是由文件有条件地转化而来这一档案概念就变得难以理解。电子文件的原始记录性和凭证作用如何确定、电子文件能否作为档案、是否具法律凭证作用等等,便成为档案界的一系列新课题。这些课题是电子文件能否转化为档案的关键,也是赋予档案本质属性新的内涵的客观需要。为此应采取如下对策:

①做好归档电子文件的技术处理工作,实施电子文件管理战略。也就是说,通过采取技术处理,将已归档的电子文件改为“只读性”文件,即只能读不能写的不可更改的文件,从而识别和保护电子文件的原始结构,保证电子文件的可靠性,使之与纸质文件一样发挥社会效用。

桩基检测论文篇(8)

1 引言

鉴于建设工程高强度地基处理的需要,桩基础以其承载能力高、抗震性能好等优点在建设工程中得到广泛使用。桩基是建筑物的重要组成部分,其主要作用是穿过软弱土层,将上部结构的荷载传到深层稳定坚硬、可压缩性小的土层,以减少基础和建筑物的不均匀沉降,对于保障工程安全发挥着重要的作用。因此,桩基质量的好坏直接关系到建设工程的安全问题,如果桩基因为质量不合格而发生事故,将使得建设工程的加固难度相当大,因而桩基的质量对整个建设工程的安全性起着决定性作用。据不完全统计,我国每年桩基用量约为百万根,桩基施工中桩身出现质量缺陷的概率高达15%-20%。所以,桩基检测就成了保证建设工程质量的一个重要措施。桩基检测是对单桩承载力、桩身完整性进行全面评价的基本手段,以确定桩基工程是否合格,并进而提出对不合格桩基的补强方案。而我国现行的《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB 50202)和《建筑基桩检测技术规范》(JG J106)对于建设工程的桩基承载力及桩身完整性检测也提出了强制性要求。

2 桩基检测及缺陷桩的判断

建设工程桩基础属于隐蔽性工程,其施工工序多,施工难度大,成桩质量和承载力受周围环境及施工过程等众多因素的影响,因此,桩基的施工质量很难保证。目前,我国建设工程桩基中多采用钻孔灌注桩,钻孔灌注桩的施工分为成孔和成桩两个基本环节。

为此,对桩基的检测便可从成孔质量和成桩质量两方面入手,而成桩质量检测又可分为承载力检测和桩身完整性检测。

钻孔灌注桩是在地下或水下成孔、灌注混凝土,加之所采用的成孔方法、所处地质条件以及混凝土浇注时间不同等因素的影响,钻孔灌注桩极易出现断桩、缩颈、扩颈、离析等缺陷。在桩基检测中,通常按照桩基的缺陷程度将其分为4类:一类桩:桩身结构完整,桩径均匀,混凝土密实,反射波波形规整,上下幅值对称,符合自由振动指数衰减规律;二类桩:桩身基本完整,桩径略有变化(轻度缩颈),反射波波形欠规整,上下幅值基本对称,近似于自由振动衰减规律;三类桩:桩身完整性差,桩身局部断裂,严重缩颈或混凝土严重离析,反射波波形不规整,上下幅值不对称,波形曲线不按自由振动衰减;四类桩:桩身完整性极差,判断为断桩,反射波波形极不规整,上下幅值极不对称,波形紊乱,不符合自由振动衰减规律。

3 桩基检测技术

3.1 桩基成孔质量检测技术

桩基施工过程中,成孔质量的好坏将直接影响到混凝土浇注后的成桩质量:桩孔的上部扩颈将导致成桩上部侧阻力增大,而下部侧阻力又不能完全发挥,同时使得单桩的混凝土浇注量增加;桩孔的孔径偏小则使得成桩的侧摩阻力减少,从而导致整桩的承载能力降低;而桩孔偏斜可在一定程度上改变桩竖向承载受力特性,最终削弱桩基承载力的有效发挥;桩底沉渣过厚可使得桩长减少,对于端承桩则直接影响桩尖的端承能力。因此,成孔质量检测对于控制成桩质量尤为重要,成孔质量检测指标主要包括桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度等。

3.2 桩基成桩质量检测技术

3.2.1桩基承载力检测技术

桩基的承载力与荷载加载速率有很大关系,目前用于桩基承载力检测的方法主要有静荷载试验法和高应变动测法。静荷载试验法包括基桩竖向和水平承载力检测,工程中多用到竖向静荷载试验,优点是其受力条件比较接近桩基础的实际受力状况,因此其检测精度高,相对误差在10%范围内,主要适用于工程试桩的承载力检测。桩基高应变动测法,就是利用重锤对桩顶进行瞬态冲击,使桩周土产生塑性变形,在桩头实测力和速度的时程曲线上,通过应力波理论分析得到桩土体系的有关参数,揭示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能,分析桩身质量,从而确定桩的极限承载力。

3.2.2桩基完整性检测技术

桩身的完整性检测是桩基检测的重要内容,主要包括桩身的有无缩颈、断桩、夹泥、空洞、离析等缺陷的检测。目前,用于桩身完整性检测的方法主要有低应变反射波法和超声波透射法。

低应变反射波法首先假设桩基为等截面细长杆,四周无侧阻力作用,通过对桩顶施加一瞬时锤击力,引起桩身及周围土体的微幅振动,顶端受激振力冲击后,桩顶处压力波以波速C向桩底传播,传递过程符合一维波动数学模型,杆件变形与受力成正比,当混凝土内存在缺陷面时,缺陷面形成波阻抗界面,当波到达该界面时,产生的透射和反射将使桩顶接收到的反射波能量发生变化。这时用仪表实测得到桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线,便可利用波动理论或机械阻抗理论对记录结果加以分析,从而达到检验桩基施工质量、判断桩身完整性、预估基桩承载力等目的。 由于桩基混凝土是由多种材料组成的多相非匀质体,对于正常的混凝土,声波在其中传播的速度是有一定范围的。超声波透射法检测桩身结构完整性时就是利用上述特征,由超声脉冲发射源向混凝土内发射高频弹性脉冲波,并用高精度的接收系统记录该脉冲波在混凝土内传播过程中的波动特性。如果桩基混凝土内存在不连续界面,缺陷面便会形成波阻抗界面,脉冲波到达该缺陷面时,就会产生波的透射和反射,使接收到的透射波能量明显降低;而当混凝土内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时,将产生波的散射和绕射。所以,便可根据波的初至到达时间和波的能量衰减特性、频率变化及波形畸变程度等特征,获得测区范围内混凝土的密实度参数,利用超声波在桩基混凝土中传播的声学参数,如声速、频率、振幅的变化及波形来分析桩身混凝土的连续性及断层、夹砂、蜂窝等缺陷的大小、位置的变化,来分析判断桩身混凝土质量。超声波透射法用于检测桩身完整性、判定桩身缺陷程度并确定其位置,具有仪器轻便、抗干扰能力强、结果直观可靠的优点,在工程上应用日益广泛。

4 结语

根据桩基工程的浇筑过程,本文提出了桩基的成孔质量检测及成桩质量检测两个步骤,给出了缺陷桩的判定依据,并分别研究了成孔质量及成桩质量的主要检测技术,研究成果可为保障建设工程安全并为其提出加固方案提供理论依据与技术手段。

参考文献:

桩基检测论文篇(9)

中图分类号:TL372文献标识码: A

一、概述

基桩桩身完整性检测目前采用的是比较成熟的低应变反射波法、声波透射法及钻探取芯法。三种方法各具特点,通常考虑到现场检测条件和设计要求而采用不同的检测方法。基桩承载力检测是桥梁工程中为设计提供设计依据、为已完成的工程桩检测承载力的一种检测手段,其中最常用的的是单桩竖向静荷载法。它能够最直观,最准确的判断桩身承载力。笔者根据几种平时检测基桩时所遇到的实际问题发现选择检测方法非常重要,并由此总结出一些经验,望与大家一起探讨。

二、工程实例

1.实例一工程概况(端承桩)

金华地区某工程某桥梁,桥梁有4跨,上部采用4*25m预应力砼先简后连续小箱梁,设计基桩为直径1.5m,总桩数为36根,下部基础设计为端承桩,设计桩长均14.2m,、冲抓钻成孔,桩底位置处在强风化泥质灰岩。为了能够提供设计依据,保证与工程桩一致条件,在距工程桩近5m处先施工一根试验桩,编号为S1#。试桩S1#桩顶标高为+118.9m,桩底标高为+105.3m。该桩工程地质自上而下第一层为填土(标高+121.2-119.6m),第二层为卵石(标高+119.6-114.9m),第三层为全风化泥灰质岩(标高+114.9-110.4m),第四层为强风化泥灰质岩(标高+110.4m-106.2),第五层为中风化泥质灰岩(标高+106.2m至以下)。

(1)完整性检测(低应变反射波法)

设计要求采用低应变发射波法检测该桩桩身完整性,28天后检测单位采用不同仪器检测应力波图形如下图1所示。

图1试S1桩低应变反射波法波形图

两种仪器检测试桩S1#在桩底14.2m位置有明显反射信号且与入射波同向,这与反射波法所依据的理论不符。经分析得到初步可能:①桩底可能有沉渣;②桩底可能没有支承在设计要求的岩层;③桩底岩层可能受冲击成孔后严重破碎或岩层中破碎严重的夹层。由于未在施工过程中预埋声测管,只能采取钻芯法验证桩底情况。经取芯,该桩桩身桩顶以下13.8-14.2m处骨料分部均匀,芯样呈短柱状,取芯率为87%。距桩顶14.2m以下为破碎的泥灰岩样,采用双套管钻芯机才可取得部分岩样。通过取芯我们已经看到桩底情况,这对端承桩来说是非常危险致命的情况,桩底岩层已经不能为整桩提供桩端的承载力,按设计要求原本计划对该桩进行静荷载法检测,考虑到安全因素不再进行承载力检测。

图2桩底岩样破碎

该桥后期施工过程中与试S1#桩相距5m的工程桩2-3#经反射波法检测,与试桩S1#波形明显不同,波形如下图3。

图3 2-3#工程桩反射波法检测波形图

该工程桩桩底反射波与桩顶入射波反向,反射明显,混凝土波速正常,判为I类桩。

2.实例一工程概况(摩擦桩)

某公路工程一工程桩,钻孔灌注桩,桩号为“0-1#”,摩擦桩,设计桩长81m,与另外三根基桩组成一承台,业主要求对0-1#基桩进行完整性及承载力检测。

(1)完整性检测

业主要求采用超声波法检测其完整性,该桩所在承台的其余三根基桩超声波检测的波形相近,如图下4。

图4超声波波速、波幅、PSD曲线图与桩底波形图

如图,自设计桩顶以下至桩身79m处波形正常,包络线规律,桩底部3个剖面79m至81m波速、波幅明显都低于临界值,PSD值畸变。若按照《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/T F81-01-2004)的判定依据:“某一声测剖面连续多个测点或某一深度桩截面处的声速、波幅值明显小于临界值,PSD值突变,波形严重畸变。”则该桩所处的承台其余3根基桩均可判为IV类桩,即废桩。

(2)承载力检测

0-1#工程桩经静荷载法检测,具体检测情况如图5。

图5 0-1#基桩静荷载法实测曲线图

从得到的图表及曲线可看出:0-1#桩按规定荷载级别加载到第二级荷载1,840kN时,桩顶累计沉降量为0.87mm;加到第五级荷载4,600kN时,桩顶累计沉降量为2.66mm;继续加载到第十级荷载9,200kN时,桩顶累计沉降量为9.66mm。卸载后测得桩顶回弹量为4.97mm,桩顶残余沉降量为4.69mm。该桩承载力满足设计要求。

3.完整性检测与承载力检测结果分析

(1)该桩进行完整性检测后,按照检测规程《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/T F81-01-2004)判定为Ⅳ类桩,且与之在同一承台的其余三根桩均可判定为Ⅳ类。

(2)该桩进行承载力检测后,按照《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011),或按照《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106-2003)的说明,该桩承载力满足设计要求。

(3)两种检测方法的目的不同,但判定的结果会对后续的施工起到相反的决定作用。完整性检测该桩判为Ⅳ类,应废弃后重新钻孔成桩,但承载力检测该桩满足设计要求可使用。

(4)由于桩身太长,无法采用反射波法来判定桩身完整性,也不适宜用它来检测桩底混凝土或沉渣问题,因此决定采用钻芯法判断该桩桩身79~81m处的桩身实际情况。选取ABC这3根声测管超声波通过的路线的中点为取芯孔,孔号分别为1#2#3#,取芯孔位置图与芯样图如图:桩底芯样完整,呈短柱状,混凝土未见缺陷。

图6孔位布置图与桩底芯样图

结束语

不管是在房建工程还是交通工程中基桩质量都是及其重要的它关系到结构物最基础的安全,通过以上工程实例及平时大量的基桩质量检测工作,总结了以下几点经验供大家参考:(1)设计为端承桩、嵌岩桩的基桩,由于其桩端质量的重要性不应只因为桩长较短而只采用低应变反射波法检测,应在同一承台的其他基桩按照一定的比例在施工的过程中放置声测管,采用超声波透射法检测;(2)在深度较深的基桩采用超声波透射法检测时,遇到异常情况下不能盲目的判定桩身质量,因为本身收发探头的测绳长度、声测管弯曲程度、测距设置等都可能引起误差等原因不宜采用斜侧或扫侧法进行定性检测,而应采用钻芯法来检测产生异常情况的原因;(3)无论采用低应变反射波法、超声波透射法还是高应变法对基桩进行完整性检测时,如果存在异常,一定要采用其他一种或多种检测手段来验证自己的判定结果;(4)针对完整性检测出来问题的基桩,出于安全因素不宜再进行承载力检测;(5)当数量较多的摩擦桩在桩身地步出现同一类型的问题时,可以实施承载力检测为设计提供实际承载力,从而来判断其是否满足设计要求各单位,要通过的讨论来确定这些基桩能否使用,可以避免因返工而造成大量的经济损失。总之,检测人员在每个工程项目中都拥有着非常重要的角色,检测人员要熟练掌握各种检测方法、检测理论及检测依据,遇到问题时切不可依据书本盲目判定基桩的桩身质量,要结合多种方法对其进行综合判定,全面考虑多方面因素,才能为设计及委托方提供最正确有效的数据,从而保证每个工程的质量与安全。

桩基检测论文篇(10)

1、引言

高应变检测确定单桩垂直极限承载力具有独特的优点,即费用低、效率高,它还能检测桩身完整性。由于预制桩的成桩特性,使用高应变检测预制桩完整性和承载力,充分满足了关于一维弹性杆这一基本理论。本文通过工程实例介绍了高应变检测技术在存在缺陷预制管桩工程承载力检测中的应用。

2、基本原理概述

高应变动力检测是用重锤冲击桩顶,使桩周土产生塑性变形,实测的力和速度时程曲线将全面反映岩土对桩的阻力作用和桩身力学阻抗的变化,通过波动理论分析得到桩土体系有关性状。具体操作时分两个阶段,一是现场进行数据采集及凯斯法估算基桩承载力,二是室内进行的实测曲线拟合法确定基桩承载力[1]。

3、工程应用

3.1工程地质概况

该工程位于某港口,场地三通一平用的人工填土以块石、碎石为主,一般粒径为20~50cm。回填土以下为淤泥、粘土、粒质粘土,持力层为强风化花岗岩。预制桩桩径500mm,设计承载力为1600KN。检测仪器采用美国PDA公司生产的PAK型基桩动测仪和5.5T的自由落锤及锤架,检测在预制桩打入14天后进行检测。

3.2预制桩接桩位置缺陷

1#试验桩,桩长44m,最后一节桩为10m。高应变检测时落距位1~1.5m,传感器位于桩头下1.0m左右。检测曲线图见图1~3。图1所示该桩第一锤的曲线,锤击后桩身明显下沉,贯入度为29mm。速度信号在9m左右出现明显的同向反射且后续信号出现二次、三次反射,桩身完整性Bta为0。从此信号得出的结论是在传感器下9m左右存在严重缺陷,所示贯入度由缺陷闭合产生,承载力无法计算。图2所示第二锤高应变信号,可以看出速度曲线所显示的缺陷反射有所减小,贯入度为10mm也相应减小。图3所示第4锤信号,速度曲线所显示的缺陷程度明显减小,不在出现曲线的二次反射,速度和力曲线明显分离,计算的承载力特征值为3300kN,满足设计要求。结果分析1#试验桩桩身完整性为三类[2],经过高应变检测后结果满足要求。需要对缺陷进行处理。高应变检测后对该桩做了低应变检测,结果和高应变结果相吻合。

图1 图2

图3 图4

3.3预制桩浅部缺陷

2#试验桩,桩长40m,最后一节桩为9m。高应变检测时采集了四次锤击信号。图5和图6分别为第1和第4锤信号。第1锤的贯入度为20mm,低4锤的贯入度为8mm,经过高应变锤的击打,浅部缺陷的程度没有减少,甚至出现了缺陷的二次放射。其承载力经过计算为3000kN,完整性判别为四类,不满足设计要求。低应变检测如图7所示严重缺陷显示在5.5m左右。通过试验,在非接桩位置产生的缺陷,采用高应变检测无法使缺陷位置闭合。相反缺陷的程度可能会随着锤击数的增加而增加,这对桩本身是不利的。

图5 图6

图7

4、讨论

利用高应变检测预制桩,发现桩身存在明显缺陷的时候需要大致判断缺陷的位置。对于非接桩位置的桩本身存在缺陷的情况,需要及时进行判断,同时减少检测的锤击数,避免对桩身的进一步破坏。对于缺陷位置处于预制桩接桩位置,多次锤击肯能会引起接缝的闭合从而提高整体桩的承载力和完整度。但对于需要承载水平和竖向力的预制桩,即使承载力满足要求而完整性为三四类的基桩,仍需要做相应的缺陷处理。

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