摘要:隨著我國經濟的發展,我國的建筑行業也有了明顯的發展,建筑界中逐步增加了很多大型的高層、廠房、橋梁等,因此,樁基的作用也就越來越重要,使用范圍也越來越廣泛,因為樁基工程隱蔽性比較高,他的質量好不好就關系到建筑施工的安全和人身安全,一旦發生事故,處理起來比較麻煩,因此對工程樁基檢測方法也是有比較嚴格的要求的,本文主要就是結合實例來分析介紹幾種常見樁基檢測方法。
關鍵字:樁基檢測方法 樁基質量 建筑工程
1樁基檢測方法
1.1概述
樁基是建筑物的承載基礎,雖然在建筑物最底端不易被看見,但卻起了非常重要的作用。按照建筑物受力原理,樁基分為兩種:摩擦樁和端承樁, 第一種摩擦樁基主要是利用了地層和樁基之間的摩擦力來承受整個建筑物的重量,根據這種原理,又分為壓力樁,和拉力樁,這種樁基是在承載的建筑物比較高的情況下才會使用的。第二種是端承樁,這種樁基主要是位于承接層面上,用來承載建筑物的樁基,可以分為預制和灌注兩種樁基。預制樁基是通過打樁機把預制的鋼筋混凝土打入地層下,做樁基使用。這種樁基省去很多材料,強度也是比較高的,比較適合一些要求高的建筑,但是打樁還是存在一定的難度,這種方式受機械影響比較大。
灌注樁基和預制樁基是對立的兩種,灌注樁基是在施工場地上進行鉆孔,達到一定深度后,把鋼筋放入事先澆灌好的混凝土中,這種方法比較簡單,甚至可以他通過人工去挖孔,受機械影響比較小,省時間,但是他承載能力比較低,也比較費材料,對一些要求高的建筑物很難滿足。
樁基的質量對建筑物的影響是非常大的,如果樁基質量不過關,就影響了建筑物的壽命,嚴重者,還會造成大樓倒塌的事故,可以這么說,樁基工程質量決定了建筑物的質量。因此樁基檢測必須要嚴格。遵循:經濟,安全,適用,合理八字方針。技術方面也必須有專人進行嚴格的控制。根據不同的樁基選擇不同的樁基類型,如果是要求高的建筑物就采用預制樁基,如果是要求并不高,在時間上有限制的,那么就采取灌注樁基。
1.2常見檢測方法
樁基檢測主要檢測樁身的完整性和單個樁基的承載能力。通過兩方面可以進行樁基工程的檢測與評價。一般建筑施工主要分為成孔和成樁質量檢測。成孔質檢是灌注樁基時候操作的第一步,難度還是比較大的,成樁質量檢則相對容易,因為他是可以在樁基工程結束后可以進行的檢測工作。檢測方法包括對樁基承壓力和完整性的檢測,在檢測樁基時候,要保持靈活,適度的原則。運用多種檢測方法,靈活結合不同手段進行檢測,這樣才能保證高質量樁基的完成。
1.2.1承載力檢測
1靜荷載檢測法:
這種檢測承載力的方法比較權威,現在國內外已經把這種方法作為檢測樁基承載力的基礎標準。
和其他實驗法相比,它速度比較慢,受力更加接近于樁基的受力情況。靜荷載實驗法包括對樁基水平和豎向承載的雙向檢測,他的優勢在于檢測出現的誤差比較小,相對誤差也保持在百分之十,比較準確,因為檢測時候不能破壞樁基,因此常常用這種檢測方法來檢測。
2高應變動測法
使用這種方法測試樁基承壓力,是使用重力鐵錘在瞬間沖擊樁基頂部,從而產生高能量波,使得樁身發生移動,激發阻力,從而形成拉伸和壓縮的效果,使得樁基周圍發生變形,在距離頂部兩倍樁徑的樁頭處測量過程曲線(力和速度),根據應力波理論得出樁土體系相關的參數,分析樁身的質量,探討樁土體系的工作性能然后確定樁基的承載力。
1.2.2樁基完整性檢測
1低應變動測法
低應變動測法理論是一維桿件波動理論。具體方法是通過用小錘子敲打樁頂,引起震動,然后變形,周圍土體會發生顫動,這時候利用在樁基頂部的檢波器接受應力波信號,檢測然后記錄樁頂振速或者加速度,分析檢測結果,研究樁土的功能,然后確定樁基質量,找出樁基身體缺陷,檢查樁基是否完整。
低應變動測法工程案例分析:
某住宅樓, 檢測設備是RS-1616K(S)動測儀器,工程中測出下面的波形。其中28號樁基是測試樁基中的一個,他的樁基直徑為0.8m,長度為7.8m,平均波速為3731米每秒,由施工人員現場測試分析,樁基只有樁基底部反射,而波形曲線比較平滑,說明樁基質量還是比較好的,而在與樁基頂部4.3m距離時,出現波阻抗力減小的界面,平均波速比完整樁基的波速稍微小一些,這時判斷此處為輕微的離析。后來經過查證發現,在澆筑混凝土時等待時間比較長,第二次澆筑和第一次澆筑隔得時間比較長,所以才會造成這樣的結果。
2聲波透射法
超聲波在混凝土中的傳播速度是會受到限制的,因此可以通過聲波的原理來對樁基進行檢測,同時也可以收集到其他一些關于聲學的參數。從傳播速度來看,如果混凝土中存在一些缺陷,比如像氣孔,裂縫,斷裂或者是緊密度,夾帶泥塊等,都可以通過聲波透射法看出來。在缺陷的影響下,傳播路徑會加長,時間也會加長,因為需要繞過這些缺點或者是速度比較慢,通過超聲波透射法可以檢查出樁基是否存在這些缺點。并且很大程度的掌握缺陷的具體位置, 大小。如果存在缺陷或者弱點,那么這個樁身就不完整。
3鉆芯法
通過鉆芯法檢查樁基是否完整的方法也是有一定的原理和深度的。首先需要使用專業的混凝土鉆芯機,從需要檢測的結構能夠取樣進行檢測,對芯樣增加壓力,根據加壓情況估算混凝土整體抗壓的能力和具體的缺陷,一般情況下,使用金剛石鉆具和普通的液壓鉆具進行加壓抽取。當鉆速比較高,可以通過中等泵的量值和壓力進行鉆壓,鉆孔時要勻速前進,保證其位置和質量,在加壓之前,對芯樣要有一定的處理,各項指標都要明確的記錄然后進行標注。鉆芯方法要非常準確和直觀可靠,通過廣泛應用來測試樁基的完整程度。
工程案例:某工程采用鉆孔灌注樁基,其樁基直徑為1.20m,樁基長度為25m,樁基混凝土等級為C25.如果使用低應變法進行樁基檢測,會發現樁基波形出現異常,在5.4m時會出現嚴重缺陷周期性同向反射??床坏綐兜追瓷?。為進一步核實,工程會采取鉆芯法進行驗證,從而確定鉆心質量,在樁基身上會鉆取7m的兩個孔。對芯樣分析,在5.2-5.6m時候會夾雜大量泥沙。這時候,就可以確定之前的推測是正確的。
2樁基技術的應用和案例舉例
2.1實例工程概況
某建筑物高830米,建筑面積為68506平方米,基礎設計采用的是鉆孔灌注樁基,鉆孔灌注樁基數量為275根,直徑為780毫米,有效的樁基長度為3569米。樁基頂部標準高度在自然地面下60m,樁頂下地層主要土質為:1層粉質厚粘土,為可塑形態,厚度大約60-70m,2層為細沙土質,為密集到中等密集狀態,厚度為40m,3層為粉土,中等密集到密集厚實的狀態,厚度為80m,4層為細砂,密集厚實狀態,5等為粗砂,內含石,厚度為30m,6層為卵石,中等密集到密集厚實狀態。設計所要求對單樁的承載能力不能小于3800kn
2.2實際檢測方法
根據高層建筑土質情況和具體樁基情況,決定采用靜荷載試驗方法和低應變反射波法對樁基施工結果進行檢測。通過單樁靜載試驗方法檢驗樁基豎向的抗壓能力數值是否符合設計需求,通過使用反射波法低應變檢測樁基的不足和缺陷所在的位置,然后判斷樁身的完整性質。
2.3檢驗結果
1靜荷載檢測法
對275根樁基隨機抽取10根進行測試,通過單樁豎向的測試,采用堆載反力,搭載混凝土平臺。他的總重量要達到9200KN千斤頂使用兩臺630噸同步的并聯裝置設備,儀器使用JYC靜載測試儀器,全自動加載符合,記錄沉降范圍,實驗結果最終要把沉降數值設定為1456-2166mm之間,承載力特征數值也不能小于3800kn。
2低應變反射波法
低應變反射波法抽取工程樁58根,占總樁數(275)的百分之二十,通過對受檢測樁基測試信號的分析,結合施工的工藝和場地工程的地質等方面的情況,評價樁基結構的完整度。而測試結果顯示,58根樁基中,2類樁基為6根,占檢測總的樁基數目的百分之十,1類樁基為52根,占檢測總樁基數目的百分之九十。
3總結
隨著樁基作用的越來越廣泛,樁基檢測行業發展的也越來越迅速,試驗設備儀器變得日益精良,操作界面變得簡單程序化,操作界面也日益變得簡單,專業化水平也提高很多,建筑基礎行業方面發展日益多元化,多面化,這不得不說是一個比較新的發展和進步。而這就要求樁基檢測方面需要在實際的檢測中多層面多角度的去思考問題,樁基檢測是一個比較多元的技術手段,因此要求技術人員在實際工作中要積累經驗,這樣才能更好的發展樁基檢測技術。
樁基試驗檢驗技術已經得到了不斷的發展,而要提高樁基檢測方法和技術,除了完善和改革機器的硬件和質量,還要努力研發新的儀器,另外還要對理論方面加強研究工作,爭取把現有的樁基檢測技術和現在有的先進分析方法結合,這樣可以更好的發展樁基檢驗技術。對國家樁基發展和建筑工程事業都有重要的意義。
參考文獻
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作者簡介:
王良?。?971-),男,學歷本科,現任職稱工程師,主要從事樁基檢測方向工作。