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樁基檢測技術

時間:2022-02-16 11:22:58

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇樁基檢測技術,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

樁基檢測技術

第1篇

關鍵詞:樁基 動力檢測 高應變法 低應變法

前言:樁基礎依據其實隱蔽工程,在高層建筑、鐵路、公路、港口碼頭、電力、海上石油鉆井平臺、水利等工程領域得到了廣泛的應用。。樁基動力檢測技術具有費用低、快速、輕便等優點,越來越受到工程檢測人員的喜歡。

樁基動測技術研究在我國始于20世紀70年代。1972年,湖南大學學者周光龍提出了“樁基參數動測法”,對開創我國樁的動測方法研究起了積極的推動作用。1978年東南大學學者唐念慈應用波動方程法對渤海12號平臺鋼管樁進行了動力測試,并獲得成功。自20世紀80年代以來,機械阻抗法、水電效應法、共振法、錘擊貫入法等10余種方法相繼推出,并在我國的許多地區紛紛進行試驗研究和應用。

1、高應變法

高應變法是當作用在樁頂上的能量較大,直接測得的打擊力與設計極限值相當時。目前高應變法主要有動力打樁公式法、波動方程法、Case法、曲線擬合法、錘擊貫入法和動靜法等,但工程界應用最廣泛的高應變法是CASE法和波形擬合法。

1.1 CASE法及其局限性

CASE法是一種通過一維波動方程計算而獲得巖土對樁的支撐阻力的新方法。它有三條基本假定:樁身是等阻抗的;樁周與樁尖土對樁的運動阻力分為動阻力和靜阻力兩部分,動阻力全部集中在樁尖,忽略了樁側土阻力;靜阻力模型為理想剛塑性體,忽略了應力波在傳播過程中的能量損耗,包括樁身中內阻尼損耗和向樁周土的逸散。基于以上三條基本假設,由行波理論和波動方程推導出CASE法單樁極限承載力公式: Rs=R-JC(2Ft1-R)其中Jc是地區性經驗系數,土質不同, Jc憑經驗取值的變異性會很大。

由于CASE法的假定條件與部分樁基的實際施工條件差別較大。導致CASE僅適用于鋼樁、預制樁和預應力管樁的測試。

1.2波形擬合法及其局限性

波形擬合法波形擬合法目前被認為是確定單樁承載力最準確的方法。它是通過現場把實測力波和速度波輸入計算機進行迭代計算,把樁―土系統變為離散的質彈模型,假定各單元樁和土參數,以實測的樁頂速度波(或力波)作為邊界條件,用特征線法求解波動方程,反算樁頂力波(或速度波),使計算的波形和實測波形擬合。若兩者不吻合,調整樁土參數,再次計算,直至吻合。此時各參數是最佳估算值。最終求得承載力、側阻分布和計算的Q-S曲線。

波形擬合法取樣嚴格要求貫人度、側面光滑性及截面的一致性,因此,當樁問土變形不夠充分時,承載力計算值偏于保守。而且它假定樁周土體內無變形存在,也極不合理。樁土間的理想彈塑性模型和牛頓粘性體模型與灌注樁、預制樁等樁型存在較大偏差。

1.3低應變法

低應變法是作用在樁上的能量較小,僅能使樁土間產生微小擾動。現在國內低應變動測法主要用于檢測樁身完整性。我國低應變動測樁法主要是應力波反射法,其次還有機械阻抗法、動力參數法、水電效應法、共振法等。其中應力波反射法在樁身質量檢測中應用最廣泛。

應力反射波法是以應力波在樁身中的傳播反射特征為理論基礎的一種方法。該方法將樁假定為連續彈性的一維截面均質桿件,并且不考慮樁周土體對沿樁身傳播應力波的影響。當在樁頂施加一瞬態錘擊振力,將在樁內激發應力波,由于樁與周土之間的波阻抗差異懸殊,應力波的大部分能量將在樁內傳播,當波長L>>樁徑D,應力波波長λ>>D時,樁可以看作一維桿件,應力波在樁內傳播可以采用一維桿波動方程計算。垂直入射的應力波在樁內傳播過程中,當樁內存在有波阻抗差異界面時,波將產生反射波和透射波,反射波將沿樁身反向傳播到樁頂,而透射波繼續向下傳播。

低應變法的缺陷主要體現在樁周土層對波形曲線的影響、樁身淺部的缺陷難識別、缺乏對缺陷的定量分析、第二缺陷的判斷識別困難、難以分辨漸變的缺陷等幾方面。

2、樁基礎動力檢測技術的未來走向

新的世紀 ,樁基動測技術也應向高質量、規范化、標準化的方向發展,除了不斷開發和改善動測分析的硬件設備外,更應不斷完善理論研究和軟件分析。

2.1 分析方法

目前樁基動測數據分析的方法主要有時域分析或頻域分析法。時域分析考察的是以時間為橫坐標的樁身波動曲線,可以根據理論分析寫出其傳遞函數及樁頭的位移方程, 但無法確定函數中若干系數的取值。頻域分析是應用 FFT(快速傅立葉變換) 和頻譜分析來研究其特征,能得出更多的分析結果,但是對于結果的解釋主要靠測試人員的工程經驗。

2.2 信號分析

測試結果的信號分析包括兩個內容 : 一是信號處理技術; 二是信號分析結果的正確解釋,兩者同時又是密切相關的。

現在為止,樁基礎動力檢測技術尚未完全成熟,隨著樁基檢測理論和實踐的不斷發展 , 在建立樁一土體系動力作用下的力學機理及相關理論的同時,發展先進的測量技術和對測試信號的正確解釋,樁基動測技術在工程中的應用將會越來越廣泛。

在互動生成教學中,掌握并使用適當的課堂教學方法就有可能以較快的速度,完成預定的教學內容,有效地發揮各種教學組織形式的作用,順利地實現教學目的和任務。[4]因此,在語文互動生成教學中,教師應該根據學科性質、教學目標和學生身心發展規律,合理選用教學方法,以此實現課堂生成。

首先,要結合初中階段語文教學的要求和學生的特點,針對不同的課型,選擇相應的教學方法。在初中語文教學中,教師必須在遵循學生身心發展規律和語文學習規律的基礎上,區別對待不同的課型,選用不同的教學方法,以此把握好語文教學中的動態“生長點”。閱讀課,要求教師在問答和討論的過程中,對學生的反饋信息進行確切的分析和判斷,找出矛盾的關鍵,讓學生對知識的理解更到位,更深刻。這里,教師比較適合采用講述法、問答法、講解法和討論法。單元指導課,由于它不是簡單的知識重復,在課堂上教師應重在與學生交流學習心得,交換學習經驗,通過同類比較或異類比較的方法,幫助學生學會根據語文學科的內在邏輯結構對知識進行分類和歸納,彌補學習中的缺漏,實現智能結構的優化。這里,教師可以采取講解法和練習法。技能訓練課中的寫作課,要求教師積極與學生展開交往活動,讓學生在聯想和想象中充分調動自己的生活經驗,對話題發表自己的看法和理解,從而實現寫文、講評和修改中的動態生成。這里,教師則可以運用討論法和練習法。當然,以上所說的講述法、問答法、講解法、討論法和練習法只是幾種基本的教學方法,在具體的教學中,教師還要根據交往互動的實際情況,研究與之相適應教學變式,給課堂注入新鮮的活力,如適合閱讀課的講解法變式就有:側面引導式、比較解疑式、指點式和歸納式等。

其次,要整合運用選定的多種教學方法,即對它們進行一定的邏輯組合。如《行道樹》一文,它的教學重點是在精心品味語言中,走進行道樹的精神境界。為此,教師可以選用精讀法、問答法和比較法,使學生在生本、師生交流中體味到散文語言優美凝練的特點,并在這一過程中,認識到行道樹不同與其它的樹,它為神圣事業而承受痛苦,卻為自己的奉獻而自豪快樂,進而感悟到行道樹無私奉獻的精神和作者寄予其中的人生哲理思考,從而提高學生的鑒賞能力。而本文的教學難點是要求教師引導學生把握主旨,學習奉獻精神,培養奉獻意識。為此,教師又可以選用討論法、介紹法,讓學生在經驗交流中,體會到這種崇高的人生價值觀,從而陶冶學生美好的情操。

四、加強反饋矯正,提高生成質量

互動生成教學是教學雙方信息傳遞和反饋矯正的過程。那么,在語文互動生成教學中,如何加強反饋矯正,提高生成質量呢?首先,要加強反饋矯正中的師生情感交流,這是提高生成質量的基本前提。語文互動生成教學中的師生情感交流能給課堂注入豐富的人文情懷,是語文思想、審美和情感教育的根本途徑,它對語文的教學進程和教學效果有著直接而重要的影響。在語文課堂教學中,教師的真情實感能感染學生,消除反饋矯正中一部分學生(尤其是學困生)的懼怕、應付和依賴心理,使他們自覺融入到和諧寬松的氣氛中去積極主動地學習思考;而學生良好的情緒又能喚醒他們自身的經驗,激發他們去感受和體悟,以此增強他們語文學習的動機。因此,在教學過程中,要以互動交流的方式打開學生的心靈,把他們引向實在的知識課堂,引向真摯的情感世界。納感受交流于一體,熔感知體驗為一爐,這樣才能使學生產生良好的學習興趣和心理,提高課堂生成的質量。初中語文課本中有許多包含感情的散文,教學中在品味它的語言時,教師應通過反饋與矯正加強與學生的情感交流,在這個語言品味的過程中,教師的引導和點撥始終貫穿著情感的交流與對話,讓學生在形象的情感體驗中感受到了語言的非凡魅力,使課堂呈現出了繽紛的生成。

其次,要做到適時的反饋矯正,這是提高生成質量的重要條件。這里,適時的反饋矯正包括及時的反饋矯正和延時的反饋矯正。及時的反饋矯正是指教師為保證課堂教學的實效,必須不斷借助反饋信息,對教學的進程和方式進行調節,對學生的行為和知識進行矯正。具體表現為在傾聽、交流和答疑中,教師要及時發現和捕捉生成信息,并對其進行價值判斷,如果符合教學目標并有利于課堂教學就應立即采取相應的措施進行處理。延時反饋矯正是指對于一些開放性和發散性較強的問題,教師應該學會等待,給學生足夠的思考交流時間,不做匆忙的最終評判,以延遲評價的方式,促進學生知識的動態生成。這具體表現為師生之間的討論和生生之間以小組為單位的學習中。此外,還有一些動態生成資源不能依靠及時或延時反饋矯正來利用,往往需要將其擱置,以保證教學目標的順利完成。

最后,加強反饋矯正還應注意各個階段的協調和配合,這是提高生成質量的重要途徑。反饋矯正不僅只限于某一環節,或者是某一堂課,課與課之間也應該加強反饋與矯正。很多教師都有體會,一個班級前后兩堂課可能會出現兩種不同的教學情景,常常是后一堂課的互動生成比前一堂課的積極、活躍和有效。這是因為在實際的語文教學中,不少教師對前一堂課的學生資源缺乏即時的判斷和利用能力,在收集到反饋信息后,難以作出相應的引導和調節。因此,在語文互動生成教學中,教師要根據前一堂課的學生互動反饋信息,有意識地進行教學活動的調整和矯正,目的是為教學活動中碰到的困難或所犯的錯誤,提供及時的修正和反饋。

作者簡介:

曾琦,浙江海洋學院人文學院2010屆畢業生;宋秋前,浙江海洋學院教授。

參考文獻:

曹明海.潘慶玉.語文教育思想論.青島:青島海洋大學出版社,2002.1.

[2] 陳舒宇.中學語文動態生成教學的實踐和研究.吉林:東北師范大學,2008.(9).

第2篇

關鍵詞:樁基;質量檢測;高應變法;反射法

樁基是隱蔽工程,支撐著地面上的構筑物,它是建筑物的基礎,其質量優劣直接影響到這些建筑物的安全。在樁基礎的施工過程中,樁基檢測是一個不可缺少的環節。近年來樁基礎在高層建筑和高速公路建設中廣泛使用,隨著建設單位對工程質量要求的提高,樁基檢測技術將發揮越來越重要的作用。本文就樁基的質量檢測技術談一些體會。

一、樁基的檢測方法及要求

(一)樁基的檢測方法

1.靜載試驗法。這是目前公認的檢測基樁豎向抗壓承載力最直接、最可靠的試驗方法。但在工程實踐中發現,基準樁的問題有時會被檢測人員所忽視,容易出現基準樁打入深度不足,試驗過程產生位移的問題。

2.鉆芯法。這種方法具有科學、直觀、實用等特點,在檢測混凝土灌注樁方面應用較廣。一次完整、成功的鉆芯檢測,可以得到樁長、樁身混凝土強度、樁底沉渣厚度和樁身完整性的情況,并判定或鑒別樁端持力層的巖土性狀。抽芯技術對檢測判斷的影響很大。某工程先用XY-1型工程鉆機,采用硬質合金單管鉆具,用低壓慢速小泵量及干鉆相結合的鉆進方法,結果采芯率不到70%,芯樣完整性極差,大多呈碎塊;后來改用SCZ-1型液壓鉆機,采用金剛石單動雙管鉆具,采芯率達99%,芯樣呈較完整的圓柱狀。所以,《技術規范》對鉆機和鉆頭作了相應的規定,就是為了避免抽芯驗樁的誤判。

3.反射波法。目前在國內,絕大多數的檢測機構采用反射波法(瞬態時域分析法)檢測樁身完整性,主要原因是其儀器輕便、現場檢測快捷,同時將激勵方式、頻域分析方法等作為測試、輔助分析手段融合進去。當然,低應變法檢測時,不論缺陷的類型如何,其綜合表現均為樁的阻抗變小,而對缺陷的性質難以區分,這是其最大的局限性。

4.高應變法。它的主要功能是判定樁豎向抗壓承載力是否滿足設計要求。高應變法在判定樁身水平整合型縫隙、預制樁接頭等缺陷時,能夠在查明這些“缺陷“是否影響豎向抗壓承載力的基礎上,合理判定缺陷程度,可作為低應變法的補充驗證手段。目前在某些地區,利用高應變法增加承載力和完整性的抽查頻率,已成為一種普遍做法。

5.聲波透射法。與其他完整性檢測方法相比,聲波透射法能夠進行全面、細致的檢測,且基本上無其他限制條件。但由于存在漫射、透射、反射,對檢測結果會造成影響。

6.低應變動測法。低應變動測法是使用小錘敲擊樁頂,通過粘接在樁頂的傳感器接收來自樁中的應力波信號,采用應力波理論來研究樁土體系的動態響應,反演分析實測速度信號、頻率信號,從而獲得樁的完整性。該方法檢測簡便,且檢測速度較快,但如何獲取好的波形,如何較好地分析樁身完整性是檢測工作的關鍵。

測試過程是獲取好信號的關鍵,測試中應注意:(1)測試點的選擇。測試點數依樁徑不同、測試信號情況不同而有所不同,一般要求樁徑在120cm以上,測試3~4 點;(2)錘擊點的選擇。錘擊點宜選擇距傳感器 20~30 cm 處不必考慮樁徑大小;(3)傳感器安裝。傳感器根據所選測試點位置安裝,注意選擇好粘貼方式,一般有石蠟、黃油、橡皮泥在保證樁頭干燥,沒積水的情況下;

(4)盡量多采集信號。一根樁不少于10 錘,在不同點,不同激振情況下,觀測波形的一致性,以保證波形真實且不漏測。

(二)樁基的檢測大體可分為:

1.各類樁、墩、樁墻豎向或橫向承載力檢測,包括單樁及群樁承載力檢測;

2.墩底持力層承載力及變形性狀的檢測;

3.各類樁、墩及樁墻結構完整性檢測;

4.考慮樁同作用或復合地基中樁土荷載分擔比的檢測,樁體及土體應力-應變的檢測;

5.施工中對環境影響(如震動、噪音、土體變形)的檢測;

6.特殊條件下或事故處理中的其它檢測。

(三)樁基按檢測時間可分為

1.為設計提供依據的先期檢測;

2.施工階段的施工檢測;

3.施工完畢后的驗收檢測;

4.施工階段或使用階段的鑒定檢測。

二、樁基檢測技術

《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2002)第10.1.8條規定施工完成后的工程樁應進行豎向承載力檢驗;《建筑基樁檢測技術規范》(JGJ106-2003)第3.1.1條規定工程樁應進行單樁承載力和樁身完整性抽樣檢測;《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》(GB50202-2002)第5.1.5條規定工程樁應進行承載力檢驗;樁的測試方法分為靜載荷試驗和動力測樁兩大類,還有抽芯法和靜力、動力觸探以及埋設傳感器法等輔助類方法。目前樁的靜載荷試驗主要采用錨樁法、堆載平臺法、地錨法、錨樁和堆載聯合法以及孔底預埋頂壓法等。

在樁基檢測中,各個檢測手段需要配合使用,利用各自的特點和優勢,按照實際情況,靈活運用各種方法,才能對樁基進行全面準確的評價。但實際工程中施工單位為趕工期往往是樁基施工完后不及時通知檢測單位,而擅自施工上部結構,待樁基檢測出來后上部已施工了幾層,如果樁基檢測不合格,再采取補救的措施,代價是相當大的,樁基施工時一定要重視樁基檢測。

(一)成孔質量檢測

在樁的施工中,成孔質量的好壞直接影響到混凝土澆注后的成樁質量:樁孔的孔徑偏小則使整樁的承載能力降低;樁孔上部擴徑將導致成樁上部側阻力增大,而下部側阻力不能完全發揮;樁孔偏斜則會削弱了基樁承載力的有效發揮;樁底沉渣過厚使得有效樁長減少。因此,成孔質量檢測對于控制成樁質量尤為重要。成孔質量檢驗的內容主要包括樁孔位置、孔深、孔徑、垂直度、沉渣厚度等。

(二)樁的承載力的檢測

1.靜荷載試驗法 靜荷載試驗法用于檢測基樁承載力靜荷載試驗法包括基樁豎向和水平承載力檢測,工程中多用到豎向靜載荷試驗。靜荷載試驗法顯著的優點是其受力條件比較接近樁基礎的實際受力狀況。靜載試驗主要適用于工程試樁的承載力檢測,對于工程樁檢測不能做破壞性試驗。其檢測精度高,相對誤差在10%范圍內。

2.高應變動測法 樁基高應變動檢測,就是利用重錘對樁頂進行瞬態沖擊,使樁周土產生塑性變形,在樁頭實測力和速度的時程曲線,通過應力波理論分析得到樁土體系的有關參數,揭示樁土體系在接近極限階段時的工作性能,分析樁身質量,確定樁的極限承載力。

(三)樁的完整性檢測

1.低應變動測法。基樁的低應變動測法就是通過對樁頂施加較低的激振能量,引起樁身及周圍土體的微幅振動,同時用儀表量測和記錄樁頂的振動速度和加速度,利用波動理論或機械阻抗理論對記錄結果加以分析,從而達到檢驗樁基施工質量、判斷樁身完整性、預估基樁承載力等目的。

2.聲波透射法。聲波透射法是利用超聲波在混凝土中傳播的聲學參數,如聲速C、頻率F、振幅A的變化及波形來分析樁身混凝土的連續性及斷層、夾砂、蜂窩等缺陷的大小、位置。

第3篇

【關鍵詞】:樁基礎;檢測技術;動力檢測;低應變

【 abstract 】 this paper introduces the detection of low strain dynamic pile reflection wave method to the basic principle and the operation of the main points, test preparation, data collection and processing, analyzes the influence of the testing data of the factors, and put forward the method of some defects existing, and an example data discrimination based on the actual situation of the pile foundation some experience method.

【 keywords 】 : pile foundation; The detecting technology; Power detection; Low strain

中圖分類號:TU473.1 文獻標識碼:A 文章編號:

隨著我國城市化進程的加快,建筑事業得到了快速發展,樁基作為重要的基礎形式,得到了廣泛應用。樁基工程施工隱蔽性高,一旦發生質量問題,很難進行檢測,且非常難以處理,影響樁基工程施工質量的因素很多,如基礎與結構設計、巖土工程條件、工程技術人員施工水平、樁土體系的相互作用等。可見,加強樁基施工質量的檢測,是確保整個樁基工程順利驗收的關鍵,樁基施工質量不達標,必然會對樁基工程的質量與安全使用造成重大影響。然而由于樁基施工質量影響因素眾多,因此,如何快速有效檢測工程樁的施工質量,一直是困然土木工程界的一大難題,為此世界各國很多研究人員都致力于尋找解決這個問題的方法。本文介紹了一種比較有效的工程樁施工質量檢測方法即低應變法樁基檢測方法。

一、低應變法樁基檢測簡介

低應變法檢測樁基時,操作簡便、快捷,并能較好地反映樁基質量,因此得到了廣泛的應用。樁基采用低應變法進行質量檢測時,應預先在樁頂設置傳感器,然后用小錘敲擊樁頂,使樁產生應力波信號,進而傳遞到傳感器中,這樣就可以根據應力波理論研究樁土體系的動態響應,通過反演分析得到樁基的頻率信號和速度信號,最終獲得關于樁基質量的分析結果。下圖即顯示了低應變法的檢測示意圖。

應力放射波法假設樁基為一維截面的勻質桿件,具有連續彈性,其沿樁身傳播的應力波不受周圍土體的影響,它以應力波在樁身中的傳播反射特征作為研究對象,從而尋找樁基質量問題。檢測時,先用小錘敲擊樁頂,施加一個瞬態振動,從而在樁內激發應力波,大部分應力波將在樁內傳播,這是因為周圍土體與樁體對應力波的抗阻性能相差太大,當波長L>>樁徑D,應力波波長λ>>D時,可以將樁看做一維桿件,從而可以運用一維桿波動方程計算應力波在樁內的傳播。當樁身存在缺陷時,缺陷部位就會形成波阻抗差異界面,垂直入射的應力波傳遞到缺陷部位時,就會產生透射波和反射波,其中透射波將會繼續向下傳播,而反射波又會沿著樁身回傳到樁頂,這樣就可以根據樁頂的傳感器接收到的反射波的振幅、相位、頻率等特征,同時結合施工記錄、地層資料等,準確判斷樁的性質。

二、低應變法的檢測步驟

(1)前期準備工作

①進場前應預先搜集工程的成樁工藝、樁的直徑、樁的長度、成樁時間、樁的強度等信息。

②進場后,不要急于測試樁基質量,而應該充分了解樁的施工質量,觀察、敲擊樁頭,檢查樁頭是否干燥、緊固、含有泥漿等。

③確定樁頭達到設計標高后,將其清理干凈,確保樁頭平整無破順,此外,為方便傳感器的安裝,需要用砂輪打磨出3~4個直徑8~10cm的光面。

(2)采集野外數據

①低應變法實際上就是利用反射波來檢測樁的質量,而反射波法效果的好壞與振源有很大關系,也就是說,不同的錘擊方式會形成不同的振源,從而造成差異巨大的曲線。通常情況下,要想獲得樁底反射信號,大錘適合于大樁,小錘適合于小樁,而長度較大的樁則適合于脈沖寬的擊振源。進行現場檢測時,應該具體情況具體分析,采取相應的擊振方式,對于疑點較多的樁,可以更換傳感器的位置進行對比分析,也可以使用多種擊振方式綜合分析,從而得出正確的結論。

②作為接受樁身反射信號的關鍵設備,傳感器性能的好壞對波形的采集質量有著決定性作用,因此,選用合適類型的傳感器就顯得尤為重要,一般而言,選用輕型傳感器和電纜,有利于跟蹤響應,此外,傳感器的安裝也很重要,務必使樁體與傳感器緊密接觸,不要用手按傳感器,使用黃油可以有效提高傳感器的安裝質量。力棒容易產生二次沖擊從而引起信號失真,為此,使用力棒敲擊樁頂時,不能損壞樁頂,最好對現場擊錘人員展開相應培訓,從而掌握敲擊質量。

③選擇信號。前幾根樁的檢測可以為整個樁身的檢測提供一個大體印象,便于預測后面樁體的檢測質量,從而提高檢測效率。樁身質量不理想時,可以就地重復檢測,記錄兩次以上的檢測結果,進行對比分析。

(3)數據的分析處理

應力反射波法具有很多優點,如費用小、方便快捷、測點廣等,成為當前使用的較為有效的樁基質量檢測方法,但是自身也存在一些缺陷,其應用也受到了一定程度的限制。現就影響鉆孔、挖孔樁缺陷的因素進行分析。

①完整樁。樁體質量好時,樁底反射信號明顯,反射波形光滑,波速正常。圖2顯示的是某一高速公路橋梁的完整鉆孔灌注樁,采用的是強度等級為C25的混凝土,樁長度為47.0m,樁的直徑為1.2m,波速為3960m/s。

②樁縮頸。樁使用鋼護筒時,有可能引起樁縮頸,從而形成假缺陷柱波形,下圖顯示的是一個直徑為1.4m的樁在2.9m處的縮頸特征,后經檢查發現原來是因為該樁使用了厚度為9cm的混凝土護筒,與樁混凝土澆筑在一起,從而使樁頂直徑增加到1.59m,因此在護筒底部形成縮頸。這類鋼護筒會在檢測曲線上形成較為明顯的缺陷反射,對缺陷的判斷形成誤導,因此,一定要進行綜合分析。

③樁發生斷裂時的反射。樁斷裂后,其波形曲線的波峰較為明顯,而柱底信號卻不明顯,可以根據樁的平均波速求得具體的斷樁位置。

④擴頸引起的反射。以某一工程為例,使用人工挖孔進行灌注樁的擴底,混凝土的設計強度為C30,樁的直徑為1.2m,長度為7m。采用低應變檢測技術檢測的波形圖如下圖所示,從圖中可以看出,5.9m位置出現了較為明顯的擴頸,在工程設計上屬于擴底位置,該位置已經達到中風化巖層,較好的符合了工程實際情況。

三、低應變法的缺陷

低應變法在其使用過程中仍然存在一些問題,這也影響了其進一步的推廣應用。

(1)低應變法依賴于靜動對比系數,為此需要根據不同的樁型條件和不同的地質條件建立靜動對比系數數據庫,工作量巨大。

(2)難以定量分析。目前低應變法只能依靠工作人員的經驗進行判斷,為此,研究人員一直致力于開發低應變波形的擬合分析方法,目前取得了一些進展,但是仍然需要進一步的開發研究。

(3)實際測量過程中,應力波的傳播會受到樁側土阻力尤其是動土阻力的影響,具體如下:

①缺陷反射波的幅值受到影響;

②應力波衰減速度大大增加;

③土阻力波的出現,限制了樁可以測量的長度。一般樁基直徑不超過1.8m,可測樁長度為6-60cm時測量效果較好。

四、結語

低應變法比較適合于樁基的檢測,但是需要意識到的是各種樁基檢測方法都存在一些缺陷,為此,我們仍然需要不斷努力,不斷提高樁基質量檢測的準確性。

參考文獻:

[1] 翟軍偉,劉曉萌. 反射波法樁基檢測原理及應用[J]. 西部探礦工程, 2010.

[2] 肖家友,凡友華,鄧統輝. 低應變反射波法在樁基檢測中的應用[J]. 山西建筑, 2011.

[3] 俞金柱,黃曉鷗. 樁基檢測方法綜述[J]. 科技咨詢導報, 2007-24.

第4篇

近幾年來,我國的城鄉建設事業得到了飛速的發展,也因此刺激了樁基工程的發展,樁基工程的檢測技術也得到了相應的重視。當前,國內外關于樁基檢測技術的發展呈現出異常繁榮的景象,而在我國使用比較普遍的樁基檢測技術主要有:靜載試驗法、聲波透射法、應力波反射法等。

樁基檢測發展現狀

隨著地質工程的發展,對其質量也有了更高的要求,施工單位為了能夠實現成本的有效控制,會在最大程度上縮短工期。作為地質工程的基礎,樁基必須為后續的各項作業提供可靠的保障,因而提高樁基檢測技術有著十分重要的意義。現階段,科技的飛速發展,樁基無論是尺寸還是材料的速度都發生了巨大的變化,而對于樁基質量把握的難度也相應增加,給樁基檢測工作造成了難度。所以,在保持樁基完好的前提下,并在樁基變化過程中,能夠對樁基的各部分做出準確的質量判斷非常關鍵。也由此可以看出,無損的樁基檢測技術將成為未來很長一段時間內樁基檢測技術發展的一個主要方向,而如何能更加便捷和準確的進行樁基檢測也是樁基檢測技術在發展過程中一個亟需解決的問題。

樁基檢測存在的問題

1.單一檢測方法的局限性

現階段,使用頻率較高的是聲波透射法和高低應變法等完整性檢測方法,但這兩種檢測方法并不能完全適用于組合樁、異形樁等,而一般主要用于檢測符合“一維均質桿件”假定的混凝土樁。而基樁完整性檢測方法也不能完全應用于地基處理中的水泥攪拌樁。碎石樁等樁型。

2.尚不能應用聲波透射法推定樁身強度

受地下水、重力等因素的影響,會經常出現樁中混凝土離析現象,而使得樁身的各個區段混凝土的實際配比發生變化,而由于這種變化具有一定的突發性,以致難以控制,所以無法使用聲波透射法進行檢測,同時,對樁基強度的推定來說,聲測管的平行度也會對其產生較大的影響,因而無法使用聲波透射法來對樁身強度進行推定。

樁基檢測的創新和發展

1. 單一性檢測技術

(1)靜載荷試驗

對于儀器的硬件技術來說,靜載荷試驗增強了其創新性與科研價值,如發明了自動化測讀與分析系統。靜載荷試驗系統通過對先進的精密測試儀器的運用,實現了野外晝夜連續測試目標。而且傳感器本身所具有的液晶顯示器能夠對信號進行自主接收,并自行將接收到的信號與實測位移數據加以對比。

(2)低應變反射波法

根據地質資料,并結合施工記錄來分析基樁的完整性。基樁的完整性會因樁型或施工工藝等而受到不同程度的影響。因此,非常有必要查看地質資料,了解施工記錄,以準確了解缺陷位置,從而利用定量分析軟件對基樁缺陷程度加以判斷。一般來說,同一工程的地質與施工狀況具有很大的相似性,因此對每一根樁的分析可通過尋找被測之間的相同屬性,從而顯著提高分析的效率。

多種檢測技術相結合

如果使用單元方法對樁身進行完整性的檢測,則可以同時使用兩種及兩種以上方式進行檢測,從而在不同的方法之間形成互相補充與驗證的關系,以提高檢測結果的真實性與可靠性。另外,根據施工經驗,一般會采用直接法來對等級高、地質條件復雜的樁基進行檢測,并同時也適用于低應變判斷完整性可能存在技術問題的情況。

樁基檢測的展望

在我國,對于深基坑支護樁的檢測還沒有比較明確的規定。可使用動測法對樁身質量進行檢測,研制和改進孔底沉渣測定儀,控制和檢測灌注樁孔壁泥皮厚度的設備,能夠在很大程度上改進施工階段的樁基檢測質量。而針對國外現狀來說,快速荷載試驗方法將成為試驗手段的一個重要趨勢。但這種方法還處于起步階段,其理論研究還不夠扎實,需要進一步論證和實踐,該方法所測出的上段樁摩阻力方向是向下的,其結果與常規方法所測出的摩阻力呈相反的方向。因此,這方面還需要在今后的實踐中不斷論證。

采用樁底加載法進行樁基檢測,能夠縮短施工時間,實現成本的有效控制。現階段,比較常見的用于測定嵌巖樁的嵌固力,從而有效解決了傳統方法所無法實現的問題。樁底加載法的運用,將會成為我國巖土工程里程碑式的轉折。

第5篇

關鍵詞:房屋建筑;樁基檢測;應用

中途分類號:O434.19 文獻標識碼:A文章編號:

引言

我國作為使用樁基相對較早的一個國家,至今保留著很多樁基完整的著名建筑,這些建筑凝聚了我國古代勞動人民的聰明和智慧。到了19世紀中后期,由于鋼筋水泥以及混凝土的出現,樁基的材料也逐漸發生了巨大的變化。隨著后來機械設備的發展和改進,我國的建筑設計對于樁基也提出了越來越高的要求,這樣導致很多新型的樁基出現,對于樁基的廣泛利用促使人們進一步對樁基展開深入的探索和研究,其中樁基檢測技術對于建筑質量和施工安全具有舉足輕重的作用,因此隨著建筑單位對于工程質量要求的逐漸提高,人們也越來越重視對于樁基檢測技術的研究。

一、樁基檢測技術

樁基檢測,一般是指單樁的承載力和樁身的完整性兩個方面的檢測,從而到整個樁基工程的評定與檢測。樁基檢測成果是評價樁基工程是否合格的依據,也是對不合格樁基進行補強的必要的基礎。所以,樁基檢測必然引起人們的高度重視,成為地基基礎問題的一個熱門話題。樁基測試的內容包括成孔質量檢測、樁的承載力的檢測和樁的完整性檢測。下面分類進行簡單的介紹:

1、成孔質量檢測

成孔質量的好壞會直接影響到混凝土澆注后的成樁質量好壞:如果樁孔的孔徑偏小的話則使整樁的承載能力會降低;樁孔上部擴徑的話將導致成樁上部的側阻力增大,而使下部側阻力不能得到完全發揮;如果樁孔偏斜的話則會削弱基樁承載力的有效發揮;如果樁底沉渣過厚的話會使有效樁長減少。因此,對于控制成樁質量成孔質量檢測是尤為重要的。成孔質量檢驗的內容又主要包括孔徑、孔深、沉渣厚度、垂直度等。

2、樁的承載力的檢測

樁的承載力的檢測的方法有靜荷載實驗法和高應變動測法兩種。

(1)靜荷載試驗法靜荷載試驗法通常用于檢測基樁的承載力。靜荷載試驗法包括了基樁豎向的和水平的承載力的檢測。工程中多用到為豎向靜載荷試驗。靜荷載試驗法有一個顯著的優點是它受力條件相對接近樁基礎實際受力狀況。靜載試驗適用于工程試樁的承載力的檢測,要注意對于工程樁檢測絕不能做破壞性試驗。其檢測精度高,相對誤差在小于10%。

(2)高應變動測法

高應變動檢測,是利用重錘對樁頂進行的瞬態沖擊,使樁周土產生塑性變形描繪樁頭實測力和速度的關系曲線。通過應力波理論來分析得到樁土體系的各個相關參數,可以揭示樁土體系在接近極限時的工作性能好壞。通過分析樁身質量,來確定樁的極限承載力大小。

3、樁的完整性檢測

(1)低應變動測法

低應變動測法是通過對樁頂施加相對較低的激振能量,使樁身及周圍土體作微幅振動,即可用儀表量測記錄樁頂的振動速度以及計算加速度。利用波動理論或者機械阻抗理論分析記錄的實際結果。達到檢驗樁基的施工質量,判斷樁基完整性的目的。

(2)聲波透射法

此方法是利用超聲波在混凝土中傳播的聲學參數,如聲速、頻率和振幅的變化以及波形來分析樁身混凝土的連續性并判斷是否斷樁,是否有夾砂、斷層、蜂窩等缺陷和它們的大小、位置。

4、樁基檢測的其他方法

除了以上介紹的方法外,樁基檢測還有超聲脈沖檢驗法、鉆芯檢測法,以下分別進行簡單的介紹:

(1)超聲脈沖檢驗法

此檢驗法是在檢測混凝土缺陷的基礎上發展起來的。該方法是在樁灌注的混凝土前沿,樁的長度方向平行地預埋一些根檢測用的管道,以此作為接收換能器和超聲檢測的通道。超聲脈沖檢測時探頭在兩個管子中要同步移動,沿不同的深度逐點地測出橫斷面上超聲脈沖穿過混凝土時的各項參數,按超聲測缺原理分析每個斷面上混凝土質量。

(2)鉆芯檢測法

大直鉆孔灌注樁,設計荷載一般較大,用靜力試樁法有很多困難。所以經常用地質鉆機在樁身上沿長度方向鉆取需要的芯樣,通過觀察、檢測芯樣來確定樁的質量好壞。該方法主要是用于檢測灌注樁的樁長,樁底沉渣的厚度,樁身混凝土的強度、判斷或鑒別樁端的巖土性狀級判定樁身的完整性類別。但是鉆芯檢測法只能反映鉆孔小范圍內部分的混凝土質量,而且方法所需的設備龐大而且價格昂貴,所以不適合作為大面積的檢測方法,只能用于一般的抽樣檢查,也可作為無損檢測結果校核手段。

二、樁基檢測技術的應用

1、成孔質量檢測的應用

基樁成孔質量測試采用的儀器設備主要有孔徑儀、井斜儀、沉渣測定儀、電動絞車、深度記錄儀、孔口輪等。分別對成孔的孔徑、孔斜、沉渣厚度及孔深進行檢測。根據這些測得的數據統計分析,可以得到工程的樁孔成孔質量檢測4項指標,包括孔深、孔徑、孔斜、沉渣厚度,評價其是否能達到規范的要求。

2、靜載試驗檢測的應用

在工程中,根據設計要求,需要對檢測過程中的多根試樁進行單樁豎向靜載試驗。一般主要使用的檢測設備有:靜載試驗成套設備,主要包括反力裝置、加載和荷載測量裝置、千斤頂、壓力表、荷重傳感器、壓力傳感器和位移測量裝置等。另外還有壓板和鋼梁等等。工程樁基檢測過程中的豎向靜載試驗,是采用配重與錨樁反力裝置聯合加載法。就是在試驗樁的樁頂放置千斤頂,再放上主梁和次梁,次梁要連接四根錨樁,同時要在次梁之上堆放預制樁。對樁的加載方式一般采用快速的維持荷載法,即為逐級加荷,加荷后要隔十五分鐘讀一次數,每級加荷時間為兩個小時。首先預計加荷,其次分級加載(視樁基承載力不同而定)。當檢測中間出現了破壞荷載,則要中斷加荷。從檢測結果讀出樁的極限承載力的平均值,最大極差,看是否大于平均值的百分之三十,求得單樁承載力特征值的大小,評價結果是否符合設計的要求

3、低應變動力檢測的應用

據相關規范的規定,該方法主要適用于檢測樁身的完整性,還可以確定樁身存在缺陷的程度以及位置。根據樁身是否完整性檢測的結果,評價出樁身完整性的類別。檢測儀器由加速度傳感器力棒,動測分析系統組成。在樁頂放置一個加速度傳感器,接收在錘擊過程中產生的較強的加速度信號,經過樁基動測系統的放大和A/D轉換,就會變成數字形式的信號而傳給微機。信號經計算機處理后,會在屏幕上顯示實時測量的加速度波形。每根樁樁心對稱布置2~4個檢測點,每個檢測點記錄的有效信號數不宜少于3個。在時域內對應的處理在磁盤上的信號,根據應力波反射進行等價地將速度信號通過時域由頻域輔助處理,通過不同部位反射的信號的分析,得到每根樁的樁身得完整與否情況。根據檢測結果分析樁身類型,評價是否滿足設計的要求。

4、高應變動力檢測的應用

工程中對工程樁中的多根樁進行了高應變動力測試。一般用到的檢測儀器有動測分析系統,該系統由微機,加速度傳感器,A/D轉換器,重錘裝置,力傳感器。檢測方法是將兩個應變式力傳感器和兩個加速度計分別對稱安裝在樁的側表面。讓錘自由下落錘擊樁頂,沖擊力會產生的力信號和加速度,通過樁基動測系統放大和A/D轉換,會變成數字信號而傳給微機,信號經過計算機軟件處理后就會存入磁盤,同時顯示出實測波形,然后回放磁盤上的測試信號,利用FEIPWAPC軟件對曲線擬合分析,可以得出單樁豎向極限承載力。通過檢測結果所檢測的這些根樁的豎向極限承載力的基本值位于哪個區間,對比豎向極限承載力的平均值,確定本次檢測結果并綜合判定單樁的極限承載力。

結束語

樁基工程目前已經廣泛的被應用在了房屋建筑之中,運用科學合理的基樁檢測技術有利于保證房屋建筑工程之中基樁工程的質量,其意義十分重大。因此發展房屋建筑中的樁基檢測技術,應該加大政策支持和技術支持,增加科技投入,人才投入,不斷地開拓創新,綜合各種建筑設計的樁基檢測技術,充分的取長補短,為我國的建筑事業貢獻力量。

參考文獻

[1]朱英朝.基樁完整性檢測技術相關問題淺析[J].西部探礦工程,2007(6).

第6篇

關鍵詞:房屋建筑;樁基礎施工;檢測技術

1.建筑物樁基檢測概述

1.1成孔質量檢測

在建筑物的樁基施工過程中,樁基的成孔質量對于混凝土澆筑強度和承壓質量具有直接影響,終極孔徑設計需要根據建筑物層數高度和承載力大小進行設計,如果樁基孔徑尺寸過小,就會影響到樓基的縱向承載能力限制。在樁基檢測過程中,樁基孔徑的擴張會導致樁基上部形成較大的摩擦阻力,下部分阻力結構無法發揮其增加摩擦的效果,樁孔在偏斜設計的過程中,會削弱樁基的縱向承力情況,由于樁基底部的支撐結構對于樁基長度具有明顯影響,因此在樁孔偏斜的情況下,由于底部阻力減小,不利于樁基底部的固定承壓。

1.2樁基承壓情況檢測

樁基承壓情況檢測中的高應變動測法是利用重錘對樁基頂部進行瞬間加力沖擊,使樁基周圍的結構出現形變,從而達到樁基牢固程度的質量檢測目的。樁基在受到重錘打擊的過程中,其受力情況會影響樁基附近的固定結構出現變化,通過應力波對樁基附近的固定結構特點進行參數分析,對樁基在受力情況發生突變的狀態下,其承壓受力的臨界值可以通過測量得到,對樁基極限受力情況進行論證。

樁基檢測中常用到單樁靜荷載試驗的方法,靜荷載試驗主要是對樁基的綜合承力情況進行分析,尤其是樁基的豎向壓力、豎向上拔力和水平推力方式進行檢測。在高層建筑施工過程中,經常會用到樁基的靜荷載試驗。樁基靜荷載試驗的主要特點是在樁基部逐級施加豎向壓力、豎向上拔力或水平推力,觀測樁頂部隨時間產生的沉降、上拔位移或水平位移,以確定相應的單樁豎向抗壓承載力、單樁豎向抗拔承載力、單樁水平承載力的試驗方法,是一種高精確度的樁基靜荷載試驗檢測方法。

1.3樁基完整性檢測

樁基完整性檢測可以使用低應變法,樁基的低應變檢測可以對樁基頂部施加激振能量,使樁基固定結構產生微振動效應,利用瞬態激振設備測量出樁基的完整性,檢測原理是采用低能量瞬態激振方式在樁頂激振,實測樁頂部的速度時程曲線,通過波動理論分析,對樁身完整性進行判定的檢測方法。

樁基完整性檢測還可以使用聲波透射法進行,聲波透視法利用超聲波對混凝土中的結構產生聲波共振,跟胡混凝土質量以及其傳播參數,對產生的共振差和頻率進行模擬記錄,可以通過聲波透射來檢測混凝土樁身缺陷的位置、范圍和程度。

樁基質量主要包括成孔質量、樁身質量與混凝土強度三方面內容、成孔質量主要有孔徑、孔底沉渣厚度及孔垂直度等、可在成孔施工中監測;樁身質量主要是指樁的完整性,可通過鉆芯法等來檢測;承載力是通過芯樣試件的抗壓試驗來衡量。樁基評定要嚴格按照規范等要求進行,其評定按單樁進行,應從樁徑、樁長、樁身完整性、混凝土強度、樁底沉渣或虛土厚度、樁端持力層性狀和存在問題等進行全面、系統、綜合評定。評定中應定量與定性相結合,樁身質量與承載力相互制約,并結合工程具體情況給予準確適當u定。

2.房屋建筑樁基工程施工中常見的質量檢測技術

樁基施工中存在很多質量問題,這些都會成為安全隱患,所以在樁基施工過程中要對其進行嚴格的檢測,在裝機檢測中采用的檢測技術如下:

2.1高應變法

高應變法的檢測原理主要是利用大小為單樁極限承載力1%鑄鋼或者是重錘,在與樁基的頂部有10-20米的高度處自由的下落,給樁基的頂部以豎向的沖擊力,致使樁基與土體之產生一定大小的相對位移,樁基的側向阻力與樁尖的土體的阻力得到相應的發揮,然后在用儀器樁基的頂部接收信號,根據接收的信號進行評判樁基的承載力是否符合樁基規范的要求。此外,還可以檢測樁基是否完整。

2.2低應變發射法

低應變反射法檢測的主要原理是在樁基的頂部得到一瞬間的低能量瞬態震力作用下時,在樁頂產生沿樁身向下的縱向振動的速度波,當波速波在向下傳播途中,如果與變異波相遇到,則會阻抗速度波繼續向下傳播,且速度波會產生反射與透射現象,當反射波傳輸到樁基的頂部時被安裝在樁基樁頂的傳感器設備接收,這樣就可以得到相應的動態波形,然后儀器對反射波進行采集記錄,根據反射回來收集到的速度波的基本特性,就可以判斷樁基的質量。

2.3聲波無損檢測

聲波無損檢測,主要是利用在混凝土結構聲學檢測技術的基礎上發展而來的,其主要檢測樁基的完整性。其主要對在撞擊中傳播的應力波進行分析,如果應力波的波形、波速、波峰值保持不變,如果應力波在樁基中均勻傳播,則表明樁基的完整性比較好。如果應力波的波形、波速、波峰值發生變化,則表明沿樁基在長度方向上存在缺陷。在聲波檢測時應當注意的是在對樁身進行澆筑水泥的這一過程中若樁身存在漏洞沮這一漏洞的高度低于地下的水位,則有可能形成地下水穿孔。運用超聲波檢測法進行檢測時不能夠避免水位的影響會將滲入水后的探測值也包括在最終的結果中大大影響了缺陷的檢測結果。

第7篇

關鍵詞:無損檢測;橋梁;樁基

中圖分類號:U41文獻標識碼: A

引言

我國的公路橋梁檢測技術在經濟發展的帶動下快速的發展,傳統的檢測方法已經不能對公路橋梁的情況作出準確的檢測和判斷,無損檢測技術正是在這樣的背景下發展起來的。計算機技術的進步改變了傳統檢測的公路橋梁檢測的現狀,使得公路橋梁的檢測更精準安全,實現了檢測技術由有損檢測到無損檢測的轉變,為公路起來建設的發展創造了有利的條件,所以檢測時要加強運用。

一、無損檢測技術簡介

無損檢測技術就是指在對結構與主體不產生影響的前提下,通過某種物理方法對指標進行確定,從而判斷結構是否發生性能改變,能夠達到使用要求。無損檢測技術基本與最前沿的科學技術相關,借助科技的發展,實現了在現實工程領域的應用。道橋工程中的無損檢測技術主要是為了在不影響正常運營使用的前提下完成對質量的檢測,應用了機械力學、材料力學與物理學等技術,同時是對電子技術與計算機技術的結合。

二、橋梁樁基的無損檢測技術

(一)聲波無損檢測

聲波無損檢測主要是利用在混凝土結構聲學檢測技術的基礎上發展而來的,其主要檢測樁基的完整性。其主要對在撞擊中傳播的應力波進行分析,如果應力波的波形、波速、波峰值保持不變,如果應力波在樁基中均勻傳播,則表明樁基的完整性比較好。如果應力波的波形、波速、波峰值發生變化,則表明沿樁基在長度方向上存在缺陷。同時,在樁基存在缺陷部位應力波將發生突變,從而使得應力波發生透射波、反射波或者散射波等現象。由于,無損檢測對樁基不產生破壞,所以特別適用于橋梁工程的樁基完整性的檢測工程中。

(二)高應變檢測

這種檢測手法應用的時間已經相當長,它主要是對樁的豎向抗壓承載能力與設計要求是否相符進行判定。使用這種方法對樁身的預制樁接頭以及水平整合型的具體縫隙等各種缺陷進行判定時,能查明其是否能夠對豎向抗壓的具體承載能力產生影響,并在此基礎上對缺陷的程度進行合理判定。這種方法已經普遍應用于一些地區。就目前情況來看,國內外運用的高應變法的測試與結果分析的主要基礎還是一維桿撥動的相關理論,沒有將樁和土之間互相作用的相關機理考慮在內,因此,在對承載力進行測試時,運用這種方法有一定程度的局限性。

(三)低應變法

這種方法主要是對樁身的完整性進行檢測。很多缺陷或者是質量事故都在流水處或者是底層的變化處發生,底層的變化會導致反射波的產生從而影響波形,所以要對地質資料進行查看,了解施工的具體記錄,從而確定缺陷的具置。定量分析軟件能幫助我們判定基樁缺陷的具體程度,雖然這一軟件有一定的不足之處,但是它對應力波在樁身進行傳播的具體過程進行了分析,只要保證樁周選擇合理的土參數,就能起到一定的效果。在運用低應變法進行檢測時,不斷缺陷屬于什么樣的類型,其共同的表現就是樁的阻抗減小,不能區分缺陷性質。

1.低應變動測法的適用范圍介紹

公路橋梁工程樁基低應變動測法的適用范圍對測量影響是十分巨大的,其中公路橋梁工程樁基測土阻力是主要因素,測土阻力包括兩個部分:動土阻力和靜土阻力,后者是主要影響因素,其特點可以概括如下:(1)消減反射波峰值;(2)加快應變力衰減;(3)動土阻力波的產生限制了可測樁基的長度。

通過總結實際公路橋梁工程樁基施工過程中的經驗教訓,在公路橋梁工程樁基中采用低應變動測法對公公路橋梁工程樁基進行檢測時,公路橋梁工程樁基的長度通常在5~50m的范圍之間,公路橋梁工程樁基的半徑一般需小于0.9m,盡管一些長度大于50m的公路橋梁工程樁基仍能夠獲得樁底的應力波信號,然而因公路橋梁工程樁基的承載力較大,公路橋梁工程樁基的一些局部缺陷、深度缺陷的反映不夠準確,同時也會受到公路橋梁工程當地地質條件的影響。

2.低應變動測試過程分析

低應變動測試過程中,測量人員為了提高公路橋梁工程樁基測量結果的精確性和準確性,要特別注意以下幾點:選取測量點和錘擊點、安裝傳感器等。

(1)選取測試點。測試點的選取應該以公路橋梁工程樁基直徑為選取依據,選取原則要保證公路橋梁工程樁基測試點滿足實際測量的需求,通常情況下,公路橋梁工程樁基直徑不小于0.15m,基樁測量點的選取應該大于5個,而且要保證和鋼筋籠的間距在15cm以上,選取的方式要保證公路橋梁工程樁基測量點均勻,打磨處理應該仔細認真,保證后續公路橋梁工程樁基施工正常進行。

(2)選取錘擊點。公路橋梁工程樁基檢測過程中的錘擊點適宜點為相距傳感器20~30cm的位置,如果錘擊點與傳感器間距離太近,錘擊的沖擊力可能對傳感器造成干擾,而若錘擊點與傳感器間距離太遠,就可能有橫波的影響產生波形震動現象,這將無法準確反映公路橋梁工程樁基的狀況。所以錘擊點和傳感器位置選取的好壞直接決定著公路橋梁工程樁基檢測效果,可以聘請公路橋梁工程樁基檢測專業技術人才進行測量檢測,保證公路橋梁工程樁基檢測結果滿足設計要求。

(3)傳感器的安置。按照公路橋梁工程樁基測試點的選取情況來確定傳感器的安裝,粘貼方式是最為常用的安裝公路橋梁工程樁基檢測傳感器的方法,因此這就要求在公路橋梁工程樁基的頂部干燥的時候,比較常用的粘貼劑包括:橡皮泥、黃油、石蠟、等,粘貼層的厚度應該適中,避免過厚造成公路橋梁工程樁基檢測傳感器應力波接收不準確的情況。

三、加強無損檢測技術在橋梁中應用的措施

(一)加強無損檢測技術的創新

技術創新是將無損檢測技術充分運用到公路橋梁檢測中的首要前提。因為公路橋梁建設技術的發展會帶動公路橋梁結構、用材等的變化,使得檢測的難度加大,現有的檢測方法不一定都能完成相應的檢測工作,所以需要新的測量方法才能有效的完成,所以將加強技術的創新尤為重要。例如引進國外先進的檢測技術、建立實驗室進行相關研究、對現有檢測技術進行改進、結合公路橋梁檢測的實際進行相關研究等都是加強技術創新的有效方式。

(二)提高相關檢測人員的素質

在公路橋梁的檢測中,經常要用到各種儀器設備和各種檢測技術,而且使用這些儀器設備和技術的要求很高,因此需要相關工作人員具備較高的專業素質,才能順利的完成檢測的任務。提高相關工作人員的素質可以進行崗前培訓、定期組織員工學習無損檢測技術的各種知識、開展無損檢測技術知識的講座、錄用專業的高水平的相關人才等。只有這樣才能為公路橋梁檢測的順利進行提供更多的人員基礎,最終取良好的測量效果。

結束語

隨著我國交通業的不斷發展,已建成的道路橋梁的檢測成為維修、維護的重要依據,通過正確有效的檢測技術應用,管理者能夠更加明確地了解道路與橋梁目前的運營狀況,從而形成科學決策,另外檢測技術還對道路與橋梁的設計產生正反饋的影響,不斷提高。無損檢測技術是對道路橋梁進行無損傷性的檢測,能夠保證交通正常進行,經濟活動不受干擾。我國目前要不斷加強無損檢測技術的研發與人員培養,不斷進行技術推廣試驗,提高適用性,通過技術與管理雙重作用,實現道路與橋梁的質量保證。

參考文獻:

[1]譚敏,揭選紅.無損檢測技術在橋梁樁基檢測中的應用思路研究[J].科技資訊,2010,10:92+94.

[2]徐曉東.超聲波無損檢測技術在橋梁健康狀況評定中的應用研究[D].吉林大學,2008.

[3]李波.橋梁樁基缺陷的聲波透射法檢測及其對承載力的影響[D].長安大學,2013.

[4]李學軍.在役橋樁病害導波無損檢測的數值模擬與實驗研究[D].中國地質大學(北京),2012.

第8篇

關鍵詞:建筑工程;樁基檢測技術

【分類號】:F28

一、樁基檢測技術闡述

樁基檢測是樁基礎施工過程中不可缺少的環節。樁基檢測整體上可分為直接法(主要有承載力檢測和樁身完整性檢測)和間接法(指在現場原型試驗基礎上,并綜合工程實踐經驗和一些理論假設分析,最終得出檢測項目結果的檢測方法)。其中,樁基的質量最終表現在承載力上,靜載試驗為最客觀的樁基檢測方法,但是實際應用中比較難檢查大比例質量及承載力;且存在諸如設備大、檢測周期長、成本高、無法實現無損檢測等缺陷,無法成為樁基礎質量全面檢測的手段。與靜載試驗相比,高應變動力測樁雖較輕便,檢測周期也縮短,但其抽檢僅為2%。低應變動力測樁,檢測簡便、速度快、成本低廉而不影響施工,檢測比例有一定的提高,但還是無法判別樁基的最終質量指標:承載力。由上述可見,樁基檢測技術各有其優缺點。文章將進一步分析樁基檢測技術各方法的原理及其在實際工程中的質量評價結果。

二、樁基檢測技術

1 成孔質量檢測

在樁的施工中,成孔質量的好壞直接影響到混凝土澆注后的成樁質量:樁孔的孔徑偏小則使整樁的承載能力降低;樁孔上部擴徑將導致成樁上部側阻力增大,而下部側阻力不能完全發揮;樁孔偏斜則會削弱了基樁承載力的有效發揮;樁底沉渣過厚使得有效樁長減少。因此,成孔質量檢測對于控制成樁質量尤為重要。成孔質量檢驗的內容主要包括樁孔位置、孔深、孔徑、垂直度、沉渣厚度等。

2 樁的承載力的檢測

(1) 靜荷載試驗法。靜荷載試驗法用于檢測基樁承載力靜荷載試驗法包括基樁豎向和水平承載力檢測,工程中多用到豎向靜載荷試驗。靜荷載試驗法顯著的優點是其受力條件比較接近樁基礎的實際受力狀況。靜載試驗主要適用于工程試樁的承載力檢測,對于工程樁檢測不能做破壞性試驗。其檢測精度高,相對誤差在10%范圍內。

(2) 高應變動測法。樁基高應變動檢測,就是利用重錘對樁頂進行瞬態沖擊,使樁周土產生塑性變形,在樁頭實測力和速度的時程曲線,通過應力波理論分析得到樁土體系的有關參數,揭示樁土體系在接近極限階段時的工作性能,分析樁身質量,確定樁的極限承載力。

3 樁的完整性檢測

低應變動測法基樁的低應變動測法就是通過對樁頂施加較低的激振能量,引起樁身及周圍土體的微幅振動,同時用儀表量測和記錄樁頂的振動速度和加速度,利用波動理論或機械阻抗理論對記錄結果加以分析,從而達到檢驗樁基施工質量、判斷樁身完整性、預估基樁承載力等目的。

(2) 聲波透射法聲波透射法是利用超聲波在混凝土中傳播的聲學參數,如聲速C、頻率F、振幅A的變化及波形來分析樁身混凝土的連續性及斷層、夾砂、蜂窩等缺陷的大小、位置。

三、樁基檢測技術實例應用分析

在某工地進行的基樁比對試驗中,共制作了6根人工挖孔混凝土灌注樁,其中1根樁進行承載力檢測,5根樁進行樁身完整性檢測。樁長6-8m,樁徑為800mm;混凝土強度等級為C25。該場地地巖土層自上而下分別為粉質粘土層、粉土層、礫砂層和強風化泥巖層。樁端持力層為強風化泥巖層。本次根據工程實踐情況,對樁基進行承載力檢測及完整性檢測。

1 樁的承載力檢測

本次基樁承載力檢測主要采用高應變檢測及靜力載荷試驗,在同1根樁首先進行高應變檢測,然后再進行靜載試驗。高應變檢測是在樁側表面,分別對稱安裝兩只變式力傳感器與兩只加速度計,此時由于錘自由下落錘擊樁頂產生的瞬時沖擊力,產生了加速度和力信號,再經樁基動測系統放大和轉換這一系列的處理環節,信號轉變為數字信號傳給微機,經由計算機軟件處理,屏幕上就會顯示出實測波形,再通過FEIPWAPC軟件對存儲在磁盤上的測試信號用進行曲線擬合分析,最終算出單樁豎向極限承載力的數值。參加這次檢測單位有20多家,所提供的檢測樁豎向極限承載力介于1470-2500kN之間,檢測結果相差太大,所以依據此次檢測結果不能判定單樁極限承載力。靜力載荷試驗反力裝置采用配重加載法。試驗方法應用慢速維持荷載法進行加載,即逐級加荷載至破壞。根據試驗結果該樁的極限承載力為2,300kN。因靜力載荷試驗相對誤差小,檢測精度高,其承載力可作為判定依據。

上述檢測結果表明,高應變檢測所得承載力是不確定的,與靜力載荷試驗所得承載力相差太大,因此只憑高應變檢測所得承載力來判定是不科學的。目前很多工程由于各種原因,只憑高應變檢測結果來判定,工程質量是得不到保證的。所以承載力檢測應以靜力載荷試驗為準,如果某些工程不具備靜力載荷試驗條件而使用高應變法檢測時,必須采用其它檢測方法與之進行綜合判定。如采用鉆芯法檢測樁的完整性及樁端持力層的性狀,用標貫或動探來檢測樁端持力層的承載力,并結合場地地質條件來進行綜合判定。

2 樁基完整性檢測

本次工程實踐中應用低應變法檢測5根樁。其檢測結果曲線如圖1。

圖1 低應變法測量結果

根據檢測結果基本上能判定出較為明顯的缺陷位置及性質,1號樁為完整樁,2號樁為斷樁,但對3號樁缺陷較小時就很難作出準確的判定,對4號樁及5號樁的缺陷是夾泥、離析還是縮徑也難作出準確的判定。再采用鉆芯法檢測發現3號樁樁底沉渣厚12cm,但在曲線上很難反應出來,4號樁為離析芯樣較直觀。因此基樁的完整性檢測應同時選用兩種或多種方法進行檢測,這樣才能作出準確的判斷,才能更有效的保建設工程的質量。

由于每種檢測方法各有所局限,所以建議在實際應用情況中,應根據安全、經濟、適用原則,對樁身質量(完整性)做出判定時同時選用兩種或多種方法進行檢測,充分利用這些方法的優點互補不足,尤其是對于那些地質條件復雜、設計等級高、施工質量變異性大的樁基,建議采用直接法進行驗證,以提高檢測結果的可靠性,使樁基檢測質量得到更全面的結果評價。

結束語

工程人員在實際檢測的過程中,為了實現對單樁承載力進行進一步的確定,可以把檢測對象、檢測目的、檢測方法的使用范圍和特點作為依據,比如靜載試驗把檢測樁基荷載與沉降的關系當作重點。想要對混凝土的強度和樁長等內容進行局部的檢測可以使用鉆孔取心的方法;檢測成孔的孔徑、孔深、垂直度和沉渣厚度屬于對成孔質量的檢測;低變位可以檢測樁身是否完整和樁身質量的好壞。所以要科學的對檢測方法進行選擇,實現多種方法有效搭配,彼此之間起到優勢互補的效果。

參考文獻

[1] 李春輝.淺談樁基檢測技術在建筑工程中的應用[J]. 黑龍江科技信息. 2011(21)

[2] 楊紹富.淺談樁基檢測技術的發展和應用[J]. 科技創新導報. 2011(17)

第9篇

關鍵詞:樁基礎;綜合檢測技術;發展應用

作為工程結構最主要的基礎形式之一,樁基礎被廣泛的應用到市政工程道路橋梁、交通工程以及建筑等多個領域。樁基礎成孔質量和樁身質量的優劣以及樁基的承載能力高低,將直接決定著道路橋梁、建筑、交通等工程的質量安全。尤其是大直徑混凝土鉆孔灌注樁,對樁基礎的質量要求非常的高。因此,質量檢測室控制樁基礎建設工程質量的重要環節,為樁基礎工程質量的驗收提供依據,受到政府部門、科研機構以及施工和質檢部門的高度重視。目前,我們采用的樁基礎檢測技術主要有超聲波、小應變動測、靜力載荷試驗、大應變動測、鉆孔取芯法等。這些方法都各有所長,本文選取幾個重點介紹其應用。

一、樁基檢測方法分類

目前,國內外常用的樁基檢測方法可分為靜力測樁和動力測樁兩大種類,其中,靜力試樁法有靜荷載試驗法和鉆樁取芯試驗法。這種方法可靠性大,能夠直觀顯示樁基礎檢測的結果。但是靜力試樁法往往比較耗費時間,操作也很復雜,浪費時間和費用,場地要求也比較高,這些因素都限制靜力試樁法的作用。

另外一種方法則是動力試樁法,是一種以振動理論、應力波理論為基礎的,采用先進的微電子儀器和信號處理技術的檢測方法,其具有輕便、快捷和廉價的特點。一般分為低應變動力試樁法和高應變動力試樁法。高應變動力試樁法又細分為波形擬合法和CASE法;低應變動力則分為反射波法和振動法,主要包括穩態激振的穩態機械阻抗法和共振法、超聲脈沖法和動力參數法。通過樁基礎的動剛度和動靜比系數,低應變動力法可以求得樁的承載力。[1]

二、樁基礎結構綜合檢測技術的應用

(一)超聲波法

利用超聲波法對樁基礎結構進行綜合檢測,其基本原理是在樁的一側安裝發射探頭,通過發射探頭將電能轉換成為機械能,發出超聲波可以穿透混凝土樁,到達樁的另一側。然后通過接收探頭將接收到的超聲波接收后再還原成電信號,隨后將這個信號放大,就可以在示波器上顯示出來。聲波傳送的時間則是通過數碼顯示器得到,并可以打印出具體的數值。因為超聲波所穿透的混凝土厚度(距離)是已知的,就可以根據超聲脈沖發出和到達的時間,算出聲波在樁基礎中的傳播速度,從聲速上就可以對樁基礎的質量進行判斷。一般混凝土越密實,聲速的數值也就越大,相反,混凝土越松散,或聲波脈沖路徑中有孔洞、裂縫或離析等,則聲速就會被減小;這種檢測方法可以很好的檢查樁基礎的質量和完整性。因此,超聲波檢測混凝土樁樁身質量和完整性的理論基礎是彈性波波速與媒質特性之間的關系。從聲波傳送的速度可以推測出所穿透的樁基特性的變化。

(二)高應變動力檢測法

根據作用在樁頂的動荷載的能量是否可以使樁—土之間發生一定的彈位移或者時塑性位移,可以將動力測樁法分為高應變動力和低應變動力兩種方法,也就是高應反射波法和低應反射波法。高應反射波法是指利用幾十甚至幾百斤重的重錘來敲打樁基頂部,同時在樁兩側距樁頂一段距離處對稱安裝力和速度傳感器,測定重錘沖擊下的作用力和速度信號。這種方法作用在樁頂上的能量較大,應力和應變水平與工程樁的應力應變水平相接近,動荷載使樁克服土阻力產生貫入度,從而使樁土之間產生塑性位移,樁側和樁尖阻力都得到一定程度的發揮。在樁頂量測的樁土響應信號包含承載力因素,所以高應變動力測樁可以對單樁的承載力進行判斷,也可以評價樁身結構的完整性。高應變反射波法所需激振的能量大,費用高常用于樁基承載力的檢測,而很少用于結構完整性的檢測。[2]

(三)低應變動力檢測法

低應變動力檢測法事采用低能量的瞬態或穩態激振,使樁基在合理的彈性范圍內作低幅振動,根據波動理論和振動來判斷樁身缺陷。目前我國低應變動測樁法主要有應力波反射法和振動波法,其中反射波的應用最廣泛。然而低應變動測法能否測定承載力在國內還存在一定爭議。因為低應變反射波法把樁看做一維彈性均質桿件,當樁頭受到沖擊時,應力波將會沿著樁身向下傳播,當遇到阻礙時發生反射,由樁頭的傳感器進行接收,然后經過基樁動測儀的采集處理后,記錄反射信號,根據實測時域的信號波形的浮動值和相位特征來判斷樁底及樁身是否存在問題。

總之,利用科學的檢測方法,如超聲波檢測、高應變動力和低應變動力檢測等,進行綜合利用可以有效的檢測樁基礎質量,確保工程的質量安全。

參考文獻

第10篇

Abstract: This article from two different aspects of the dynamic pile testing technology ( low strain test ) in the development of our country, and combining the actual situation in the region, to talk about their work experience and knowledge

關鍵詞:樁基動力 檢測技術低應變動測

Key words: dynamic pile testing technique for low strain dynamic testing

中圖分類號:TU473.1文獻標識碼:A文章編號:

關鍵詞:

一、樁基動力檢測技術在世界上的發展現狀

在世界范圍內,樁基動力檢測技術已經成為一門成熟的應用技術,充分體現了在傳統工程中應用近代新技術的豐碩成果并取得了極為顯著的技術經濟效益。

在我國,動力檢測技術已經成為確保樁基工程施工質量方面的一種常規方法。只要樁基的設計質量經過靜載試驗等手段的驗證,到了施工階段,低應變檢測法就可以作為一種既經濟又有效的前導性檢測步驟,監督和檢查樁身的完整性,發現施工過程中存在的各種質量問題,并為進一步的檢測提供相當可靠的技術依據。

樁基礎屬地下隱蔽工程,也是建筑結構的重要組成部分,它承受建筑物的全部荷載并將其傳遞給地基。基樁質量的好壞,直接關系到建筑物的安全。因此,樁基竣工后對其完整性檢測、承載力檢測至關重要。基樁低應變動力檢測是以電子檢測技術和結構動力學分析為基礎的一種檢測方法。

二、基樁低應變動測法的基本原理

目前常用的低應變動測是反射波法和機械阻抗法。反射波法作為主要方法,在我國經過多年的研究和應用,已得到了工程界的廣泛認同,成為保證基礎工程質量的有力手段。應力波反射法是以一維波動理論為基礎,假定樁身為一維彈性桿件,且介質均勻連續;其基本原理是當樁頂部受到一豎向激振力后,應力波即沿樁身向下傳播,當樁身存在明顯的波阻抗差異界面或樁身截面積變化部位時,將產生反射和透射波;事先在樁頂安裝好的傳感器,將接收到來自樁身各個波阻抗變截面處反射上來的信息,從而根據這些反射信息,結合其他工程資料,對樁身完整性作出判斷。利用反射波方法分析判斷樁身質量首要的是在現場實測時及分析波形時排除各種干擾,獲得反映樁身結構質量狀況的時域波形,分析時域曲線中的直達波(入射波)、反射波及樁底反射波的相位關系,可以方便地判斷缺陷樁的類型與缺陷位置;根據頻域曲線的特征及計算的動剛度值,可以判斷樁身結構的完整性及樁底嵌巖情況。

反射波法也可用于檢測大直徑擴底墩中的基樁:由于人工挖孔擴底墩屬于地下成樁工藝,不可避免的出現諸如斷樁、夾雜、離析等缺陷,尤其對于擴底的檢測更為重要。

低應變反射波法的現場測試,利用激震在樁頭施加沖擊力,激發應力波沿樁身傳播,然后利用檢波器接收由初始信號和由樁身缺陷及擴大底或樁底產生的反射信號組成的時程曲線,最后利用信號采集儀進行處理和分析,并結合有關地質資料和施工記錄作出樁的完整性判斷。其基本理論依據:根據應力波在傳播中遇到阻抗面時產生反射波與透視波的原理,獲得由于樁體內部斷裂、離析、擴徑或破損構成的阻抗面反射上來的不同信息,分析樁基缺陷性質、程度和位置。

我國應用大直徑灌注始于上世紀60年代初。近二十多年,隨著經濟建設的迅猛發展,大直徑灌注樁已在全國各地的高層建筑、大型石房、橋梁和港工建筑中廣泛應用。

反射波動測是目前應用最廣泛的基樁完整性檢測方法,其理論基礎為一維應力波理論。但是基樁反射波法用手錘或力棒沖擊,在樁頂近似點振源,樁頂附近樁橫截面每一質點的運動速度并不一致。尤其是大直徑灌注樁,這種三維效應更為明顯,檢測實踐中三維效應表現為信號的高頻干擾。為把基樁反射波法動測應用于大直徑灌注樁,必須研究應用中存在問題,以便在實測中采取措施減少信號的高頻干擾。

實測中所見的高頻干擾是由各種波在樁頂附近來回反射形成的高頻波的耦合。利用三維有限元法和實測法以及兩種方法的對比系統的研究圓柱頂面受沖擊后的動態影響,將有助于了解應力波在大直徑樁中的傳播規律,找到影響各應力波分量的因素及規律,以便在檢測實踐中采取措施減少高頻干擾,突出縱波成份,提高基樁反射波法測試精度。

幾年來,在樁基檢測的實踐中,我們首先在靜載荷試驗的前后,分別對水泥攪拌樁進行反射波法完整性檢測,在總結、分析和對比的基礎上,將簡捷快速的反射波法基樁無損檢測技術應用到水泥攪拌樁的樁身完整性檢測中,取得了較好的效果。

大家都知道,將應力反射波法應用到水泥攪拌樁中與反射波法的基本假設差別較大,這也是人們一直懷疑能否將該方法應用到水泥攪拌樁的完整性檢測中,也是多年來人們一直探討的。通過一些工程實踐,只要選擇合理的工作、儀器參數、多手段的資料處理與分析,是可以應用反射波法檢測水泥攪拌樁完整性的;不過對樁身完整性的評價,應有別于評價混凝土樁的術語。

幾點體會:1、在檢測中的時域信號,往往一致性較差,樁底反射不清或過于平緩,對分析樁身的完整性及樁長帶來困難。

2、在水泥攪拌樁檢測中的時域信號,應特別注意用頻率域分析;當時域信號樁底反射不清,不防從頻率域作一分析。3、如同檢測混凝土樁一樣,對水泥攪拌樁的分析判別則更需要綜合分析判斷,因其施工工藝和設計都無從保證其結構的完整性及均勻性。

4、水泥攪拌樁是復合地基承載機理,不能用傳統的樁身評價標準來判別;應從工程實際角度來綜合評價水泥土樁。

結束語

反射波法動力測樁,以其測點廣、經濟、快捷、無損等諸多優點,占領大部分樁基檢測市場,但也存在著缺點和不足。對低應變法檢測出有問題的樁,建議再利用高應變、靜載進行承載力方面的測試。我們廣大從事基樁低應變動力檢測的工作者,應結合本地區的實際情況,多積累一些寶貴經驗,更深入、更實際的進行探索和研究,使低應變動力測樁技術在某些方面更完善,更趨近于實際情況。

參考文獻:

閻春年吉虎 反射波法在水泥攪拌樁完整性檢測中的應用

袁江兵侯愛民 低應變反射波法在大直徑擴底墩中的應用

第11篇

[關鍵詞]樁基檢測技術檢測質量建筑工程

近年來,隨著我國經濟建設的迅猛發展,建筑工程中的各種建筑技術不斷得到提高,同時,在城市建設中樁基礎的應用越來越廣泛。然而,在實際樁基工程施工中,由于設計、施工或檢測等原因總會發生一些工程事故,合理正確的樁基檢測方法是保障樁基工程施工質量的關鍵,因此,施工方在選擇樁基類型時應結合“安全適用、經濟合理”的原則進行,并注重樁基礎進行全過程中合理正確的樁基檢測方法的選擇與使用。本文結合筆者多年工作實踐簡要介紹了樁基工程施工質量的檢測內容和幾種檢測方法,并針對具體工程,利用各種樁基檢測方法檢測該工程的質量,以供參考。

1、樁基工程施工質量的檢測內容

樁基工程施工質量的檢測內容主要分為成孔質量檢測和成樁質量檢測兩部分。

1.1成孔質量檢測

在灌注樁的施工過程中,成孔是第一個施工環節,且其質量的好壞將直接對混凝土澆筑后的成樁質量產生影響。由于成孔作業時的地質條件比較復雜,幾乎都是在地下或水下完成,因此,質量比較難控制,只要施工中有小失誤都極有可能會出現塌孔、樁孔偏斜、縮徑、沉渣過厚等問題。而像整樁的承載能力降低;樁豎向承載受力特性受改變及樁基承載力的發揮受到限制;樁長減少且樁尖的端承能力受影響等等成樁質量問題都是由樁孔孔徑偏小、樁孔偏斜、沉渣過厚等造成的。

1.2成樁質量檢測

成樁質量檢測主要分為樁的承載檢測和完整性檢測兩部分。樁的承載力與加荷速率有較大關系,且樁的承載力檢測一般都采用靜荷載試驗,這是由于靜荷載試驗的荷載速率比其他任何動荷載速率慢所決定的。樁的完整性檢測主要檢測混凝土的缺陷等,如混凝土斷裂、裂縫、加泥、和密實度等。

2、樁基檢測技術

2.1成孔質量檢測方法

樁位的偏差可使用鋼尺通過護樁測量或使用經緯儀來定位;樁的成孔深度可用測繩測量;樁的垂直度可使用檢孔器測量;樁的沉渣厚度可使用鐵制測餅測量,并用測繩輔助,或者用沉渣測定儀測定。

2.2樁的承載力檢測

2.2.1靜荷載試驗法

由于靜荷載試驗中所施加的荷載速率比所有動荷載試驗都慢,且最接近實際工程的加荷速率,這也是靜荷載試驗法最顯著的優點,因此,靜荷載試驗的結果被國內外采用建筑行業采用為樁承載力的標準。在檢測基樁承載力中靜荷載試驗法主要檢測基樁豎向承載力和水平承載力,其中以豎向靜荷載試驗居多。靜荷載試驗法的檢測精度較高,一般相對誤差都在10%范圍內。

2.2.2高應變動測法

高應變動測法是指用重錘瞬間沖擊樁頂的方法讓樁周圍產生塑性變形,同時在樁頭將力和速度的時程曲線測量出來,并將土樁體系的有關參數通過應力波理論來分析得出,通過這些參數可揭示出在接近極限階段時樁土體系的工作性能,從而分析樁身質量,判定樁身有無水平整合型縫隙、預制樁接頭等缺陷,并合理判定缺陷程度,確定樁的極限承載力。該法主要是用來判斷單樁豎向抗壓承載力有無滿足設計要求。

2.3樁的完整性檢測

2.3.1低應變動測法

低應變動測法是指將較低的激振能量瞬態或穩態施加于樁頂面,使得樁身及周圍土體產生微服振動,并通過儀表將樁頂的振動速度和加速度測量并記錄下來,再對記錄結果用波動理論或機械阻抗理論加以分析,從而分析樁基施工質量,確定樁身完整性及承載力。該法測試設備簡單輕便且測速速度快,適合預應力混凝土樁、鋼筋混凝土灌注樁等,如實心放樁、管樁、實心圓樁等。

2.3.2聲波透射法

聲波透射法是指將裝有超聲脈沖發射和接收探頭的縱向聲測管道預埋于樁內,在管中充滿清水作耦合劑,通過發射探頭發射由儀器發出的周期性電脈沖并穿透混凝土,同時,接收探頭接收電脈沖并將其轉換成電信號。電脈沖穿過樁體所需時間C、接收脈沖主頻率F、接收波幅值A、接收波形等參數通過儀器中的測量系統測量并由數據處理系統判斷和分析混凝土的連續性及斷層、夾砂、蜂窩等缺陷的大小與位置,從而判定樁身的完整性。

3、樁基檢測技術在建筑工程中的應用

某高層辦公樓±0.00以上裙樓2層,辦公樓十五層,地下室一層,建筑總面積有46582.3m2,建筑物結構類型采用框架結構,基礎采用鋼筋混凝土預制樁。經勘探,項目場地地基根據其工作特性的差異,自下而上分為強風化泥巖層、砂礫層、粉質粘土層、粉土層。基樁設計參數要求為樁徑∮500mm,樁長10~12m,整個項目總樁數為190根,單樁承載力特征值2000kN,混凝土強度等級C40~C50不等,樁端持力層設在砂礫層。同時,結合本項目工程中場地環境和地質條件,我們主要的檢測方案如下:①成孔質量檢測,數量45個;②靜荷載試驗,檢測試樁4根;③高應變動力檢測,數量12根;④低應變動力檢測,數量33根。

3.1成孔質量檢測

本工程中成孔的孔徑、孔深、孔斜及沉渣厚度的檢測分別采用了JJC-1A型孔徑儀、深度記錄儀(充電脈發生器)、JJX-3A型井斜儀、JNC-1型沉渣測定儀、孔口輪、電動絞車等儀器。根據綜合數據統計分析,可判斷被檢測的本工程的樁孔成孔質量中各項指標都符合規范要求。

3.2靜載荷試驗

在本工程中,采用了錨樁反力裝置與配重聯合加載法進行本次豎向靜載荷試驗。該聯合加載法具體做法是先后將千斤頂、主梁、次梁放在試驗樁樁頂,將次梁與4根錨樁相連接,同時將預制樁堆放在次梁上以作為配重使用。另外采用快速維持荷載法對樁進行加載,每級加荷時間為2小時,在這2小時內需要每隔15min進行讀一次數,預計加荷到8級,每級荷載增量為500kN。在這過程中需要注意的是當加荷過程中出現破壞荷載現象就立即停止加荷。檢測結果為被檢測的4根樁的極限承載力平均值均為4000kN,最大極差為0,不大于平均值的30%,所以可判斷被檢測的4根樁都符合設計要求。

3.3高應變動力檢測

本工程中將對12根樁采用BETC-C6型動測分析系統檢測儀器進行高應變動力檢測,檢測方法是將兩只安裝加速度計和兩只應變式力傳感器分辨對稱安裝在樁側編碼,將錘自由落下并錘擊樁頂,通過應變式傳感器和加速度計檢測瞬時沖擊力產生的加速度和力信號。檢測結果顯示被測的12根樁的單樁豎向極限承載力基本值在2178kN到2342kN,平均值為2260kN。

3.4低應變動力檢測

本此工程樁質量檢測采用FDP204PDA型動測分析系統、加速度傳感器和力棒對33根樁進行低應變動力檢測。方法是將一只加速度傳感器放在樁頂接受錘擊過程產生的加速度信號,并通過FDP204PDA型動測分析系統方法和A/D轉換成數字信號,采集經計算機處理的信號并通過由地域輔助的時域分析出不同部位的反射信號,進而分析每根樁的樁身完整性。本次檢測結果顯示30根I類樁和3根II類樁均滿足設計要求。

第12篇

【關鍵詞】橋梁 樁基 無損檢測 應用

一、紅外成像法

自然界中任何高于絕對零度(-273℃)的物體都是紅外線的輻射源,它們都向外界不斷地輻射出紅外線。紅外線是介于可見光與微波之間的電磁波,其波長為0.76-1000μm,頻率為4×1014-3×1011hz。混凝土紅外線無損檢測是通過測量混凝土的熱量及熱流來判斷其質量的一種方法。當混凝土內部存在某種缺陷時,將改變混凝土的熱傳導,使混凝土表面的溫度場分布產生異常,用紅外成像儀測出表示這種異常的熱像圖,由熱像圖中異常的特征可判斷出混凝土缺陷的類型及位置特征等。這種方法屬非接觸無損檢測方法,可對檢測物進行上下、左右的連續掃測,且白天、黑夜均可進行,可檢測的溫度為-50-2000℃,分辨率可達0.1-0.02℃,是一種檢測精度較高、使用較方便的無損檢測方法,并具有快速、直觀、適合大面積掃測的特點,可用于檢測混凝土遭受凍害或火災等損傷的程度以及建筑物墻體的剝離、滲漏等。

二、超聲法

超聲法是以聲速值與材料強度之間的相關關系為基本依據,通過聲速反映材料的密實度,進而根據密實度與材料強度之間的關系推算出材料強度。同時也能通過聲速反映材料內部結構的均勻性、連續性等各項質量指標。

超聲波法檢測混凝土缺陷是根據超聲波在混凝土中傳播的速度、振幅、相位及主頻的變化來判斷混凝土內部的缺陷情況。混凝土內部常見的缺陷有:蜂窩狀或松散狀的不密實區、空洞、雜物或受意外損傷而形成的酥松區等。當超聲波遇到以上缺陷時,其速度、振幅等常會發生一定程度的異常變化,分析這種異常變化可推知混凝土內部的缺陷狀況。超聲波法檢測混凝土內部缺陷時常需要進行一定的數據處理及統計計算,且需要測試人員具有一定的檢測經驗。

三、超聲回彈綜合法

超聲回彈綜合法是以聲速值、回彈值與材料強度之間的相關關系為基本依據,在自然狀態下測試出材料的某些物理量,進而按相關關系推算出材料的強度。混凝土作為一種多相復合材料,均質性較差,應用單一的無損檢測方法(如回彈法或超聲法)推算混凝土強度,因影響因素多,使推算的混凝土強度不能達到一定的精度。如果采用兩種或兩種以上的無損檢測方法(如超聲回彈),獲取多種物理力學參量,并建立混凝土強度與多項物理力學參量的綜合相關關系,以便從不同角度綜合評價混凝土的強度。

由于綜合法(如超聲回彈法)采用多項物理力學參量,能較全面地反映構成混凝土強度的各種因素,并且還能抵消部分影響強度與物理量相關關系的因素,因而它比單一物理量的無損檢測方法(如回彈法或超聲法)具有更高的準確性和可靠性。可見,超聲回彈的綜合應用,能較確切地反映構件混凝土強度,對保證新建工程質量,以及對已建工程的安全性評價等方面提供科學依據。

四、電磁感應法

電磁感應法是人工向混凝土構件發射脈沖電磁波并對其內部的金屬物(如鋼筋)產生電磁感應作用,從而使該金屬物產生感應電流,于是在其周圍形成二次電磁場,通過專業儀器觀測感應電磁場的變化或異常即可確定混凝土內部鋼筋的位置和埋深(即保護層厚度)。

五、沖擊回波法

沖擊回波法是用一鋼珠沖擊結構混凝土的表面,從而在混凝土內產生一應力波,當該應力波在混凝土內遇到波阻抗差異界面即混凝土內部缺陷或混凝土底面時,將產生反射波,接收這種反射波并進行快速傅里葉變換(fft)可得到其頻譜圖,頻譜圖上突出的峰值就是應力波在混凝土內部缺陷或混凝土底面的反射形成的,根據其峰值頻率可計算出混凝土缺陷的位置或混凝土的厚度。由于該法采用單面測試,特別適合于只有一個測試面如路面、護坡、底板、跑道等混凝土的檢測。

六、回彈法

回彈法是以回彈值與材料強度之間的相關關系為基本依據,通過回彈值反映材料的表面硬度,進而根據硬度與強度之間的關系推算出材料強度,因此回彈法僅能確切地反映材料表面(深3cm左右)的狀態。

回彈法使用的儀器為回彈儀,它是一種直射錘擊式儀器,是用一彈擊錘來沖擊與混凝土表面接觸的彈擊桿,然后彈擊錘向后彈回,并在回彈儀的刻度標尺上指示出回彈數值。回彈值的大小取決于與沖擊能量有關的回彈能量,而回彈能量則反映了混凝土表層硬度與混凝土抗壓強度之間的函數關系,即可以在混凝土的抗壓強度與回彈值之間建立起一種函數關系,以回彈值來表示混凝土的抗壓強度。回彈法只能測得混凝土表層的質量狀況,內部情況卻無法得知,這便限制了回彈法的應用范圍,但由于回彈法操作簡便,價格低廉,在工程上還是得到了廣泛應用。

七、拔出法

拔出法用于檢測混凝土的強度,它是將安裝在混凝土體內的錨固件拔出,測定其極限抗拔力,然后根據預先建立的混凝土極限拔出力與其抗壓強度之間的相關關系來測定混凝土強度的一種半破損(局部破損)檢測方法。大量實驗表明:極限拔出力與混凝土抗壓強度之間確實存在著某種近似線性的對應關系,這就為該方法的應用提供了堅實的基礎。拔出法可分為預埋拔出法及后裝拔出法兩種,預埋拔出法是指預先將錨固件埋入混凝土內的拔出法,后裝拔出法是指在已硬化的混凝土上鉆孔,然后在其上安裝錨固件的拔出法。前者主要適用于成批、連續生產的混凝土結構。

八、鉆芯法

鉆芯法是利用專用鉆機和人造金剛石空心薄壁鉆頭,在結構混凝土上鉆取芯樣以檢測混凝土強度和缺陷的一種檢測方法。它可用于檢測混凝土的強度,結構混凝土受凍、火災損傷的深度,混凝土接縫及分層處的質量狀況,混凝土裂縫的深度、離析、孔洞等缺陷。該方法直觀、準確、可靠,是其他無損檢測方法不可取代的一種有效方法。

參考文獻:

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