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樁基工程質量檢測是一項全面、系統、綜合的工作,樁基檢測技術影響著工程的質量,在實際工程中我們一定要結合具情況,利用成孔質量檢測、靜載試驗檢測、低應變動力檢測和高應變動力檢測等技術對建筑的基樁進行檢測,了解建筑中被測樁的樁身完整性和樁身混凝土質量,掌握被測樁樁身的基樁承載力水平與完整性程度,評判樁側樁端土支承能力,評價樁基質量,最終確保建設工程的質量。現代科技的飛速發展,許多與行業相關的檢測產物誕生,這就需要檢測人員或企業善于利用高科技的產品,提高工作效率,節約成本資源,使其為建筑工程帶來更大的效益。
1、樁基檢測技術
樁基是針對建筑基礎部分的施工,對整個建筑的安全運行及使用壽命起著決定性的作用,保證樁基工程的施工質量是提高建筑物的耐久性、安全性的關鍵,因此,加強對樁基檢測技術的研究對提高樁基工程的施工質量,保證建筑的安全穩定具有非常重要的意義。
針對灌注樁的施工由成孔、成樁兩部分組成,相應的樁基檢測工程也分為兩大部分,分別為:成孔質量檢測、成樁質量監測。其中成孔的作業難度較大,因為其作業面在地下和水下完成,具有不可控制性,由于地質條件的復雜性容易在施工中出現塌孔、樁孔嚴重傾斜和沉渣等問題。而成樁質量檢測分為兩部分,承載力檢測和對完整性檢測。在樁基檢測中,需要各個檢測手段配合使用,利用各自的特點和優勢,靈活運用,才能夠對樁基進行全面準確的評價。
1.1對成孔的質量檢測
在灌注樁的施工中,成孔的質量直接影響到混凝土澆注后的成樁質量。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。如果樁孔的孔徑偏小,則成樁的樁尖端承載力減少,整樁的承載能力降低;如果樁孔上部擴徑,導致成樁上部側阻力增大,下部側阻力不能完全發揮,使單樁的混 凝土澆注量增加;如果樁孔偏斜,則會在一定程度上改變樁豎向承載受力特性,削弱基樁承載力;如果樁底沉渣過厚,使得有效樁長減少,直接影響樁尖的端承能力。因此,成孔質量檢測對于控制成樁質量尤為重要。因此,在成孔質量的檢測中,成孔的位置和成孔的深度和垂度是檢測的關鍵。
1.2 樁基承載能力的檢測
1.2.1 靜荷載試驗法。包括基樁豎向和水平承載力檢測,主要用于檢測基樁承載力。其優點在于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。靜荷載試驗法檢測精度高,相對誤差在10%范圍內。
1.2.2 高應變動測試。利用重錘對樁頂進行瞬態沖擊,使樁周土產生塑性變形,檢測樁頭實測力和速度的時程曲線。通過應力波理論分析,可以得到樁土體系的參數,分析樁身質量,揭示樁土體系在接近極限階段時的工作性能,確定樁的極限承載力。
1.3 對樁身完整性的檢測
1.3.1 低應變動測試。原理與高應變動測法一樣,通過對樁身的敲打,使其樁頂承受一些撞擊震動,引起樁身的變形,從而使其對周圍土體產生的幅度較小的顫動影響。在敲擊后迅速地使用機器對樁頂進行震動相關數據的記錄,通過記錄采用物理上的波動理論進行數據分析,最后做出對樁基質量的科學判斷,獲得樁基是否完整的相關結果。
1.3.2 聲波透射法。利用超聲波在混凝土中的傳播來獲得所需的頻率、振幅及聲速的聲學參數的變化,根據其波形分析出樁身混凝土的氣孔、斷裂、夾砂等缺陷,并確定其位置。聲波在正常的混凝土中有其速度標準,因此在利用聲波檢測樁基是否有缺陷時根據聲波的速度就可判斷,如果聲波在樁身的混凝土中傳播遇到了缺陷(如斷裂、裂縫、夾泥、密實度等),就會繞過缺陷或者從傳播速度較慢的介質中通過,此時聲波將會減弱,時間延長。在獲得這些數據后,比較正常混凝土中聲音的傳播情況來判斷樁基的完整性。
2、樁基測試工程實例
某商住樓工程中對樁基測試技術進行分析,此工程層高98.5m,建筑面積89497㎡,框剪結構。采用鋼筋混凝土灌注樁作為承臺基礎的基礎設計,鉆孔灌注樁數368根,樁的直徑900mm,有效樁長為45.53m,設計單樁承載力特征值4300kN,樁端持力層為粗砂層。下面主要采用單樁靜載荷試驗法和低應變反射波法進行樁基檢測。
2.1 單樁靜載荷試驗法
2.1.1 此方法中使用槽鋼與錨樁組成一個反力系統,根據液壓泵的特性,使用液壓泵對樁頂施加壓力,所產生的壓力(主要是樁體縱向的力)作為測試數據。在增加負荷方面使用了千斤頂,并在千斤頂上安裝了荷重傳感器,記錄相關數據,在樁身發生變形或沉降的情況下,荷重傳感器也能對這些狀況進行詳細的記錄,從而傳達準確有效的數據。
2.1.2 將該試驗的加載總體分為10個等級,并規定每個等級的加載量保持同樣,每級的加荷值都為860kN。
2.1.3 為進行變形觀測,要在每次的加荷完成后對樁身的變形進行階段性地記錄,相隔時間可以有規律,比如五分鐘、十分鐘、十五分鐘等。記錄在每個時間點樁身的變形情況,直到數據趨于平穩,不再變動。
2.1.4 關于沉降有其一個相對標準,在沉降狀態相對穩定的時候,再進行下一級負荷的加載,如此反復。而沉降相對穩定的標準是在相隔的一小時之內,下降長度在0.1mm以內,這種現象連續出現兩次。
2.1.5 在負荷不斷加載的情況下,樁身的沉降量與上一次加載時樁基的下沉量達到五倍的差時;在負荷加載的情況下,上一級荷載時樁基的下沉量與樁基的總下沉量的差成2倍關系,一天之內仍沒有達到規定的數值時;反力系統顯示最大的反力值時,在測試中達到了以上的條件,便可終止加載負荷。
2.2 低應變動力檢測
根據《建筑樁基檢測技術規范》(JGJ106-2003)規定,低應變方法用于判斷樁身缺陷的程度及位置、檢測混凝土樁的樁身完整性,根據樁身完整性檢測結果給出每根樁的樁身完整性類別。
2.3 樁基測試結果分析
通過單樁靜載荷試驗,使用了鉆孔灌注樁,并進行了幾組荷載試驗,符合規程要求中的隨機抽檢原則。通過對100根樁基進行低應變檢測,符合規范要求,在利用曲線分析時,波速也比較規則,樁底反應清晰,因此未發現嚴重的缺陷。
這次試驗做到了具體問題具體分析,通過對測試樁基的了解,考慮到所要的儀器及手頭擁有的器材,合理的人員配置,并采取了方便準確的檢測方式,從而得到有效數據。從這次試驗中還總結出一些新的經驗,發現一些操作人員對某些細節的忽略,不能完全根據流程實行,雖然最終結果是正確的,但對整個流程的把握是作為一名專業的樁基檢測人員的職責,也是樁基檢測技術的自身要求。
3、結束語
隨著我國城市化進程的加快,建筑工程項目越來越多,作為建筑基礎部分的施工,樁基工程施工質量越來越受到人們的重視。在樁基工程施工過程中,樁基檢測技術的應用對保證建筑工程樁基質量起到了重要作用。樁基檢測技術綜合運用了物理、地理等學科知識,通過對樁基科學和檢測,取得相關數據,對存在的問題進行判斷,為進一步改進采取措施提供依據,由此可以看出樁基檢測技術的重要性。不過對現代建筑工程樁基的檢測還是人工操作,而且需要具有經驗豐富和專業的知識型人才,樁基檢測技術的發展也是與現代社會的經濟、科技發展息息相關的,它的發展離不開這兩大因素的支持。
參考文獻:
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[2]孫美迪.樁基檢測技術在工程中應用和質量評價結果分析[D].吉林大學,2009.
關鍵詞:樁基檢測;檢測技術;建筑工程;運用
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 04-0137-02
在我國,樁基檢測技術已經發展了幾十年的實踐,所取得的成果也較為顯著,尤其在檢測方法的正確使用與檢測手段的大范圍推廣方面,為建筑工程的順利進行提供了有力的保障。在樁基檢測過程中,檢測人員能夠完成對各種樁基檢測方法的合理運用,能夠依據理性的思維方式和正確的操作規程進行檢測操作,這對樁基檢測市場形成了一定的積極導向,是這一領域的管理和監督工作取得了良好的效果[1]。當前,我國樁基檢測行領域的總體狀況趨于良好,大量的與此相關的專業技術人才充實到了這一領域之中,為該領域提供了良好的智力支持,也為該行業的發展做出了積極的貢獻。但是,在這一事實的背后,由于歷史和現實的多種原因,不同地區、同一地區的不同施工單位之間對樁基檢測的方式、方法、標準等存在一定的差異,對樁基檢測的管理也存在不規范的情況。在這種情況下,提升檢測人員的水平,規范檢測報告,全面的反映樁基特性就成為亟待解決的問題。更為重要的是,在建筑施工之中,樁基作為一種隱蔽的基礎性工程,對地面上的建筑物起著重要的支撐作用。因此,樁基質量的優劣將會對建筑物的安全產生直接的影響。而隨著我國工業社會的不斷進步,建筑領域得到了前所未有的快速發展,樁基工程也越來越多,如何對樁基工程進行質量檢測就成為社會普遍關注的問題。本文以此為視角,對建筑工程樁基檢測技術與運用問題進行了系統的研究,旨在通過本文的工作,對我國建筑事業的發展提供一定的可供借鑒的信息。
一、建筑工程樁基質量檢測的內容
(一)樁的完整性檢測
從理論上講,建筑工程基樁質量檢測實際上是對樁頂施加較低的激振能量,從而使樁身和周圍的土體產生微幅的振動。與此同時,要通過儀表量測與記錄樁頂的振動速度與加速度,并通過波動理論和機械阻抗理論等,對檢測的記錄結果進行分析和處理,以便完成對檢驗樁基施工質量的檢測,對樁身的完整性做出準確的判斷,對基樁承載力給出一個合理的評估值等[2]。當然,在一般情況下,聲波在正常混凝土中傳播的速度是有限制的,但是,只要聲波的播路徑恰遇混凝土的缺陷時,聲波的傳播路徑和傳播速度就會發生改變。比如,聲波會逐漸衰減,聲波的傳播時間更長――這些參數都能夠作為利用超聲波判斷樁身混凝土質量的依據。
(二)成孔質量和承載力檢測
在建筑工程的灌注樁施工過程中,成孔質量的優劣將直接影響混凝土澆注后的成樁質量。這是因為,如果樁孔的孔徑偏小會減少成樁的側摩阻力和樁尖端的承載能力,這樣一來,整樁的承載能力就會隨之降低;而樁孔上部的擴徑還會知識成樁上部的側阻力明顯增加,但是其下部側阻力卻難以得到全面的發揮,當然這也會增加單樁混凝土的澆注量[3];另外,當樁孔偏斜到一定程度時,樁豎向承載受力特性將會產生偏移,這會明顯降低基樁的承載力,其效用難以得到有效的發揮。而在樁的承載力方面,它和加荷速率之間的關聯十分密切。可是和其他動荷載試驗進行比較后發現,它所施加的荷載速率是最接近工程實際的。因此,所得到的試驗結果也與實際樁的承載力最為接近。
二、建筑工程基樁檢測的關鍵技術
(一)靜力試樁檢測技術
在目前情況下,在對樁基的承載力檢測中,靜力試樁技術是最為可靠的評估標準,是其他樁基檢測技術所無法全部替代的。靜力試樁技術的優勢十分明顯,它能夠直觀的給出檢測的結果,檢測過程安全可靠,其科學性依據是其最大的優點所在。因此,在建筑工程樁基檢測中得到了廣泛的應用,也取得了良好的使用效果。靜力試樁技術主要應用于對基樁承載力的檢測,主要涉及到基樁豎向檢測與水平承載力檢測兩種,在建筑工程中,豎向靜載荷檢測的應用頻率略高。這是因為,靜力試樁技術的受力條件更加接近樁基礎的實際受力情況,并且不會對建筑工程的樁基產生破壞性的影響,檢測精度也相對高,相對誤差處在可以接受的范圍之內[4]。
(二)鉆芯檢測技術
該技術的實施要借助于鉆孔機進行,鉆孔機往往要攜帶十毫米的內徑鉆頭。其工作原理是:首先對被檢測的樁基通過抽芯的方式進行取樣,完后以所取出的芯樣為基礎,對樁基的基本情況――包括樁基的長度,樁基的局部缺陷,混凝土的硬度和強度以及樁底的沉渣厚度和持力層的實際情況等――做出進一步分析與判斷[5]。通過該技術的運用,能夠對灌注樁的樁長和樁身混凝土強度以及樁底沉渣厚度進行有效的檢測,并能夠對樁端的巖土性狀做出準確的判別,并能夠因此得到基樁混凝土的質量等級。
(三)低應變檢測技術
低應變技術一般應用于鋼筋混凝土灌注樁方面以及預應力混凝土樁等,其優點十分明顯,通過該技術對樁基質量進行測試時,對設備的要求相對較低,檢測的速度也會更快,還會節省一定的成本低。該項技術的工作原理是:首先要在樁頂面施加低能量的瞬態或者穩態激振,目的在于樁能夠在相應的彈性范圍內完成彈性振動;然后,將因此產生的應力波向縱向進行傳播,最后,通過波動運力與振動理論,對樁身的完整性做出客觀的評價。這一技術的作用是十分明顯的,目的在于對基樁的完整性進行普遍的查找,并以此判定樁身的缺陷程度、位置和能夠進行彌補的措施等。
(四)高應變檢測技術
高應變檢測技術是以打入式預制樁為基礎逐步的發展起來的,到現在為止,試打樁與打樁監控已經成為其基本的功能。該技術的主要功能在于對單樁豎向抗壓承載力進行判斷,看其能夠滿足設計的需要。與低應變檢測技術相比,它也存在著一定的明顯的優勢[6]。比如,除了使用過程相對簡便、方便快捷外,在檢測的有效深度方面明顯優于低應變技術,尤其在判定樁身水平整合型縫隙以及預制樁接頭等缺陷時,高應變技術會對“缺陷”能夠產生的影響最初準確的判別,能夠得出缺陷程度在多大程度上影響豎向抗壓承載力的信息。
(五)聲波透射檢測技術
該項樁基質量檢測技術的工作原理在于:首先要在樁內預埋縱向聲測管道,并把超聲脈沖發射與接收探頭放到聲測管中,在管中要添加足夠量的清水,使其起到耦合的作用,然后,通過儀器發出周期性的電脈沖,并經由發射探頭進行發射,在穿透混凝土之后由接收探頭接收,并進一步的將其轉換成電信號,最后通過數據處理系統將接收到的信號參數進行綜合判斷與分析,從而得出混凝土各種內部缺陷的性質、大小、位置等信息和關鍵指標[7]。
(六)動力試樁檢測技術
該技術的出現是以應力波理論和振動理論為基礎的。在具體的建筑工程樁基質量檢測的過程中,其特點和優勢是十分明顯的。主要表現在:(1)而在高應變檢測中,凱斯擬合法和波形擬合法會交替使用,當然,兩者的過程和所采集的信號是保持一致的,在應用過程中的優勢也十分明顯――前者能夠對檢測結果進行及時的分析和處理,并能夠對檢測對象的數據進行估計和預測;后者則并不需要依靠凱斯阻尼系數進行檢測,相反其檢測精度卻達到了較高的水平,但是從計算過程來講,要較之于前者來說更加復雜;(2)檢測設備相對輕便,在檢測的過程中由于不同環節之間的吻合度較高,檢測過程更加快速,所產生的費用也相對較低;(3)在檢測的過程中,如果使用低能量時的瞬間或者穩定狀態激振,將會使得樁基在相應的彈性范圍內出現低幅的振動趨勢。
三、運用樁基檢測技術,提升建筑工程的質量
(一)提高檢測人員的業務水平,促進建筑行業健康發展
人是建筑工程領域中的第一要素,因此提高建筑工程檢測從業人員的技能和綜合素質就顯得極為必要。為此,需要對上崗的檢測人員進行定期或者不定期的技能培訓和職業道德教育,尤其要對相關的負責人進行相關的法律法規知識的普及和相關文件的學習工作,只要這樣,才能全面的提升建筑施工企業的質量意識,使其出具的報告更加準確和客觀,分析和判斷的結果更加符合客觀實際。此外,還應該通過現代化的技術手段使樁基質量檢測工作時時處于能夠被監控的范圍之內[8]。比如,通過網絡系統對樁基檢測的信息進行及時的,保證樁基檢測市場處于公開、透明的環境之中,使得檢測單位之間的競爭更加有序,這同時也能夠促進這一領域能夠沿著健康、快速發展的道路不斷取得新的進步。
(二)通過規范管理約束樁基檢測
在建筑施工的過程中,任何一個環節都應該注重管理工作的重要性,要加強其規范化建設,以《樁基檢測工作手冊》等相關的操作規程為依據,積極有效的開展業務工作,及時準確的對現場測量情況進行登記和記錄,全面的反映樁基檢測單位的工作實際,實現動態的管理。在這一過程中,要對其專業水平與道德素質相對較低的檢測單位進行必要的約束和業務限制,使樁基檢測行業的健康發展得到保障。
(三)構建行之有效的監管管理機制
為了提升建筑工程的質量,首先需要以《建設工程質量管理條例》的有關精神和具體要求為依據,全面的構建和完善建筑工程檢測的相關制度,尤其要對樁基質量檢測組織與樁基檢測工作的管理加以重視。此外,還需要最大限度的完善建筑工程與樁基質量檢測相關的法律法規。在政府方面,要建立行政主管部門的監督體系,強化對樁基質量的檢測監督與管理,在一些特殊的環節或者對樁基質量要求較高的環節,要體現強制性的執行力度。此外,應該號召和約束建筑工程施工單位,使其能夠按照國家現行的規范、規程對樁基進行質量檢測,只有達到驗收的便準,才準其進行后續的施工。
四、結束語
在當前情況下,建筑工程的樁基檢測已經成為一個新興的行業,對我們的現實生活正產生著積極的重要的影響。尤其是近30年來,我國建筑工程的施工建設取得了前所未有的成績,一些現代化有效的技術手段逐漸的應用其中,樁基檢測技術就是其中的一個大的類別。隨著我國經濟社會的不斷發展進步,樁基檢測技術不斷應用到了橋梁設計,高層建筑的規劃,重型廠房和港口碼頭的重建以及海上采油平臺的施工之中,樁基工程的可靠性正在不斷得到強化,相關技術在其中扮演的角色也越來越重要。
參考文獻:
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[5]王皓偉.談建筑工程樁基檢測中存在的問題與對策[J].建筑科學,2011,3:28.
[6]李萍.建筑工程中的樁基檢測技術的運用[J].建筑工程,2011,5:184-185.
樁基工程在建筑工程中已被廣泛應用,主要應用在重型廠房、建筑住宅、高層建筑、橋梁基礎以及其他基礎土建中。樁基工程的主要功能是把建筑上部荷載有效傳到深層穩定土層,穩定建筑基礎,進而減少建筑不均勻沉降現象,它的質量高低直接影響著建筑安全。對樁基采取樁基檢測技術系保證樁基工程施工質量的重要環節,利用成孔質量檢測、靜載試驗檢測、低應變動力檢測和高應變動力檢測等技術,通過系統分析對樁基進行檢測與評價,可保證工程樁基的施工質量。
關鍵詞:建筑工程、基樁檢測、技術、檢測技術
中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著我國經濟建設的迅速發展以及建筑技術的日益提高,樁基礎在城市高層建筑、工廠建設、鐵路建設以及商品房建設中被廣泛使用。隨著建設單位對工程質量要求的提高,樁基的設計施工檢測質量將直接影響建筑結構安全,基樁檢測技術發揮越來越重要的作用。在樁基礎的施工過程中,樁基檢測是一個不可缺少的環節。合理選擇樁基類型,科學施工樁基以及對樁基礎進行全過程質量檢測十分重要。
一、樁基工程質量檢測內容
樁基的質量最終表現在承載力上,盡管靜載試驗是最客觀的樁基檢測方法,然而它具有損性而且檢測周期長、費用高、設備龐大,難以對樁基進行大比例的質量及承載力普查。近幾年高應變動力測樁(PDA)的檢測方法縮短了檢測的周期,然而根據規范也只抽檢2%。由此可見,在樁基檢測中,需要各個檢測手段配合使用,利用各自的特點和優勢,靈活運用,才能夠對樁基進行全面準確的評價。
(1)成孔質量檢測
在灌注樁的施工中,成孔的質量直接影響到混凝土澆注后的成樁質量。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。如果樁孔的孔徑偏小,則成樁的樁尖端承載力減少,整樁的承載能力降低;如果樁孔上部擴徑,導致成樁上部側阻力增大,下部側阻力不能完全發揮,使單樁的混 凝土澆注量增加;如果樁孔偏斜,則會在一定程度上改變樁豎向承載受力特性,削弱基樁承載力;如果樁底沉渣過厚,使得有效樁長減少,直接影響樁尖的端承能力。因此,成孔質量檢測對于控制成樁質量尤為重要。
(2)樁的承載力的檢測
樁的承載力的檢測方法主要有靜荷載試驗法以及高應變動測法。
靜荷載試驗法包括基樁豎向和水平承載力檢測,主要用于檢測基樁承載力。其優點在于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。靜荷載試驗法檢測精度高,相對誤差在10%范圍內。
高應變動測法利用重錘對樁頂進行瞬態沖擊,使樁周土產生塑性變形,檢測樁頭實測力和速度的時程曲線。通過應力波理論分析,可以得到樁土體系的參數,分析樁身質量,揭示樁土體系在接近極限階段時的工作性能,確定樁的極限承載力。
(3)樁的完整性檢測
樁的完整性檢測方法主要有低應變動測法和聲波透射法。
基樁的低應變動測法通過對樁頂施加較低的激振能量引起樁身及周圍土體微幅振動,用儀表測量記錄樁頂的振動速度和加速度,再利用波動理論或機械阻抗理論對記錄結果加以分析,以達到檢驗樁基施工質量、判斷樁身完整性以及預估基樁承載力的目的。
聲波透射法利用超聲波在混凝土中傳播的聲學參數的變化,分析判斷樁身混凝土質量,在聲波傳播路徑遇到混凝土有缺陷時(如斷裂、裂縫、夾泥、密實度等),發生傳播時間延長、波幅減小、計算聲速降低、波形畸變等現象,分析混凝土的缺陷的大小、位置。
二、樁基檢測技術在工程上的應用
某辦公樓,是地上十四層、地下一層的高層辦公樓。辦公樓采用框架結構,基礎采用靜壓預應力管樁,總建筑面積為38818.6。進過現場勘查,場地的地基根據其工程特性的差異自上而下分為四層:粉土層、粉質粘土層、礫砂層和強風化泥巖層。基樁設計參數要求:樁徑為φ500mm;樁長為10~12m;工程樁總樁數為170根;單樁承載力特征值2000kN;混凝土強度等級為C40;樁端持力層為砂礫層。
本次工程針對場地環境和地質條件主要采用了如下幾種檢測手段:
①成孔質量檢測,檢測數量40個;
②試樁載荷試驗,檢測試樁數量3根;
③低應變動力檢測,檢測數量30根。
(1)成孔質量檢測
成孔至設計深度后即可進行測試。本工程中基樁成孔質量測試采用的儀器設備主要有JNc一型沉渣測定儀、JⅨ一3A型井斜儀、JJC―IA型孔徑儀、深度記錄儀、電動絞車、孔口輪等。
檢測結果:設計孔深介于10.45m-11.94m,頭測孔深介于10.60m-12.20m,所有檢測樁均大于設計要求孔深。實測局部最小孔徑介于451mm-471ram,局部最大孔徑介于524mm-633mm。實測垂直度介于0.68%~0.97%。均小于l%。實測孔底沉渣厚度介于80~100mm,均小于150mm。
以上結果可以分析出,成孔的孔深、孔徑、孔斜及沉渣厚度均能夠達到規范要求。
(2)靜載試驗檢測
本次工程中對試樁檢測過程中的3根試樁分別進行單樁豎向靜載試驗,檢測中使用的主要設備有武漢生產的靜載試驗成套設備RS-JYB(包括主機、中繼器、控載箱、5000kN千斤頂、位移傳感器等)、鋼梁、壓板等。
在測量時,采用錨樁反力裝置與配重聯合加載法,豎向靜載試驗,在試驗樁樁頂放置千斤頂再放主梁、次梁,同時在次梁上堆放預制樁作為配重。對樁的加載方式采用快速維持荷載法,加荷后隔15min讀一次數,每級荷載增量均為500kN,每級加荷時間為2h。
檢測結果:3根樁的極限承載力平均值為4000kN,極差為0,不大于平均值的30%。單樁承載力的特征值為4000=2.0=2000kN,在設計要求規定的范圍內。
(3)低應變動力檢測
根據《建筑樁基檢測技術規范》規定,低應變方法用于判斷樁身缺陷的程度及位置、檢測混凝土樁的樁身完整性,根據樁身完整性檢測結果給出每根樁的樁身完整性類別。
本次測量中,檢測儀器由采FDP204PDA型動測分析系統,在樁頂放置一只加速度傳感器,接受錘擊過程中產生的加速度信號,通過FDP204PDA型樁基動測系統放大和A/D轉換變成數字信號傳給微機。計算機處理信號后在屏幕顯示實測波形,每根樁布采集點一個,每點采集5~6錘信號。分析不同部位的反射信號,據此分析每根樁的樁身完整性。
檢測結果:I類樁28根,II類樁2根,總體滿足設計要求。
綜上所述,樁基工程質量檢測是一項全面、系統、綜合的工作,在實際工程中我們一定要結合具情況,利用成孔質量檢測、靜載試驗檢測、低應變動力檢測和高應變動力檢測等技術對建筑的基樁進行檢測,了解建筑中被測樁的樁身完整性和樁身混凝土質量,掌握被測樁樁身的基樁承載力水平與完整性程度,評判樁側樁端土支承能力,評價樁基質量,最終確保建設工程的質量。
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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).
關鍵詞:樁基施工;檢測;技術;對策
1、當前建設工程樁基檢測中存在的主要問題
現在我國的樁基礎施工技術相對以前已經有了比較大的發展,但是樁基質量的檢測技術還有待提高,在具體的施工中,很多地方還存在問題,會影響工程的質量。
1.1檢測單位軟硬件條件存在巨大差異
我國現在的檢測單位水平參差不齊,因為不同地區的經濟發展水平差異巨大,所以在樁基檢測的條件上差異也會很大,正常情況下,經濟發達地區的軟硬件條件都比較先進,科技含量也比較高,工作人員的整體水平也處于高端,在經濟落后的貧困地區就大大相反了,不僅各種檢測設備不齊全,檢測的技術落后,檢測的工作人員的素質和發達地區的差異更加明顯,經濟落后往往很難吸引人才。
1.2樁基檢測機構內部管理制度不健全
對于任何一項施工來說,健全的管理制度對于工程的完成都起到很大的作用,樁基檢測工作也是如此,但是根據目前的情況來看,我國還沒有很多企業建立了比較專業比較科學的管理制度,在實際的操作中,影響了施工的正常進行,導致工程的質量降低。
1.3檢測市場運作體系不規范
當前,可以提供建筑工程施工質量檢測服務的主要有兩類機構,一種是國有企業,另一種是民營機構。不同檢測單位的收費標準不一,導致不少資質較差的檢測單位為了爭取業務,采取低價競爭策略,而在得到訂單后為了保證獲利草率處理工作,嚴重降低了監測工作的客觀性和準確性。在實際工作中,經常會遇到檢測單位不具備檢測資質、或者將隨意捏造的檢測報告蓋章給送檢單位以節省檢測時間和費用;也有的單位在沒有經過系統檢測的情況下明碼標價出售檢測報告;也有的檢測單位在收受送檢企業好處后,違規操作,將原本不合格的檢測結果修改成合格,埋下了巨大的施工質量隱患。
1.4工程檢測報告結果脫離實際嚴重,報告不規范
1)檢測報告是檢測結果的體現,是檢測的記錄,所以它是體現樁基合格與否的主要依據,所以檢測報告的規范程度對樁基檢測工作十分重要。但是現在的檢測行業,不管是針對什么的檢測,檢測報告都存在很多問題,缺乏規范性,權威性,檢測的結果不能客觀的體現工程的實際質量。所以現在很多檢測報告都沒有說服力,大部分重視形式,在實際內容上沒有體現事實。
2)被檢測數據格式不符合有關規定,無法全面客觀反映工程具體問題。例如在對樁基施工管理質量進行檢測時,由于樣本容量較少,同時抽檢到了質量相對較好的樁基,這樣就導致整個檢測報告結論傾向于更為樂觀的結果,使得檢測報告嚴重背離實際情況,不利于施工單位進行技術整改,影響了工程質量。
3)國家行業應檢測內容與執行的規范不符,原始記錄潦草且涂改嚴重,觀測時間不充分,基準梁安置不標準,長度不夠,Q-S曲線、S-Lgt曲線采用手工繪制,誤差大,極限承載力標準值、基本值判斷不準。
4)低應變檢測采集的曲線一致性差、有的注意錘重、落距的選擇,錘擊力不夠,分析時選用的參數不合理。
5)同一個工程有不同版本的二套檢測報告。
2、建筑工程樁基檢測規范化
2.1完善各項規章制度
要嚴格按照《建設工程項目施工質量管理辦法》有關規定,不斷健全和完善建筑工程施工質量檢測管理制度,針對樁基施工質量檢測制定一套完善的工作方案和流程,為開展工程項目樁基施工質量檢測提供可靠的制度支撐。
2.2建立行之有效的監管機制和體系
國家的監管機制,對于樁基檢測工作的監督起著很重要的作用,政府加強了監督和管理,企業也不得不提高對質量的重視,所以政府要完善質量監管的體系,加強執法力度,對于不符合質量要求的工程堅決打擊,不能投入市場,這樣企業必然會加強質量監督。
2.3提高檢測人員的業務素質和道德素質
工程的完成主要由檢測人員來進行,如果檢測人員的業務技能不熟練,沒有很好的責任新,必然會導致檢測結果出現問題,所以要提高他們的業務素質和道德水準。主要通過培訓來提高他們的素質,這種培訓分為入職培訓和定期的學習,在新入職的員工在上崗之前,都要對其進行培訓,保證業務水平達標以后再上崗,對于所有的檢測人員,要定期組織學習,不斷提高他們的水平。
2.4強化管理體系模式化管理
管理體系要達到規范,就必須形成一種科學管理模式,有了科學的管理模式才能克服長官意識、隨意裁量、任意踐踏規范的不良行為。在加強檢測單位的內部管理工作的同時,積極鼓勵樁基檢測單位進行計量認證和ISO質量體系的貫標,建立健全行之有效的檢測質量保證體系。將各項管理工作落實到檢測工作的每個環節。
2.5加強管理工作的規范化
只要在管理工作上做到了規范化,檢測人員在實際的施工中才能做到規范化的操作,所以要加強管理工作的規范化,根據具體的規定,進行施工的規范。在檢測的過程中,要根據實際的檢測情況,填寫樁基檢測手冊,保證手冊內容的真實性,檢測單位要重視對手冊的監督和檢查,發現了問題立即解決,追查相關人員的責任。
2.6采用合同管理與市場監督約束樁基檢測
市場是工程質量最好的檢驗石,質量不符合要求的工程難以迎合市場需求,所以要重視市場對檢測質量的約束力,充分發揮市場的監督作用,再加上合同的管理作用,雙向的約束,提高檢測人員對檢測工作的重視,杜絕形式化的檢測操作。
2.7利用現代網絡技術促進行業健康發展
隨著科技的發展,各行各業的發展都能夠在科技的幫助下,取得一定的進步,樁基檢測施工也要充分利用現代技術,采取網絡管理信息資源,提高施工的效率。首先可以通過網絡管理信息資源,進行資源的轉換和交流,數據查閱時也更加方便,提高工作的效率;其次對于施工中存在的問題和解決程度,可以通過公共平臺公布給社會,讓輿論大眾監督檢測的質量,對工程本身的質量又多了一層保障。
3、結語
對于一項建筑工程來說,質量是非常重要的一個環節,是工程的核心,任何一項施工的質量都會影響整體施工的質量,樁基檢測工作也是如此,如果樁基檢測出現了問題,樁基施工就會出現問題,進而建筑就會出現問題,所以一定要重視工程的樁基檢測施工。本文分析了我國目前在樁基檢測工程中存在的問題,根據這些問題提出了一些解決的措施,希望這些措施能幫助樁基檢測技術的提高。
參考文獻
[1]陳文華.路橋工程樁基施工技術分析[J].建筑科技,2005(6)
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。
近年來,建筑行業的不斷發展吸引了各方關注的目光。人們對于建筑的實用性和質量都作出了新要求。我國在高層建筑的樁基檢測方面也隨著市場的變化與需要,制定了一系列的檢測規范與標準,這些法律性的條例對于高層建筑的施工起到了規范與約束作用,也促使樁基檢測技術人員不斷創新研究,研發出許多新的檢測技術。但是在檢測的過程中還存在著一些問題,影響檢測技術的發揮和檢測結果的準確性,從而影響建筑的整體質量。主要包括以下問題:
(一)檢測報告規范性和精確度不足。部分檢測技術人員在施工過程中對檢測結果編寫的精確度不能夠保證,所提供的檢測報告資料存在片面性,與國家規定的檢測標準還有一定的差距。而且有的項目的檢測結果編寫得比較模糊,不能得出準確檢測的結論,這樣在施工時就不能進行科學的指導,對工程的質量管理也不具備約束力。
(二)檢測體系不完善,檢測行為不規范。雖然我國已經對高層建筑的樁基檢測技術作出了明確的法律規定,但是就目前的市場檢測狀況而言,仍舊存在體系不夠完善,檢測行為不夠規范的現象。部分的檢測單位不具備檢測的基本技術要素,甚至有部分的檢測單位與施工單位勾結起來,篡改樁基評價等級,將工程中的三類樁改為二類樁,這樣就誤導了施工隊伍,為以后的建筑質量問題埋下了隱患。
(三)檢測單位內部管理不夠系統、規范。在目前的市場中主要有兩種檢測機構即法定檢測單位和社會中介檢測單位。但是在這兩種機構中都存在管理不夠系統和規范的問題,檢測人員的水平不能勝任檢測也不進行相關的培訓與提高,這樣就導致提供的檢測報告中數據不夠準確具體,檢測的項目內容不夠全面完整,也就不能提供準確的檢測數據,監督建筑施工的質量。
(四)檢測人員的專業技術素養不足。因為樁基檢測工作具有復雜性和隱蔽性,不管使用何種檢測方式都不可能完全準確地反映樁基的情況,檢測結果總會存在一定的誤差。隨著檢測人員的業務水平不斷提高,是可以提高檢測的質量的。但是,在目前的檢測單位中,檢測技術人員的專業素養還存在問題,不能保證檢測結果的準確性,往往會影響高層建筑的整體質量。
二、高層建筑工程中常見的樁基檢測技術
在目前的高層建筑檢測市場中常見的樁基檢測技術主要包括:成孔質量檢測、樁的承載力的檢測和成樁完整性檢測三個部分。
(一)樁基成孔質量檢測。在一些地形地質條件較為復雜的地方或者是在進行成孔施工時出現一些人為的操作誤差,都可能會造成樁基成孔時縮徑、塌孔等現象。這樣就很容易影響樁基的施工質量,從而影響整個高層建筑的質量。因而就要運用各種檢測技術進行成孔質量檢測,主要對樁孔的位置、垂直度等進行檢測。
(二)樁基的承載力的檢測。在對樁的承載力檢測時可以使用靜荷載試驗法、高應變動測樁法和靜動法,這都是在高層建筑樁基檢測中經常應用的方法。但是一般將靜荷載的實驗結果作為樁基承載能力的檢測標準。因為加荷速率在很大程度上可以影響樁基的承載力,而且靜荷載實驗中施加的荷載速率最慢,與樁基施工時的加荷速率最接近,這樣得出的檢測結果就能最大程度地與樁基施工時所承受的承載力保持一致。
(三)樁基完整性檢測。樁基檢測技術中對于樁基完整性檢測方法有明確的指導。主要采用低應變動力試樁法、鉆孔取芯法和聲波透射法等。一般來說使用較多的是低應變法,因為它具備了節約成本、操作方法簡便、施工過程快速的特性,而且在施工中施加到樁基上的壓力是很小的,通過輕微的震動還可以使樁基的內部更加牢固。
三、建筑施工階段樁基檢測應注意的問題
為了不斷提高樁基檢測技術在高層建筑中的應用,不斷提高建筑的質量和建筑的使用壽命,在施工檢測階段就應該根據以前檢測中所遇到的問題進行預防,并且采取相應的措施,這樣就可以保證檢測工作順利展開。
(一)樁基檢測技術要合理適當。高層建筑的施工過程較為復雜、繁瑣,因而在施工時進行樁基檢測同樣比較復雜和困難。而且因為高層建筑的選址、結構都不相同,因此在進行樁基檢測之前,樁基檢測的技術人員就要根據所處的地理環境、建筑的設計意圖等進行綜合性的分析與考慮,然后選取最適合本次工程的樁基檢測技術。而且為了保證檢測結果的準確性,可以在檢測過程中交替使用不同的檢測方法進行綜合檢測。多種方法結合,就可以互相補充和輔助,在作出檢測報告的時候也能將涉及到的項目情況進行詳細的描述,有利于對建筑質量進行評估,從而確保高層建筑的質量。同時還要兼具經濟與安全原則,節約施工成本。
(二)規范樁基檢測過程與步驟。當制定了詳細的檢測計劃后,在進行檢測時要嚴格遵守檢測過程的基本規范,規范安全檢測,減少不必要的損失。如果想要檢測樁基豎向承載力,就可以先對試驗樁進行樁頂處理,然后安裝固定好反力系統,接著將沉降觀測裝置和千斤頂放置到指定位置,并且逐漸加荷,記錄下加荷過程中記錄每個荷載值變化過程中的沉降值,最后根據收集的沉降數量繪制粗圖標,就可以直觀看出樁基豎向最大承載力了。
(三)選擇恰當的檢測工具。因為在檢測中所使用的方法不同,用到的檢測工具也就各不相同了。為了能夠根據樁基檢測結果準確判斷樁基質量,就要在檢測的時候選取適當的檢測工具。盡量減少檢測時因為人為因素導致的誤差,提高檢測的精確度。例如只需要使用鉆機就可以檢測灌注樁基的完整性了,不用再使用額外的工具,一方面造成檢測現場混亂,另一方面也會增加施工成本。因而檢測技術人員就要在不斷的檢測實踐中積累經驗,準確判斷檢測時所需的工具與儀器。
(四)檢測技術人員應該不斷提高檢測水平。要想保證高層建筑的樁基檢測結果的精確度和準確性,就要對檢測技術人員提出更高的要求。因為在檢測過程中,檢測技術人員要根據當地的實際情況、設計意圖、檢測的目的等多個方面的因素綜合來考慮,然后選取恰當的檢測方法和檢測工具,最后還要能夠對收集到的檢測數據進行整理匯編,并且對關鍵項目作出分析。因此為了保證檢測的質量和對未來建筑質量的判斷,就要選取專業技術素養高,有豐富的實踐經驗的工作人員進行檢測。
四、結語
關鍵詞: 建筑工程 基檢測技術 評析
中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
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。隨著我國城鄉建設事業的迅速發展,樁基工程越來越多,因而樁基工程檢測技術也就成為一個熱門而得到廣泛重視。特別是近10 年來,檢測領域取得了長足的發展,檢測技術更加趨于成熟和先進,有關樁基工程檢測的標準、規范相繼、施行,使樁基檢測工作進一步規范化,對保證工程質量起到了良好的作用。同時,樁基檢測技術是比較全面的、系統的以及綜合的應用技術,只有根據房屋建筑的實踐情況來選擇不同的、適合的檢測方法,并且使各種方法之間能夠相互配合、補充,這樣才能夠使其在樁基的檢測過程中發揮出最大限度的作用以及意義。
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
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關鍵詞:建筑工程 樁基檢測 超聲脈沖
1、建筑工程樁基檢測的主要方法
1.1滲透無損檢測
檢測建筑鋼結構過程中需要應用多種無損檢測技術,滲透無損檢測技術就是其中常用的一種。該檢測技術是將含有熒光料或著色料的滲透液施加在被檢測物體的表面,在一段時間后,滲透也將自然的滲透到被檢測物體表面缺口出。再將被多余滲透也去除,滲透液完全干燥后,將具有較強作用的介質(顯像劑)放置在被檢測對象表面,該類型的顯像劑對缺陷、缺口中產生的滲透也都有著不錯的吸附作用,在滿足光照的基礎下,被檢測對象缺口中滲透現象也將會得以顯現,從而達到最終的檢測目的。需要注意的是,滲透無損檢測技術在具體應用中,需要的時間較長,該方法在具體應用中具有一定局限性,只能在表面存在開口缺點的結構中進行應用,并且對被檢測對象表面光滑程度提出了很高的要求,如果表面存在鐵銹、氧化皮、涂料等情況時,被檢測物體表面的缺陷可能會被這些內容覆蓋,從而存在漏檢情況。
1.2超聲脈沖檢驗法
超聲波無損檢測在鋼結構檢測中也有著廣泛應用,該檢測方法主要適合在各類復合材料、鍛件、焊接及管材等內容的檢測,尤其是在一些厚度較大的工件的檢測中應用具有一定優勢。其檢測原理如下:探傷儀可以激發探頭,同時產生超聲波,超聲波在被檢測介質中依據特定的速度傳播,傳播過程中,若遇到異面介質,多數超聲波都會出現發射現象,利用相關儀器對超聲波進行處理后,對反射后的超聲波進行放大,然后通過示波器顯示,最終顯示鋼結構存在的缺陷。超聲波無損檢測技術中應用得到儀器相對來說較小,并且在具體檢測過程中具有低成本、短周期、速度快等優勢,因此在該技術在鋼結構無損檢測中得到了廣泛應用,并且從實際應用情況來看取得了不錯的成績。除此之外,利用超聲波無損檢測對鋼結構進行檢測,還可以對檢測對象中存在的缺陷進行精準定位,對于面積型缺陷也有著較高的檢測出效率,但是在應用具有一定的缺陷性,在應用中需要工作人員加以注意。例如,超聲波無損檢測技術的定性相對來說難度較大,可追溯性差,因此在具體應用中,容易受到定量及定性差,以及人為因素影響,因此在應用該方法前,需要對被檢測對象的幾何形狀、規格、材質等內容進行分析,確保各項內容都能夠達到使用要求,方可對該方法進行應用。
1.3射線法
此法利用放射性同位素輻射線,對樁基混凝土進行照射,通過接收儀對樁基混凝土的衰減、吸收、散射現象進行記錄。射線強弱的變化可以反映出混凝土質量的不同或其中所存在的缺陷,以北可以對樁的質量進行判斷。
1.4磁粉無損檢測
鋼結構中會含磁類原材料,檢測過程中,應用磁粉無算檢測技術,可以快速檢測到缺點所在。在檢測過程中,對磁性材料進行磁化處理,此時被檢測對象將會具有一定磁力,并且磁力的分布十分均勻,由于檢測對象并不會具有連續磁力線,這將會致使鋼結構工件表面磁力線出現一定程度形變,同時會存在漏磁場情況,漏磁場會吸附磁粉,此時通過光照技術,可以對磁痕進行探測,從而實現對缺陷的準確探測。在鋼結構檢測中,對磁粉探測技術進行應用,能夠提高對此類原材料的探測效率,該方法具有不錯的準確性和靈活性,具體應用中,可以通過控制被檢測對象的規格和形狀,提高檢測效率。
1.5樁基的動力檢測法
又稱為動力試樁,此法是相對于靜力檢測而言的,樁靜力檢測由于其試驗室的加荷過程比較慢,使得樁土產生的加速度微小,各部分隨時都處于靜力平衡狀態。而動力檢測法主要有高應變法和低應變法、聲波透射法等。
2、對于建筑樁基工程施工中的擇取手段分析
在實際的建筑工程樁基施工中,應當根據實際的施工需求,擇取較為適宜的技術手段,而后再根據施工區域的實際土質,參照工程中的項目施工需求,選擇較為適宜的樁基施工技術。在實際的樁基技術的擇取過程中,應當從以下幾個方面來進行充分的考慮。其一,應當根據工程的施工需求,比如,一些重型工業廠房的建設應當尤為注意,針對此種廠房建設的基樁技術的選擇就要擇取承載力度較大的樁基,進而有效避免后期的建筑物出現傾斜問題。其二,一旦工程的建筑施工中有應用精密儀器設備的需求,則要充分的考慮樁基震動的效果,要擇取防震動能力強,對整體的建筑工程震動影響較小的樁基儀器設備,從而保障其精度以及沉降都要滿足實際的施工需要。其三,在實際的建筑施工中,要盡可能地擇取一些較為優質的土壤類型,但是如果遇到土質腳軟的地質類型時,則要針對性的選擇防震效果較好的樁基,進而確保后期的樁基可以良好的實現抗震。
3、對于建筑工程中的樁基施工技術的實踐應用分析
在建筑工程中應用無損檢測技術,并不會工程造成不良影響。在通過無損檢測技術對待檢測工程完成檢測后,檢測率能夠達到檢測百分比。不同的無損檢測方法,受到材料因素和性質的影響,各種檢測方法相互之間能夠起到彌補作用,因材在具體應用中,要依據工程的情況,選擇最佳的檢測方法,從而提升檢測效率。
3.1依據技術規范進行檢測
樁基礎檢測工作目前主要的技術規范為《建筑基樁檢測技術規范》,里面包括了設計、驗收以及各種檢測的形式方法,另外,還對數據形式、樁基檢測方法、類別劃分、評價依據進行了規定,在一定程度上保障了檢測技術的規范化、標準化使用,近幾年,隨著樁基礎檢測技術的不斷發展,該項技術規范也在不斷的進步和發展,規定的內容也更加全面,在實際檢測中,要注意對技術規范的應用和遵守。
3.2針對不同的樁采用不同的檢測方法
隨著我國城鎮化的不斷發展,高層建筑在城市中越來越普遍,長樁也就應用的越來越多,在對長樁檢測時,應注意避免低應變反射波法的應用,因為低應變反射波法由于受激勵能量的限制,在長樁檢測中往往得不到真實有效的信息,無法對整個樁體尤其是樁體的下半部分的質量安全進行準確評價。如果基樁深入到巖土層時,巖土層具有較高的承載力,如果利用低應變反射波法則不能得到有效的檢測數據,這是因為低應變波發具有衰減快的特c,在樁端土層阻力作用下測試范圍較小,所獲取的樁基信息不完整。所以在進行樁基檢測時,要注意針對不同的樁基礎選擇不同的檢測方法,以便獲得更加客觀、真實的信息。
結語
基樁工程是建筑工程的根基,對于建筑工程質量安全有著重要的作用,基樁檢測技術的廣泛應用實現了對樁基的客觀真實評價,樁基檢測技術有多種形式和方法,在實際應用中,應針對不同的樁基礎選擇不同的檢測方法和技術,不同的檢測環節注意不同的細節,科學合理進行檢測,得到真實有效的檢測數據,確保檢測結果的真實可靠。
參考文獻
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