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關鍵詞: 樁基工程 檢測質量 控制
中圖分類號: O213.1 文獻標識碼: A
樁基工程質量決定建筑物的安危, 關系到國家和人民生命財產的安全。所以, 樁基工程質量控制是建筑工程質量控制的重要環節, 也是技術難度較大的一個環節, 質量檢測是樁基工程質量控制的必要手段, 檢測結果是樁基工程質量驗收的科學依據, 所以樁基工程檢測質量控制問題顯得至關重要。本文擬根據檢測技術規范, 結合實際檢測經驗, 提出幾點看法, 供同仁商榷。
1 建筑基樁檢測技術要求
1. 1 樁基檢測現行有效的依據規范主要是: 中華人民共和國行業標準 5建筑基樁檢測技術規范6 JGJ106- 2003 ( 以下簡稱5規范6)。5規范6規定: 工程樁應進行單樁承載力和樁身完整性抽樣檢測。現行5建筑地基基礎工程施工質量驗收規范 6 (GB50202- 2002)和5建筑地基基礎設計規范6 (GB50007- 2002)都以強制性條文的形式規定, 工程樁應進行單樁承載力檢驗,混凝土樁樁身完整性檢測也是上述兩規范質量檢驗標準中的主要項目。工程實際操作時, 宜先進行完整性檢測, 然后再有針對性地做承載力檢測, 以對整體施工質量作出評估。
1. 2 檢測方法的選擇目前列入5規范6的檢測方法有 7種, 即: 單樁豎向抗壓靜載試驗、 單樁豎向抗拔靜載試驗、 單樁水平靜載試驗、 鉆芯法、 低應變法、 高應變法和聲波透射法。這 7種方法是基樁檢測中最常用的檢測方法。對于沖孔樁、 挖孔樁和沉管灌注樁以及預制樁等樁型, 可采用其中多種甚至全部方法進行檢測; 但對異型樁、 組合型樁, 這 7種方法就不能完全實用 (如高、 低應變動測法和聲透法 )。因此在具體選擇檢測方法時, 應根據檢測目的、 內容和要求, 結合各檢測方法的適用范圍和檢測能力, 考慮設計、 地質條件、 施工因素和工程重要性等情況確定, 不允許超適用范圍濫用。同時也要兼顧實施中的經濟合理性, 即在滿足正確評價的前提下, 做到快速經濟。除中小直徑灌注樁外, 大直徑灌注樁完整性檢測一般可同時選用兩種或多種的方法檢測, 使各種方法能相互補充印證, 優勢互補。另外, 對設計等級高、 地質條件復雜、 施工質量變異性大的樁基, 或低應變完整性判定可能有技術困難時, 提倡采用直接法 (靜載試驗、 鉆芯和開挖 )進行驗證。樁的動測法是靜荷載試驗的補充, 不應也不能完全代替靜荷載試驗。
1. 3 檢測開始的時間對于低應變法或聲波透射法, 受檢樁混凝土強度至少達到設計強度的 70%, 且不應小于 15M Pa ; 當采用鉆芯法時, 受檢樁混凝土強度應達到設計值; 承載力檢測時, 除樁身強度應符合規定外, 尚應滿足土層休止時間的要求。
2樁身完整性檢測質量控制
2. 1對樁基工程質量進行檢測, 必須檢測樁身完整性。工程實踐證明, 常用的低應變動測方法對樁身完整性的檢測, 能較為可靠地發現一定深度范圍內基樁的質量問題 (如裂縫、夾泥、 縮頸、 離析等 )及其嚴重程度。隨著檢測技術的發展,現行技術已能對傳統的靜載荷試驗不能直接說明的樁身完整性問題作出定性分析, 并據此對樁進行分類, 便于發現問題,為基礎處理提供依據。
2. 2 對于水泥土樁, 則不宜采用低應變動測檢查樁身質量。這是因為水泥土樁樁材是水泥與原地基土進行攪拌混合所形成的一種樁體, 其樁身性質介于剛性樁與柔性樁之間, 它的剛度、 抗壓強度和抗側壓力作用小于剛性樁而大于柔性樁, 因而對其質量的檢測不能套用剛性樁的檢測方法。
2. 3鉆芯法可對樁身質量進行直觀定性分析, 能檢測樁身混凝土強度、 混凝土離析和膠結、 混凝土級配攪拌情況、 樁底沉渣 (樁身夾渣 )或樁底持力層情況、 基巖的承載力和完整性情況, 檢測結果準確率高。對鉆孔灌注樁、 人工挖孔樁而言,其直徑一般較大, 當對其樁身質量進行低應變動測后有質量問題需進一步確認時, 可采用鉆芯法檢測樁身質量。鉆芯法與超聲波透射法相結合, 可用于重要工程的大直徑灌注樁。
2. 4 基樁低應變法動測的關鍵是要取得準確、 可靠的測試信號, 所以現場檢測人員應操作熟練, 有豐富的動測信號分析經驗, 現場應及時排除干擾信號。遇到異常信號時, 應分析原因, 多換幾個檢測點, 特別對大直徑樁, 樁截面各部位的運動不均勻性會增加, 樁淺部的阻抗變化往往表現出明顯的方向性, 故應增加檢測點數量, 每個檢測點的采集信號不宜少于 3個, 通過疊加平均提高信躁比?,F場應保證采集到一致性好、真正反映基樁質量特性的動測信號。
2. 5樁頂條件和樁頭處理好壞直接影響測試信號的質量。因此, 要求受檢樁樁頂的混凝土質量、 截面尺寸應與樁身設計條件基本等同。檢測人員在分析動測測試信號時, 應仔細分清哪些是缺陷波或缺陷諧振峰, 哪些是因樁身構造、 成樁工藝、 土層影響造成的類似缺陷信號特征。另外, 根據測試信號幅值大小判定缺陷程度, 除受缺陷程度影響外, 還受樁周土阻尼大小及缺陷所處的深度位置影響。相同程度的缺陷因樁周土巖性不同或缺陷深度不同, 在測試信號中其幅值大小各異。因此, 如何正確判定缺陷程度, 特別是缺陷十分明顯時, 如何區分是Ó類樁還是 Ô類樁, 應仔細對照樁型、 地質條件、 施工情況結合當地經驗綜合分析判斷; 不僅如此, 還應結合基礎和上部結構型式對樁的承載安全性要求, 考慮樁身承載力不足引發樁身結構破壞的可能性, 進行缺陷類別劃分, 不宜單憑測試信號定論, 有疑問的必須驗證檢測, 以保證檢測的科學性、 準確性和公正性。
3 承載力檢測質量控制
3. 1 樁基是埋入地下的隱蔽工程, 其質量較難控制, 特別是就地灌注樁, 更易出現影響樁基安全使用的各種質量問題。單樁的極限承載力, 迄今也還不能象結構工程那樣, 單純通過理論計算予以確定, 因為樁的承載力與樁型、 樁材、 成樁工藝以及地層土特性等眾多復雜的因素有關。因此在較重大的工程, 要求通過一定數量的靜荷載壓樁試驗來確定樁的承載力,作為設計的依據。
3. 2 現在對樁基承載力的檢測, 常用的方法有靜載荷試驗、高應變法檢測。高應變法屬于動測法的一種, 其適用范圍受一定的限制, 在進行灌注樁的豎向抗壓承載力檢測時, 應具有現場實測經驗和本地區相近條件下的可靠對比驗證資料; 對于大直徑擴底樁和 Q) s曲線具有緩變形特征的大直徑灌注樁, 不宜采用本方法進行豎向抗壓承載力檢測。雖然靜載荷試驗比高應變法費用高、 所耗實驗時間長, 有時受場地限制等原因, 但是靜載荷試驗仍然是檢測基樁承載力最直接、 最準確、 最可靠的方法。
3. 3 為保證靜載試驗結果的準確性, 所有試驗儀器儀表必須經過計量部門檢定合格, 并在有效期內使用。當采用壓力表測定油壓時, 為保證測量精度, 其精度等級應優于或等于 014級, 不得使用 115級壓力表控制加載。當油路工作壓力較高時, 有時出現油管爆裂、 接頭漏油、 油泵加壓不足造成千斤頂出力受限、 壓力表線性度變差等情況, 所以應選用耐壓高、 工作壓力大和量程大的油管、 油泵和壓力表。
3. 4 靜載試驗在所有試驗設備安裝完畢之后, 應進行一次系統檢查。其方法是對試樁加一較小的荷載進行預壓, 其目的是消除整個量測系統和被檢樁本身由于安裝、 樁頭處理等人
為因素造成的間隙而引起的非樁身沉降; 排除千斤頂和管路中之空氣; 檢查管路接頭、 閥門等是否漏油等。如一切正常,卸載至零, 待百分表顯示的讀數穩定后, 并記錄百分表初始讀數, 即可開始進行正式加載。
3. 5 靜載試驗應保證有足夠的荷載反力, 試驗過程應及時補壓, 以使真實反映每級荷載作用下的樁頂沉降。為控制檢測質量, 加載到最后一級, 監理人員要到現場見證簽字。當樁身存在水平整合型縫隙、 樁端有沉查或吊腳時, 在較低豎向荷載時常出現本級荷載沉降超過上一級荷載對應沉降 5倍的陡降, 當縫隙閉合或樁端與硬持力層接觸后, 隨著持載時間或荷載增加, 變形梯度逐漸變緩; 當樁身強度不足樁被壓斷時, 也會出現陡降, 但與前相反, 隨著沉降增加, 荷載不能維持甚至大幅降低。所以, 出現陡降后不宜立即卸荷, 而應使樁下沉量超過 40mm, 以大致判斷造成陡降的原因。
參考文獻
[ 1]中國建筑科學研究院主編 # 建筑基樁檢測技術規范( JGJ 106- 2003)# 北京: 中國建筑工業出版社, 2003
關鍵詞:建筑裝飾裝修、行業發展、對策
中圖分類號:TS958文獻標識碼: A
前言: 為了更好的保護建筑的主體結構和完善美化的建筑物,因此需要對建筑物進行裝飾裝修,對于建筑物的裝飾裝修能夠彌補建筑中的不足之處,讓建筑變得更加適應人們的審美和對建筑物的需求。在現代化的建筑中,建筑物的裝飾裝修能夠彌補建筑中出現的瑕疵,使得建筑物更加的完美,質量的待進一步的提高。所以,在當今建筑物的裝飾裝修已經成為建筑完成的一部分。
1、建筑裝飾裝修行業存在的問題
1.1裝飾裝修施工無設計導致工程質量差
一些施工單位不按著安全的設計、施工標準和正確操作的規程作業,存在無資質的施工情況,從而造成裝飾裝修工程質量的低劣,人身傷害、財務損失的事件時有發生。
1.2裝飾裝修施工危及建筑的安全
在裝飾裝修施工的過程中,存在著隨意改變和破壞建筑的結構體,改變室內的分隔,增加樓層等現象,這些做法破壞了原始的建筑結構體系,降低了原建筑的設計承載能力,這將危及建筑物的安全及人民的生命財產安全。
1.3建筑裝飾裝修施工不符合防火規范
在建筑裝飾裝修的施工中大量使用易燃性的材料,電氣等安裝的設備不符合安全用電規程,存在著非常大的火災隱患。
1.4建筑裝飾裝修技術力量薄弱
近年來,建筑裝飾裝修市場高速發展,但是建筑裝飾裝修技術人才的成長和培養相對滯后,尤其高級人才更顯匾乏。這種情況反映在裝飾裝修工程中,出現了許多工程質量事故,以及粗制濫造、藝術性不高等裝飾裝修工程。
1.5建筑裝飾裝修行業管理薄弱、市場秩序較亂
一些不具備設計、施工資質和質量無保證能力的企業隨意承攬裝修工程,有的項目被層層轉包或以包代管,致使建筑裝飾裝修工程質量無法得到保證。住宅等裝飾裝修項目分散,量大面廣,相關管理部門無法做到全面、有效地管理與監督。
1.6無資質從業帶來建筑裝飾裝修質量安全隱患
持有住宅建筑管理部門頒發的建筑裝飾施工資質的裝飾裝修企業,能夠加強對從業人員的質量和安全管理培訓,嚴格執行建筑裝飾施工技術操作規程,具體包括現場勘察、圖紙設計、質量安全管理、資料整理、竣工驗收、跟蹤服務等程序,保證了施工項目的質量和安全。近年來,正規裝飾企業的建筑裝飾工程無一例質量、安全生產事故發生。不具備建筑裝飾裝修專業資質的企業或臨時裝修隊伍承接了大部分公共建筑裝飾工程和90%以上的住宅室內裝飾裝修工程,但基本處于無序監管狀態,其共同特點如下:無企業資質,普遍存在管理落后、不熟悉基本建設程序的問題;絕大部分從業人員不具備從業資格,由于沒有經過基本素質培訓,缺乏必要施工素質和能力;這些企業或臨時裝修隊伍一般承接施工規模小且周期短的工程,快進快出,對工程不承擔或無力承擔質量安全責任,因而監管難度大。突出的裝飾裝修質量安全隱患表現在如下幾個方面:隨意改變承重結構,任意增加建筑荷載,留下建筑結構的安全隱患;不按操作規范進行用電,具體表現在施工過程中嚴重超負載用電和室內布線不規范、偷工減料,由此留下建筑物的火災隱患;裝修選材以次充好,大量使用含有甲醛、苯、氧、氨等有害物質超標材料,給裝修家庭得成員帶來健康危害。近年來,建筑裝飾工程因質量、安全、擾民等問題導致的投訴上訪事件居高不下,給社會帶來許多不安定因素。
2、建筑裝飾裝修行業提出的建議
面對裝飾裝修行業的好形勢和裝飾裝修行業存在的問題,只有認真研究加以解決,才能更好地引導建筑裝飾裝修行業健康、快速地向前發展。
2.1加強建筑裝飾裝修行業的管理
針對建筑裝飾裝修行業存在的問題,首要的工作是要加強建筑裝飾裝修行業的行業管理。解決建筑裝飾裝修施工中無照經營的混亂問題;堅決取締無證、無照、無技術的“三無”裝飾裝修施工隊伍;杜絕假冒偽劣、不合格的裝飾裝修材料及其制品流人市場;杜絕施工單位在裝飾裝修施工中偷工減料、粗制濫造行為及違章事故的發生。
2.2努力提高建筑裝飾裝修設計水平
施工單位應轉變傳統的建筑裝飾裝修設計觀念,在考慮建筑內部空間功能合理的同時,應注意考慮環境效益、藝術效果和時間效益。在建筑裝飾裝修設計中要著重解決如何弘揚我國優秀的傳統文化與現代裝飾裝修相結合;如何處理大環境和小環境的關系,特別是在街區店鋪的裝飾裝修設計中,如何改變雜亂無章、缺乏統一協調、整體美觀等問題。在居室裝飾裝修中,要研究適合不同層次消費者的需要,從裝飾裝修設計人手,因地制宜地推出不同層次的樣板間,供用戶選擇,以引導人們正確、合理消費。
2.3大力培養建筑裝飾裝修技術人才
為了提高建筑裝飾裝修行業隊伍的素質,必須從培養人才人手。可開辦各種形式的培訓班和不同層次的學校及相關專業,培養不同層次的專業技術人才,以提高裝飾裝修行業隊伍的技術素質。
2.4促使裝飾裝修材料不斷更新換代
企業應重視新型裝飾裝修材料的開發和研究,研制更多的輕質、高強、耐火、無毒、美觀、經濟的裝飾裝修材料,使建筑裝飾裝修材料綠色化,滿足裝飾裝修市場的發展需要。
3、建筑裝飾裝修行業發展的措施及對策
3.1培育開拓創新的建筑裝飾裝修骨干企業
強化建筑裝飾裝修企業的資質管理,嚴格執行建筑裝飾裝修企業資質準入制度。已獲得工商營業執照仍未取得建筑業裝飾裝修資質的企業,應及時申報建筑業裝飾裝修資質。未取得建筑裝飾裝修資質的企業,不得從事建筑裝飾裝修工程的經營行為。同時,加大對企業的政策和資金扶持力度,打造一批立足本地、開拓外地的龍頭骨干企業,爭取到“十二五”末,培育實力強、信譽好、年生產能力過億元的裝飾裝修龍頭企業,以及重管理、懂質量和信譽好的骨干企業。另外,從政策宣傳、規范普及、技能培訓和人才引進等方而提高從業人員的整體素質,使建筑裝飾裝修行業向管理化、規范化和技術化的方向發展。
3.2打造結構優化的建筑裝飾裝修產業鏈
引導有條件的建筑裝飾裝修企業向產品多樣化、加工現代化、組裝專業化和服務社會化方向發展。政府和職能部門應從政策、資金、技術、人力資源等方而加大對企業的指導和扶持力度,調整和優化產業結構。充分發揮龍頭骨干企業的中堅作用,引導企業在創新設計、施工技術、人才培養、提高資源利用率等方而起表率作用,由此推動建筑裝飾裝修行業的快速健康發展。
結束語:我國裝飾裝修行業隨著房地產市場的紅火也走向成熟與理智,行業的管理水平也會隨之提高,行業的發展也會促進企業軟硬件的快速發展。在這樣的市場背景下,如何更有效地控制企業成本、提高工作效率,提升企業核心競爭力,是擺在眾多裝飾企業管理者面前永不休比的話題。企業欲在市場上立于不敗之地,就必須進行信息化建設,具有“科技為先導,管理為根本”的管理思路,企業進行信息化建設已經成為時下國內裝飾企業迎接新經濟時代的挑戰、成為新經濟的主體、在市場競爭中的制勝武器。國內裝飾裝修行業還沒有一整套與之相適應的信息化管理平臺得到行業的認可與推廣,因此,這才是我國裝飾行業發展必須突破的瓶頸之一,才是進行全面信息化建設的迫切任務。
參考文獻:
[1]韋天然.論我國建筑裝飾裝修行業的發展[[J].企業科技與發展:下半月,2011(6).
關鍵詞:低應變;無損檢測;灌注樁缺陷;難點技術
本論文為四川理工學院大學生創新基金項目《樁基礎低應變無損檢測中缺陷的定位與定量分析研究》(201410622030)結題論文。
文獻標識碼:A;
一、引言
在建筑工程中,人工挖孔灌注鋼筋混凝土樁是一種普遍采用的基礎形式,但在施工中由于施工條件、技術和外界偶然因素的各種影響,導致樁體出現斷樁、頸縮、擴頸、離析、空洞等各種質量缺陷。在現行的各種基樁檢測技術中,低應變無損檢測技術以其檢測方便、費用低廉而成為各類方法的首選[1],應用廣泛,但同時也存在精度偏低,對于一些特殊缺陷情況容易誤判的情況,本文在總結了大量實踐中的案例后,對檢測中的難點作出了相應的分析。
二、基本原理
在該法中是采用在樁頂用小錘振擊樁頭產生振動波,波在樁體中傳播,遇到各種缺陷或者到達樁底時則會產生一系列反射波,通過設在樁頂的傳感器(采集速度、加速度)來收集到的各類反射波形,通過各類反射波形的變化來分析樁體的密實度并劃分樁體類型。
三、檢測方法
樁基動測儀采用中國科學院武漢巖土力學研究所生產的RSM24FD型樁基動測儀,并備有速度傳感器4個,力錘1個。被檢測樁均被鑿去浮漿及破損部分,露出新鮮密實的混凝土,每根樁布置2-4個檢測點。檢測實施步驟為:力錘敲打樁頂―反射波信號輸入樁基動測儀―在動測儀中設定參數―處理數據―輸出結果―打印結果。
根據基樁檢測規范[2],依據波形特征,結合樁身砼的等級要求,將工程樁身結構的完整性定性劃分為四類,依次如下:①Ⅰ類樁,樁身完整;②Ⅱ類樁,樁身輕微缺陷;③Ⅲ類樁,樁身明顯缺陷;④Ⅳ類樁,樁身嚴重缺陷。實際上現階段只能做到將樁體完整度大致分為4類樁體,但對于具體缺陷則無法更深入的分辨,本課題在大量工程實踐遇到的病害樁體中,總結出根據波形特點確定各類缺陷的規律,在一定程度上彌補了該技術在此方面的不足。
四、各類缺陷分析
(一) 擴徑樁
樁身中部某處的等效直徑大于規定的直徑就稱為擴徑樁[3]。在大量的工程實踐中,共發現32根具有此類缺陷的樁體,此類樁體的檢測波形曲線,一般在初始階段連續出現密集的2個峰頂,2個波谷,波谷振幅大于波峰的振幅,在2-3個震蕩之后波形迅速耗散,直至為0,見圖1。
(二)縮徑樁
樁身中部某處的等效直徑小于規定的直徑就稱為縮徑樁[4]。在本課題研究中所經歷的大量工程實踐中,共發現28根具有此類缺陷的樁體,樁徑在0.8-1.2m之間。其檢測波形曲線,一般在初始階段連續出現密集的2個峰頂和波谷,波峰和波谷的振幅越來越小,在2-3個震蕩之后波形迅速耗散,直至為0,見圖2。
(三) 空洞
樁身中部某處存在沒有混凝土充填而導致的空白地方就稱為空洞。這可能是由于混凝土振搗功率或振搗時沒充分覆蓋所有區域而造成的,這類缺陷在混凝土灌注樁中存在一定比例,它對于混凝土灌注樁的強度有較大的影響,一定程度上削弱了混凝土灌注樁的承載力。在大量的工程實踐中,共發現30根具有此類缺陷的樁體,見圖3。
(四) 斷樁
樁身中部某處產生混凝土的完全斷裂,或者僅靠鋼筋相連的樁就稱為斷樁。其波形曲線一般出現1個波峰,1個波谷,波形曲線本身無太多震蕩,屬于低頻大信號,見圖4。在大量的工程實踐中,共發現19根具有此類缺陷的樁體。
(五) 離析
樁身中部某處的混凝土出現粗細顆粒和水分的分層,造成局部混凝土的密度偏低,稱為離析。其波形曲線一般出現3個波峰,且其波峰峰頂呈逐漸下降的趨勢,波峰之間的時間間隔大致相等,見圖5。在大量的工程實踐中,共發現36根具有此類缺陷的樁體。
四、 其他因素分析
實際上,在對波形曲線的形狀進行分析判定時應結合地質資料和施工紀錄等相關的資料進行綜合分析。應力波在傳播過程中不僅受到樁體自身阻抗變化的影響,還會受到樁周地質情況改變的影響[5]。比如當樁體從硬土層穿越到軟土層時,此時應力波會產生出類似縮徑情況的曲線,這樣就可能造成誤判,導致合格樁被挖出重新施工,造成經濟損失。其他的如土層中分布有地下水也會增大誤判可能[6]。因此在對整個低應變檢測技術的缺陷排查中,除了對波形曲線本身的特征進行分析以外,在后續研究中還要著重對地質情況影響波形曲線的狀況進行深入研究。
五、 結束語
事實上采用低應變檢測技術方便實用外但精度較低,容易誤判,對具體的缺陷還需要采用其他方法來輔助分析,才能對一些具體缺陷有更準確的判斷,從而增加該方法的適用性和準確性。
參考文獻
[1] 王登杰.反射波法低應變樁基檢測探討[J]. 山東大學學報(工學版). 2011 .25(17):63-65.
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[3] 王靖濤.樁基礎設計與檢測[M] 武漢 華中科技大學出版社 2005:78-82.
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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:
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【關鍵詞】樁基;小波變換法;樁身完整性;低應變實測信號
1引言
近幾十年來,隨著混凝土、新型打樁機和成孔機器的采用,樁的形式越來越豐富,其強度顯著提升,適用范圍越來越廣泛。針對樁基檢測技術研究與應用問題,越來越多的學者對此進行了研究,并取得了一系列的成果。陳啟魁等[1]基于各種對樁基檢測的研究,分析了鉆孔取芯法、低應變法、聲波透射法等檢測技術在建筑工程中的應用。葛天興等[2]以某實際樁基工程為背景,基于低應變反射波法的理論,評估了低應變反射波法在該工程中的應用效果。王春慶等[3]開展了低應變反射波法檢測樁基淺部缺陷的研究,對該樁基檢測的效果進行評析。王飛等[4]利用小波分析進行低應變檢測數據處理,檢測了樁基淺部缺陷。肖家友等[5]基于某樁基工程背景,開展了一維連續小波去噪在多缺陷基樁檢測中應用的研究,分析該樁基檢測法的效果。張敬一等[6]利用小波變換的反射波法對某實際工程的樁基進行檢測。本文結合某樁基工程背景,論述了小波變換法理論,進行了縮徑缺陷類型樁分析和斷樁缺陷類型樁分析,詳述了如何利用小波分析對檢測的低應變檢測信號進行處理,從而判定樁身完整性。
2小波變換法理論
1980年,MORLEF對地震數據進行分析時,首次提出了小波變換理論,作為以傅里葉變換理論為基礎所衍生出的全新理論。該理論有效彌補了傅里葉變換存在的不足,在時頻分析和處理領域具有極為重要的作用。現階段,該理論已在模式識別、信號處理過程中得到了廣泛運用。該理論與傅里葉變換理論的區別,主要是其在頻域、時域中均能夠表現出相應的局部化特征,可被用來分析目標信號對應各頻率子段并得出正確的頻率信息,為后續信號分類的工作的開展提供支持。小波變換將信號視為小波系數,指出可利用小波系數對信號進行描述。對其進行分類的依據如下:首先,是對稱性。要想避免信號出現畸變或是失真的情況,關鍵是要增強其對稱性,并通過增強對稱性的方式,使信號重構精度得到優化。其次,是正則性?;谠摾碚搶D像、信號進行重構,通常可保證所得到全新圖像、信號具有理想的平滑性。最后,是支撐長度。若頻率、時間為無窮大,則將有限值收斂至0的長度越短,區分奇異點的效果越理想。對其進行計算的步驟可被概括如下:第一步,確定小波函數,保證所選擇小波、計劃分析信號的起始點處于相同位置;第二步,對二者逼近程度進行計算,計算所得數值越大,說明信號和函數波形越相似;第三步,沿時間軸向右平移小波函數,重復以上步驟,直至小波函數覆蓋全部的信號長度;第四步,對小波函數尺度進行伸縮,重復上述步驟,得出最終結論。
3工程案例分析
3.1工程概況
本文以某公建工程試樁檢測為背景。該工程基礎采用樁基礎,樁基為直徑0.8m,樁長約6m的后注漿灌注樁。該樁基的單樁承載力特征值為3300kN。
3.2縮徑缺陷類型樁分析
本工程采用低應變法采集數據。從低應變實測曲線可以看出,直達波和樁底反射現象較為明顯,在判定樁身完整性時,由于信號受干擾,對樁身缺陷位置的判定受到影響。對低應變實測信號開展小波分析,該樁的檢測曲線呈低頻正弦波形振蕩趨勢,樁底反射可以清晰地看到??膳卸渡頊\部位置有缺陷。進一步分析可知,在時間0.46ms時,第7階高頻信號突出,對比實測曲線可知,實測信號在該時刻缺陷信號也顯著。在實測信號中同樣將第7階信號剔除,并重構。將實測信號與重構信號對比可知,在時間0.46ms時,缺陷信號突出現象減弱,可見,第7階信號為缺陷信號。有效信號的振幅弱于初至波,有效信號在分析時會被掩蓋,同時樁底反射信號不能判斷樁身完整性。因此,剔除實測信號中的樁底反射信號和初至波之前的信號,得到圖1帶干擾信號和剔除干擾信號。從圖1中可以看出,缺陷信號主要在3350~3600Hz范圍內,其中1400~3350Hz的信號無意義,因此,剔除該段信號。對圖1中的信號進行分析,得到圖2所示結果。因為干擾信號屬于低頻信號,因此,剔除第1至第7階中頻率最低的第7階信號。第7階信號的頻譜如圖3所示。對比圖2和圖3可知,第7階信號主要集中在200~600Hz,與干擾信號所分布范圍一致,因此第7階信號易于分解。經過小波分析的處理,干擾信號被很好地壓制,同時有用的特征缺陷信息被保留??梢姡〔ǚ治龇茌^好地處理樁基檢測的數據。經過處理后的信號可以看出,缺陷信號在時間1.84ms處尤為清晰,可判定該處為縮徑缺陷位置。
3.3斷樁缺陷類型樁分析
結合該工程另一根樁的低應變實測曲線進行分析可知,低應變曲線信號呈現顯著的振蕩現象,且各峰值等間距出現。188可見,應力波在某處遇到顯著的波阻抗,信號不易傳至樁底位置,因此,無樁底反射信號出現。進一步觀察該曲線可知,在距樁頂1.8m處樁身發生斷裂,之后的波峰呈現周期性出現。
4結語
本文詳述了小波變換法理論,結合某樁基工程利用低應變法檢測樁身完整性。具體進行了縮徑缺陷類型樁分析和斷樁缺陷類型樁分析。詳述了如何利用小波分析對檢測的低應變檢測信號進行處理,從而判定樁身完整性。從研究結果可知,斷樁檢測的低應變實測信號不同于其他類型的缺陷樁的檢測信號。這是因為混凝土的波阻抗遠遠小于空氣的波阻抗。對于某工程而言,低應變曲線信號呈現顯著的振蕩現象,且各峰值等間距出現。可見,應力波在某處收到顯著的波阻抗,信號不易傳至樁底位置,因此無樁底反射信號出現。
【參考文獻】
[1]陳啟魁,吉林濤.淺談幾種樁基檢測技術在建筑工程中的應用[J].河南科技,2013(13):147-148.
[2]葛天興.樁基檢測中低應變反射波法的實踐應用[J].河南科技,2014(18):60-61.
[3]王春慶,陳輝.低應變反射波法檢測樁基淺部缺陷的效果分析[J].工程地球物理學報,2013(2):259-263.
[4]王飛,劉東甲,盧志堂.小波分析在低應變檢測數據處理中的應用[J].工程地球物理學報,2011(4):487-491.
[5]肖家友,凡友華,倪艷春.一維連續小波去噪在多缺陷基樁檢測中的應用[J].礦冶工程,2008(5):13-17.
【關鍵詞】超聲波ct技術;橋梁樁基;檢測;應用
引言
在建設橋梁的過程當中,一般都采用鋼筋砼灌柱樁基礎,這樣的結構往往由于施工出現瑕疵而影響這個橋梁的整體安全。因此,橋梁基礎的質量安全問題也就成為檢測環節當中的重中之重。然而以往的檢測方法往往要求對橋梁的主體結構進行取樣,這多少都會影響橋梁的整體性以及一致性。而超聲波ct技術則完全不用擔心影響橋梁的美觀性,也不用通過對橋梁進行取樣,簡單的操作,高精度的測量,檢測結果的清晰使現在我們對于橋梁的檢驗程度越來越高。
1 超聲波ct技術的檢測方法
超聲波ct的檢測主要是在橋梁樁基澆注的過程當中,檢測人員會沿著樁軸的外側放置一些用于檢測數據的聲測管,這種聲測管可以對于橋梁樁基內部的缺陷進行探測,探測的方法主要有兩種,分別為對測法和斜測法。當檢測人員接收到聲測管發出的信號之后,會根據這些信號編輯成衡量樁基構造的參數,然后根據這些參數的統計與分析,就可以確定缺陷發生的大致范圍,最后通過精確的定位得出發生缺陷的具置。當然這種測試方法有一定的局限性,測試結果只能確定缺陷的大致范圍,對于缺陷的具體情況比如缺陷的大小,分布范圍無法做出精準的測算。這樣的結果可能對于以后的檢修工作產生一定的困難。因此,在運用超聲波ct技術的同時會適當的加入一些成像無損技術,這樣就可以解決上述未曾解決的對于缺陷大小,分布情況的問題了。這種高端的技術不僅可以得出精確的檢測結果,同時對于樁基內部的情況也可以做出清晰的圖像以供參考。
2 超聲波成像技術應用樁基檢測的原因
超聲波ct技術原用于醫院的診斷當中,而正是因為在醫學診斷當中的廣泛引用,提高了超聲波ct技術的重視。這種技術是以提高射線理論的旅行實踐來延遲借助古典radon的變化實現反演。而后來又發展出通過波動方程為基礎的層析成像方法,這種方法主要應用于固體介質的檢測,目前針對煤炭資源的開采,石油的發掘以及對于各地地質的勘探,并且得到了廣泛的應用。由于這種方法能夠清晰的識別缺陷,同時還具備較高的分辨率,因此對于橋梁樁基的檢測也有較高的效用。對于樁基的檢測主要有樁基結構的穩定以及承載能力,同時還可以檢測出疏密程度,空洞,夾泥等現象。
3 超聲波ct技術的工作步驟
超聲波ct技術主要包括對于數據的采集,對于數據的處理以及結果的研究這三個階段。在這三個階段當中,最關鍵的就是對數據的處理,數據處理主要包括以下步驟,第一進行模型的建立以及參數化,第二對數據進行正演計算,第三部進行反演以及圖像的重建,第四步對反演的結果進行分析。而在這些步驟當中正演的計算以及對于反演圖像的分析是最重要的。下面主要介紹其中最重要的正演計算過程。
根據彈性波波傳播理論以及ct技術的不同,超聲波技術可分為大致的兩類,第一種就是波動方程層析,這種方法是在波動方程上將微分波場進行反投影,同時根據運動學的基本規律對層析成像的投影進行計算,這種方式計算的過程較為簡單,操作方便,但是精度相對較低。第二種方法就是射線理論層析成像。這種方法忽略了地震波動力學的特征,是在射線路徑上將橋梁的內部構造進行反投影,然后同樣根據動力學的特征以及層析成像技術對結果進行計算。這種方式的操作較為繁瑣,需要耗費大量的實踐,但是精度較高。而對成像投影的計算方法還有很多種,例如打靶法,近似彎曲法以及彎曲法等等,這些方法也都在不斷的探索當中,相信在逐漸的進展中會取得不錯的效果。
4 對于成像結果的數據處理
超聲波ct技術對樁基檢測之后,儀器會顯示多種圖像的數據,這些數據能夠真實的反映出砼結構內部的實際情況,要解讀這些數據,一般要采用一個超聲波層析成像軟件的系統,這種系統是利用vb語言開發的,它的系統核心主要完成對圖像的正反演數據的處
理。在對正反演數據進行處理的過程當中,主要有四種層析反演方法,分別是最小二乘共軛梯度,代數重建方法,奇異值分解方法以及lsqr方法。使用該系統可以根據使用者所選的反演算法進行層析圖像的數據處理。而這些選擇只需要在系統的主界面上就可以輸入。
5 超聲波技術的發展前景
由于超聲波技術在橋梁樁基的檢測中不僅對樁基沒有損傷,而且檢測效率較高,方法較為簡便,能夠直觀的看到檢測結果,因此超聲波檢測技術在以后的檢測技術手段中必然占有很高的地位。
首先超聲波技術會逐步應用到三維層析成像。普通的層析成像是將立體的檢測對象分解成為二維的薄片,然后對很多的二維薄片進行缺陷分析,這種方法不僅耗時耗力,同時檢測結果容易出錯。相反,三維層析成像不僅可以直觀的反映出檢測對象的缺陷分布,同時加入超聲波技術,還可以極大的降低內存的消耗以及cpu的占用情況,同時三維層析成像加入超聲技術,還可以降低正反演的計算過程,計算過程也降低了很多。因此,這種技術在以后的探測領域必將得到很好的發展前景。其次就是多參量層析成像方向。以往的聲波層析技術知識根據單一的觀測數據進行反演單一的物理量,同時各個物理量之間聯系萬千,如果想確定每個物理量的準確值,難度很大。而如果將多參數同步反演加入超聲波的成像研究方法,就可以實現多種參數同時求解。而這種反演方法對于多參數的多分量的分析無疑是最佳的辦法。最后就是基于波動方程的層析成像?;谏渚€理論,在橋梁樁基中的層析成像方法由于具有較高的信噪比,傳播方式單一,具有一定的局限性,而如果波動方程的層析成像應用超聲波技術,會克服以上的缺陷,同時超聲波技術還可以提取樁基中的全部信息,這比僅僅利用射線跟蹤層析成像更能直觀的反映其中的結構內容,因此也必將成為未來層析成像的重點發展方向。
6 結語
通過上述的分析我們可以得知,超聲波ct技術應用于橋梁樁基的檢測,具有較高的分辨率,反映情況真實準確,并且具有很好的靈敏度,特別是對于缺陷的定位具有其他方法不可比及的精度。然而這種方法也有它的缺點,成本高,一些小的工程很難想象應用這種檢測方法,因此如何降低成本,更加完善超聲波ct檢測技術的系統功能成為我們需要開展的重要課題。
參考文獻
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關鍵詞:地基基礎;檢測;探討
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A文章編號:
1 地基基礎檢測中常見的問題分析
1.1對檢測機構缺乏規范性管理
目前,我國的建筑工程檢測機構具體分為兩部分:其一是國家指定的檢測機構,其二是中介檢測機構。由于檢測機構的不統一,致使在具體的檢測流程存在諸多問題,給工程質量埋下的隱患。如,壓價、壟斷經營等常有發生。個別的檢測單位,為了適應殘酷的市場競爭,甚至出賣檢測資質,或將空白的檢測報告出售給無檢測資質的單位及個人,這些現象都對工程檢測的質量產生了極大的影響,因此,必須對檢測機構進行規范化管理,從根本上杜絕這些現象的發生。
1.2地基基礎檢測工作存在安全隱患
近些年來,在地基基礎檢測工作中人身傷亡事故頻發,原因在于地基基礎檢測與建筑施工是交叉進行作業,所以,致使地基基礎檢測人員身處的工作環境較差,安全隱患較多。例如,在地基基礎檢測工作中一般都應用聲波投射法、低應變法、輕型動力觸探法等方法,由于這些檢測方法都是在施工過程中交叉進行的,因而從很大程度會給檢測人員的人身安全帶來隱患,因此,在使用各種方法進行檢測時,必須有相應的安全防護措施。
1.3檢測結果欠缺精確性
主要表現在以下3個方面:
1.3.1 某些單位沒有編制周詳的檢測方案與計劃,或編制的檢測方案較為簡單,未能對檢測作業起到良好的指導作用;
1.3.2 應該引用或反映的資料不全面,所得數據不準確,致使檢測結論過于簡單或含糊了事;
1.3.3 沒有按照相關規范進行檢測,導致原始資料涂改嚴重,未能給予足夠的觀測時間,極限基本值與承載力標準值判斷不準確,具體操作不規范,從而導致檢測結果存在較大誤差。
1.4檢測人員綜合素質有待于提高
由于建筑工程質量檢測機構內部未建立健全內部管理制度,對于檢測人員的管理較為松散,致使檢測人員的整體綜合素質不高,甚至有些不具備相應專業技能職稱及技術水平的人員也參與到檢測工作中,使其在不能嚴格執行相關規范要求的情況進行作業,致使檢測資料和結果欠缺科學性、嚴密性、規范性。
1.5 地基基礎檢測過程有待于進一步加強
對于地基基礎檢測工作需要加強過程管理和控制,每個檢測單位和施工單位都對基礎檢測工作有明確的規劃和設計,但是更多的是重視檢測的結果,忽略了地基基礎檢測的過程控制。過程控制環節的弱化,有可能導致數據收集的可行性、科學性大打折扣,對于施工單位的下步施工完成準確判斷會產生相應的影響。比如,有的地基基礎檢測報告有關重要數據的出具沒有施工方、監理方的雙方簽字確認,導致地基基礎出現質量問題的時候產生一些矛盾和糾紛,可見現場加強監督和管理的重要性。有的檢測單位工作人員由于業務知識不過關,安全操作的意識不夠強,對于現場檢測的危險系數沒有有效估算,導致存在一些檢測安全隱患。
1.6 地基基礎檢測報告有待于進一步完善
通過實地調查訪問得知,當前地基基礎檢測市場需要完善的地方,不僅在于檢測技術手段方面,有的時候檢測結果出來了,但是檢測單位工作人員在出具檢測報告時存在一些不嚴謹、不規范的情況。比如,有的檢測單位出具的檢測報告沒有嚴格按照國家有關規定和標準來撰寫,有的所引用的國家的檢測標準已經過期,不具備可操作性和參考價值。有的檢測報告所羅列的專業術語不符合要求,或者已經被禁止使用,降低了檢測報告的嚴謹性。有的檢測報告計量單位的使用不統一、不規范,導致施工單位使用檢測報告的時候無所適從。在檢測報告的最關鍵部分就是報告的結論和結語部分,有的表述不準確,甚至低應變測試僅適用基樁樁身完整性檢測,檢測結論存在多處的錯漏和矛盾,導致檢測報告規范科學性大大降低。
2 解決地基基礎檢測常見問題的對策
2.1建立健全市場監督約束機制
首先,應強化合同管理,可充分利用合同審查備案制度,加強對市場不正當行為的約束能力;其次,通過政府有關部門,對檢測市場進行規范化管理,對一些擾亂市場正常經營秩序及檢測水平較差的機構,可吊銷其檢測資質。同時,還需加大對惡性競爭單位及個人的打擊力度,一經查實應給予嚴厲懲處,以此維護檢測行業的健康有序發展。
2.2制定地基基礎檢測的安全防護措施
由于在地基基礎檢測過程中會存在著諸多危險因素,嚴重影響了地基基礎檢測工作的安全性、準確性,所以必須制定安全防護措施以確保檢測工作的順利進行。首先,制定切實可行的安全操作規章制度,并進一步完善與落實安全管理責任制,將責任落實到部門、落實到個人,以此形成安全生產保障體系,從而有效地預防地基基礎檢測過程中存在的安全隱患;其次,對從業人員進行安全培訓,提高安全防范意識及防范技能;再次,在地基基礎檢測前,按照開工安全驗收制度對檢測作業的現場進行嚴格的開工前檢查與驗收。在地基基礎檢測過程中,配備安全巡查員,重點巡查作業人員操作是否規范,是否處于安全區域,作業環境是否安全等。
2.3地基基礎檢測應以相關的技術規范為依據
JGJ106-2003技術規范詳細準確的對各類檢測方法之間的關系和適用范圍加以規定,并且還對各種方法同時使用的具體關系進行了強調,是目前體系比較完善的技術規范,因此筆者建議在對地基檢測中,應以此規范為主。同時,還可以參考GB50007-2002和GB50202-2002這兩個規范中的相關規定進行檢測。樁身的質量通常都是本身承載力決定的,承載能力強,則樁基穩定性高,承載能力低,則會導致樁基穩定性差。目前,對樁基質量的檢測通常都是通過靜荷載試驗來檢測的。若施工場地對做靜載試驗有一定限制時,可采用深層平板載荷試驗進行確定。
2.4 加強對人工挖孔樁基礎地基的檢測
人工挖孔樁基礎地基有其特殊的地形地貌限制,通常是在河流高地或丘陵地區施工,主要原因是基巖與覆土具有較為顯著的差距和區別,能夠比較容易實現持力層的鑒別。與此同時,也存在例外情況,如果施工過程中發現風化程度不均勻的巖層,對于相關工作就提出了更高的要求,需要極為審慎地判斷如何才能實現樁端持力層的最佳優化配置。建議在施工過程中,充分考慮上述這些不可抗拒的因素,將施工條件的最不利因素考慮進去,確?;鼗A檢測的準確無誤,保障地基基礎施工的萬無一失。針對復合型的地基更加注重基礎檢測,要堅持因地制宜的工作原則,及時根據地形條件的復雜情況進行調整。要堅持嚴格標準的工作原則,對于已經完成的檢測,必須進行相關的監督和復檢,真正尊重檢測結果,如果檢測結果不符合相關規定,要及時提出修改的意見建議,確保地基基礎施工質量符合要求。
2.5 全面提高檢測人員綜合素質
地基基礎檢測人員的從業素質和職業道德素質高低直接關系到檢測工作的質量和水平,所以必須把全面提高檢測人員素質作為一項重要的工作加以落實。對在崗的檢測人員進行定期或不定期的專業培訓,包括2方面內容:
2.5.1 關于檢測人員的技術水平的培訓,使其掌握與檢測相關的法律法規、指導文件、規程等,學習先進的檢測技術,不斷提高其整體技術素質;
2.5.2 關于檢測人員的思想教育,增強檢測人員的安全意識、責任意識、質量意識、道德意識,這樣才能保證檢測人員出具客觀、真實的檢測報告。
3 結束語
地基基礎是建筑的根基所在,其承載能力能否滿足設計標準直接關系到整體工程施工質量,影響建筑投入使用后的安全性和可靠性,而地基基礎檢測工作是驗收地基基礎質量是否達到設計要求及安全標準的重要環節,必須引起有關部門的高度重視。近年來,隨著我國檢測領域的不斷發展,使得地基基礎檢測技術日趨成熟與先進,對于規范地基工程的檢測工作,提高地基基礎檢測數據質量具有重要意義。但是在實際操作中,地基基礎檢測工作還存在著一些不容忽視的問題,嚴重影響了檢測工作的質量和效率,從而也為確保整體工程質量帶來了一定負面影響。因此,本文探討地基基礎檢測中的常見問題及解決對策,對于提高檢測工作有效性,保證檢測數據準確性具有重要意義。
參考文獻:
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關鍵詞:巖土工程測試;檢測技術;應用
中圖分類號:V448.15+1文獻標識碼:A
1巖土工程施工的特點
1.1巖土工程的操作的區域性特點
所謂的區域性,也就說巖土工程中應用的測試技術會因為工程施工的區域不同而產生不同的應用效果。鑒于不同地區的自然條件都不盡相同,工程中的巖土性質也會有很大的差異,由于土質的理化參數的不同也就給巖土工程的測試技術提出了更高的要求。測試技術的相關指標要求也會更加嚴格,同時在對于土質中的抗剪切強度評估、工程采取的工藝條件、具體施工設計參數等也都會有一定的差異和不同,需要特別注意。
1.2巖土工程施工的隱蔽性特點
巖土工程中諸如:對于地基的處理工作、樁基設計和施工以及地下防護措施等工程施工都屬于隱蔽性工程的范疇。這些施工都是在相對隱蔽的情況下進行的,即使日后發現問題也比較難處理,相對也比較難發現問題的本質。所以這類巖土工程中的隱蔽性施工過程最好采用一系列的連續跟蹤檢測技術,從而實現全程的監護,確保不會因為巖土處理和測試過程不嚴謹而出現的質量方面的問題
1.3巖土工程測試的不確定性特點
所謂的巖土工程測試的不確定性主要是指:因為我國地域遼闊,不是所有巖土工程測試的勘察分析報告中都會體現出所有巖土測試的結果,并且我們還要考慮到某些巖土的性質可能會隨著環境和氣候的變化而改變某方面的特性的情況;施工過程中對于巖土環境的改變是否會造成巖土相關特性的改變;對于這種無法避免的情況,我們首先要做好對于原土的測試工作,然后在施工過程中在進行現場相關信息的采集和分析,從結果中得出相關指導性的建議。
2巖土工程測試中存在的問題
(1)檢測手段單一性。工程中巖土的檢測和測試是獲取實際工程施工環境下地基組成土質相關科學參數的重要手段之一。由于我國巖土工程項目繁多,對于不同的巖土工程同樣的測試技術可能會有不同的適應性,這就要求施工測試單位結合工程的復雜程度、綜合自然環境和氣候等因素,充分進行相關檢測技術的對比測試,從而得出合理的測試手段,完成對巖土工程參數的科學檢測。
(2)測試人員的專業水平有限。在巖土測試方面的相關工作人員,對于檢測技術的掌握程度不夠熟練,缺乏相關理論知識的基礎。實際的巖土測試需要較高的技術專業性,良好的工作責任心和嚴謹的工作態度,鑒于人才方面的原因,能滿足這些條件的人才只有屈指可數的幾個人,有些甚至會用民工來進行巖土工程的測試工作,其結果準確度可想而知。
(3)相關檢測規章制度不完善。相關工程巖土測試管理制度不完善是限制巖土測試技術的發展及巖土工程測試嚴謹性的關鍵所在。相關技術人員對于制定的規范熟視無睹,僅僅憑個人經驗就盲目對巖土工程進行測試,沒有計劃的指導往往也會導致測試工作中相關重要參數的遺漏;同時,工程單位也是一味追求高利潤,不按規定進行的操作屢見不鮮。
3針對巖土工程測試與檢測技術的內容及其應用
3.1巖土工程測試中的附加質量法測試技術的內容及應用
3.1.1附加質量法的理論原理
所謂的附加質量法檢測技術是以振動理論結合現代科學電子技術為基本構成一系列檢測方法。具體結構形式和理論基礎見右圖:
圖1 附加質量測量技術模型
3.1.2附加質量法的特點及應用
由于附加質量法檢測技術具有檢測速度快、結果分析效率高、且檢測過程只需要在粗粒料填筑的表面進行測試,故這種檢測技術廣泛應用于對填筑層中無損檢測的巖土工程測試中。也是就目前情況而言,具有較高技術水平的無損檢測技術。
3.2巖土工程測試中聲波測試技術的內容及應用
巖土工程測試中的聲波測試技術因為具有測試速度快、分辨能力高、檢測過程完全無損的優點,為廣大技術人員所采用。其測試原理和內容具體如下:
3.2.1工程巖土參數的(彈性系數及性能等)評估
依據波速和彈性性能參數的關系,可以利用下面的公式進行波速的測試以及對彈性參數的確定:
式中的 Ed和μd分別代表巖土體的動彈性模量和動泊松比;Vp、Vs則分別代表巖土體實際的縱、橫波速;ρ表示為巖土體的密度。
通常情況下,對于采用這種檢測技術的工程而言,聲波傳播速度越快則表明工程的巖體密度越大、硬度越強、相關風化程度較低;而聲波傳遞速度較慢的情況則與此相反,巖土組成松軟、稀疏、存在裂縫以及風化程度較高的情況。所以,可以利用聲波進行對巖土工程的相關情況進行測試。
4巖土工程測試與檢測技術的應用
4.1檢測技術對圍巖松動層相關參數的測試和確定
因為在巖土工程具體的施工過程中,對于巖體的開挖會擾動巖體圍巖的最初始應力分布形式,導致相關應力的釋放,會使巖土層的表面出現一個松弛且會向其中一個方向匯集的層帶狀分布形式,也就是我們常講的松散層或松動圈。松散層的薄厚程度會直接影響到巖土層的穩定性,因此,必須對其進行定量的測定。采用波速測試的方法就可以很好的解決這種問題。聲波測試松動層的具體內容主要是基于巖體層狀結構的力學特性、聲波在巖層中傳播的規律和巖層裂縫不同傳播的聲波的分布特征三方面情況進行綜合評價得出的結果。
4.2巖土工程中對于巖體注漿加固的綜合評價
通常情況下,在巖土工程中都會采取對巖體進行不同程度的灌漿、填充等處理,從而提高巖體的彈性參數模量;減少巖體滲透率,提高巖體的防水性能和巖體的整體穩定性能。具體的相關的參數以及測量可以通過附加質量以及聲波測試的檢測技術進行實現。
4.3對于巖土工程測試實現無損檢測
伴隨著巖土工程形式的不斷多樣化,對于檢測技術的要求也是越來越高,尤其近年來,無損檢測技術的應用得到了廣大技術人員的青睞。以上介紹的兩種測試方法由于都是能夠通過巖土表面就能進行的檢測技術,故對于巖土工程建設中相關封閉結構的檢測以及鋼筋混凝土工程中的檢測可以實現快速且不損壞巖土工程結構的測試。
參考文獻:
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關鍵詞:高應變,檢測技術,基樁工程,
前言
隨著我國近幾年來建筑工程檢測技術的不斷進步,基樁高應變檢測技術也越隨著提高,而且在建筑工程中的成樁質量驗證及檢測中得到廣泛應用,本文主要針對基樁高應變檢測技術在工程基樁檢測中的應用進行分析論述。
1 工程概況
某工程為一橋壩工程,其標高為101.48m,基礎采用泥漿護壁鉆孔灌注樁,共18根(其中Z1 12根,Z2 6根);基底標高97.70m,設計樁長:L1 =30.00m、L2 =27.00m,樁徑1200mm;樁端持力層為第8層粉土;混凝土設計強度等級C25 單樁豎向抗壓容許承載力:Z1為2500kN,Z2為2000kN。
2 基樁低應變檢測情況分析
根據工程進度和建設方的要求,首先對該工程的18根基樁進行樁身完整性檢測,儀器為美國PDI公司生產的PIT―V型樁身完整性檢測儀。依據樁身完整性判定的分類標;結合實測時域或幅頻信號特征進行判定,其結論為:在本工程18根基樁中,I類樁(完整樁)12根;II類樁(基本完整樁)6根:無III類樁(缺陷樁)和Iv類樁(嚴重缺陷樁)。
通過對18根基樁的檢測,發現測試數據基本上都比較規則,均能夠反映基樁的實際情況,與巖土勘察報告基本相符。但是6―1號樁測試曲線不夠規則,出現多次反射信號,樁身完整性類別無法判定(后經高應變檢測后定為I類樁),具體典型測試數據見圖1和圖2。
3 基樁高應變動力檢測分析
3.1 檢測原理
用重錘沖擊樁頂,使樁一土產生足夠的相對位移,以充分激發樁周土阻力和樁端支承力,通過安裝在樁項以下樁周兩側的力和加速度傳感器接收樁的應力波信號,應用應力波理論和數學解析方法分析處理力和速度時程曲線,從而判定樁的承載力和評價樁身結構的完整性 。
3.2 檢測數據的分析與判定
1)試驗樁資料
用于進行高應變動力試驗的兩類基樁的有關參數如表l所示。
2)試驗過程
本次高應變動力試驗樁共計5根,其中Z1 類4根,樁號分別為2―1、3―1、4―1、5―1;Z2類1根,樁號為6―1。首先將2支加速度傳感器和2支力傳感器分別對稱安裝在距樁頂1.50m左右的樁側表面,樁頂鋪設30~50mm 的松木板,采用80kN重的自由落錘,自由下落錘擊樁頂,落程高度為1.3~1.5m。瞬時沖擊產生的加速度和力信號通過FEI-C2型樁基動測分析系統接收,同時進行放大和A/D轉換,變成數字信號傳送給計算機,信號經過軟件處理后存入磁盤,同時顯示實測波形。
3)分析方法
首先對系統所采集的信號進行回放,并選擇貫入度合理、數據不偏心、測試通道齊全的數據作為分析對象,利用配套的專用軟件FEIPWAPC進行分析。具體做法是:先假設樁一土模型及參數,以實測速度信號作為邊界條件輸入,利用特征線法求解波動方程,反算樁頂的力。如果計算的力曲線與實測的力波形(以及錘擊數)不吻合,則繼續調整樁一土模型及參數,再進行擬合計算,直至計算的力曲線的吻合程度不能進一步改善為止,最終給出樁的極限承載力、樁身剖面、荷載一沉降曲線及土阻力沿樁的分布圖。限于篇幅,僅將數據異常的6―1號樁和正常的5―1號樁的測試及擬合曲線示如圖3和圖4。
4)擬合分析結果
在對5根樁進行數據分析時,依據該工程的巖土勘察報告選擇巖土擬合參數,結合施工記錄,根據基樁的成樁工藝特點以及實測曲線進行擬合分析。樁側極限側阻力在20~45kPa之間,樁端極限端阻力在650~800kPa之間,CASE阻尼系數為0.3~0.4,樁身阻抗除6一l號樁外,其他4根樁基本符合施工情況,也與混凝土的灌注量基本一致。6―1號樁在3.0~7.0m之間阻抗增大約2.3倍,在15.0-20.0m之間也有不同程度的增大。
另外根據當時施工和監理人員介紹,該樁樁徑比設計樁徑偏大,樁的樁身完整性系數ß和樁身缺 陷位置X應分別按有關公式計算。經分析計算,5根樁的樁身完整性系數均不小于1.0,其中6―1號樁在3.0~7.Om和15.0~20.Om 兩處分別為1.8和1.3。根據建筑基樁檢測技術規范有關規定,6―1號樁判定為I類樁。通過5根樁的擬合分析計算,主要擬合參數,如土阻力、CASE阻尼系數、樁身阻抗等均符合國家相關規范所列舉的參數參考值;同時與該工程的巖土參數相符,與施工記錄吻合,5根基樁單樁豎向抗壓極限承載力均滿足設計要求,樁身完整性均為I類樁。
4 檢測結果分析
1)樁身阻抗Z
6―1號樁屬于樁型2,設計樁徑1200mm,樁長27.00m, 該樁型共計6根,設計混凝土灌注量為30.99m3 ,實際灌注量在33~39.04m3 之間。其中6―1號樁的實際混凝土灌注量卻達到63.97m3 ,其用量是正?;鶚兜?倍,充盈系數高達2.06:另一方面,從混凝土澆灌時間分析,一般正常的基樁混凝土灌注時間在1.4~1.8h之間,而6―1號樁的用時卻長達2.5h,從而可以進一步推斷該樁阻抗Z(Z=pCA)一定存在大的變化。
2)成孔質量分析因該工程位于地方景觀湖下游,地下水位較高,雖然采取了圍堰、導流渠等有效措施,但也給基樁的施工造成很大難度。其中6一l號樁施工時,在2.9-6.5m之間出現塌方,造成樁孔徑增大,而在15.0~20.5m之間,混凝土的上升高度為其他基樁的2/3。這兩個情況可以證明,6―1號樁孔徑在2.9~6.5m和15.0~20.0m兩處有著不同程度的增大。
5 結束語
1)在樁身阻抗變化或多變的情況下,采用低應變檢測技術檢測樁身完整性存在一定的局限性,既不能對基樁進行正確評價,又欠準確。
2)基樁高應變動力檢測,在測試數據;隹確可靠、合理的前提下,能夠對基樁的缺陷進行定量分析,同時對缺陷位置也可;隹確判定,能對基樁作出正確的評價。