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浅谈桩基检测的相关问题
2011-11-29 来源:作者:邹振声 来源:中国鸣网
 桩基作为目前工程建设中大量采用的深基础形式,是涉及结构安全的重要组成部分。桩基是隐蔽工程,它是建筑物的基础,其质量优劣直接影响到这些建筑物的平安。在桩基础的施工过程中,桩基检测是一个不可短少的环节。近年来桩基础在高层建筑和铁路建设中普遍运用,随着建设单位对工程质量要求的提高,基桩检测技术将发挥越来越重要的作用。桩基质量检测技术,特别是桩基动力试验,涉及到岩土力学、振动学、桩基施工技术和计算机技术等诸多学科知识,它既不同于常规的建筑材料试验,又不同于普通的建筑结构测试。不断提高桩基检测的质量水平,不断强化对桩基检测队伍的管理,对工程的质量建设具有重要意义。

    根据《建筑桩基检测技术规范》(JGJ106-2003),目前桩基检测的主要方法有静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法等几种。

    一、几种常用检测方法的适用性

    1、静载试验法

    这是目前公认的检测基桩竖向抗压承载力最直接、最可靠的试验方法。但在工程实践中发现,基准桩的问题有时会被检测人员所忽视,容易出现基准桩打入深度不足,试验过程产生位移的问题。

    2、钻芯法

    这种方法具有科学、直观、实用等特点,在检测混凝土灌注桩方面应用较广。一次完整、成功的钻芯检测,可以得到桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性的情况,并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状。抽芯技术对检测判断的影响很大。某工程先用XY-1型工程钻机,采用硬质合金单管钻具,用低压慢速小泵量及干钻相结合的钻进方法,结果采芯率不到70%,芯样完整性极差,大多呈碎块;后来改用SCZ-1型液压钻机,采用金刚石单动双管钻具,采芯率达99%,芯样呈较完整的圆柱状。所以,《技术规范》对钻机和钻头作了相应的规定,就是为了避免抽芯验桩的误判。

    3、反射波法

    目前在国内,绝大多数的检测机构采用反射波法(瞬态时域分析法)检测桩身完整性,主要原因是其仪器轻便、现场检测快捷,同时将激励方式、频域分析方法等作为测试、辅助分析手段融合进去。当然,低应变法检测时,不论缺陷的类型如何,其综合表现均为桩的阻抗变小,而对缺陷的性质难以区分,这是其最大的局限性。

    4、高应变法

    它的主要功能是判定桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。高应变法在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时,能够在查明这些“缺陷“是否影响竖向抗压承载力的基础上,合理判定缺陷程度,可作为低应变法的补充验证手段。目前在某些地区,利用高应变法增加承载力和完整性的抽查频率,已成为一种普遍做法。

    5、声波透射法

    与其他完整性检测方法相比,声波透射法能够进行全面、细致的检测,且基本上无其他限制条件。但由于存在漫射、透射、反射,对检测结果会造成影响。

    二、桩基检测技术在现实中的应用

    某办公楼为地上十四层,地下一层的高层办公楼,采用框架结构,总建筑面积38818.6m2,其基础采用钢筋混凝土预制桩。经勘探,场地地基依据其工程特性的差别,自上而下分为四层,分述如下:粉土层、粉质粘土层、砾砂层和强风化泥岩层。基桩设计参数要求如下:桩径为φ500mm;桩长为10-12m;工程桩总桩数为170根;单桩承载力特征值2000kN;混凝土强度等级:C40;桩端持力层为砂砾层。本次工程理论中针对场地环境和地质条件,主要采用了如下几种检测方法:

    ①成孔质量检测,检测数量40个;

    ②试桩载荷实验,检测试桩数量3根;

    ③高应变动力检测,检测数量10根;

    ④低应变动力检测,检测数量30根。

    本工程中基桩成孔质量测试采用的仪器设备主要有JJC-1A型孔径仪、JNC-1型沉渣测定仪、JJX-3A型井斜仪、深度记载仪(充电脉冲发作器)、电动绞车、孔口轮等组成。分别对成孔的孔深、孔径、孔斜及沉渣厚度停止了检测。检测结果:设计孔深介于10.45m~11.94m,实测孔深介于10.60m~12.20m,一切检测桩均大于设计要求孔深。实测部分最小孔径介于451mm~471mm,部分最大孔径介于524mm~633mm。实测垂直度介于0.68%~0.97%,均小于1%。实测孔底沉渣厚度介于80~100mm,均小于150mm。综上数据统计剖析,本次桩孔成孔质量检测4项指标(孔深、孔径、孔斜、沉渣厚度)均可以到达设计标准要求。

    本次竖向静载实验,采用锚桩反力安装与配重结合加载法,即在实验桩桩顶放置千斤顶,再放主梁、次梁,次梁衔接4根锚桩,同时在次梁之上堆放预制桩作为配重。对桩的加载方式采用快速维持荷载法,即逐级加荷,加荷后隔15min读一次数,每级加荷时间为2h。估计加荷为8级,每级荷载增量均为500kN。假如中间呈现破坏荷载,则中止加荷。检测结果3根桩的极限承载力均匀值为4000kN,最大极差为0,不大于均匀值的30%,故单桩承载力的特征值(规范值)为4000/2=2000kN,符合设计要求。

    低应变动力检测在桩顶放置一只加速度传感器,承受锤击过程中产生的加速度信号,经过FDP204PDA型桩基动测系统放大和A/D转换,变成数字信号传给微机,信号经计算机处置后,在屏幕显现实测波形,每根桩布采集点一个,每点采集5~6锤信号。将存储在磁盘上的测试信号在时域内停止处置,依据应力波反射等价地将实测速度信号经过时域由频域辅助,剖析不同部位的反射信号,据此剖析每根桩的桩身完好性。检测结果:其中:I类桩28根,满足设计要求;II类桩2根,满足设计要求。

    高应变动力检测将两只加速度计和两只应变式力传感器,分别对称装置在桩侧外表,锤自在下落锤击桩顶,瞬时冲击力产生的加速度和力信号,经过FEI-C3型桩基动测系统放大和A/D转换,变成数字信号传给微机,信号经过计算机软件处置后存入磁盘,同时显现实测波形,然后,将存储在磁盘上的测试信号停止回放(力、速度),应用FEIPWAPC软件停止曲线拟合剖析,得出单桩竖向极限承载力。检测结果:所检测的10根桩的单桩竖向极限承载力根本值均位于2178kN~2342kN之间,单桩竖向极限承载力均匀值为2260kN,故依据本次高应变检测结果综合断定单桩极限承载力为2260kN。

    三、桩基检测技术未来发展

    目前桩基检测单位的内部管理处在一种较为混乱的局面,一些单位缺乏法律意识和责任意识,内部没有建设相互制约的监督机制。即使有了相关的制度,但缺乏制约力度,也是形同虚设。岗位管理上存在着持证人员变动大,岗位人员不到位,有无证人员在场开展检测工作等问题。检测的市场行为也存在不规范,由于检测市场不规范、片面压价,一些单位在检测工程中,现场数据采集不认真,数据资料处理草率,甚至冒用检测人员或技术负责人签名。

    1、各级政府建设行政主管部门加强依法行政

    以上等等问题就需要各级政府建设行政主管部门加强依法行政,切实实施质量监督,特别是加强对强制性标准执行情况的检查,落实到具体的管理部门,明确专人负责,结合各地的实际情况,制定切实有效的管理办法,认真实施。要严格执行国家的有关规定,所有的桩基工程均必须按国家现行规范规程进行检测,否则不予验收;桩基工程未经验收或验收不合格的,严禁进行上部结构施工。

    2、加强检测单位的内部管理工作

    积极鼓励桩基检测单位进行计量认证和ISO质量体系的贯标工作,建设健全行之有效的检测质量保证体系。各项管理工作要落实到检测工作的各个环节。从人员配备、设备(硬件)更新、规章制度建设与实施、分析技术(软件)标准化等方面进行强化;从现场检测、数据分析整理、直到出具检测报告,都应有专人负责,哪一个环节出问题,就追究谁的责任,确保检测报告客观、真实、科学、可靠。

    3、加强管理工作的规范化建设

    《桩基检测工作手册》它既是桩基检测单位开展业务工作和现场测量情况的起初记录,又反映桩基检测单位的工作实绩,也是对桩基检测单位工作情况进行考核过程中,作为实行动态管理的重要依据。要求各桩基检测单位像执行“桩基检测报告统一格式”一样,重视“手册”的填写,确保原始数据的真实性、准确性和完整性。

    桩基检测技术正处于发展提高阶段,所有检测人员都必须严格要求自己,努力提高自身以及部门的检测能力,积极为我国桩基检测事业的高速发展贡献一份力量。
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