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中图分类号U44 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)120-0224-02
0 引言
桥梁桩基础质量是整个桥梁工程质量的核心部分,作为整个桥梁荷载传递的最主要的部位,它的质量直接影响桥梁整体质量。笔者从事公路桥梁专业质量检测多年,深知公路桥梁桩基础质量检测的重要性,也研究了国内外许多不同的桩基础质量检测方法,本文就此问题简单的谈谈这方面的问题。
1 桥梁桩基础检测方法概述
桩基础作为公路桥梁隐蔽工程,而且大多数桩基础都是无法直接用直观的方法进行检测的,一般都要借助与先进的仪器进行检测分析,研究国内外桩基础检测的方法,首先就是钻芯检测法,这种方法是通过专门的钻孔机在灌注桩进行钻芯取样,通过科学的对已经钻取芯样进行认真观察和进行试验对桩的质量分析和认定,也是属于比较古老的一种方法:其次有一种叫振动检测的方法,又称动测法。这种方法的原理就是在桩基础顶面用不同的方法制造一个激振力,让整个桩的内部感受到振动力的作用。另外一种方法就是通过在整桩的核心部分产生应力波,采用科学分析应力波的各种参数进行推定整个灌注桩用的混凝土的灌注质量及整桩可以承受的承载力的一种方法。第三种就是超声脉冲检验法,这种方法最初是用于科学检测普通水泥混凝土缺陷的很常用的方法,在此基础上不断的进行改进发展起来的,我们在进行混凝土灌注施工的时候先预埋用于检测用的管道,作为超声检测的通道作和接收换能器的通道。具体检测的时候探头要分别放在两个预先放好的管道里同时提起,根据不同的提升速度逐点测出断面上超声脉冲穿过混凝土时的声时等各种不同的参数,然后根据超声测缺的最普通的原理科学的分析各个断面上混凝土自身的质量。还有另外的一个方法叫做射线法,射线法的基本原理是以放射性同位素辐射线在混凝土中的衰减、吸收、散射等现象为基础的一种方法。一旦射线穿过水泥混凝土的时侯,由于水泥混凝土内在的质量不同或因存在缺陷,接收仪所记录的射线强弱发生变化,据此来判断桩的质量的方法。
2 不同检测方法优劣判定
上面对桥梁桩基础检测方法有了一个大概的了解,下面简单介绍以下各种方法的优劣性能,对于钻芯法来说,首先就是钻机问题,比较笨重,而且它所反映的只是钻孔范围很小一部分的混凝土质量,一般来说桩基础都在10几米、20几米甚至更长,仅仅靠钻芯来检测桩基础质量一般不能真实的反映桩基础质量,费工耗时,价格昂贵,如果抽样检测尚可,大面积检测就无法反映真实情况了。振动检测一般有敲击法和锤击法,还有稳态激振机械阻抗法、瞬态激振机械阻抗法、水电效应法。现在我省大多桩基础都采用超声波的方法进行检测,根据不同的桩基础直径,预先埋设声测管,根据混凝土缺陷的原理进行判定,是比较常用的方法。
3 桥梁桩基础检测方法的比较
桥梁质量评定中基础的评价是一个重要的工程,桩基础由于其特殊的施工方法和工艺,加上这种基础形式长度特别长,所以在施工过程中要如实客观的进行记录,从开孔到原材料制备,从灌装到检测都要进行如实客观的记录没一个过程,这些技术参数的记录对评价桩基础的质量是非常必要的,桩基础的质量最重要的指标就是它的承载能力,桥梁质量检测方法中最能体现桩基础质量的方法就是静载试验,但是无论什么方法都有他的弊端,这种方法也不例外,它会破坏基础,使得基础受到损伤,另外检测的周期相对较长、所用的设备比较庞大、表现出来就是费用高,这些弊端就造成不能大面积进行检测,无法进行对桩基进行批量检测。所以静载试验很少成为桩基础质量检测的方法,仅仅在一些有争议的桥梁桩基础上进行检测。最近这几年新的技术有了改进,如高应变动力测桩(PDA)相对于静载试验它的优点就是比静载试验用的仪器设备要轻便一些,弥补了检测周期长的缺点,更重要的是结果是可以认可的,不过它的频率还是跟不上实际要求,费用主要表现还是仪器偏大,检测费用偏贵,这些缺点还是制约了全面检测桩基础质量的要求。现阶段发现低应变动力测桩这项新型的技术检测桩基础表现出来的各项性能方面是更加简单、检测所用的费用相对还是便宜、较其他的方法检测的速度快点,对正常的施工影响比较少,所以用的机会就大的多了。
4 低应变检测方法概述
低应变检测的特性可以使的这种方法应用比较广泛,然而它对承载力的检测却是无能为力的,仅仅是从桩的完整与否进行鉴定,常见的情况是缩径现象、桩基础扩径现象、桩身断裂的现象、水泥混凝土因为震动造成离析等施工技术方面间接的来进行验证桩基础各种性能和特性,另外的一个主要的指标就是表征桩身混凝土的致密程度是否达标一个指标就是波传播的速度,通过研究我们知道波传播的速度很大程度上是与施工的技术的熟练程度有关、其他的就是原料、主要是粗集料、细集料、水泥和材料的配比、施工过程中搅拌是否充分有关。由此可以看出来,低应变检测桩基础的所用的设备是可以的,但是波速这个方面的东西就不好说了。所以对与这个低应变检测方法总的来说它还是存在这方面那方面的问题的,我们用低应变检测方法进行桩基础检测的过程中还是要进行认真科学的分析,只有这样才能科学的做好检测工作,对桩基础的质量负责,更好的服务于桥梁施工。
5 结论
综上所述,公路工程桥梁桩基础的各种检测方法都是各有千秋,不同的方法之间都是根据不同的侧重面进行检测的过程,不论是有损检测还是无损检测,所有检测的目的都是为了保证桩基础能够保证桥梁安全运行,如何在检测过程中寻找到合适的方法要根据检测需要来,不同的需求所使用的方法是不同的,相信随着科学技术的不断发展,对于桩基础理论研究的不断深入,会有更多的检测方法检测技术来代替现在的这些方法,技术,使得桩基础的安全性能会更加突现。
参考文献
关键词:桩基工程 质量检测 方法
一、桩基检测的概述
桩基检测桩基检测技术是一门新兴行业,我国的检测技术起源于20世纪80年代末,当时的检测方法主要采用声波透射法来抽检。由于我国工程建设的的蓬勃发展,在桥梁、高层建筑、重型厂房、港口码头等工程中大量采用桩基础,从而推动了检测频率、检测方法的不断改进。目前对于桩基工程的检测手段已发展到静载试验、高应变、低应变、声波透射、钻孔取芯法等方法的综合运用和全面的普检。
二、桩基检测在我国发展现状
桩基检测技术在国内经过几十年的发展,已经取得了一系列成果,更多的则表现在正确的检测方法和手段已得到及大的推广和贯彻,表现在测试人员对于各种桩基检测方法的合理运用和理性思维,以及各级行业主管对桩基检测市场的正确导向与管理。当前的桩基检测行业的工作,总体情况良好,但由于各检测单位、各地区的情况存在差异,问题主要表现在:一方面,人为因素:检测人员施工、编写检测报告不规范。另外,由于桩基工程属于隐蔽工程,无论采用哪种检测方法,都存在着一定的不足,都不能完全反映出桩基的全部特性。这就要求检测人员应用以往的实际检测经验,根据实地的地层结构和经验数据不断改进检测方法,逐渐减少检测结果的不确定性。
三、检测方法与讨论
灌注桩是建筑基础工程常用的基桩形式之一,它将上部结构的荷载传递到深层稳定的土层或岩层上去,减少基础和建筑物的沉降和不均匀沉降。灌注桩的施工分为成孔和成桩两部分,因而对桩基的检测便可分为成孔质量检测和成桩质量检测两大部分。其中,成桩质量检测又可分为承载力检测和对桩身质量(即桩的完整性)的检测。
3.1成孔质量检测
在灌注桩的施工中,成孔质量的好坏直接影响到混凝土浇注后的成桩质量:桩孔的孔径偏小则使得成桩的侧摩阻力、桩尖端承载力减少,整桩的承载能力降低;桩孔上部扩径将导致成桩上部侧阻力增大,而下部侧阻力不能完全发挥,同时单桩的混凝土浇注量增加,费用提高;因此,灌注桩在混凝土浇注前进行成孔质量检测对于控制成桩质量尤为重要。成孔质量检验的内容主要包括桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度、泥浆指标等。
1)桩位偏差检查
桩位偏差,即实际成桩位置偏离设计位置的差值。施工中由于各种因素的影响,如测量放线误差、护身埋设时的偏差、钻机对位不正、钻孔时孔斜造成的偏差、钢筋笼下放时的偏差等,都会造成桩位偏离设计位置。因此,要保证桩位的正确性,首先在施工中就应将每一个环节的偏差控制在最小范围内。桩位应在基桩施工前按设计桩位平面图放样桩的中心位置,施工后对全部桩位进行复测,然后测量该点偏移设计桩位的距离,并按坐标位置分别标在桩位复测平面图上。测量仪器选用精密经纬仪或红外测距仪。
2)桩孔径、垂直度检测
桩孔径、垂直度检测的方法大致分为:简易法检测,伞形孔径仪检测,声波法检测。工程技术人员在多年的灌注桩施工、检测中,研究总结出了一些简易的孔径、垂直度的检测方法和手段,它们适合于在没有专用孔径、垂直度仪条件下的成孔质量检测。
3)孔底沉渣厚度检测钻孔灌注桩在成孔过程中,采用循环泥浆液清洗孔底、护壁和将钻渣携带回到地面。泥浆液携带钻渣的能力与其粘度、胶体率、含砂量等指标有关。桩孔成孔后总有一部分钻渣未带上地面而沉淀于孔底,成孔后至灌注混凝土的间隙过长以及可能产生的孔壁坍塌等也会造成孔底沉淀。因此桩孔在灌注混凝土之前必须对沉渣厚度进行检测,目前测量沉渣厚度的方法大致有测锤法、电阻率法、电容法、声波法等。下面以声波法为例进行简单介绍。声波法:就是测头向桩底发射声波,当声波遇到沉渣表面时,一部分声波被反射回来被测头接收,另一部分声波穿过沉渣继续向孔底传播,当遇到孔底持力层原状土后,声波再次被反射回来。测头从发射到接收到第一次反射波的相隔时间为t1,测头从发射到接收到第二次反射波的相隔时间为t2,那么沉渣厚度为:H=(t2-t1)?c/2其中:H—沉渣厚度,m; C—沉渣声波波速,m/s。
3.2桩的承载力的检测
目前国内常用的方法有:静荷载试验法、高应变动测桩法和低应变动测桩法。静载试验桩基静载试验是指在桩顶逐步施加竖向压力、竖向上拔力或水平推力,观测桩顶随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移,以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力、单桩水平承载力的试验方法。其优点是确定单桩极限承载力直观、可靠,并可作为评价动测结果准确与否的依据;缺点是试验时间长、费用高、抽检数量有限、受现场环境影响较大、在深基坑内难以作业。
3.3桩的完整性检测
目前,用于桩身的完整性检测方法主要有:低应变动力试桩法、声波透射法、钻孔取芯法等。低应变法。低应变法是指采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振,实测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线,通过波动理论分析或频域分析,对桩的完整性进行判定的方法。机械阻抗法就是低应变法的一种:在基桩检测中,机械阻抗法是通过测定施加于基桩的激励信号和庄在该激励下产生的动态响应来识别桩的动力特性。由于桩的动力特性与桩身完整性和桩—土体系相互作用的特性密切相关,通过对桩的动态特性的分析计算,可估计桩身混凝土的缺陷类型及其在桩身中的部位。具有现场测试简便、快捷、抽检面广、经济实用的优势。缺点是利用波形特征判别桩身缺陷存在多解,只做定性不做定量判断,而且不同桩身缺陷往往难以区分,通常要求检测人员具有丰富的实践经验。
关键词:桩基工程;质量检测;测量不确定度;评定
中图分类号:E271文献标识码: A
一、前言
随着桩基础的管饭使用,人们对于桩基础的质量检测也更加的关注。在进行测量时会出现许多的情况造成测量不确定,因此我们需要对其进行研究。
二、桩基工程质量检测内容
1.成孔质量检测
在灌注桩的施工中,成孔质量的好坏直接影响到混凝土浇注后的成桩质量,桩孔的孔径偏小则使得成桩的侧摩阻力、桩尖端承载力减少,整桩的承载能力降低;桩孔上部扩径将导致成桩上部侧阻力增大,而下部侧阻力不能完全发挥,同时单桩的混凝土浇注量增加;桩孔偏斜在一定程度上改变了桩竖向承载受力特性,削弱了基桩承载力的有效发挥;桩底沉渣过厚使得桩长减少,对于端承桩则直接影响桩尖的端承能力。
2.桩的承载力检测
(1)桩基是埋入地下的隐蔽工程,其质量较难控制,特别是就地灌注桩,更易出现影响桩基安全使用的各种质量问题。单桩的极限承载力,迄今也还不能象结构工程那样,单纯通过理论计算予以确定,因为桩的承载力与桩型、桩材、成桩工艺以及地层土特性等众多复杂的因素有关。因此在较重大的工程,要求通过一定数量的静荷载压桩试验来确定桩的承载力,作为设计的依据。
(2)现在对桩基承载力的检测,常用的方法有静载荷试验、高应变法检测。高应变法属于动测法的一种,其适用范围受一定的限制,在进行灌注桩的竖向抗压承载力检测时,应具有现场实测经验和本地区相近条件下的可靠对比验证资料;对于大直径扩底桩和Q~S 曲线具有缓变形特征的大直径灌注桩,不宜采用本方法进行竖向抗压承载力检测。虽然静载荷试验比高应变法费用高、所耗实验时间长,有时受场地限制等原因,但是静载荷试验仍然是检测基桩承载力最直接、最准确、最可靠的方法。
(3)静载试验在所有试验设备安装完毕之后,应进行一次系统检查。其方法是对试桩加一较小的荷载进行预压,其目的是消除整个量测系统和被检桩本身由于安装、桩头处理等人为因素造成的间隙而引起的非桩身沉降;排除千斤顶和管路中之空气;检查管路接头、阀门等是否漏油等。如一切正常,卸载至零,待百分表显示的读数稳定后,并记录百分表初始读数,即可开始进行正式加载。
3.桩的完整性检测
工程实践证明,常用的低应变动测方法对桩身完整性的检测,能较为可靠地发现一定深度范围内基桩的质量问题(如裂缝、夹泥、缩颈、离析等)及其严重程度。随着检测技术的发展,现行技术己能对传统的静载荷试验不能直接说明的桩身完整性问题作出定性分析,并据此对桩进行分类,便于现问题,为基础处理提供依据。
三、基桩钻芯检测不确定度评定
目前,依据国家现行有关规范规程,基桩钻芯检测质量评价是从桩身混凝土芯样的完整性和抗压强度两方面进行评定。芯样的完整性是定性评定,芯样的抗压强度是定量评定,因此,基桩钻芯检测质量评定的不确定度评定只能通过芯样的抗压强度的不确定度评定得到。
1.数学模型
以笔者所在地区为例,根据广东省标准《基桩和地下连续墙钻芯检测技术规程》(DBJl5―28―2001),桩身混凝土芯样抗压强度的计算公式为:
式中fcu为混凝土芯样强度换算值,MPa,精确至0.1MPa;F为混凝土芯样抗压试验测得的最大压力,N;D为混凝土芯样的平均直径,mm;为混凝土芯样强度换算系数,按照《基桩和地下连续墙钻芯检测技术规程》(DBJl5―28―2001)取值为1/0.88。
2.不确定度来源
混凝土芯样抗压强度测量不确定度的主要构成要素或分量包括压力标准不确定度uF、芯样直径标准不确定度uD,它们各有两个分量,共4个:
(1):试验机测量结果的重复性标准偏差,可认为是随机效应引起的不确定度分量。
(2):万能试验机的最大允许误差MPE所导致的标准偏差,可认为是系统效应引起的不确定度分量。
(3):直径测量结果的重复性标准偏差,可认为是随机效应引起的不确定度分量。
(4):游标卡尺的最大允许示值误差MPE所导致的标准偏差,可认为是系统效应引起的不确定度分量。
3.扩展相对不确定度
扩展相对不确定度可表示为:
其中,在保证置信概率为95%的前提下,取kp=2,则:
四、测量不确定度评定中的不严谨现象
比如在A类评定中,以众多测量点中的某一个测量点的算术平均值作为测量结果,而其标准不确定度则以:求得,成普遍现象。
或许是为了避免繁琐的标准不确定度数据处理,亦或许是认为普通计量器具的标准不确定度不会有明显的差异,有的实验室以一种固定的模式:选择数件相同规格的计量器具以“合并样本标准差”一次性确定。所谓“一次性”即日后凡是校准,不论被校准的计量器具状态如何,一律以规格按此早就拟定的不确定度值“对号入座”。然而,使用该方法的前提应该是能够使被测量处于统计控制状态。
相对可靠和合适的方法是:“可以把合并样本标准差应用到性质相同的不同观测结果,比如依据检定规程,对一台仪器覆盖整个量程均匀分布的检定10个点(m=10),每个点测量2次(n=2),当各点2次测量值所得到的实验标准差s;没有明显的差异和规律变化时,可以用合并样本标准差的方法,得到各受检点由测量重复性引起的不确定度。”
大量的实践证明,类似标准器的精度仅为被校准计量器具允许误差的1/3―1/5、或容易引起读数误差的校准,重复性测量误差的大小,最终将引起测量不确定度输出结果的明显变化。此类情况不胜枚举,比如:力学计量方面的压力表、材料试验机、硬度计、扭矩扳子和长度计量方面的游标卡尺等等,它们的不确定度不可能一成不变。
目前某些校准规范,均无重复性测量A类评定内容,根据测量不确定度的定义:“表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数”,我们以为不考虑被校准计量器具的示值误差重复性测量误差而给出的测量不确定度只能是标准器的测量不确定度,而绝非被校准计量器具的测量不确定度。
五、结语
通过对桩基础质量检测不确定度进行评价,让我们对影响检测质量的因素有了更深一步的了解,这样有助于提高检测质量,确保桩基础安全。
参考文献
[1]陈乐求,彭振斌,徐力生,吴启红 桩基工程质量检测中测量不确定度评定 [J] 《矿冶工程》 ISTIC PKU -2010年2期-
[2]赵海伦,陆晓珩 测量不确定度评定中的问题 [J] 《工业计量》 -2009年21期-
关键词:桩基;质量;检测方法
在建筑物的工程质量中桩基施工质量是十分重要的一个环节,它异于比较常见的建筑材料试验,更不同于普通的建筑结构测试。桩基施工是牵涉结构安全的重要组成部分,它取决于多方面因素如:勘察、设计、施工等,稍有不慎就会造成严重质量事故。
1 桩基常见质量事故造成的原因
通常来讲,桩基因勘察、设计、施工等工作中存在问题极易出现质量事故,或因桩基础施工完工后外部的环境条件发生变化而导致桩基础受到损坏。引起桩基质量事故的主要原因:
1.1 沉管灌注桩常见质量事故原因
1.1.1 缩径、夹泥、离析
主要原因如下:
(1)土质原因。软土中沉桩时土受到强制性扰动产生超孔隙水压力,在桩管拔出后挤向刚浇注的混凝土,致使桩身局部缩径或夹泥。在软硬土层交界处也极易出现缩径现象。
(2)拔管过快。施工中未按照相关规范要求操作,拔管速度过快,造成管内混凝土高度过低,导致混凝土的排挤力小于地层的侧压力,从而造成缩径夹泥。
(3)管内混凝土量少。管内混凝土应保持2m左右高程,并高于地下水位1.0~1.5m或不低于地面高程,否则管外土体挤入会造成缩径夹泥。
(4)混凝土质量差。坍落度小和易性差,拔管时管壁对混凝土产生的摩阻力造成缩径离析。
(5)桩间距离过小,邻桩施工时的挤压也有可能会造成缩径。
1.1.2 断桩
造成断桩的原因一般与缩径原因基本相同,然断桩对于承载力的影响明显大于缩径。
1.1.3 吊脚桩
桩底混凝土架空,泥砂在桩底部形成薄弱层。造成的原因一般有:活瓣桩尖被周围土体包围打不开;沉管时桩尖破坏;混凝土级配不合理和易性差,在拔管时,混凝土拒落,造成桩尖下无混凝土或量极少。
1.2 钻孔灌注桩常见质量事故成原因
钻孔灌注桩施工包括泥浆护壁、水下成孔、清孔、水下混凝土灌注等工序,在施工过程中,任何一道工序不完善,都会导致桩身质量出现一些的缺陷。
常见的钻孔灌注桩质量问题及其产生原因如下:
(1)钻孔倾斜。钻机钻进的过程中,由于垂直度把握不准确或者遇到孤石等地下障碍物,使得钻杆偏斜,从而导致桩发生倾斜。
(2)坍孔,从而造成断桩、沉渣、孔径突变等缺陷。导致坍孔的主要原因有:泥浆质量差、护筒内无足够压力水头等导致护壁不力;钻进速度过快;操作时施工工具、钢筋笼碰撞孔壁;土质条件较差,比较疏松。
(3)桩身缩径、夹泥、断桩、离析。
缩径成因:钢筋笼设计太密,混凝土级配和流动性差造成桩身某些断面尺寸达不到设计要求;地下承压水对桩周混凝土侵蚀。
夹泥成因:混凝土浇注过程中,出现坍孔和内挤,坍落和挤入的土体混入混凝土中。
断桩成因:混凝土浇注过程中,不慎将导管拔出混凝土面,或由于堵管、停电等原因而采用拔管措施,或者软土层中流砂挤入钢筋笼内,都会形成断裂面。
离析成因:混凝土和易性差、混凝土初灌量过小、导管进水、导管埋深不足、在混凝土初凝前地下水位变化等,造成桩身局部断面混凝土胶结不良、离析。
孔底沉渣成因:施工中未按有关规范要求清孔、清孔后未及时浇注混凝土、下钢筋笼时碰撞孔壁、混凝土初灌量太小、混凝土浇注前出现坍孔,这些现象都会造成孔底沉渣超标。
1.3 打入式预制桩常见质量事故原因
(1)桩身本身的质量问题。主要成因有预制桩生产过程中材料、胎膜、生产工艺、养护龄期等控制不严导致桩身强度不够、桩身几何尺寸偏差大等质量问题,装卸、运输、堆放不当造成桩身裂缝等缺陷,在施工前又未能及时发现。
(2)接桩质量问题。主要成因有接桩材料不合格、接桩方法不当。
(3)桩身垂直度问题。产生原因有:施工中垂直度控制不到位,布桩密度、打桩路线,持力层层面坡度不合理,地面超载,基坑开挖,相邻工程挤土桩施工。
(4)施工造成的质量问题。采用的锤重锤垫不当、过多的重锤打击、停歇时间长,或出现复杂的地质现象,都会导致预制桩出现缺陷。
(5)“上浮吊脚”造成的承载力不足问题。在深厚软土地区,已打入的桩,在施工其相邻桩基时,往往会发生整桩“上浮’、桩端离开持力层的现象,从而影响桩基承载力。
2 桩基质量检测方法
桩基础能否既经济又安全通过桩将上部荷载传递至深层土体中,关键在于桩身的质量好坏和承载力大小。为此,桩基检测应包括两个部分:检查桩身是否存在缺陷及位置;检测桩基承载力是否满足设计要求。目前桩基检测方法主要有:静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法和声波透射法。由于各种检测方法的原理和使用设备的不同,它们的适用性也存在较大差别。以下就各种桩基质量检测方法的适用性和局限性进行详细探讨,并针对工程中主要应用桩型提出相适应的检测方法。
2.1 主要桩型质量检测方法的选取
不同的桩型由于设计方法、施工工艺和使用条件的不同,有着各自容易发生的质量问题,为此,选取合适的检测方法尤为重要。
(1)钻孔灌注桩:采用高应变法检测比较有效,如果条件允许,可进一步采用静载试验或钻芯法进行验校。对于大直径钻孔灌注桩,可采用钻芯法配合低应变波或声波透射法检测。
(2)沉管灌注桩:采用低应变法检测桩身完整性十分有效,同时使用静载试验检测单桩承载力;冲击力能满足要求的话,可采用高应变法同时检测其完整性和承载力情况。
(3)打入式预制桩:高应变法和静载试验进行预制桩检测比较适合,低应变法和声波透射法不宜选取。
2.2 各种检测方法的优缺点
2.2.1 静载试验
静力试桩法就是通常所说的单桩竖向抗压静载试验,此方法是桩承载力检测最为可靠的评定标准,是目前其它承载力检测方法(例如高应变法)所不能完全代替的。静力试桩法具有直观、可靠、科学等优点,在桩基承载力检测方面应用较为广泛。对于安徽地区,多为挖孔桩且为大直径端承桩,当受设备或现场条件限制无法检测单桩承载力时,根据规范可采用钻芯法检测桩身质量、测定桩底沉渣厚度并钻取桩端持力层岩土芯样检验桩端持力层。
2.2.2 钻芯法
钻芯法是一种微破损或局部破损检测方式,是科学的、直观的且实用的检测工艺,特别是大直径桩很适宜。大量实践表明,在利用钻芯法进行对局部缺陷或水平裂缝检测时,其测试结果就不是十分准确;在使用钻芯法进行灌注桩检测时,必须要钻取芯样,这样势必会对工程实体造成局部破坏。
2.2.3 低应变法
低应变法是指采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振,实测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线,通过波动理论分析或频域分析,对桩的完整性进行判定的方法。具有现场测试简便、快捷、抽检面广、经济实用的优势。缺点是利用波形特征判别桩身缺陷存在多解,只做定性不做定量判断,而且不同桩身缺陷往往难以区分,通常要求检测人员具有丰富的实践经验。
2.2.4 高应变动力试桩法
高应变动力试桩法有凯斯法和波形拟合法两种,两种方法试验过程和采集的信号相同,两种方法在应用过程中各自的优缺点还是明显的,前者可以做到实时分析,能快速地对桩身完整性和单桩极限承载力做出估计,不过要受凯斯阻尼系数的制约,后者不依赖于凯斯阻尼系数而且测试的精度很高,不过计算复杂。
2.2.5 声波透射法
声波透射法是指在预埋测管之间并联接受声波,通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化,对桩身完整性进行检测的方法。它是检测灌注桩桩身混凝土的均匀性、桩身缺陷程度及位置,判定桩身完整性类别的有效方法。缺点是要预埋声测管,否则成桩后难以检测。
3 结 论
目前,桩基检测技术的研究和实践仍在不断地更新发展。要想有效地提高桩基检测的质量与效益,就要不断改善现有检测仪器的硬件性能及质量,并努力研发出新的更为完善的检测仪器,还需要加强对桩基检测技术理论的探究工作,寻求更精确的物理模型。把现有的桩基检测方法与当今的一些先进的信号分析方法有机结合起来,将是一个十分重要的研究方向。
参考文献
【关键词】 桩基础质量检测市场行为问题规范
桩基础是目前乃至今后各类工程建设中大量采用的深基础形式,是关系到建筑物结构安全的重要组成部分。同时,由于桩基是地下隐蔽工程,决定了桩基质量检测是保证建筑物安全之必不可少的环节。
自上世纪八十年代至今,我国桩基检测市场从无到有,从小到大。伴随着各种检测仪器设备的更新换代,基桩质量检测技术与方法亦不断发展与完善,各类检测人员的技术水平也日益提高。但另一方面,由于“僧多粥少”,市场参与各方竞相压价,盲目竞争,这样就难免会出现一些问题。本文在此仅就我个人所了解的情况,指出当前桩基检测市场存在的某些问题,并建议规范桩基质量检测市场行为的若干办法。
一、各类检测单位的硬件设施差距较大。
从上世纪末以来,随着我国大规模的经济建设,各类桩基质量检测
机构迅速发展。然而由于历史原因,各检测单位的规模、条件参差不齐。有些单位办公场所宽敞、豪华;也有一些单位办公室拥挤、破旧,没有专门的设备存放地点;还有个别单位干脆流动作业,无正常办公场所。在仪器装备上,某些单位低、高应变采用先进进口设备,静载荷试验的业务能力可达二、三千吨;而另一些单位仪器设备非常陈旧、落后,却还仍在超负荷运转;也有单位甚至连基本的计量器具都不能定期标定。
二、某些检测单位的内部管理杂乱无章。
这些单位没有明确的责任意识和法律意识,内部也没有建立相应的规章制度和质量保证体系。检测岗位上存在着持证人员不到位、变动大,或有“流动岗”,经常有无证人员到现场开展检测工作等问题。档案管理方面,有些单位根本就没有档案室和专职的管理人员,各种资料随便摆放、混装,没有按照“一个工程一份档案”的要求分类保存。
三、有部分单位不重视“检测方案”的编写。
桩基“检测方案”是根据具体某桩基工程特点、设计要求,依据基桩检测规范和现有的仪器设备、人员资质等情况,对该工程桩基质量检测全过程所做的计划书,是进行现场检测前的必备资料。有少数单位不编写“检测方案”就直接到现场检测,或者即使有一个“方案”,也是东拼西凑,非常简单,根本不能对整个桩基工程检测过程起指导作用。
四、桩基检测市场行为很不规范。
一些桩基质量检测单位在搞“恶性竞争”的背后,擅自减少工程基桩检测的内容和比例,任意降低检测标准,最终导致现场采集数据不认真,资料处理简单了事,有的甚至冒用检测人员和技术负责人签名等等。还有个别机构出现出卖资质,或与不具备桩基检测能力的单位、个人合作的现象。也有相当一部分地区垄断经营,实行地方保护,极力限制外来正规检测队伍的进入……这样不仅影响到具体某桩基工程检测的质量,也从某种意义上说阻碍了基桩检测行业的科技进步。
基于以上这些“问题”,笔者在此建议各级有关质量监督管理部门,务必加强桩基质量检测行业的监管,并尽快采取如下措施:
一、要求各类桩基质量检测单位全面贯彻《建设工程质量管理条例》
的精神,认真学习国家和地方有关检测《规范》,结合本地区桩基检测行业发展状况,努力改进自身条件的不足;尽可能完善单位内部规章制度,强化质量管理,进一步提高桩基质量检测人员的责任感和法律意识。同时,积极推进各检测项目的计量认证和ISO质量体系的贯标工作,建立与健全行之有效的桩基检测质量保证体系。从人员配备、设备更新、分析处理技术等方面进行强化;从现场检测、数据处理、出具检测报告到资料归档要有专人负责,确保桩基检测报告客观、真实、科学、可靠。
二、加强对桩基质量检测单位的动态管理,且将各项管理工作落实到桩基检测的各个环节中,并逐步实现对当地桩基工程的网络化管理方式,使桩基检测单位的行为、桩基检测的质量处于受控状态。要求各检测机构加强对从业人员的职业道德教育,牢固树立建筑工程质量终身负责的观念,严格执行桩基检测合同的审查备案和检测过程的行业自律检查制度,认真填写业务工作情况及现场检测原始记录,保证检测数据的真实性、准确性和完整性。
三、要求各检测机构必须向工程项目的建设或监理单位提交“桩基检测方案”,建设或监理单位应对检测方案的实施进行监督,现场检测人员必须持证上岗,仪器设备必须在计量检定校准的有效期内。
四、各地建设行政主管部门要密切结合本地的实际情况,切实加强质量监督,特别是加强对强制性标准执行情况的检查。所有的桩基工程必须按国家及地方现行规范、规程进行检测,否则不予验收。桩基工程未验收或验收质量不合格的,应暂停进行上部土建结构的施工。
五、为提高桩基质量检测人员的专业技术水平,除经常进行桩基检测上岗人员技术培训外,还应不定期开展一些全国性的桩基质量检测专业技术研讨班,以总结各地区、各部门不同环境条件下的桩基工程特点以及各类基桩检测中成功、失败的经验教训,实行有针对性的言传身教。与此同时,各桩基质量检测机构应积极开展科技攻关活动,并继续做好新技术、新方法的推广应用工作,鼓励全体检测人员多实践、多总结、多切磋、多探讨,努力促进我国桩基质量检测技术整体水平的提高。
六、加大桩基质量检测市场行为的管理力度,切实推行桩基检测合同审查备案制度和制定当地桩基检测行业自律公约。鼓励桩基质量检测机构加大投入,引进人才,更新设备,以优质服务增强竞争力。彻底打破垄断经营,不得歧视外地合格的桩基质量检测机构,建立一个开放、公平、公正、自律的市场。在查有实据的情况下,吊销某些自身技术水平较低而又严重扰乱桩基检测市场秩序的检测单位,查处一批利用不正当手段进行恶性竞争的单位和个人,维护桩基质量检测行业有序竞争、健康发展。
参考资料
1、《建设工程质量管理条例》;
2、《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003);
关键词:建筑;桩基工程;检测;质量控制
中图分类号:O213.1 文献标识码:A 文章编号:
建筑桩基工程检测在国内经过几十年的发展,已经取得了一系列成果,更多的则表现在正确的检测方法和手段已得到及大的推广和贯彻,表现在测试人员对于各种桩基检测方法的合理运用和理性思维,以及各级行业主管对桩基检测市场的正确导向与管理。当前的桩基检测行业的工作,总体情况良好,但由于各检测单位、各地区的情况存在差异,问题主要表现在:一方面,人为因素:检测人员施工、编写检测报告不规范。另外,由于桩基工程属于隐蔽工程,无论采用哪种检测方法,都存在着一定的不足,都不能完全反映出桩基的全部特性。这就要求检测人员应用以往的实际检测经验,根据实地的地层结构和经验数据不断改进检测方法,逐渐减少检测结果的不确定性。
一、成孔质量控制
在灌注桩的施工中,成孔质量的好坏直接影响到混凝土浇注后的成桩质量:桩孔的孔径偏小则使得成桩的侧摩阻力、桩尖端承载力减少,整桩的承载能力降低;桩孔上部扩径将导致成桩上部侧阻力增大,而下部侧阻力不能完全发挥,同时单桩的混凝土浇注量增加;桩孔偏斜在一定程度上改变了桩竖向承载受力特性,削弱了基桩承载力的有效发挥;桩底沉渣过厚使得桩长减少,对于端承桩则直接影响桩尖的端承能力。
二、 桩身完整性检测质量控制
1、对桩基工程质量进行检测, 必须检测桩身完整性。工程实践证明, 常用的低应变动测方法对桩身完整性的检测, 能较为可靠地发现一定深度范围内基桩的质量问题( 如裂缝、夹泥、缩颈、离析等) 及其严重程度。随着检测技术的发展,现行技术已能对传统的静载荷试验不能直接说明的桩身完整性问题作出定性分析, 并据此对桩进行分类, 便于发现问题,为基础处理提供依据。
2、对于水泥土桩, 则不宜采用低应变动测检查桩身质量。这是因为水泥土桩桩材是水泥与原地基土进行搅拌混合所形成的一种桩体, 其桩身性质介于刚性桩与柔性桩之间, 它的刚度、抗压强度和抗侧压力作用小于刚性桩而大于柔性桩, 因而对其质量的检测不能套用刚性桩的检测方法。
3、 钻芯法可对桩身质量进行直观定性分析, 能检测桩身混凝土强度、混凝土离析和胶结、混凝土级配搅拌情况、桩底身混凝土强度、混凝土离析和胶结、混凝土级配搅拌情况、桩底沉渣(桩身夹渣)或桩底持力层情况、基岩的承载力和完整性情况,检测结果准确率高。对钻孔灌注桩、人工挖孔桩而言,其直径一般较大,当对其桩身质量进行低应变动测后有质量问题需进一步确认时,可采用钻芯法检测桩身质量。钻芯法与超声波透射法相结合,可用于重要工程的大直径灌注桩。
4、基桩低应变法动测的关键是要取得准确、可靠的测试信号,所以现场检测人员应操作熟练,有丰富的动测信号分析经验,现场应及时排除干扰信号。遇到异常信号时,应分析原因,多换几个检测点,特别对大直径桩,桩截面各部位的运动不均匀性会增加,桩浅部的阻抗变化往往表现出明显的方向性,故应增加检测点数量,每个检测点的采集信号不宜少于3 个,通过叠加平均提高信号比。现场应保证采集到一致性好、真正反映基桩质量特性的动测信号。
三、桩的完整性检测
1、低应变动测法。基桩的低应变动测法就是通过对桩顶施加较低的激振能量,引起桩身及周围土体的微幅振动,同时用仪表量测和记录桩顶的振动速度和加速度,利用波动理论或机械阻抗理论对记录结果加以分析,从而达到检验桩基施工质量、判断桩身完整性、预估基桩承载力等目的。
2、声波透射法。声波透射法是利用超声波在混凝土中传播的声学参数,如声速C、频率F、振幅A 的变化及波形来分析桩身混凝土的连续性及断层、夹砂、蜂窝等缺陷的大小、位置。
3、混凝土灌注桩超声脉冲法检测的基本原理:在桩内预埋若干检测管作为检测通道,将发射探头和接受探头置于声测管中,管内充满清水,作为耦合剂。由仪器中的脉冲信号发生器发出一系列周期性电脉冲,加在发射换能器的压电体上,转换成超声脉冲,该脉冲穿过待测的桩体混凝土,并为接受换能器所接受,再转换成电信号。由仪器中的测量系统测出超声脉冲穿过混凝土所需的时间、接受波幅值(或衰减值α)、脉冲主频率、波形及频谱等参数,然后由数据处理系统按判断软件对接受信号的各种参数进行综合判断和分析,即可对混凝土各种内部缺陷的性质、大小、位置作出判断,并给出混凝土总体均匀性和强度等级的评价指标。超声脉冲法检测结果能排除土层变化(土阻尼变化)的影响,以及桩身在满足正常桩径下由于桩径的变化而引起的桩身广义波阻抗突然变化的影响。
四、承载力检测质量控制
1、桩基是埋入地下的隐蔽工程, 其质量较难控制, 特别是就地灌注桩, 更易出现影响桩基安全使用的各种质量问题。单桩的极限承载力, 迄今也还不能象结构工程那样, 单纯通过理论计算予以确定, 因为桩的承载力与桩型、桩材、成桩工艺以及地层土特性等众多复杂的因素有关。因此在较重大的工程, 要求通过一定数量的静荷载压桩试验来确定桩的承载力,作为设计的依据。
2、现在对桩基承载力的检测, 常用的方法有静载荷试验、高应变法检测。高应变法属于动测法的一种, 其适用范围受一定的限制, 在进行灌注桩的竖向抗压承载力检测时, 应具有现场实测经验和本地区相近条件下的可靠对比验证资料; 对于大直径扩底桩和Q) s曲线具有缓变形特征的大直径灌注桩, 不宜采用本方法进行竖向抗压承载力检测。虽然静载荷试验比高应变法费用高、所耗实验时间长, 有时受场地限制等原因, 但是静载荷试验仍然是检测基桩承载力最直接、最准确、最可靠的方法。
3、为保证静载试验结果的准确性, 所有试验仪器仪表必须经过计量部门检定合格, 并在有效期内使用。当采用压力表测定油压时, 为保证测量精度, 其精度等级应优于或等于0.4级, 不得使用1. 5级压力表控制加载。当油路工作压力较高时, 有时出现油管爆裂、接头漏油、油泵加压不足造成千斤顶出力受限、压力表线性度变差等情况, 所以应选用耐压高、工作压力大和量程大的油管、油泵和压力表。
4、 静载试验在所有试验设备安装完毕之后, 应进行一次系统检查。其方法是对试桩加一较小的荷载进行预压, 其目的是消除整个量测系统和被检桩本身由于安装、桩头处理等人为因素造成的间隙而引起的非桩身沉降; 排除千斤顶和管路中之空气; 检查管路接头、阀门等是否漏油等。如一切正常,卸载至零, 待百分表显示的读数稳定后, 并记录百分表初始读数, 即可开始进行正式加载。
总之,提高桩基工程质量检测的可靠性是关系建筑物安全的重要问题, 又是一项复杂细致且涉及环节多的工作, 须合理确定检测方案、提高检测精确度和正确分析及处理出现的质量问题, 只有各个环节都做好了, 才能真正提高桩基工程质量检测的可靠性, 从而尽可能地消除桩基工程质量隐患, 确保建筑物安全。
参考文献:
[1] 景翠玲.对桩基检测方法及桩基质量检测数量在规范中的规定探讨[J]. 中国新技术新产品. 2009(14)
[2] 徐明江.灌注桩检测方法的选择及各检测方法的差异分析[J]. 广州建筑. 2008(02)
关键词: 桩基础 工程质量 检测 措施
中图分类号:F253.3 文献标识码:A 文章编号:
1、引言
近几年,随着在各类基坑中开挖围护桩和承载基桩的广泛应用,桩基工程的施工质量越来越受到工程技术人员的重视。土木建筑工程中桩基础工程应用于建筑工程中,桩基础具有稳定性好、承载力高、变形量小、沉降收敛快等特性。随着建筑施工技术水平的提高,对桩的承载力、地基变形,桩基施工质量提出了更高的要求。
2、桩基础质量问题及其主要原因
桩基工程的施工是一项技术性十分强的施工技术,又是属于隐蔽工程,在施工过程中,如处理不当,就会发生工程质量故事。但由于目前尚无可靠快速的检测方法及时掌握并了解成桩过程中的质量,桩基础施工发生的质量问题,往往是多方面原因造成的。建筑工程的预制桩基础的工程质量问题不外乎桩位及桩身倾斜率超过规范要求;桩头碎裂;桩身(包括桩尖和接头)破损断裂;桩端达不到设计持力层;单桩承载力达不到设计要求。以上工程质量问题的主要成因分析如下。
2.1 桩顶偏位过大的主要原因
(1)测量放线有误,或样桩在施工过程中发生了位移;(2)插桩对中误差较大;(3)先沉人的桩被挤动偏位,在饱和软土地区的大片密集桩群施工时最易出现;(4)施工顺序不当,引起桩顶位移;(5)沉桩过程中桩尖遇到坚硬的障碍物。
2.2 桩身倾斜的主要原因
(1)施工场地不平;或地表松软,使打桩机倾斜;或打桩机导(挺)杆未校直;(2)插桩不正,底桩倾斜过大;或初人土时就发生倾斜;(3)桩身弯曲度过大;(4)桩顶与桩身中轴线不垂直;(5)桩尖偏心不对中;(6)桩垫或锤垫不平。
2.3 沉桩达不到设计控制要求的主要原因
(1)地质勘察资料与实际桩端持力层不符,持力层顶面标高变化大,预制桩长度不够;(2)沉桩时遇地下障碍物或厚度较大的硬夹层;(3)打桩锤能量太小,压桩机压力不够;(4)桩头被击碎或桩身被打断,无法继续沉桩;(5)在较厚的粘性土层中,沉桩中间休歇时间太久;(6)布桩密集或打桩顺序不当,使后打(压)的桩无法达到原先的设计深度。
2.4 桩身断裂的主要原因
(1)桩身制作质量不符合要求;(2)桩在堆放、吊运过程中已产生断裂或裂缝;(3)桩尖沿硬岩面滑移而将桩身整断;(4)桩身弯曲过大,偏心锤击;(5)桩尖进入硬土层后倾斜过大,误用移动桩架等强行扳回的方法纠偏易将桩身折断;(6)桩身自由段长细比过大,且桩尖已进入硬土层时,易将桩身打裂。
3、桩基础施工的质量检测
预制桩是在施工前已预制成型,再用各种机械设备把它沉入地基至设计标高的桩。预制桩的材料可以用钢筋混凝土、钢材和木材,其中钢筋混凝土预制桩可分为工厂预制和现场就地预制两种。由于预制桩需靠外力强制入土,在桩的施工过程中,桩周和桩端土受到挤密作用,在饱和软粘土中施工时,土结构受到破坏,并出现较高的超孔隙水压力,桩的承载力存在着显著的时间效应,同时在桩距较小,桩数较多时,会出现土体大量隆起和侧移,使已施工的桩上抬,桩端脱离持力层,大大降低单桩承载力。打入式预制桩在打桩过程中受锤击作用,桩身内产生锤击应力。从桩底反射的拉应力波将使桩身产生拉应力,这种拉应力有时会大大超过桩身砼的抗裂强度,使桩身拉裂或拉断。同时,锤击时冲击疲劳也是一个不容忽视的问题,每锤击一次,桩身就受到压应力与拉应力的交替作用,这将使混凝土内砂浆与粗骨料粘结面上原已存在的微裂缝逐渐扩展,强度随之降低,地下水的侵入还会使钢筋产生锈蚀作用。此外,预制桩在裁桩过程中,常用大锤横向击打桩顶,致使桩身断裂的现象屡见不鲜,而且横向击打桩顶的结果,还使桩身上部与周围土层脱空,大大减小了桩的横向承载能力,这是预制桩常见的质量通病之一。
对于以上的质量问题,应特别重视对桩身质量的检测,除了桩身混凝土质量进行检验外;施工完后尚应抽检桩的垂直度桩顶标高、桩位偏差和接桩质量等。同时,应按规范规定的数量进行桩身完整性检测,并根据工程的重要性、地质条件、设计要求、工程桩施工情况、对工程桩的承载力和变形性能进行静载试验或可靠的高应变动力检测。工程中桩基检测办法有:小应变应力波反射检测法,小应变应力波机械阻抗检测法,超声波检测法,大应变动力检测法,静载检测法,地震波检测法,抽芯检测法等。在一般的工地中,经常应用的是小应变应力波反射法检测,超声波检测法,抽芯检验法,这三种方法各有优点和缺点。小应变快速简便,对整桩桩径的变化,各部位混凝土密度的变化,支承桩端承情况能迅速作出判断。但对缺陷的定性量化不够明确,检测结果受影响的因素较多,检测时要求桩头基本规则、完整,浅部桩身基本顺直完整,没有附浆或严重变形的现象; 超声波相对准确,容易对缺陷程度作出判断。但用时较长,而且只能对测管之间的凝土进行了解,对缩径露筋、端承力判断则无能为力。检测时要求声测管与钢筋笼加工同时进行,应保持管洞顺直通畅,声测管间的平行与稳定,管内清水清洁,不得污浊或含其它杂质。抽芯检验用时太长,对桩有一定的损伤。检测时要求不能损伤到钢筋,每个孔的芯样基本能够排列完整,芯样断面基本吻合。由于工程中地基在不同地段,不同土层土质都不同,为了能客观有效地评价桩基施工质量;质量检测宜采用多种方式综合测定,桩基施工质量地基承载力有较大影响。 因此,在施工时应根据其工艺流程制定各工序质量控制关键点,层层把关,加强施工自检,监理旁站检查,以及业主及相关质量监督管理部门的监督检查,以确保工程的建设质量。
4、常见重大工程质量事故分析及处理
4.1 基坑开挖不当引起大面积群桩倾斜
软土地区施打大面积密集的预制桩以后,又要在这沉桩区内进行深基坑开挖,开挖深度浅则4~5m。我国沿海城市,在此开挖深度范围往往存在着淤泥等软弱土层,这就给基坑开挖带来许多困难,并引起桩身大幅度位移、 倾倒或折断,挖土引起基桩的倾斜,直接起因是挖土方法不当,挖土一般采用挖掘机,有时操作人员贪快图便,老在一处挖,将基坑挖得太深,而且将挖出来的土堆放在基坑边坡附近不运走,因而产生侧向压力,加上淤泥本身的流动性以及土体中未消散的超孔隙水压力乘机向开挖方向释放,加剧了淤泥向开挖方向流动,而基桩对水平力的抵抗能力小,于是随着土体的位移而向开挖方向倾斜,造成桩顶大量位移。桩顶位移过大,反映了有的桩下部已被折断。发生这样的工程质量事故时,先要弄清哪些桩报废,哪些桩还可使用,哪些桩应折减其承载力,然后根据实际情况进行补桩。 防止桩身倾斜的方法主要是:严禁边打桩边开挖基坑;开挖宜在打桩全部完成并至少相隔15天后进行;挖土宜分层均匀进行且桩周土体高差不宜大于1m;应制订合理的开挖施工方案和程序,注意保持基坑围护结构或边坡土体的稳定;基坑顶部周边不得堆土或其他重物等。
4.2 桩身上浮
如果多节桩的接头质量不好,桩身上浮的结果可能会把接头拉断,上节桩与下节桩脱离。这些脱节的桩经复打(压)后竖向承载能力可能还是较大的,但水平抗力很低,一般不适宜再使用。接头完好桩尖脱空的桩基工程,一般通过复打或复压,可按正常桩基使用。上海等地区施打大片密集的预制桩时采用设置袋装砂井、 打插塑料排水板等技术措施来降低超孔隙水压力,减少土体的隆起,收到了较好的技术经济效益。采用静力压桩机复压是处理桩上浮的另一种有效的补救措施。
5、结语
尽管目前此桩基施工工艺正日益完善。但往往由于各种质量因素的影响,往往使得成桩质量不理想。为了保证施工质量,采取正确的控制措施,采取先进的桩体质量检测手段以确保桩基施工质量就显得极为重要。
参考文献
[1] 吉林省桩基础工程质量管理规定.岩土工程界,2007年第8期.
[2] 赵志伟.桩基础工程质量控制之己见建材与装饰:上旬.市场营销,2010(3)
【关键词】建筑工程;桩基础;测量;控制
1.桩基础介绍
桩基础是由基桩和联接与桩顶的承台共同组成,桩身全部埋于土中,承台地面与土体接触被称为低承台桩基;桩身上部露出地面而承台底面位于地面以上被称作为高承台桩基。在建筑工程中经常应用桩基础,所以常被称为低承台桩基础。桩基础的分类是根据特点而进行区分的,按照使用材料分类有钢桩、钢筋混凝土桩、木桩、组合桩,按照作用性质及传力特点分类有端承桩、摩擦桩,按照施工方法分类有灌注桩、预制桩。桩基础的主要功能是将上部结果的承受力转移到地下比较密集的承受能力强的土层中,从而缓解整个建筑物的承载力,避免出现建筑物沉降的可能,因此,桩基础能够承受上方的受力,水平方面的受力、上拔荷载的共同作用。然而,当地下水位很高或位于水位中搭建建筑物时桩基础难以形成及作用效果非常差;地基的土质不适合的,如软土、湿性黄土、膨胀土等;高、重建筑 物下的浅层地基承载力与变形不能满足要求等等情况下,桩基础难以有效的发挥其作用。
2.建筑工程中桩基础测量技术要求
建筑工程建设过程中多有具体的施工要求,约束建筑工程建设的各个方面,例如在施工方面有施工技术要求,在建筑材料选取上有材料规格的要求等。桩基础测量有技术上的要求,在具体的测量中严格按照技术要求进行,保证桩基础测量的准确性,从而为建设耐用的、坚固的、稳定的建筑物打下基础。建筑工程中对于桩基础测量的技术要求有:
2.1轴线测设的技术要求
轴线测设是确定桩基的准确性,确定建筑物的桩基的定位。轴线测设的技术要求是更具设计单位提供的相关数据,准确的测量建筑物定位,在此基础上测设桩基础定位的轴线,从而促使桩基础测量的精准奠定基础。
2.2高程测量技术要求
高程测量是桩基础施工应设置的具体高度。由于在进行高程测量过程中容易出现误差,高程测量技术要求的 重点是尽量降低误差。因此,桩基础施工中在测量高程要根据设计单位提供技术水准为基准,按四等水准测量方法或普通水准仪散点方法进行测量,将其中附合或环线闭合差以20Lmm为准,保证高程测量的误差1cm。
3.建筑工程施工中控制桩基础测量的措施
稳定的、坚固的、承受力高的桩基础对于-保证建物质量起到一定的促进作用,桩基础对于抗震、支撑建筑物等方面非常有效。因此,在建筑工程施工中控制桩基础测量至关重要,保证桩基础施工技术的准确性。
3.1测量建筑物的定位
在进行实际的建筑工程过程中,首要的工作是建筑物的定位。这项工作也是桩基础测量的基本要求,因为准确的定位建筑物的地标,也就是相当于桩基础的定位。建筑物定位的测量根据设计单位提供的相关资料,编制桩基础定位测量的放线图及说明书,在其中确定不规侧建筑物的形成品平面矩形;设定桩基础定位中轴线测量的各个方向及定标;编排建筑物各个方向轴线测量的顺序相关数据精确的体现在相应的位置;测量工作技术指导及容易出现错误的说明。通过放线图及说明书具体的定位建筑物,并设定建筑物的中心及建筑外轮廓主轴线的交点,并形成一个最大的矩形网。采用定位桩法或主轴线法对矩形网进行测量,也就是测量建筑物定位。
3.2测量建筑物的桩位轴线
对建筑物的桩位轴线进行测量的首要工作是设定桩位轴线,才能够进行具体的测量工作。桩位轴线设定是以矩形网为主,用经纬仪测量矩形网中轴线的距离,以建筑物为中心,采用数学中极坐标法将各个桩位轴线的引桩均匀的打入小木桩中,便于桩位轴线的测量。在进行具体的测量工作是测量矩形网中单排的小木桩的距离,此项工作需要进行多次测量,避免出现误差影响桩基础的施工。
3.3测量建筑物承台桩位
建筑物承台桩位的测量同桩位轴线测量步骤一致,也需要先设定承台桩位,在进行具体的测量工作。承台桩位的设定在技术上有严格的要求,按照建筑物实际需要分别对群分桩和单排桩进行设定。在进行群分桩承台桩位设定过程中,由于群分桩比较复杂,其设定依据相关的设计资料中提供的数据进行精确的计算,找出准确的位置,完成承台桩位设定;对于单排桩的承台桩位设定,采用直角坐标法、极坐标法、线交会法等对轴线进行进行设定,从而完成单排桩的承台桩位设定。以保证承台桩位间实量距离与设计单位提供的设计长度之间误差2cm为准进行测量。
3.4控制桩基础完工的测量质量
桩基础竣工后再次进行测量是确定桩基础是否符合建筑工程的技术要求,避免桩基础施工环节中由于某些因素的影响,导致桩基础不符合技术要求。而控制桩基础竣工的测量质量是保证测量的准确性。对桩基础的具体的测量工作有:桩位偏移量的测量。所谓桩位偏移是桩基础偏离中心点,向两侧的横向桩位偏移,之间的距离即为偏移量。对其进行测量是采用水平拉线法,在桩基础的中心点向纵向和横向分别拉线,保证拉线的准确,通过经纬仪投影,确定桩顶标高与拉绳之间的距离是否小于1cm,从而确定是否偏移。桩身垂直度测量,是桩身倾斜角度为测量依据,采用角度测斜仪对桩生进行直接的测量,记录测量的角度。测量角度低于10 属于符合技术要求等等。桩基础完工后进行的测量工作是以细节出发,对桩基础的各个方面进行规范的、合理的准确的测量,确定桩基础是否符合上技术要求标准。对于不符和技术标准的部位进行重新整改。
4.结束语
桩基础的中标准程度对建筑物有很重要的影响,在进行具体的桩基础施工前需要对桩基础进行测量,保证桩基础的定位及高度等相关方面的准确性,进行规范的施工。然而在施工竣工后再次进行桩基础测量,从而使桩基础的标准化,桩基础测量工作实际上是对桩基础施工的检测,促使建筑物稳定,提高承受破坏力起到积极的作用。 [科]
【参考文献】
[1]闫静雅.桩基础全寿命期对邻近已有隧道的影响研究[J].同济大学,2007.
关键词:地铁工程;钻孔灌注桩;旋喷桩施工;质量控制
前言:钻孔灌注桩、旋喷桩施工是地铁工程建设中的关键,为此,当代施工单位在工程项目开展过程中应提高对此问题的重视程度,并注重在实践工程项目开展过程中做好质量控制工作,如,严格把控梁体设计、混凝土浇筑、钻孔等质量标准,满足工程施工条件,且就此规避低质施工现象的凸显,威胁人们生命安全,达到最佳的工程施工效果。以下就是对地铁工程建设相关问题的详细阐述,望其能为城市化进程的快速发展提供有利参考。
一、地铁工程钻孔灌注桩及旋喷桩施工质量控制路径
(一)施工准备工作
1.钻孔灌注桩准备工作
在钻孔灌注桩准备工作开展过程中,首先要求施工人员应针对桩径、桩深、成孔机械等质量标准进行审核,继而在审核工作开展过程中及时发现设备故障现象,满足地铁工程建设需求。其次,在施工组织设计阶段,要求施工单位应从量化执行、细化执行角度出发,对机械配置、人员配置等可行性进行判定,且明晰终孔岩质鉴别、垂直度控制等相应质量控制方法,引导施工人员在“有章可循”的作业环境下,做好钻孔灌注桩准备工作。再次,在施工材料质量检测作业中,需针对钢材、混凝土、成孔泥浆等质量标准展开测定,而在钢材质量检测中,需核对现场监督取样复检、质量保证书等信息,且于成孔泥浆质量检测环节开展过程中,从密度、粘度、造模性、沉淀量、含砂率等角度出发,测定成孔泥浆质量,保障地铁工程项目施工的高效性。此外,在钻孔灌注桩质量管控工作开展过程中,强调对成孔泥浆配比的严格把控亦是非常必要的,为此,应提高对其的重视程度。
2.旋喷桩施工准备工作
在旋喷桩施工前期质量管控工作开展过程中应从以下几个层面入手:
第一,在旋喷桩施工前期,要求施工人员应从不同地层中选定A、B、C三个实验区域,对实验区域进行旋喷桩试喷,继而在试喷作业过程中对配合比、施工工艺等进行调节,且依据试喷结果,探究技术、设备、施工、实验、地质等的最优状态,达到高质量工程施工效果;
第二,由于旋喷桩对隧道施工具有止水作用,因而在旋喷桩前期质量管理工作实施过程中,应注重针对取芯抗压、强度等进行合理控制,而在旋喷桩施工材料器材选用过程中,应将钻头喷嘴大小控制在2.4-3mm之间,同时水灰比为0.7-0.8,注浆压力为15-17MPa,就此满足地铁工程施工条件,且就此提升整体工程质量,达到质量控制目的[1];
第三,在旋喷桩施工作业中,亦需针对水泥浆浓度进行合理调配,如,某地铁工程项目在开展过程中为了达到质量控制目的,即将水泥浆浓度设定为1:1,就此达到了最佳的工程施工状态。
(二)施工过程控制
1.钻孔灌注桩过程控制
在钻孔灌注桩施工过程控制过程中,首先要求施工人员应从混凝土拌制角度出发,设定水下混凝土为施工材料,且在骨料选用过程中,为了提升工程质量,需将骨料含砂率控制在45%,而骨料中碎石直径为40mm,就此达到最佳的工程施工效果。此外,基于混凝土拌制初凝时间超过标准值4.5h的基础上,要求施工人员应依据混凝土使用现状,向混凝土材料中添加外加剂,直至初凝时间=4.5h,满足工程施工条件。同时,基于混凝土拌制作业的基础上,亦需针对混凝土配比、坍落度、搅拌时间等标准性进行检测[2]。其次,在钻孔灌注桩过程控制过程中,强调对成孔工序的质量控制亦是非常必要的,即需将成孔质量监测划分为泥浆性能、偏位、垂直度、孔径4个检查程序,同时,在钻孔期间,需完成入岩深度、钻进扫孔等的控制,规避偏位现象的凸显。再次,在成孔质量控制过程中,施工人员应依据地铁工程需求,合理运用探孔器、检测仪器等对工程参数,如,孔深、孔径、垂直度等进行调节,达到高质量工程施工效果,且将桩径偏差控制在
2.旋喷桩施工过程控制
在旋喷桩施工过程中,强调施工过程质量的严格把控亦是非常必要的,为此,要求施工单位在工程项目开展过程中应从工程质量标准出发,采用“Ⅰ”型合金,大小2-2.4mm的钻头喷嘴,同时在砂层下钻过程中,运用低浓度水泥浆做好防护工作,并将水泥浆浓度设定为1:1,旋喷压力设定为18-19MPa,继而达到最佳的工程作业效果。同时,在砂层下钻过程中,为了提升整体施工质量,亦需施工人员将提升速度控制在0.1-0.2m/s之间,且针对抽芯质量进行检测,继而在检测作业过程中及时发现不标准施工行为,达到质量控制目的[3]。此外,在砾石层作业过程中,由于孔隙率较大,因而施工单位在旋喷桩施工过程控制过程中应注重选用大小为2.3-3mm的钻头喷嘴,且设定水灰比为0.7,注浆压力为15MPa,而提升速度为0.1m/s左右,最终达到最佳的工程施工效果。另外,在粘土层施工过程中,为了达到高质量施工效果,施工人员亦应对施工过程进行严格把控。
二、地铁工程中检测方法的具体应用
就当前的现状来看,在地铁工程中检测方法的应用主要体现在以下几个方面:
第一,桩基检测方法,即要求施工单位在工程项目开展过程中,应注重针对整桩桩径变化情况,对桩基进行定性量化分析,达到桩基检测目的;
第二,抽芯检测方法,即要求施工人员在工程质量检测过程中,需针对排列完整、芯样断面基本吻合的取芯进行测定,最终通过结果测定形式达到质量检测目的,同时反馈钻孔缺陷位置、大小、形态等,达到质量控制目的[4];
第三,超声波检测方法,即将超声发射探头置入到桩身中,继而将探头接收信息传达至仪器,由仪器对波形、频率、声速、声幅等的量化分析,判定混凝土缺陷,达到最佳的钻孔灌注桩、旋喷桩施工效果,提升整体工程施工水平。即在地铁工程开展过程中,做好质量检测工作是非常必要的,为此,应提高对其的重视程度。
结论:综上可知,基于城市化进程不断发展背景下,地铁需求量逐渐提升,因而在此基础上,为了满足城市化进程发展需求,要求当代施工单位在工程项目开展过程中应注重做好质量管理工作,即在工程施工过程中从钻孔灌注桩、旋喷桩施工等角度出发,对工程准备工作、施工过程等进行严格把控,如,合理选用材料性能、施工工艺、施工技术、工程参数等,就此达到高质量施工状态。
参考文献:
[1]武.钻孔灌注桩在地铁基础工程中质量控制方法研讨[J].低碳世界,2015,40(34):139-140.
[2]殷爱平,周平.桥梁工程钻孔灌注桩质量检测方法及原理探析[J].科技信息,2011,40(36):368-369.