桩基检测技术在建筑工程中的应用分析
6页1、桩基检测技术在建筑工程中的应用分析随着我国城市化进程的加快,建筑工程项目越来越多,作为建筑基础部分的施工,桩基工程施工质量越来越受到人们的重视。在桩基工程施工过程中,桩基检测技术的应用对保证建筑工程桩基质量起到了重要作用。桩基检测技术综合运用了物理、地理等学科知识,通过对桩基科学和检测,取得相关数据,对存在的问题进行判断,为进一步改进采取措施提供依据,由此可以看出桩基检测技术的重要性。不过对现代建筑工程桩基的检测还是人工操作,而且需要具有经验丰富和专业的知识型人才,桩基检测技术的发展也是与现代社会的经济、科技发展息息相关的,它的发展离不开这两大因素的支持。1.桩基检测技术针对灌注桩的施工由成孔、成桩两部分组成,相应的桩基检测工程也分为两大部分,分别为:成孔质量检测、成桩质量监测。其中成孔的作业难度较大,因为其作业面在地下和水下完成,具有不可控制性,由于地质条件的复杂性容易在施工中出现塌孔、桩孔严重倾斜和沉渣等问题。而成桩质量检测分为两部分,承载力检测和对完整性检测。在桩基检测中,需要各个检测手段配合使用,利用各自的特点和优势,灵活运用,才能够对桩基进行全面准确的评价。1.1对成孔的质量
2、检测在灌注桩的施工中,成孔的质量直接影响到混凝土浇注后的成桩质量。成孔质量检验的内容主要包括桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度等。如果桩孔的孔径偏小,则成桩的桩尖端承载力减少,整桩的承载能力降低;如果桩孔上部扩径,导致成桩上部侧阻力增大,下部侧阻力不能完全发挥,使单桩的混 凝土浇注量增加;如果桩孔偏斜,则会在一定程度上改变桩竖向承载受力特性,削弱基桩承载力;如果桩底沉渣过厚,使得有效桩长减少,直接影响桩尖的端承能力。因此,成孔质量检测对于控制成桩质量尤为重要。因此,在成孔质量的检测中,成孔的位置和成孔的深度和垂度是检测的关键。1.2桩基承载能力的检测(1)静荷载试验法。包括基桩竖向和水平承载力检测,主要用于检测基桩承载力。其优点在于受力条件比较接近桩基础的实际受力状况。静载试验主要适用于工程试桩的承载力检测,对于工程桩检测不能做破坏性试验。静荷载试验法检测精度高,相对误差在10%范围内。(2)高应变动测试。利用重锤对桩顶进行瞬态冲击,使桩周土产生塑性变形,检测桩头实测力和速度的时程曲线。通过应力波理论分析,可以得到桩土体系的参数,分析桩身质量,揭示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能
3、,确定桩的极限承载力。1.3对桩身完整性的检测(1)低应变动测试。原理与高应变动测法一样,通过对桩身的敲打,使其桩顶承受一些撞击震动,引起桩身的变形,从而使其对周围土体产生的幅度较小的颤动影响。在敲击后迅速地使用机器对桩顶进行震动相关数据的记录,通过记录采用物理上的波动理论进行数据分析,最后做出对桩基质量的科学判断,获得桩基是否完整的相关结果。(2)声波透射法。利用超声波在混凝土中的传播来获得所需的频率、振幅及声速的声学参数的变化,根据其波形分析出桩身混凝土的气孔、断裂、夹砂等缺陷,并确定其位置。声波在正常的混凝土中有其速度标准,因此在利用声波检测桩基是否有缺陷时根据声波的速度就可判断,如果声波在桩身的混凝土中传播遇到了缺陷(如断裂、裂缝、夹泥、密实度等),就会绕过缺陷或者从传播速度较慢的介质中通过,此时声波将会减弱,时间延长。在获得这些数据后,比较正常混凝土中声音的传播情况来判断桩基的完整性。2.桩基测试工程实例某商住楼工程中对桩基测试技术进行分析,此工程层高98.5m,建筑面积89497,框剪结构。采用钢筋混凝土灌注桩作为承台基础的基础设计,钻孔灌注桩数368根,桩的直径900mm
4、,有效桩长为45.53m,设计单桩承载力特征值4300kN,桩端持力层为粗砂层。下面主要采用单桩静载荷试验法和低应变反射波法进行桩基检测。2.1单桩静载荷试验法(1)此方法中使用槽钢与锚桩组成一个反力系统,根据液压泵的特性,使用液压泵对桩顶施加压力,所产生的压力(主要是桩体纵向的力)作为测试数据。在增加负荷方面使用了千斤顶,并在千斤顶上安装了荷重传感器,记录相关数据,在桩身发生变形或沉降的情况下,荷重传感器也能对这些状况进行详细的记录,从而传达准确有效的数据。(2)将该试验的加载总体分为10个等级,并规定每个等级的加载量保持同样,每级的加荷值都为860kN。(3)为进行变形观测,要在每次的加荷完成后对桩身的变形进行阶段性地记录,相隔时间可以有规律,比如五分钟、十分钟、十五分钟等。记录在每个时间点桩身的变形情况,直到数据趋于平稳,不再变动。(4)关于沉降有其一个相对标准,在沉降状态相对稳定的时候,再进行下一级负荷的加载,如此反复。而沉降相对稳定的标准是在相隔的一小时之内,下降长度在0.1mm以内,这种现象连续出现两次。(5)在负荷不断加载的情况下,桩身的沉降量与上一次加载时桩基的下沉量达
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