樁基檢測技術在建筑工程中的應用分析論文
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。
1.樁基檢測技術
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)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。
(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)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。
(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
(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)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。(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。(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。(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.結語
綜上所述,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。
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