小議樁基工程質(zhì)量現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)若干方法
1、引言
地基基礎(chǔ)是建筑工程中重要的部分也是隱蔽部分,其中樁基礎(chǔ)具有抗地震性能好、沉降小、承載力高和可以解決特殊地基土承載力的優(yōu)點(diǎn),在高層建筑和道路、橋梁的地基基礎(chǔ)中大量采用。樁基是建筑物的基礎(chǔ),一旦基礎(chǔ)失穩(wěn),勢(shì)必造成整體建筑物破壞。因此,樁基的設(shè)計(jì)、施工和檢測(cè)是樁基安全與穩(wěn)定的先決條件,同時(shí)也是確保樁基礎(chǔ)安全與可靠必不可少的三個(gè)環(huán)節(jié)。而樁基檢測(cè)是對(duì)單樁承載力和樁身質(zhì)量等內(nèi)容進(jìn)行全面評(píng)價(jià)的控制措施,檢測(cè)結(jié)果是向人們提供了解樁基工程是否合格的主要依據(jù)。因此,在樁基設(shè)計(jì)前和施工后進(jìn)行試驗(yàn)和檢測(cè)是十分必要的,以保證樁基工程的可靠性。目前對(duì)于樁基工程的檢測(cè)手段已有靜載試驗(yàn)、高應(yīng)變、低應(yīng)變、聲波透射、鉆孔取芯法、錨桿試驗(yàn)等方法。
2、檢測(cè)方法與討論
目前檢測(cè)方法的依據(jù)主要是現(xiàn)行的國(guó)家、行業(yè)和地方發(fā)行的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)程。在這些標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)程中《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(JGJ106 – 2003),該規(guī)范側(cè)重建筑物、構(gòu)筑物的各類(lèi)基樁,內(nèi)容全面、分類(lèi)系統(tǒng)、敘述完整,是規(guī)范執(zhí)行的首選。
2.1 高應(yīng)變法:利用重錘沖擊樁頂,使樁身產(chǎn)生動(dòng)位移,樁周巖土阻力充分發(fā)揮。實(shí)測(cè)樁頂部的速度和力時(shí)程曲線(xiàn),通過(guò)波動(dòng)理論分析進(jìn)行判定的檢測(cè)方法,適用于檢測(cè)基樁的單樁豎向抗壓承載力和樁身完整性。此方法物理意義明確,檢測(cè)準(zhǔn)確度相對(duì)較高;但目前受檢測(cè)人員水平和樁——土相互作用模型等問(wèn)題的影響,該方法仍有較大的局限性,尚不能完全代替靜載荷試驗(yàn)而作為確定單樁豎向抗壓極限承載力的設(shè)計(jì)依據(jù)。
2.2 低應(yīng)變法:利用一維波動(dòng)理論和振動(dòng)理論為基礎(chǔ)對(duì)樁頂施加低能量的瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)激振,使樁在彈性范圍內(nèi)做彈性振動(dòng),并由此產(chǎn)生應(yīng)力波縱向傳播,通過(guò)實(shí)測(cè)樁頂加速度或速度時(shí)域曲線(xiàn),判定樁身缺陷的程度及位置。該方法測(cè)試設(shè)備簡(jiǎn)單輕便,檢測(cè)速度快、成本低,是基樁質(zhì)量完整性普查的良好手段。
2.3 鉆芯法:適用于檢測(cè)混凝土灌注樁樁長(zhǎng)、樁身混凝土強(qiáng)度、樁底沉渣厚度和樁身完整性,判定或鑒別樁端持力層巖土性狀。由于大直鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)荷載一般較大,用靜力試樁法有許多困難,所以常用地質(zhì)鉆機(jī)在樁身上沿長(zhǎng)度方向鉆取芯樣,通過(guò)對(duì)芯樣的觀察和測(cè)試確定樁的質(zhì)量。但這種方法只能反映鉆孔范圍內(nèi)的小部分混凝土質(zhì)量,而且設(shè)備龐大、費(fèi)工費(fèi)時(shí)、價(jià)格昂貴,不宜作為大面積檢測(cè)方法,而只能用于抽樣檢查,一般抽檢總樁量的3 ~ 5%,或作為無(wú)損檢測(cè)結(jié)果的校核手段。
2.4 聲波透身法:采用超聲波在已預(yù)埋聲測(cè)管的混凝土灌注樁發(fā)射并接收聲波,通過(guò)實(shí)測(cè)聲波在混凝土介質(zhì)中傳播的聲時(shí)、頻率和波幅衰減等聲學(xué)參數(shù)的相對(duì)變化,對(duì)樁身完整性檢測(cè),判定樁身缺陷的程度并確定其位置。聲波透射法以其鮮明的技術(shù)特點(diǎn)成為目前混凝土灌注樁(尤其是大直徑灌注樁)完整性檢測(cè)的重要手段,在工業(yè)與民用建筑、水利電力、鐵路、公路和港口等工程建設(shè)的多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
2.5 靜載:采用接近于樁的實(shí)際工作條件,在樁頂部逐級(jí)施加豎向壓力、豎向上拔力或水平推力,觀測(cè)樁頂部隨時(shí)間產(chǎn)生的沉降、上拔位移或水平位移,以確定相應(yīng)的單樁豎向抗壓承載力、單樁豎向抗拔承載力或單樁水平承載力的試驗(yàn)方法。(加載反力裝置可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件選擇錨樁橫梁反力裝置、壓重平臺(tái)反力裝置、錨樁壓重聯(lián)合反力裝置、地錨反力裝置。)這種方法是目前檢驗(yàn)樁基(含復(fù)合地基、天然地基)承載力的各種方法中應(yīng)用最廣的一種,在確定單樁極限承載力方面,被公認(rèn)為試驗(yàn)結(jié)果最準(zhǔn)確、最可靠的檢驗(yàn)方法。判定某種動(dòng)載檢驗(yàn)方法是否成熟,均以靜載試驗(yàn)成果的對(duì)比誤差大小為依據(jù)。此方法技術(shù)簡(jiǎn)單,受力條件比較接近實(shí)際,結(jié)果明確直觀,但費(fèi)事費(fèi)力和成本高,檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)和檢測(cè)數(shù)量少。
3、檢測(cè)方法的選擇
樁型質(zhì)量檢測(cè)方法的選擇主要考慮設(shè)計(jì)方法、施工工藝和使用條件的不同,為此,選取合適的檢測(cè)方法尤為重要。
3.1 鉆孔灌注樁:采用高應(yīng)變法檢測(cè)比較有效,如果條件允許,可進(jìn)一步采用靜載試驗(yàn)對(duì)承載力進(jìn)行驗(yàn)校。對(duì)于大直徑鉆孔灌注樁、人工挖孔樁等可采用鉆芯法配合低應(yīng)變波或聲波透射法進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)。
3.2 沉管灌注樁:采用低應(yīng)變法檢測(cè)樁身完整性十分有效,同時(shí)使用靜載試驗(yàn)檢測(cè)單樁承載力,沖擊力能滿(mǎn)足要求的話(huà),可采用高應(yīng)變法同時(shí)檢測(cè)其完整性和承載力情況。
3.3 預(yù)制方樁、預(yù)應(yīng)力管樁及預(yù)應(yīng)力空心方樁:靜載試驗(yàn)檢測(cè)單樁承載力,低應(yīng)變波或聲波透射法進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)。在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中,工程技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)檢測(cè)對(duì)象、檢測(cè)目的、檢測(cè)方法的適用范圍和特點(diǎn),如靜載試驗(yàn)主要檢測(cè)樁基荷載與沉降的關(guān)系,從而確定單樁承載力。鉆孔取芯法能局部檢測(cè)混凝土強(qiáng)度和樁長(zhǎng)等內(nèi)容;成孔質(zhì)量檢測(cè)主要是檢測(cè)成孔的孔徑、孔深、垂直度和沉渣厚度;低應(yīng)變主要測(cè)試樁身完整性及樁身質(zhì)量?jī)?yōu)劣。因此,合理的選擇檢測(cè)方法,當(dāng)使用多種方法時(shí),應(yīng)實(shí)現(xiàn)合理搭配,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。
4、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,樁基礎(chǔ)是各種建筑物的基礎(chǔ)形式之一,屬于隱蔽工程,起著將結(jié)構(gòu)上部荷載傳遞到較深和較好地層中的作用,是構(gòu)筑物的重要組成部分,對(duì)工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量和安全起著相當(dāng)重要的作用。本文對(duì)樁基工程質(zhì)量檢測(cè)方法進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述和探討。
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標(biāo)簽:樁基工程、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)
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文章名稱(chēng):《小議樁基工程質(zhì)量現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)若干方法》
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