建筑工程桩基检测技术论文
摘要:现在我国所掌握的桩基检测技术,尚且存在着一些理论上的缺陷,我们应该针对这些缺陷,积极整改检测方法以及原有检测方法的不足。
桩基工程是建筑工程的基础,桩基检测的技术关系着桩基工程的质量,也影响着整个建筑工程的结构稳定和安全。
前言
桩基是大多数建筑的基本形式,广泛运用于桥涵、高层或小高层建筑结构中,这是为了增强建筑物地基的抗拔或承载能力。
桩基检测的质量直接关系到建筑的结构是否稳定,工程质量能否达标。
所以说桩基检测技术的掌握以及合理的应用,是保证桩基工程质量,确保建筑工程安全的必要掌握技能。
下面就让我们了解几种建筑工程中桩基检测技术:
1 桩基低应变检测技术
低应变检测是通过对桩顶振动、水中放电或者小锤敲击等方式给予桩作用力较小的能量,但是不能使桩与土之间产生相对的位移。
这种技术是通过反射波沿桩身传播和反射原理来进行对桩基的检测。
当桩底、断桩以及严重离析等部位存在明显波阻抗或者桩身发生缩径或扩径现象都会产生发射波。
通过特有的检测仪器,把反射波形放大,然后进行数据处理和分析。
应用这一种检测方法,不但经济、快速,而且可用于大量的检测,准确率极高。
现今国外建筑工程中一般采用这一种桩基检测方法判断桩身结构的完整性。
下面我们通过实际的例子来详细了解低应变检测技术的应用:
在测试时,我们采用EPPDS动测仪对某工地桩基的低应变测试进行分析。
如下图所示,桩L2—3是钻孔灌注摩擦型桩。
在该桩成桩的时候质量完好,但是L2—3桩浇上桥台后,由于桩的一侧有堆土,推土过后而产生的水平推力使桥台水平位移了30cm左右。
图中波形是在打去桥台后半个月测试得到的,桩位在中间。
通过图中波形就可以判断出桩在10.1m左右处有断裂。
上图为:桩号L2—3,桩长58.5m,桩径1.2m,激振状况:10kg 左右尼龙棒激发
2 桩基高应变检测技术
桩基高应变检测技术是一种被简化了的分析方式,主要首先要通过一连串的假设来获取一维波动方程,然后通过方程建立桩顶波与土的助力的简单关系,并求得桩顶的压力值、桩基最大承受力以及质点的速度值之间的联系。
应用高应变检测方便简单,但是有一定的缺陷存在,要通过不断调整假设值来计算,直到得出的数值能与实际测量值相符。
实际例子如下:
某工程一次桩基检测中对10根桩采用高应变检测技术进行检测。
检测首先把两个加速度计和两只应变式力传感器安装到桩的一个侧面,然后通过用重锤敲打桩的顶部,重锤每次敲打桩顶,都会产生冲击波,通过加速度器以及动力传感器反映,利用仪器和A/D转化,经过一定的处理,在显示屏上显示成波形图,对波形图进行拟合和分析,就可以得到每一根桩的最大承受力。
通过检测得到一个数据表格(图2),发现这十根桩的承载力在2167kn到2333kn之间,平均值2254kn,
通过数据,我们不难判定,单桩的极限承载力为2254kn。
图2 某工程桩基检测10根桩的极限承载力数据
桩号一号桩二号桩三号桩四号桩五号桩六号桩七号桩八号桩九号桩十号桩均值
承载力(kn) 2224 2333 2284 2167 2210 2314 2298 2254 2194 2254 2254
3 静载荷检测技术
通过桩基的静载荷检测技术,可以准确的检测出来桩基静载承载力,静载承载力主要包括竖向静载承载力和横向静载承载力。
一般在具体的工程中,都是对桩基的竖向静载承载力进行检测。
这种检测方式能有效的把测试误差控制在10%以内,并且在检测的过程中,桩基本身不会受到任何伤害。
根据某工程设计的要求,我们对工程中3根桩进行竖向静载承载力的测试。
这次测试的方法如下:锚桩反力装置和配重联合加载法。
第一步,我们要在每根桩的顶部安装千斤顶,然后再放上主梁、次梁,(次梁与4根锚桩相连),第三步要在次梁上放好预制桩。
在进行加载时采用分级加载的方法,每两个小时加载一次,每十五分钟读取一次数据。
这次测试,每根桩都是极限加载七次,也就是每根桩的极限承载力均值为3500kn,极差最大值为0,没有超过均值的30%,所以单桩桩的承载力标准值为3500/2=1750kn,是符合工程的设计要求的。
4 声波透射法
声波透射法的原理:利用超声波在混凝土里面的传播,获取声速
变化、频率变化和波形变化的重要数据,通过这些数据分析,判断桩基和混凝土连接是否严密,判断桩身是否存在断桩现象,桩身是否有空洞或蜂窝存在,如果有问题存在,声波透射法也可以判断发生问题的具体位置。
声波透射法检验桩基的完整性,结果准确并且操作简单,桩的长度和桩的直径大小都对声波透射法没有影响。
对这一检测方法,我们通过某地区高速上一座大桥的某一个桩基作为例子。
通过钻孔灌注对桩基检测得到桩长15m,桩径为1.2m。
具体测试过程:一共要埋置3根声波测试管,3个检测面分别为 AB、AC、BC,声波测试管的间距为800毫米,800毫米和770毫米。
以50毫米作为一个测点来检测,过程正常。
但是由于数据太多,我们就选取BC面一部分数据为例。
表桩BC面的部分检测数据
编号深度(m)声时(us)波幅(dB)声速(km/s) PSD(us*us/cm BC—0300 0.51 179.3 91 4.459 0
BC—0290 1.00 175.7 91 4.571 0
BC—0280 1.50 178.8 88 4.487 0
BC—0270 2.00 171.1 91 4.659 1
BC—0260 2.50 172.4 89 4.630 0
BC—0250 3.00 176.9 91 4.543 0
上表是检测的数据,每一个测试点的声时、波幅、声速等都有具体的数据,PSD也是在系统中自动计算生成的。
5 总结
现在我国所掌握的桩基检测技术,尚且存在着一些理论上的缺陷,我们应该针对这些缺陷,积极整改检测方法以及原有检测方法的不足。
桩基工程是建筑工程的基础,桩基检测的技术关系着桩基工程的质量,也影响着整个建筑工程的结构稳定和安全。
在实际的桩基检测中,要根据具体的工程设计要求,选择适宜的检测方式,也可以多个检测方式配合使用,确保建设工程的质量。
参考文献:
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