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桩基检测及质量控制研究

更新时间:2009-03-28

0 引言

桩基础是在地基承载力不足时使用的深基础[1],桩基能够增强地基基础承载力,减少建筑物沉,解决特殊地基承载力适应复杂条件地层特点。桩基在高层建筑、高速公路、港口码头、厂房、桥梁等工程建设中都有着大量实际应用。桩基工程是一项隐蔽工程[2],施工技术复杂,工艺流程衔接紧密,施工过程中处置不当会影响桩基的质量和结构安全。因此,做好桩基质量检测是工程质量控制的重要举措。桩基检测是对桩身质量、单桩承载力进行全面质量评价的控制措施,并根据检测结果判断桩基工程是否合格。

1 桩基检测内容

桩基施工主要包括成孔和成桩两部分,因此,桩基检测的内容应围绕成孔和成桩进行。

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1.1 成孔检测内容

成孔检测主要是通过实测桩孔位置、孔径、孔深、垂直度、泥浆指标和孔底沉渣厚度,据此判断成孔质量是否达到技术标准和设计要求。其中,桩孔位置分布要合理,否则会造成建筑物受力的不均匀,从而影响到整个工程结构的安全性和稳定性;成孔孔径大小与建筑物承载性能成正比例关系,即孔径越大,建筑物的承载性能越强,但也不能任意增加成孔孔径,否则会减小侧面摩擦阻力,影响建筑物性能;孔深检测要深入到土层中,并检测其深度是否达到设计目标;垂直度是判断成孔上方建筑物是否产生附加力矩,附加力的产生会改变整个工程结构;检测泥浆指标包括相对密度、粘度、静切力、含砂率、胶体率、失水率和酸碱度等;孔底沉渣厚度决定桩长,沉渣越厚桩长越小,减弱桩基力学性能。

去年7月24日,中央纪委通报:陈传书担任民政部下属单位主要负责人期间,工作严重失职失责,监督管理不力,对有关问题的发生负有主要领导责任,受到留党察看一年、行政撤职处分,降为正局级非领导职务。

(2)目的:静载试验法检测桩基能够为桩基工程提供承载力的设计依据,作为基桩工程施工质量检验和评定的评价依据;为基桩施工提供最优工艺参数;作为本地区采用新桩型或提出承载力的设计依据。

1.2 成桩检测内容

(4)优点、缺点:超声波检测法能够全面检测到桩基各个横截面,因此,超声波检测不受桩长、桩径比以及场地的限制,操作较为简便;获取的检测数据的处理、分析能够较为客观、全面地评价桩基混凝土缺陷的范围、大小、性质、位置等,准确性高。但,超声波检测的不足之处在于由于是预埋方式,因此,检测的范围多是已埋设声测管的范围内砼的完整性检测,在声测管之外(如持力层、扩孔部分)等不在检测范围之内。

(1)完整性检测:桩基完整性是反映桩基截面尺寸相对变化,桩基材料密实性和连续性的综合定性指标。断裂、裂缝、缩颈、夹泥(砂)、空洞、蜂窝、疏松等等都是桩基完整性缺陷的现实表现。一旦桩基出现上述这些缺陷就会给建筑物的安全造成影响。桩基完整性检测主要选择超声波检测法,该法具有定位准、精确度高、抗干扰性强和易携带等优点[3],在建筑行业得到了广泛应用。

(4)优、缺点:钻芯法检测桩基不受场地条件限制,尤其适合于直径大的混凝土注桩的成桩质量检测。因此,钻芯法检测桩基完整性是成桩质量检测的一项重要手段。但该法也存在一些不足:只能检测钻孔范围内砼质量,存在以点带面现象,难免出现盲区,容易造成误判或漏判。钻芯法需要专业设备,实际应用费用较高,实践中常作为无损检测结果的验证手段,不适合开展大批量的桩基检测。

2 桩基检测方法

2.1 钻芯检测法

(1)内涵:桩基钻芯检测法是在混凝土中钻取芯样,通过芯样表观质量和芯样试件抗压强度试验结果,据此综合评价混凝土质量是否达到设计要求。钻芯法检测桩基属局部破损检测,它是沿着桩身赚取砼芯、桩端岩土芯样。因此,该法能否取得预期效果的关键是钻芯取样的质量和效果。

(2)目的:钻芯法检测目的是在于评价桩底沉渣是否达到标准和要求、桩身混凝土质量、桩底持力层岩土形状及厚度与设计标准是否一致,以及桩长与施工记录是否一致等。

除了上述3种常见的桩基检测方法之外,还有低应变动测法、高应变动测法、电磁波CT法、滩地雷达测试技术、沉降观测技术、剪切波速试验技术、原位取样技术等等[6],这些技术也都有其特点和适用性,篇幅所限,在此不一一赘述。

(2)承载性能检测。基桩承载力包括单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力(临界和极限承载力),基桩承载性能检测在完成工程设计和确定上层荷载基础上开展。因此,桩基能够承受建筑物荷载的检测一般选择静载法和高应变动检测法,其中,静载法接近于桩基正常受力状态而成为桩基承载力检测的理想方法。

教育素养是指父母为了合格地担当家庭教育实施者的角色,在教育子女的过程中应当具备的特殊品质,包括教育知识、教育观念与教育能力。[2]年轻父母对家庭教育问题失察,受到家庭教育本身特点的影响,也和年轻父母自身的素养及行为方式有密切关系。

2.2 静载试验法

(1)内涵:通过人为的在桩基顶部持续进行竖直方向压力、拉力以及水平方向左右侧推力的施加,在此过程中观察桩基顶部所发生的水平和上位移动、下沉,据此来计算被检测的桩基所能承受的最大水平推力、拉力,以及压力等。与高应变试验适用于基桩和刚性桩型相比,静载试验适用于所有型式的建筑桩基。

通常采用人工进行冷补料摊铺,摊铺时可根据坑槽面积、冷补料密度与松铺系数粗略计算冷补料用量,应尽量避免材料的浪费。冷补沥青混合料具有初期强度较低的特点,为避免其产生车辙,摊铺过程中应注意:若在夏季或冷补料储存时间要求较短的情况下施工,可适当减少冷补料中稀释剂用量;松铺系数的选取应保证冷补料修补后高出原路面2~3cm;若坑槽深度大于5cm,则修补时应以3~5cm为一层,分层摊铺并逐层压实。

(3)施工要点:完整的桩基静载试验程序包括“试验方案—试验准备—安装调试—现场测试—数据处理—试验报告”6个环节。在开展桩基静载试验时,应重点把握:科学编制试验方案,做好试验准备。方案应包括静载试验的目的、要求、方法和手段;静载试验的准备主要包括人员、仪器、设备、装置等,并仔细的安装和调试试验设备、仪器和元件、仪表等,减小测试误差[4];真实地记录和处理好现场测试和数据处理,全面、客观地撰写试验报告,为桩基设计和施工提供理论支撑。

(4)优点、缺点:静载试验是目前桩基检测最为广泛的一种检测方法之一,其检测的受力条件与桩基实际受力状况接近,因此,检测的结果具有高可靠性、直观性特点,检测获取的数据能够作为桩基施工设计的重要依据。但,其不足之处是需要运用大型设备等,周期长、效率低,由此所产生的检测费用较高等[5]

(2)签证工作。重视签证工作,签证前必须现场察看确认工程实施及工程量,联系单和签证单内容应认真审核,严谨出具签证意见。

2.3 超声波检测法

(1)内涵:是在桩身中预埋一定数量的声测管,利用水的耦合,超声波会从一根声测管中发射,在另一根声测管中接收,也有的是单孔中发射,测出被检测混凝土介质的参数。当桩身中存在蜂窝、空洞、松散、离析等缺陷时,波就会产生绕射、反射或折射,根据声时、波幅以及主频等重要特征参数的变化来评价桩身的完整性。目前,超长桩、大直径桩多采用该检测方法。

(2)目的:检测桩基的完整性,以及桩基混凝土质量;检测桩基的内部紧密性和强度。

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成孔部分检测合格后还需要对成桩进行检测,重点是要检测桩基的完整性和承载性能。

(3)施工要点:检测前要熟悉桩型、桩长和标高,严格按照规范和标准进行芯样钻取。尤其需要注意的是:采用转速高、压力和泵量中等的液压钻机或金刚石单动双管钻具;钻进过程中要规避触碰到钢筋,常对钻机立轴进行校正;芯样直径≥2倍最大骨料直径;详细做好芯样钻取记录;钻进过程中出现异常时要立即起钻,采取适当措施后继续钻进。

(3)施工要点(略):

3 桩基检测质量控制

3.1 掌握质量控制技能

桩基检测专业性强,检测人员的专业技能及专业素养直接关系桩基工程的检测结果,提升检测人员的业务素能是桩基检测水平和质量提升的重要保障。检测人员要有着高度的责任心和职业精神,要始终坚持“质量就是效益、质量就是生命”的理念,严格遵循检测工作程序,保证检测工作要符合桩基检测质量保证体系的各项要求。此外,还要熟练掌握桩基检测质量控制技能。一方面,要熟练掌握桩基检测基本规范。严格按照《筑基桩检测技术规范》、《筑地基基础工程施工质量验收规范》、《建筑地基基础设计规范》等规范要求做好桩基检测工作。另一方面,要熟练掌握各种检测方法的应用。基桩分为冲孔桩、挖孔桩、预制桩等等不同桩型,根据不同桩型的特点选择合适的检测方法,既要考虑质量和效率,也要兼顾经济合理性。此外,鉴于桩基检测的复杂性,通常会选择两种及两种以上的方法进行检测,发挥各种方法的优势互补和相互印证,提升检测的科学性。

3.2 承载力检测质量控制

要开展一定量试验。桩基作为一项隐蔽工程,桩基的承载力常常受到桩型、桩材、工艺以及土层介质因素影响,针对重大型工程来说,要通过一定数量的静载试验方能确定桩的承载力,为成桩设计提供科学依据。要做好试验仪器设备校验。无论是采取何种检测方法都需要应用到各种试验仪器仪表,必须要保证这些设备在有效期内,并经计量部门校验合格后方能投入使用。为保证测量的精度和效率,应尽量选用量程大、耐压高、工作压力大的压力表、油泵和油管。准确做好桩基沉降计算,确定桩基承载力并做好设计,严格按照要求选择适宜的设计等级。如,人工挖孔桩未进行扩底会导致桩身直径过大,应采取扩底技术来提高桩基的承载力。又如某工程采用800桩,要求极限荷载11000kN,实际单桩承载力特征值则为650kN,显然不符合《建筑地基基础设计规范》附录第七条“安全系数>2”的要求。

2. D动词辨析。tell告诉,讲述,强调一个人说;say说,强调说的内容;talk不及物动词,谈话,多和介词搭配使用;speak演讲,发言,说某种语言。联系下文,可知此处指的是面对面和你谈论我的想法,故选D。

例句:The idea has been around for ages without catching on.

3.3 桩身完整性检测质量控制

从工程实践来看,低应变检测法能够有效发现一定深度基桩是否存在夹泥、离析、裂缝等缺陷及缺陷程度。低应变动测不宜对介于刚性桩与柔性桩之间的水泥土桩的桩身质量进行检测。钻芯法具有较高的检测准确率,与超声波透射法结合应用,可应用于重大工程的大直接灌注桩检测,对桩身混凝土强度、离析、胶结以及桩底沉渣、桩底持力层都有很好的检测效果。要高度重视异常信号。例如,采用低应变法动测桩基需要获取准确、可靠的检测信号。一旦在桩身完整性检测遇到异常信号时,应及时查找原因,多选几个检测点位,每个点位的采集信号要≥3个,通过计算叠加平均提高信号比。要保证受检柱桩顶部混凝土质量、界面尺寸与桩身设计条件的大致相同,以减少桩顶条件和桩头处理对测试信号质量的影响。

4 结语

桩基检测质量好坏直接影响到建筑工程的质量,是建筑工程质量管理的一项重要内容。桩基检测是一项系统、复杂和重要的工作,检测方法较多、检测程序要求严格,这就要求广大从事桩基检测人员要遵循规章制度要求,选择合适的检测方法,使桩基检测结果在建筑物安全保障、建筑规模设计等结合起来,发挥桩基检测的应有价值。

参考文献:

[1] 培金.桩基家族[J].徐州科技,1994(3):10-11.

[2]左名麒,胡人礼,毛洪渊.桩基础工程设计/施工/检测 [M].北京:中国铁道出版社,1996.

[3]贾宇乐.桩基检测技术在建筑工程中的应用[J].建材与装饰,2016(9):108.

[4]白良,邱功炫,何友义,等.桩基静载试验的实践与认识[J].云南工业大学学报,1996,12(4):50-53.

[5]朱世佳.工程质量检测中桩基检测技术的应用探讨 [J].低碳世界,2017(2):140.

[6]徐志华,李志强,荣耀.既有建筑桩基检测技术的发展及探讨[J].南昌工程学院学报,2017,36(6):67-70.

 
王飞,陈传志
《建材发展导向》 2018年第08期
《建材发展导向》2018年第08期文献

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