桩基检测技术研究4篇

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桩基检测技术研究【第一篇】

关键词:桩基;检测技术;

1. 前言

随着日益增多的高层建筑在城乡中拔地而起,桩基工程也得到广泛的应用,桩基检测工作成为桩基工程中一个不可缺少的环节。它不仅能为工程的下道工序提供可靠的依据,而且直接影响到建筑的质量安全,因此我们应该加强对桩基工程检测工作重视,建议采用更准确有效的桩基检测技术对建设工程基础施工提供科学、准确、有效的实验数据,进而为基础工程设计、施工提供更有力的依据。

2.桩基检测技术

桩基检测技术在国内经过几十年的发展,已经取得了一系列成果,更多的则表现在正确的检测方法和手段已得到推广和贯彻,表现在测试人员对于各种桩 基检测方法的合理运用和理性思维,以及各级行业主管对桩基检测市场的正确导向与管理。当前的桩基检测行业总体情况良好,许多高素质的科技人才都投身于桩基检测和桩基检测仪器研发生产行列,为该行业的发展做出了贡献。但由于各种原因导致的各地区以及检测单位间的专业水平差异,目前在桩基检测管理上也存在一些不可忽略的问题。主要表现在:一些检测人员水平低下、编写检测报告不规范。桩基工程属于隐蔽工程,无论采用哪种检测方法,都存在着一定的不足,都不能完全反映出桩基的全部特性。这就要求检测人员应用以往的检测经验,根据实地的地层结构和经验数据不断改进检测方法,逐渐减少检测结果的不确定性。

3.桩基础检测中的问题

就现在的情况来看,建筑工程桩基础检测总体情况还是比较稳固的,但是因为检测单位和地区的不同,还需在不同程度上对以下几点的问题进行解决。

检测单位之间的不同问题

部分专业建筑检测单位会随着地区经济与技术水平等问题和差距的不同,在装备上的配置、设备技术先进程度、设备维护程度以及设备定期检验等就会有所不同,技术装备上的落后是因为这个地区的经济条件比较落后。比如说如果桩基根本没有大小应变检测设备,只对其进行静载检测,那么就会出现检测的时间长、比例小的现象。

检测报告结果的精确度低、出具的报告不规范问题

?之所以不能达到国家行业检测标准的要求,就是因为检测报告不规范,内容缺乏具体性,由于在报告中应该出现的反映或引用的资料没有出现,做出比较单一和含糊不清的结论,使其在建筑工程质量检测权威部门不具有足够的权威性和约束力。好比说在某工程的地下室钢筋钢套连接检测报告中,钢套在钢筋的极限抗拉力的情况下被拉出,但对连接钢筋的检测结果合格与否的结论没有出现在报告中。?工程的真实情况不能在未满足规范要求的检测数据的基础上被很好的反映出来。比如在桩基检测的过程中,必须具有质量良好、不通过大应变检测也能使静载数量减少的被抽检的桩;没有对单桩承台实施100%的检测;选择相对比较好的部位进行结构取样。?国家行业应检测内容不符合执行的规范,原始记录出现潦草并有严重程度的涂改现象,观测时间不足,没有按标准安装基准梁,手工绘制的Q-S曲线、S-Lgt曲线的误差大,不能准确的判断极限承载力的标准值和基本值。?低应变法检测对曲线的选择不符合一致性的标准,还应注意对锤重和落距的选择,锤击力不足,分析时没有选用合理的参数。

检测缺乏规范性问题

4.建筑基础工程的检测方案

建筑基础工程比较常用的一种基桩形式就是灌注桩,这种方法的好处有:?能将上部结构的荷载传递到深层相对稳固的土层或岩层上;?使基础和建筑物的沉降以及不均匀沉降降低。灌注桩的施工由成孔和成桩两部分组成,所以对桩基的检测就由原来的变为了成孔质量检测和成桩质量检测两部分。对成桩质量检测进一步划分可分为承载力检测和检测桩身的质量(也就是桩的完整性)。

4 .1 对成孔的质量进行检测

成孔质量的好坏在灌注桩的施工过程中,对混凝土浇注后的成桩质量具有直接的影响:成桩的侧摩阻力、桩尖端的承载力以及整桩的承载力会随着桩孔孔径的减小而有所减小或降低;成桩上部的侧阻力会因为桩孔上部扩径而增大,导致下部侧阻力不能得到很好的发挥,与此同时增加了单桩混凝土的浇注量,使相应的费用增高;所以为了很好的控制成桩的质量,灌注桩在混凝土浇注前,一定要检测成孔的质量。桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度和泥浆指标都属于成孔质量检测的内容。

4 .桩位偏差检查:桩位偏差,即实际成桩位置偏离设计位置的差值。施工中由于各种因素的影响,如测量放线误差、护身埋设时的偏差、钻机对位不正、钻孔时孔斜造成的偏差、钢筋笼下放时的偏差等,都会造成桩位偏离设计位置。因此,要保证桩位的正确性,首先在施工中就应将每一个环节的偏差控制在最小范围内。桩位应在基桩施工前按设计桩位平面图放样桩的中心位置,施工后对全部桩位进行复测,然后测量该点偏移设计桩位的距离,并按坐标位置分别标在桩位复测平面图上。测量仪器选用精密经纬仪或红外测距仪。

4 .桩孔径、垂直度检测:桩孔径、垂直度检测的方法大致分为:简易法检测,伞形孔径仪检测,声波法检测。工程技术人员在多年的灌注桩施工、检测中,研究总结出了一些简易的孔径、垂直度的检测方法和手段,它们适合于在没有专用孔径、垂直度仪条件下的成孔质量检测。

4 .孔底沉渣厚度检测:钻孔灌注桩在成孔过程中,采用循环泥浆液清洗孔底、护壁和将钻渣携带回到地面。泥浆液携带钻渣的能力与其粘度、胶体率、含砂量等指标有关。桩孔成孔后总有一部分钻渣未带上地面而沉淀于孔底,成孔后至灌注混凝土的间隙过长以及可能产生的孔壁坍塌等也会造成孔底沉淀。因此桩孔在灌注混凝土之前必须对沉渣厚度进行检测,目前测量沉渣厚度的方法大致有测锤法、电阻率法、电容法、声波法等。下面以声波法为例进行简单介绍。

声波法:就是测头向桩底发射声波,当声波遇到沉渣表面时,一部分声波被反射回来被测头接收,另一部分声波穿过沉渣继续向孔底传播,当遇到孔底持力层原状土后,声波再次被反射回来。测头从发射到接收到第一次反射波的相隔时间为t1,测头从发射到接收到第二反射波的相隔时间为t2,那么沉渣厚度为:

H=(t2-t1)c/2

其中:H——沉渣厚度,m;C——沉渣声波波速,m/s。

4 .2 对桩的承载力进行检测

静荷载试验法、高应变动测桩法、静动法及钻孔取芯法是当前国内检测桩的承载力的主要方法。广州地区最为常用的检测方法属静载试验和钻孔取芯法。静载试验桩基静载试验就是将竖向压力、竖向上拔力或水平推力逐渐地施加于桩顶,对桩顶随时间产生的沉降、上拔位移或者水平位移进行仔细的观测,达到确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力、单桩水平承载力的目的的试验方法。它具有以下优缺点:①进一步的确定单桩极限承载力的直观性和可靠性;②能成为动测结果是否准确的判定依据;③延长试验所需的时间;④使费用增加;⑤使抽检数量具有局限性;⑥现场的环境对其影响较大;⑦很难作业于深基坑内。钻孔取芯法是直接从桩身钻取混凝土芯样和钻取一定深度的桩底岩土层芯样进行状态和强度检验的半破损现场检测方法。其优点是检测结果(如桩身混凝土强度、桩长、桩底沉渣厚度、桩底岩土层性状等)是直接测试得到的,可靠性及准确性高;其缺点是存在一定的检测盲区。

4 .3桩的完整性检测

目前,用于桩身的完整性检测方法主要有:低应变动力试桩法、声波透射法、钻孔取芯法等。

低应变法。低应变法是指采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振,实测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线,通过波动理论分析或频域分析,对桩的完整性进行判定的方法。机械阻抗法就是低应变法的一种:在基桩检测中,机械阻抗法是通过测定施加于基桩的激励信号和桩在该激励下产生的动态响应来识别桩的动力特性。由于桩的动力特性与桩身完整性和桩—土体系相互作用的特性密切相关,通过对桩的动态特性的分析计算,可估计桩身混凝土的缺陷类型及其在桩身中的部位。具有现场测试简便、快捷、抽检面广、经济实用的优势。缺点是利用波形特征判别桩身缺陷存在多解,只做定性不做定量判断,而且不同桩身缺陷往往难以区分,通常要求检测人员具有丰富的实践经验。声波透射法是基桩成孔后,灌注混凝土之前,在桩内预埋若干根声测管作为声波发射和接收换能器的通道。检测时,用声波检测仪沿桩的纵轴方向以一定的间距逐点检测声波穿过桩身各横截面的声学参数,然后对这些检测数据进行处理、分析和判断,确定桩身混凝土缺陷的位置、范围、程度,从而推断桩身混凝土的桩身完整性。其优点是检测结果能直观反映桩身缺陷的位置,大小及严重程度等方面的信息,其缺点是在一定范围的测试盲区,不能准确测出桩身整个断面是否有缺陷等。

4 .4检测方法的选择

桩基础质量检测方法的选择主要考虑设计方法、施工工艺和使用条件的不同,为此,选取合适的检测方法尤为重要。?钻孔灌注桩:采用高应变法检测比较有效,如果条件允许,可进一步采用静载试验或钻芯法进行验校。对于大直径钻孔灌注桩,可采用钻芯法配合低应变波或声波透射法检测。?沉管灌注桩:采用低应变法检测桩身完整性十分有效,同时使用静载试验检测单桩承载力,冲击力能满足要求的话,可采用高应变法同时检测其完整性和承载力情况。?打入式预制桩:高应变法和静载试验进行预制桩检测比较适合,低应变法和声波透射法不宜选取。

5.结束语

综上所述:随着高层建筑的快速发展,工程桩基础工程越来越多,桩基作为建筑物的隐蔽工程,支撑着地面上的构筑物,是建筑物的基础,其质量优劣将直接影响到建筑物的安全。混凝土灌注桩由于其成桩质量受地质条件、成桩工艺、机械设备、施工人员、管理水平等诸多因素的影响,较易产生夹泥、断裂、缩颈、混凝土离析、桩底沉渣较厚及桩顶混凝土密实度较差等质量缺陷,危及主体结构的正常使用与安全,甚至引发工程质量事故,加上是隐蔽工程,因此加强对桩基础质量的现场检测十分必要。为此国家近年来先后出台了《建筑基桩检测规范》(JGJ106-2003)和《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/TF81-01-2004),广东省也出台了《建筑地基基础检测元规范》(DBJ 15-60-2008)。进一步明确要求规范基桩工程的现场质量检测工作。针对具体工程,利用成孔质量检测、静载试验检测、低应变动力检测、钻孔取芯法检测和高应变动力检测等技术对建设工程的基桩进行了检测,进而对桩基质量做出评价,以确保建设工程的质量。

建筑工程的发展在我国城乡建设中占据主导地位,所以桩基工程成为了一个热门并在建筑中被广泛使用。桩基是建筑物的基础,其质量直接影响到建筑物的质量,但桩基工程质量控制的难度比较大,且具有专业性、隐蔽行的特点,因而桩基的检测工作显得尤为重要且被高度重视。桩基评定是一项全面、系统、综合的评价,只有将检测结果与建筑物安全等级、抗震设防等级、地质条件、基础形式、建筑规模、设计要求充分结合起来,全面系统地开展综合分析,才能把好工程质量检验关,做出准确可靠的评定。随着社会的发展,我国综合国力的不断提高,全民的质量意识的不断增强,通过我们的努力桩基检测技术将会更加先进,更加规范和成熟。

参考文献:

[1] 王耀禧。 桩基与地基质量检测中注意的几个问题[A]. 2010年全国桩基检测技术研讨会暨16届PDI用户会议论文集[C],2010.

[2] 张丰涛,郭文军。 浅谈应力波反射法桩基检测的影响因素[J]. 科技创新导报,2009.

[3]JGJ 94-2008, J 793-2008,建筑桩基技术规范[S].

[4]JGJ 106-2003, J 256-2003,建筑桩基检测技术规范[S].

[5]《工程地质手册》编委会。工程地质手册[M].第4版。北京:中国

建筑工业出版社, 2007.

桩基检测技术研究【第二篇】

1引言

基桩检测技术在国内经过30多年的发展,已经取得了一系列成果,主要表现在正确的检测方法和手段得到推广和应用,表现在检测人员对于各种基桩检测方法的合理使用与优势互补,以及各级交通行业主管部门对基桩检测市场的正确导向与管理。随着相关基桩工程检测的标准、规范相继、实施,使基桩检测工作得到进一步规范,对保证工程质量起到了良好的推动作用。然而,由于各种客观因素和人为因素的影响,在基桩检测中同样也存在不少问题。

1.1人为因素基桩检测工作是一项专业技术性强的工作,也是一项实践活动,需要不断更新知识,不断积累经验。基桩检测人员如果没有接受过系统的专业技术培训,他们的理论基础不扎实、操作技能不全面、检测报告编写不规范,都将直接影响基桩检测结果的准确性。为确保检测工作本身质量,迫切需要加强基桩检测的培训管理,必须重视检测队伍建设,全面提高检测人员的责任感及业务素质。

1.2客观因素目前常用的基桩检测方法有低应变法、高应变法、声波透射法、钻芯法、静载试验法等,由于桩基础属于隐蔽工程,无论采用哪种检测方法,都不可能完全反映出基桩的全部特性,都存在着一定的不足。这就要求检测人员具有较高检测技能水平,结合实际检测经验来综合分析判断,根据实际的地层结构和经验数据不断改进检测方法,逐渐减少检测结果的不确定性。

2构建基桩质量检测培训体系的意义

随着交通基础设施的大规模建设,桥梁、港口码头,交通枢纽大多采用桩基础,桩基础已成为我国交通工程建设中重要的基础形式,对工程结构的质量和安全起着极为重要的影响。目前,我国基桩施工工艺各异,施工机具种类较多,有的基桩施工采用分包的管理模式,使基桩的施工质量参差不齐,甚至有偷工减料的现象,如果不能及时通过基桩检测发现问题,并采取补救措施,将会对整个工程造成无法估量的损失。因此,从保证基桩工程质量和安全需要,必须及时进行基桩的检验和评定。目前,基桩检测工作量大,检测技术人员数量多,尤其在交通行业从事基桩检测工作的技术人员大多没有经过系统地基桩检测理论学习与操作培训,因此建设基桩检测培训基地,建立科学的培训体系,对基桩检测人员开展技能培训,全面提升检测人员整体水平是非常必要的,必将对基桩检测技术的提高,起到积极地促进作用。

2.1影响基桩检测因素分析基桩是公路、水运工程中涉及结构安全的重要基础工程之一,其隐蔽性强、返工费用高、质量控制因素复杂,各种无损检测技术在基桩检测中成功应用,给基桩的质量评价工作带来了极大方便,但同时也给检测结果的可靠性带来挑战。因为基桩检测工作技术性强,影响基桩检测的不确定性因素较多,如:检测方法问题、检测设备问题、准确获取真实检测数据问题、分析理解问题、检测人员水平等均会影响到检测结果。因此,要获得科学、准确的检测结果,提高检测人员技术水平十分重要。

2.2开展基桩检测培训工作的重要性开展基桩检测培训工作可以更好地规范检测企业资质,提升检测人员技能。国内公路水运工程基桩检测机构数量已初具规模,获得甲级及专项等级的公路水运工程试验检测机构有近100家,乙丙级已1000多家。检测人员近万人,但存在检测人员水平与素质良莠不齐,交通行业高水准的基桩检测人员更为缺乏。面临的主要矛盾是检测服务的能力、水平、质量与交通建设要求不相适应,所以规范检测市场行为和持续提高检测人员整体水平是当前的工作重点。为提高交通行业检测队伍的素质,亟待对交通行业基桩检测人员进行专门培训与考核。使基桩检测人员正确理解基桩设计的原理、基桩的施工技术,基桩检测方法,这对正确评价基桩检测结果十分重要。因此,开展基桩检测基地建设、研究培训基桩检测人员的方法、规范培训模式等,对保证基桩施工质量和提高基桩检测人员整体水平有着重要意义。

3基桩检测基地建设及创新

基桩检测培训特别注重现场操作技能的训练,重点考核检测人员能否规范、完整、熟练地完成基桩检测项目,从而评定检测人员所具有的实际基桩检测能力。江苏省交通工程基桩检测基地建设有不同缺陷的钢筋混凝土实体桩、模型桩、超声波检测台等一系列检测构造物,构建了良好的学习环境和实训教学条件,实现学员在真实工作情境下完成基桩检测实际操作训练,有效提高基桩检测的技能,达到了优良的教学效果。

3.1基桩检测基地设计与建设

3.1.1建设缺陷实体桩(1)基桩缺陷调研为了使基桩检测培训与工程实际对接,创造真实的基桩检测工作情境,建设专为基桩检测培训使用的缺陷实体桩,是搞好基桩检测培训工作的必要基础条件。首先开展基桩缺陷调研,重点是对交通行业广泛采用的钻孔灌注桩缺陷调研。主要面向交通工程施工单位、基桩检测单位进行调研,掌握断桩、扩径、缩径、夹泥、离析、桩头低强、桩底沉渣过厚、钢筋骨架长度不足等钻孔灌注桩各种缺陷类型的案例,对缺陷形成的原因如设计、地质、施工方法等原因进行研究,并调研如何对缺陷进行检测,对缺陷的处理方法进行探讨。(2)设计制作缺陷实体桩根据广泛的基桩缺陷调研,钻孔灌注桩目前存在的主要缺陷类型有断桩、扩径、缩径、夹泥、离析、桩头低强、桩底沉渣过厚、钢筋骨架长度不足等,桩的完整性分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个等级。针对低应变基桩检测和声波透射法基桩完整性检测的特点,聘请基桩检测领域专家指导设计、制造了一批钻孔灌注缺陷实体桩(图略)。缺陷实体桩采用了钻孔灌注和人工挖孔的施工方式,桩的直径为1m,根据桩的完整性4个等级,依据桩的主要缺陷类型:断桩、扩径、缩径、夹泥、桩头混凝土低强、桩底沉渣过厚,钢筋骨架长度不足等,分别在实体桩施工中设置1~3种缺陷组合,制造出一群专为基桩检测培训使用的缺陷实体桩。

3.1.2建设“仿真缺陷”模型桩(1)设计制作缺陷模型桩设计制作缺陷模型桩,将模拟桩替代实物桩用于学员自测训练和波形识别训练。缺陷模型桩采用尼龙材料制作,设计为夹泥、离析、缩径等缺陷。尼龙材质均匀,波速为1800m/s左右,缺陷反射明显,波形好。缺陷设计必须考虑缺陷的位置、大小、数量以及缺陷类型组合,确保低应变检测时波形不会发生重叠现象,便于判断。模型桩设置缺陷的位置、缺陷种类一目了然。针对模型桩的不同缺陷,建立相应的波形分析图谱并一一对应悬挂上墙(图略),学员检测操作时可以直接对照波形图判断操作结果,便于学员检测操作练习波形识别和实操的自测训练,实现学员边操作边对照的直观教学效果。(2)设计制作超声波检测台为便于声波透射法检测练习,制作超声波检测台,检测台为台阶形混凝土台座,内部设置各种缺陷并埋设有声测管,超声波检测台可供练习平测法、对测法、斜测法和透射法。(3)建设基桩检测实训基地江苏省交通运输厅工程质量监督局与南京交通职业技术学院共建了交通工程基桩检测基地。基地占地面积3350m2,基地设计制作了钻孔灌注和挖孔桩的缺陷实体桩26根、缺陷模型桩18根、超声波检测台4座等一系列检测构造物、还有数据分析室7间、教室2间等硬件设施,可实现学员在真实的现场工作情境下完成实操训练,有效地提高了实践教学效果。

4基桩检测培训教学创新研究

4.1创新培训类型找准教学定位为有效保证培训质量,我们从培训项目的选择、培训计划的制定及培训内容和聘请授课专家都进行精心组织,同时根据参加培训人员的实际检测水平,进行准确的教学定位,采取分层次培训方式,将学员分为三种层次进行培训:第一是初学型,将对其进行理论和实操强化培训,以帮助其系统地掌握基桩检测理论与实际操作技能;第二是基本掌握型:将着重进行实操的练习,培训重点为纠正其操作过程中的错误习惯;第三是理论实操脱节型:即介于基本掌握与初学型之间这部分学员,他们有一定的理论基础但几乎没有实操的经历,主要培训工作为其完善基桩检测理论体系,强化实操培训。培训采用理论与实践一体化创新教学模式,根据基桩检测内容特殊性,培训中把实践操作能力的培养作为重点来抓,不管是低应变,还是声波检测都始终坚持将理论教学贯穿于实践操作中,突出学员的动手操作能力、数据分析能力的训练。理实一体化教学模式效果好,增强了教学互动,教学形象、生动直观,能达到良好的培训效果。

4.2创新培训管理合理设置课程(1)课程流程设置(2)创新培训模式采用理实一体化教学、理论实践交替教学的模式。(3)严格培训考核基桩检测是一门专业知识性强、实践技能高的工作,授课过程中必须将理论学习和实践操作相结合,根据实际情况聘请基桩检测实践经验丰富的专家全程进行授课、实际操作指导、培训考核。组织专家编写适用于基桩检测培训的讲义、理论测试题库、实操测试评分标准等资料。基桩检测培训考核采用理论考试和实际操作技能考核相结合的方式进行评价,理论知识考试采用笔试的方法,根据考试大纲,注重考核基桩检测的基础理论知识和案例分析知识部分,试题主要以基桩检测知识为主,适当考查一些必要的设计、勘察、理论计算知识。实际操作技能考核部分应确定操作流程,制定实际操作考核评分标准,注重考核实操水平和数据分析能力。(1)理论考试:采用理论知识题库抽取试题、闭卷考试的方式进行考核。(2)实操考核:分组考核,每组配备两位监考教师,按照评分标准分别给予评分,根据其平均值给出最终实操考核分数。(3)发证条件:每位学员必须在理论考试、低应变实操考核、声波透射法考核3项均合格,方可取得基桩检测培训合格证书。

桩基检测技术研究【第三篇】

关键字桩基检测的技术;综合应用

桩基作为建筑物工程项目中的常见基础。其在工业大型厂房、高层建筑物、铁路、公路、桥梁、港口、水利工程等领域都有广泛的应用。桩基工程属于隐蔽工程的一种,检测工作质量关系到建筑物的安全,因此桩基础工程中,设计、施工、检测都是确保桩基质量必不可少的环节。

1 超声波桩基检测技术在某桥梁中的应用

方法技术原理

超声波就是频率超过20kHz的机械波。它在物质中进行传播时,遇到不同物质,会发生波的反射、折射等现象时,传播时的振动幅、波形等也会相应产生变化。

使用超声检测法来检测桩基体的内结构,原理基于混凝土强度,它的强度越大,超声波相应的波速就越快。当其在桩基体内传播中遇软弱层、桩基缺陷处或不密实的地方时,超声波在绕射或直接穿透介质时,其声时值会偏大、波幅度与频率相应降低。依据这类数据的反映,就可评定出桩基体内部的实际情况。

CT成像技术。它是新发展的一门涉及诸多方面的交叉应用学科,其涉及到数学、物理、工程与材料等,应用价值相当高。利用该技术,可在不损坏检测物的情况下,根据检测所得的投影资料,通过运算,呈现出检测物内部的形态与特性。它具备信息量大、精确可靠、多样化方法、低成本、速度快的优点,可以更直观的评估缺陷。

数据处理软件。CT成像所使用的软件选择WYS2005物探信息系统。该软件系统的功能较完善,可对超声波透射的数据资料实行处理和管理。同时对超声波透射的数据资料进行二维或者三维的反演处理,其所得到的结果能够良好地反映工程的实际情况。

测试过程

被检测对象的介质通常是由很多材料组成的非均匀介质,存在着如孔隙、水、空气等等,因而超声波在其中传播会有衰减现象产生。使用换能器和加大信号功率,都能有效增加检测范围,应根据实际情况进行适当选择。

换能器要和介质存在良好的声耦合。如果在混凝土的平行面进行检测,则需要对测点位置实行打磨与其表面的除尘处理,以保证表面的平整度,确定超声波传播的路径,使用黄油或者凡士林等材料用作耦合剂。如果是平行孔中检测,则需要在检测的孔中注满清水,以保障换能器和被检测的介质耦合性能良好。

以下以某大桥17号墩15号桩基检测为例:该桩基为灌注圆桩,桩直径3米,混凝土设计强度等级C30,桩基长度15米。预设1至4号声测管,合计6个检测剖面,其中2号剖面至3号剖面声测管距离米,3号剖面至4号剖面声测管距离米。检测参数设置为:增益为10、低速为50kHz、高通为5kHz、采样值8μs、脉宽为30μs、测点距离米。

通过实地检测得到声时和声速值,通过对比数据,可得到不同检测深度、不同剖面的声速异常波速数值。

根据以上得到的数值,应用CT成像技术,可以得到相应的成果图。

经检测数据得知,被检测桩基体在1号剖面到3号剖面、2号剖面至3号剖面、3号剖面至4号剖面的14米至米的深段,波速数值明显较低。从相应成像的成果图可以得知2号剖面至3号剖面在检测深14米至米、检测距离米至米的区间段、3号剖面至4号剖面在检测深相同、检测距离为0至米的区间段,为色谱显示异常段。

经过以上检测过程,并对检测的结果进行分析,得到直观反应如下:该桩基体在14米至米区间段,该段混凝土比其他正常区间段的混凝土强度要低大概20%左右。

上述检测结果与工程项目后期对该桩基体采用钻芯法验证数据一致。除此之外,各类桩基检测技术在水利工程、建筑工程、公路工程、铁路工程等上都具有很大的应用价值。这里不作详细阐述。

针对工程项目的特点不同,所选择的相应桩基检测技术也不尽相同。虽然桩基检测技术的综合应用中还有不足之处和一些问题,但是仍然不能否认它是目前建筑行业中对桩基检测最直观、有效的技术方法。

2 桩基检测技术应用现状与发展

桩基的动力检测技术的应用

桩基动力检测技术作为静载检测技术的补充,为保障桩基的质量有着相当重要的积极意义。因为桩基动力检测技术具备仪器轻便、检测速度快、成本低等优点,具有静载检测所不具备的一些功能。动力检测技术可对桩身结构的完整性、沉桩的能力、打桩的应力等进行监控,还能对侧阻力的分布与端阻力估计等。所以桩基动力检测法在国内外检测桩基领域已经得到广泛应用。目前世界多个国家与地区都在对其方法进行广泛应用的同时,还研发了相关的软硬件,并都有了自己的规范与标准。

桩基检测技术新发展

近年来,已经有研究把神经网络与专家系统应用于桩基动力检测的技术,其相关的应用程序也已被编制出,也有将边界元、三维有限元、无限元等应用于动态检测之中,但是这种新技术尚处在研发探索阶段,还不能被成熟应用。另外地质雷达在其检测技术中的应用,也是一个新的方向,它们都需要被更深层次的研究与总结。

加强成孔检测技术

桩基检测技术中成孔检测技术研究力度应该加强,尤其是孔底部沉渣的厚度测定的专业仪器研究的开发非常迫切。由于沉渣的厚度限制着灌注桩的承载力大小,很大地制约灌注桩的优势发挥。做好桩基成孔的检测工作,必定可以有效提升桩体的承载力,提升桩体成桩的质量,进而减少成桩以后检测的工作量,达到降低成本、加快桩基工程施工进度的目的。

桩基检测技术人员

就目前而言,从事桩基检测人员的业务水平不一。桩基检测技术是一门波动理论、数值计算、动态力学测试、振动理论、计算机学、电子学与土静动力学等众多学科和桩基的工程实践紧密结合的技术。所以,对每个桩基检测技术人员来说,只是掌握检测仪器的基本操作是不够的,其必须具有一定程度的理论水平与丰富经验。由于桩基检测技术体系的复杂性,不管是高应变法或者低应变法,都要重视在理论指导之下的实践经验累积的重要性,尤其是对于桩体荷载的传递机理基本的认识。

4 结语:

尽管桩基的检测方法有很多种,但其各自都有优缺点,而且距离能够完整、全面的反映出桩基的实际情况,还是有相当长的路要走。所以从工程项目的可靠性、安全性为立足点,建议检测单位使用综合性的桩基体检测方法来评定桩基工程质量,即首先普查,采用简便的低应变法,对工程项目整体的所有工程桩基体进行一次无损坏状态的桩基体自身质量检查,其次进行详查,对普查工作中所发现的存在着较为严重的缺陷的工程桩基体再次进行动力高应变检测,以确定单桩基体的承载力如何;最后在普查与详查工作完成的基础之上,对承载力合格或不合格的工程桩基体,按照静力试桩法的规范对其抽样实施静压试验,最终计算出每根工程桩基体的承载力,同时对不合格的桩基体进行补强、加固处理与对应的后期检测工作。

虽然我国相关部门已经对桩基检测工作做了相关的规定,也制定了相应的检测技术的规范,但是这些规范都并不是相当完善。因此,研究及对检测方法加以改进,同时制定相关、统一、标准合理的规范是至关重要的。

随着桩基的检测理论与经过工程项目实践的不断完善,在建立桩基与土层动力的作用下力学原理的同时,应该发展出更为先进的检测的技术以及对检测信息的科学、合理解释,桩基检测技术在工程项目中的应用将会更加广泛。

参考文献:

[1]刘峰,崔妍。桩基工程检测技术应用及研究综述。[J].水运工程。2007(9)

桩基检测技术研究【第四篇】

关键词: 桩基检测技术, 存在问题, 创新,

1 关于桩基质量检测技术概述

1. 1 有关桩基检测的重要性

随着我国城乡建设事业的迅速发展, 桩基工程越来越多, 因而桩基工程检测技术也就成为一个热门而得到广泛重视。特别是近10 年来, 检测领域取得了长足的发展, 目前我国从事桩基工程检测的单位有700 家以上, 从事桩基检测仪器制造的单位有10 余家, 动测仪器的软件、硬件水平已经接近或达到国际先进水平。诚然, 我们在先进检测技术上的创新和开拓需进一步加强和提升。

1. 2 有关桩基检测的分类

1 直接法: 即通过现场原型试验直接检测项目结果的检测方法。主要有钻孔取芯法( 桩身完整性检测) 和静载荷试验( 承载力检测) 。2) 间接法: 指在现场原型试验基础上, 同时基于一些理论假设和工程实践经验并加以综合分析才能最终获得检测项目结果的检测方法。

2 桩基检测的发展史及现状说明

静载荷试验。桩基静载测试技术是随着桩基础在建筑设计中的使用越来越广泛而发展起来的。新中国成立以前, 在国内基本上没有桩基静载测试技术的发展, 新中国成立以后, 桩基静载测试技术才逐步发展起来。传统静载荷试验采用手动加压、人工操作、人工记录的方式进行。进入到20 世纪80 年代以后, 随着改革开放的深入, 基本建设规模的逐年加大, 特别是灌注桩在工程上的广泛应用, 我国的桩基静载测试技术也进入了一个全新的发展时期。至今, 桩基静载试验作为一项方法成立, 理论上无可争议的桩基检测技术。

低应变检测。20 世纪80 年代, 以波动方程为基础的低应变法进入了快速发展期, 各种低应变法在基础理论、机理、仪器研发、现场测试和信号处理技术、工程桩和模型桩验证研究、实践经验积累等方面, 取得了许多有价值的成果。

高应变检测。我国的高应变动力试桩法研究是起于20 世纪80 年代中后期, 到90 年代初期已有相关的软硬件问题, 其实际应用效果已不弱于国外, 其后面向国内大量的灌注桩检测, 已有单位在模型改造值得一提的是, 桩基动测方面, 国产仪器和软件业已达到国际先进水平, 许多方面甚至更具有中国特色。

声波透射法。混凝土灌注桩的声波透射法检测是在结构混凝土声学检测技术基础上发展起来的。至20 世纪70 年代, 声波透射法开始用于检测混凝土灌注桩的完整性。目前大量使用的数字式声波仪有很强的数据处理、分析功能, 几乎所有的数学运算都是由计算机来完成的。

钻孔取芯法。目前钻孔取芯法主要应用在钻孔灌注桩检测上, 同时在技术条件成熟的地区也用在检测地下连续墙的施工质量。钻芯法是一种微破损或局部破损的检测方法, 具有科学、直观、实用等特点。

3 现状桩基检测存在的问题

3. 1 单一检测方法的局限性

目前声波透射法、高低应变法等桩身完整性检测方法, 一般适用符合/ 一维均质杆件0 假定的混凝土桩, 不能完全适用于组合桩, 异形桩、薄壁钢管桩; 地基处理中应用的水泥搅拌桩、碎石桩、低强度等级混凝土桩、GFG 桩等桩型, 也不能简单套用基桩工程中的基桩完整性检测方法, 钻孔取芯法目前几乎九成以上都用在混凝土灌注桩检测上。

3. 2 桩基动力检测方法在应用中存在的不足

3. 2. 1 桩基完整性动力分析

基本上不能对截面的变化程度作出定量评定, 而只能对桩身缺陷的存在作出定性和定位的判断; 2) 大批试桩中能鉴别出肯定合格的基本完整桩和肯定不合格的严重缺陷桩, 对许多具有中等程度缺陷桩, 较难对其合格性作出判断。

3. 2. 2 桩基承载力动力分析

物理数学模型、力学模型、桩土材料模型、计算公式、分析流程、应用软件及仪器设备等各个方面, 在对承载力的分析计算上都存在一些问题, 这些问题都会导致承载力分析计算的系统误差, 是本质的、急需创新的不足。

3. 3 静载荷检测存在的问题

现场准备工作不认真, 测试仪表不符合要求, 在加载设备方面, 受现有设备的限制, 采用大千斤顶量测小吨位桩, 不认真执行规范制定的试验步骤, 提前加压或记录, 卸载时不进行回弹观测; 检测报告不规范, 内容过于简单, 无工程概况及土层分布情况。

现在的高层建筑一般都有地下室, 其桩的有效长度应从最底层地下室的底板算起, 受施工时间条件所限传统的静载方法无法测得其有效桩长的实际承载力。近年来尽管有各种动测方法,也需大量的动静资料对比才能提高其精度。

4 桩基检测的创新和发展

4. 1 单一性检测技术

静载荷试验。

增加了仪器硬件技术的创新和科研: 发明了自动化测读和分析系统。系统采用先进的精密测试仪器, 能够满足野外昼夜连续测试的要求。传感器本身带有液晶显示器能够将接收信号同实测位移数据进行对比。系统对于自动控制中的加压与稳压部分, 压力控制以开关量控制为主。同时在软件设计中增加了自适应点触式加补荷方式, 最大限度的减少加荷时产生的超压现象。

低应变反射波法。

结合地质资料、施工记录分析基桩完整性。桩型、施工工艺对基桩的完整性以及缺陷类型影响很大。因此查看地质资料、了解施工记录对确定缺陷位置有很好的帮助。利用定量分析软件对基桩缺陷程度的判定。同一工程的地质和施工状况大致相同, 通过寻找被测桩之间的共性, 再来分析每根桩的情况, 往往能有效的提高分析效果。

高应变法。

由于桩土系统的复杂性及外界噪声的影响, 从而使有用信号难以直观把握, 因此采用良好性能的信号分析技术, 提取有用信号是最终正确判断桩身特性的基础之一。在经典谱分析中主要采用了FFT 变换、倒频谱分析及希尔伯特变换。

5 桩基检测的展望

深基坑支护桩的检测, 目前国内尚无明确规定。对于桩身质量可用动测法检测, 对于其横向承载力没有可行的检测方法。用动测法测定支护桩的横向承载力是值得研究的课题。研制和改进孔底沉渣测定仪, 控制和检测灌注桩孔壁泥皮厚度的设备, 对提高施工阶段的检测水平具有重要意义。从国外的发展情况来看, 快速荷载试验法将是一个试验手段的发展方向。在这方面, 有些地方规范已明确规定了快速荷载试验法的试验步骤。桩承载力自平衡试验方法是大承载力桩基静载试验的一种发展方向, 但这种技术方法才刚刚兴起, 其理论研究还在进行当中, 该方法测出的上段桩的摩阻力方向是向下的,与常规方法测出的摩阻力方向相反, 这方面还需要做进一步的理论研究与现场对比试验。

结束语

随着我国城乡建设事业的迅速发展, 桩基工程越来越多, 因而桩基工程检测技术也就成为一个热门而得到广泛重视,努力做好桩基检测工作是保障整个施工质量的关键。

参考文献:

[ 1] 王雪峰, 吴世明。 基桩动测技术[ M ] . 北京: 科学出版社,2001.

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