文/詹永建,广东宏希工程检测有限公司
建筑基桩检测技术要点及事故处理
文/詹永建,广东宏希工程检测有限公司
当前,桩基工程有着相关广泛的应用,在控制桩基施工质量的时候,一方面要严格依照施工标准进行施工,另一方面也要充分重视建筑基桩质量的检测。从基桩检测技术入手,保障检测数据的可靠性、真实性,以便为后期工作提供便利。
建筑工程;基桩检测技术;事故处理
钻芯法是通过钻机对待检测部位进行取样,通过对取回的芯样进行检测观察,实验分析等方法确定施工的质量,钻芯法是检测桩体完整性最为直接的方法,可以检测桩体的长度等多个角度的数据。但是由于地下岩石的强度较大,对钻机的要求较高。如果想获得桩体的力学数据时,需要对桩体芯样进行强度试验。钻芯法作为最为直接的检测方法,不受场地的限制,但是也具有施工成本较高、检测周期长,遇到倾斜桩体无法检测底部情况等缺点。
应力波反射法是应用较为广泛的基桩检测技术,并且有学者对其进行了深入的研究,使得该方法得到了更加规范的发展,广东省已经利用该项技术对建筑工程的前期技术准备进行定位,保障问题能够得到真正解决。该项技术的发展还使得桩基动测仪和配套的各种传感器技术不断完善,而且一些小细节上也不断进步。
基桩动测技术的研究在国外已经开始起步,但是国内的发展还是比较落后,这种检测技术,是通过计算机技术对相关的应用程序进行编写,甚至将三维技术、无限元技术等理论知识运用其中,但是该技术的应用仍限制在小部分领域和施工单位,还没有达到成熟推广的条件。在基桩动测技术中,地质雷达为研究的一个热门新方向。
静载荷实验法是传统桩基检测方法之一,最近几年,对其研究主要集中在检测吨位的提高上,目前,有很多单位已经可以进行30000kN及以上吨位的加载检测,有的研究人员对相关的负摩阻现象进行了研究和探讨。另外国内也对在大吨位桩底埋设千斤顶和传感器开展静载荷试验进行了研究,该项技术以前大多出现在国外的研究中。我国在对其研究中不仅将曲线模拟、地层分析实现较高的实用方向,自动加载记录系统的出现也促进了试验结果的有效性、真实性,并为其提供较大方便性。
由于受高应变动力试桩方法的影响,产生了地应变反射波法,在高应变动力试桩方法中,时间比较短,桩只能被认为是一种弹性体,从而利用低应变反射波法对其解决,将力的作用时间不断延长。低应变反射波法是通过在桩基顶部加一定程度的激振行为,该振动波沿着桩往下传播,如果该混凝土桩出现了裂缝、缺口、破断等质量问题,就会产生较为明显的波阻效应,从而可以获取反射波,通过反射波的显示特点就可以判断出现问题的性质和位置。低应变反射波法操作简单、成本低、效率高,而且不影响施工的开展,所以在基桩质量检测中被广泛应用。其存在的问题主要是在检测长度较大的基桩时,判别效果较差,另外,低应变反射波法也容易受到多种因素的影响,有时会出现检测结果不准确的情况。
高应变波反射波法最近几年也得到了广泛的应用,在国内的研究中得到了一定的进步,尤其是在硬件设备和拾振软件上实现了一定的突破,和低应变反射波法的原理基本一致,不同之处在于高应变反射波法采用的是大重量锤击桩基顶部,利用波动理论分析,对桩的抗压承载力和完整性进行判定分析。除了能够获取桩身完整性参数外,还可以得到桩基的最大承载力,桩身端阻力等参数。该项技术开展简单,可以结合打桩施工联合开展,但是对于拾振设备和重锤要求较高。
随着我国城镇化的不断发展,高层建筑在城市中越来越普遍,长桩也就应用的越来越多,在对长桩检测时,应注意避免低应变反射波法的应用,因为低应变反射波法由于受激励能量的限制,在长桩检测中往往得不到真实有效的信息,无法对整个桩体尤其是桩体的下半部分的质量安全进行准确评价。如果基桩深入到岩土层时,岩土层具有较高的承载力,如果利用低应变反射波法则不能得到有效的检测数据,这是因为低应变波发具有衰减快的特点,在桩端土层阻力作用下测试范围较小,所获取的桩基信息不完整。所以在进行桩基检测时,要注意针对不同的桩基础选择不同的检测方法,以便获得更加客观、真实的信息。
高应变波反射和低应变波反射检测中,应该根据桩长和桩型选用适宜的力棒或者力锤,长桩应该取用重力型棒并加大锤击力度,增大脉冲宽度来提高声波检测效果,重锤轻击的方式可以排除高频信号的干扰。施工中存在操作失误或者不规范而导致的试验数据误差大,而导致对桩身质量和承载力的错误评价,因而需要加强对施工过程的管理,特别是对操作方法严格的检测技术,如静载试验。
桩基础检测工作目前主要的技术规范为《建筑基桩检测技术规范》,里面包括了设计、验收以及各种检测的形式方法,另外,还对数据形式、桩基检测方法、类别划分、评价依据进行了规定,在一定程度上保障了检测技术的规范化、标准化使用,近几年,随着桩基础检测技术的不断发展,该项技术规范也在不断的进步和发展,规定的内容也更加全面,在实际检测中,要注意对技术规范的应用和遵守。
基桩承载力的影响因素主要为基桩身的质量、端桩岩土的承载力。其中,只有利用静载试验方法才能对桩身承载力准确反应。一般在设计等级为甲级、乙级,而且地区条件比较复杂的地区适合利用试桩设计。对于地基基桩的设计,其中单桩竖向抗压承载力需要利用静力触探的方法对相关参数进行确定。如果因为现场条件受到较大限制,而且单桩承载力直径很高,就需要利用深层平板载荷试验的方法对桩端部的承载力确定。
本篇文章主要分析建筑基桩检测技术的相关要点及事故处理的措施,希冀为建筑基桩检测工作提供一定的参考意义。
[1]贾永涛.声波透射法在混凝土灌注桩完整性检测中的改进研究[D].河北工业大学2015
[2]段文旭.低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用研究[D].成都理工大学2014
[3]张龙.人工挖孔桩完整性及承载力检测应用研究[D].西安建筑科技大学2014