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摘要:桩基础是整个建筑物密不可分的共同体,同样也是解决地基软弱、建筑物沉降过大的一种有效的方法。但是由于桩基质量影响因素众多且埋于地下,蔽性极高,问题很难发现,与上部结构安全息息相关。因此,需要桩基检测手段对桩基工程质量进行检测控制,及时发现处理问题。桩基检测技术作为一个新发展起来的行业,短短的几十年来有着巨大的进步和发展。高层建筑施工阶段桩基础的安全的重要性,求相关检测人员除了具有丰富实践经验,需掌握整合各类学科的理论知识。
关键词:高层建筑;施工;樁基检测
一、影响桩基质量的因素
1.地质条件的影响
地质条件作为桩基施工之前的前期资料,一般都是工程地质勘察单位进行工作,然后提供一个比较完整的场地勘察报告,地质条件包括土层性质、地层岩性、地下水、岩溶空洞、下卧层等。土层土质不同,比如均质土、硬土夹层、桩底硬土等都会对桩顶的实测曲线有影响;地层岩性不一样时,在施工过程中比如预应力管桩,当遇到卵石层时桩身进尺会比较困难,当桩顶受到比较大的压力时,很容易会在桩身下半段产生裂纹或者断裂;当存在空洞时,在灌注桩施工過程中,空洞部分的土质会比较松软,容易塌落至孔中,如果清理不及时会影响成桩质量;桩底下卧层对桩体承载力的影响很大,因为作为桩端持力层如果其岩层不牢固,在施工完毕后当受到上部荷载之后,桩体基本不受承载力。
2.人为因素
人为因素属于主观原因,与工作人员的心理素质、职业素养有关,需要严格按照相关工作手册进行施工及控制。
二、桩基检测存在的问题及其解决办法
1.多缺陷桩
多缺陷桩,很明显其意思,就是桩身中可能在某一部位出现缩颈,在桩身另一部位出现离析或者夹泥现象,当遇到这种情况时,可想而知,桩顶激发的应力波在沿桩顶向下传播过程中,由于缺陷比较多,遇到不同的波阻抗,入射波的能量就损耗的越多,桩顶接受到的反射信号就会越来越弱,在产生不同波阻抗的截面处,其信号会产生互相干扰,曲线信号会越发的复杂,当我们在处理起来时就会比较困难。对于这一现象,根据桩基低应变方法,对这一问题的处理还存在局限性,所以是我们工作中需要解决的一个问题,出于安全性的考虑,在实际工作中,一般我们在低应变检测报告中对于存在多个缺陷的单根桩,会选择信号相对来说比较明显的地方判定一个缺陷,然后建议施工单位对此桩进行进一步检测,确保工程质量。
2.变截面桩
当桩身截面在某一部位开始逐渐缓慢变窄或者变宽时,波阻抗呈逐渐减小或增大的趋势,此时反射信号不能较明确的突出缺陷,不易判定。在变截面处由于其波阻抗渐渐变大,波形逐渐形成一个下拉的曲线,且与入射波相位相反,当截面回归正常时,相当于一个缩颈,出现一个向上凸起的信号,与入射波的信号同相位,最后在传至桩底。遇到这种情况,首先变截面那一部分我们可以判断是桩身截面逐渐变大,但是实际工作中,我们容易对桩底反射信号的判定形成失误,因为我们可以将第一个向上凸起的信号当作桩底反射信号的处理,如果变截面处一直延伸到桩底,然后在遇到波阻抗比较大的桩底界面时也会形成与入射波同相位的信号。
对于上述描述中所存在的问题,我们可以提出以下的解决办法:
(1)小波分析法:在低应变反射波法中固有软件对多缺陷、变截面桩的处理存在一定的局限性,在此我希望结合小波分析法对存在的问题进行自己的分析。如图1所示,多缺陷桩实测曲线图
(2)声波透射法:声波透射法也称作超声波法,该方法一般适合用于混凝土灌注桩中的桩身完整性检测,它可以判定缺陷的位置、涉及的范围以及缺陷程度。旋挖灌注桩有直径的要求,一般对于桩径大于600mm的桩才宜采用此方法进行桩身完整性的检测。在实际现场操作中,有相应的要求:在灌注桩的桩侧所预埋的声测管的内径应该大于超声波探头的外径;预埋的声测管要有足够的刚度,它的材料也有一定的要求,应该保证其温度参数和混凝的比较接近;预埋的声测管,其下端应该进行封闭处理,这样就可以保证灌入的水不会漏掉,在下管过程中,管的上端应该用一个可以拧开的盖子进行密封,避免泥土等进入,在下管过程中避免发生碰撞导致管壁变形,如果发生管径缩小时,超声波的探头将无法探到管底,影响检测;预埋的声测管其关口的高度应高出混凝土顶面0.1 m以上。检测过程中应实时地显示和记录每条声测线的信号和时程曲线,并读取首波声时、幅值。
声波透射法可以检测出全桩身的各截面混凝土质量情况,桩身是否存在混凝土离析、夹泥、缩颈、密实度差和断桩等缺陷,其结果比低应变法直观可靠,同时现场操作简便,检测速度快,不受长径比和桩长的限制。其缺点是被检测桩需要预埋声测管,一个工程不可能所有灌注桩都预埋,这样造价太高,灌注桩施工前就指定检测哪几根桩,施工单位必然对欲要检测的桩精心施工,所以该检测方法的代表性是不够的,还有该方法无法检测桩底沉渣。
三、结束语
桩基检测技术作为一个新发展起来的行业,短短的几十年来有着巨大的进步和发展。高层建筑施工阶段在进行桩基检测时,易出现的问题有桩基检测体系不够完善,测单位的内部管理不够合理,及检测人员自身素质不够高等现象,要及时采取有效措施进行改进,而全面提高桩基检测的效果和水平。
(作者单位:太平洋建设集团有限公司)
关键词:高层建筑;施工;樁基检测
一、影响桩基质量的因素
1.地质条件的影响
地质条件作为桩基施工之前的前期资料,一般都是工程地质勘察单位进行工作,然后提供一个比较完整的场地勘察报告,地质条件包括土层性质、地层岩性、地下水、岩溶空洞、下卧层等。土层土质不同,比如均质土、硬土夹层、桩底硬土等都会对桩顶的实测曲线有影响;地层岩性不一样时,在施工过程中比如预应力管桩,当遇到卵石层时桩身进尺会比较困难,当桩顶受到比较大的压力时,很容易会在桩身下半段产生裂纹或者断裂;当存在空洞时,在灌注桩施工過程中,空洞部分的土质会比较松软,容易塌落至孔中,如果清理不及时会影响成桩质量;桩底下卧层对桩体承载力的影响很大,因为作为桩端持力层如果其岩层不牢固,在施工完毕后当受到上部荷载之后,桩体基本不受承载力。
2.人为因素
人为因素属于主观原因,与工作人员的心理素质、职业素养有关,需要严格按照相关工作手册进行施工及控制。
二、桩基检测存在的问题及其解决办法
1.多缺陷桩
多缺陷桩,很明显其意思,就是桩身中可能在某一部位出现缩颈,在桩身另一部位出现离析或者夹泥现象,当遇到这种情况时,可想而知,桩顶激发的应力波在沿桩顶向下传播过程中,由于缺陷比较多,遇到不同的波阻抗,入射波的能量就损耗的越多,桩顶接受到的反射信号就会越来越弱,在产生不同波阻抗的截面处,其信号会产生互相干扰,曲线信号会越发的复杂,当我们在处理起来时就会比较困难。对于这一现象,根据桩基低应变方法,对这一问题的处理还存在局限性,所以是我们工作中需要解决的一个问题,出于安全性的考虑,在实际工作中,一般我们在低应变检测报告中对于存在多个缺陷的单根桩,会选择信号相对来说比较明显的地方判定一个缺陷,然后建议施工单位对此桩进行进一步检测,确保工程质量。
2.变截面桩
当桩身截面在某一部位开始逐渐缓慢变窄或者变宽时,波阻抗呈逐渐减小或增大的趋势,此时反射信号不能较明确的突出缺陷,不易判定。在变截面处由于其波阻抗渐渐变大,波形逐渐形成一个下拉的曲线,且与入射波相位相反,当截面回归正常时,相当于一个缩颈,出现一个向上凸起的信号,与入射波的信号同相位,最后在传至桩底。遇到这种情况,首先变截面那一部分我们可以判断是桩身截面逐渐变大,但是实际工作中,我们容易对桩底反射信号的判定形成失误,因为我们可以将第一个向上凸起的信号当作桩底反射信号的处理,如果变截面处一直延伸到桩底,然后在遇到波阻抗比较大的桩底界面时也会形成与入射波同相位的信号。
对于上述描述中所存在的问题,我们可以提出以下的解决办法:
(1)小波分析法:在低应变反射波法中固有软件对多缺陷、变截面桩的处理存在一定的局限性,在此我希望结合小波分析法对存在的问题进行自己的分析。如图1所示,多缺陷桩实测曲线图
(2)声波透射法:声波透射法也称作超声波法,该方法一般适合用于混凝土灌注桩中的桩身完整性检测,它可以判定缺陷的位置、涉及的范围以及缺陷程度。旋挖灌注桩有直径的要求,一般对于桩径大于600mm的桩才宜采用此方法进行桩身完整性的检测。在实际现场操作中,有相应的要求:在灌注桩的桩侧所预埋的声测管的内径应该大于超声波探头的外径;预埋的声测管要有足够的刚度,它的材料也有一定的要求,应该保证其温度参数和混凝的比较接近;预埋的声测管,其下端应该进行封闭处理,这样就可以保证灌入的水不会漏掉,在下管过程中,管的上端应该用一个可以拧开的盖子进行密封,避免泥土等进入,在下管过程中避免发生碰撞导致管壁变形,如果发生管径缩小时,超声波的探头将无法探到管底,影响检测;预埋的声测管其关口的高度应高出混凝土顶面0.1 m以上。检测过程中应实时地显示和记录每条声测线的信号和时程曲线,并读取首波声时、幅值。
声波透射法可以检测出全桩身的各截面混凝土质量情况,桩身是否存在混凝土离析、夹泥、缩颈、密实度差和断桩等缺陷,其结果比低应变法直观可靠,同时现场操作简便,检测速度快,不受长径比和桩长的限制。其缺点是被检测桩需要预埋声测管,一个工程不可能所有灌注桩都预埋,这样造价太高,灌注桩施工前就指定检测哪几根桩,施工单位必然对欲要检测的桩精心施工,所以该检测方法的代表性是不够的,还有该方法无法检测桩底沉渣。
三、结束语
桩基检测技术作为一个新发展起来的行业,短短的几十年来有着巨大的进步和发展。高层建筑施工阶段在进行桩基检测时,易出现的问题有桩基检测体系不够完善,测单位的内部管理不够合理,及检测人员自身素质不够高等现象,要及时采取有效措施进行改进,而全面提高桩基检测的效果和水平。
(作者单位:太平洋建设集团有限公司)