低应变和单桩静载荷试验及钻芯法在基桩检测的应用
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桩基静载试验法与低应变法在桩基检测中的配合应用发布时间:2021-05-19T10:39:59.087Z 来源:《基层建设》2020年第35期作者:张容柏[导读] 摘要:我国建筑行业施工中一般将桩基础作为基础形式,对其进行检测也是保障建筑质量的重要方式。
东莞市建设工程检测中心广东东莞 523000摘要:我国建筑行业施工中一般将桩基础作为基础形式,对其进行检测也是保障建筑质量的重要方式。
桩基础的检测技术比较多样化。
其中静载试验法、低应变反射波法最为常用,前者主要检测基桩承载力,后者主要检测桩身完整性,以上两种检测方式在实际的检测工作中十分常用。
文章主要分析了桩基静载试验与低应变检测的原理和优势,分析了其应用要点,并采用案例分析方式的方式探讨了该检测技术的应用方式。
关键词:桩基静载试验法;低应变法;桩基检测;配合应用引言:桩基工程属于隐蔽工程,是在地下实施建设,桩基工程施工工艺具有复杂化特点,施工中,质量问题很难被发现。
为了有效提高桩基工程的施工质量,必须采取有效的检测方式,对桩基质量进行检测,常见方式如静载试验法、高应变法和低应变法等[1]。
实际应用中,需要选择一种高效、便捷的检测方式,以保证工程施工和质量。
通过对桩基静载试验与低应变检测配合进行讨论,可以为实际检测工作提供参考。
1、桩基静载试验与低应变检测技术概述1.1桩基静载试验法桩基静载试验主要用于检测基桩与地基承载力,该方式直观可靠,其操作方式为:设置好钢架承重平台,上堆重物,可堆放沙袋、混凝土块等,分别在桩顶逐级施加轴向压力、轴向上拔力或在桩基平台底面标高一致处施加水平力,观测桩的相应检测点随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移,根据荷载与位移的关系(即Q~S曲线)判定相应的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的试验方法。
此次研究主要分析了单桩竖向抗压静载试验。
试验过程如图所示。
图1:单桩竖向抗压静载试验1.2低应变法检测介绍低应变法主要用于桩的完整性检测。
桩基检测方案工程名称:建设单位:检测方法:低应变法、声波透射法、钻芯法及高应变法编制单位:编制人:审批人:编制日期:一、工程概况本项目位于广东省,采用冲孔灌注桩基础,桩径为φ1200~φ1800mm,设计混凝土强度为C35,总桩数为72根。
二、检测目的和依据2.1 检测依据根据国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003,现提供基桩检测的详细施测方案。
2.2 检测目的根据相关规范、规程要求及本项目的特点,确定采用以下检测方法进行检测:(1)低应变法检测:目的是检测桩身结构完整性,并为高应变和钻芯检测桩确定桩位提供依据。
(2)声波透射法检测:目的是检测桩身结构完整性。
(3)钻芯法检测:目的是检验桩身砼质量、桩身砼强度是否满足设计要求;桩底沉渣是否符合设计及施工验收规范要求;桩底持力层是否符合设计要求;施工记录桩长是否属实。
(4)高应变法检测:目的是检测单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。
三、检测项目和具体内容3.1 低应变检测3.1.1 检测数量根据本项目的要求,确定抽检数量为37根。
检测桩号由相关单位确定3.1.2 检测设备检测仪器采用岩海公司出产的RS-1616K(p)基桩动测仪。
3.1.3 检测原理基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是:通过在桩顶施加激振信号产生应力波,该应力波沿桩身传播过程中,遇到不连续界面(如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷)和桩底面时,将产生反射波,检测分析反射波的到时、幅值和波形特征,就能判断桩的完整性。
假设桩为一维线性弹性杆,其长度为L,横截面积为A,弹性模量为E,质量密度为ρ,弹性波速为C(C2 = E/ρ),广义波阻抗为Z=AρC,推导可得桩的一维波动方程:∂2u/∂t2=C2∂2u/∂x2-R/ρA假设桩中某处阻抗发生变化,当应力波从介质I(阻抗为Z1)进入介质II(阻抗为Z2)时,将产生速度反射波Vr和速度透射波Vt。
令桩身质量完好系数β=Z2/Z1,则有Vr=Vi×(1-β) /(1+β)Vt=Vi×2/(1+β)缺陷的程度根据缺陷反射的幅值定性确定,缺陷位置根据反射波的时间tx由下式确定Lx=C×tx/23.1.4 技术要求1、检测桩头处理(由施工单位完成)(1)凿去桩顶浮浆、松散或破损部分,露出坚硬的混凝土表面,使桩顶表面平整干净无且无水。
桩基检测方案工程名称:建设单位:检测方法:低应变法、声波透射法、钻芯法及高应变法编制单位:编制人:审批人:编制日期:一、工程概况本项目位于广东省,采用冲孔灌注桩基础,桩径为φ1200~φ1800mm,设计混凝土强度为C35,总桩数为72根。
二、检测目的和依据2.1 检测依据根据国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003,现提供基桩检测的详细施测方案。
2.2 检测目的根据相关规范、规程要求及本项目的特点,确定采用以下检测方法进行检测:(1)低应变法检测:目的是检测桩身结构完整性,并为高应变和钻芯检测桩确定桩位提供依据。
(2)声波透射法检测:目的是检测桩身结构完整性。
(3)钻芯法检测:目的是检验桩身砼质量、桩身砼强度是否满足设计要求;桩底沉渣是否符合设计及施工验收规范要求;桩底持力层是否符合设计要求;施工记录桩长是否属实。
(4)高应变法检测:目的是检测单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。
三、检测项目和具体内容3.1 低应变检测3.1.1 检测数量根据本项目的要求,确定抽检数量为37根。
检测桩号由相关单位确定3.1.2 检测设备检测仪器采用岩海公司出产的RS-1616K(p)基桩动测仪。
3.1.3 检测原理基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是:通过在桩顶施加激振信号产生应力波,该应力波沿桩身传播过程中,遇到不连续界面(如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷)和桩底面时,将产生反射波,检测分析反射波的到时、幅值和波形特征,就能判断桩的完整性。
假设桩为一维线性弹性杆,其长度为L,横截面积为A,弹性模量为E,质量密度为ρ,弹性波速为C(C2 = E/ρ),广义波阻抗为Z=AρC,推导可得桩的一维波动方程:∂2u/∂t2=C2∂2u/∂x2-R/ρA假设桩中某处阻抗发生变化,当应力波从介质I(阻抗为Z1)进入介质II(阻抗为Z2)时,将产生速度反射波Vr和速度透射波Vt。
令桩身质量完好系数β=Z2/Z1,则有Vr=Vi×(1-β) /(1+β)Vt=Vi×2/(1+β)缺陷的程度根据缺陷反射的幅值定性确定,缺陷位置根据反射波的时间tx由下式确定Lx=C×tx/23.1.4 技术要求1、检测桩头处理(由施工单位完成)(1)凿去桩顶浮浆、松散或破损部分,露出坚硬的混凝土表面,使桩顶表面平整干净无且无水。
桩基检测中钻芯法的应用探讨摘要:桩基是建筑项目的根本,只有桩基牢固才能确保整个项目后期运行的安全性,因此,做好桩基检测工作十分重要。
钻芯法在项目工程质量检测中具有精准度高、主观性强等显著特征,在高层建筑、桥梁、高速公路等桩基质量检测中发挥着重要作用。
因此,本文以桩基检测中钻芯法应用为主题,在简要概述钻芯法含义的基础上,重点分析钻芯法在桩基检测中的具体实施路径,最终提出桩基检测中钻芯法使用的注意事项。
关键词:钻芯法;桩基检测;含义;应用;注意事项一、桩基检测中钻芯法含义钻芯法主要是通过专用钻机对混凝土进行钻孔取芯,并进行样品检测以了解混凝土质量的一种检测方法,这种方法会对检测对象产生局部损伤,所以属于半破损检测方法。
这种方法的适用范围较为广泛,一般在这些状态下可以采取此法进行检测:其一,对混凝土灌注桩桩身完整性判定或鉴别桩底持力层岩土性状;其二,对受化学侵蚀、火灾、冻害等影响的混凝土进行质量检测;其三,对长期使用的构筑物当中的混凝土强度进行检测;其四,对建筑项目养护不当、施工不当引发的质量问题。
在施工质量检测中发挥着重要作用。
二、桩基检测中钻芯法的具体实施路径1.做好检测前的准备工作在运用钻芯法对桩基进行检测前,一定要做好相应的准备工作。
首先,作为技术人员,必须要先到检测场地进行施工勘察,了解施工场地特征,施工环境,以此确定相应的施工检测工具。
通常情况下桩基钻芯取样设备主要用牵引式、车载式等钻机。
与此同时,要准备好相应的样本获取辅助工具,包括锯片、台秤、毛刷、尺子等工具。
其次,对桩基所在区域的项目予以检测,并对周边断面区域技能型修复,做好桩基的清理工作,确保样本的整洁性、完整性。
再次,筛选合适的工具。
在桩基检测当中,钻机是核心工具,而不同钻机的作用、功能也是存在较大差异的。
通常情况下,桩基检测中的常见钻机类型较多,主要包括100型、150型、300型,在钻机选择过程中需要遵循《基桩钻芯法检测规程》中的要求。
基桩检测的基本方法1低应变反射波法(瞬态激振时域频域分析法)。
2声波透射法。
3高应变法。
4 单桩竖向抗压静载试验。
5 单桩竖向抗拔静载试验。
6单桩水平静载试验7钻芯法基本规定1 一般规定1基桩完整性及承载力检测应在桩顶设计标高位置进行。
2基桩检测开始时间应符合下列规定:(1) 当采用低应变反射波法或声波透射法检测时,受检桩桩身混凝土强度不得低于设计强度的70%且桩身强度应不低于15MPa;(2) 单桩静载试验与高应变法检测前桩身混凝土强度应达到设计强度,桩周土的间歇时间应满足下列要求:对打入桩,砂土7天,粉土10天,非饱和粘性土15天,饱和粘性土25天;对于泥浆护壁混凝土灌注桩,宜适当延长间歇时间。
3 当对检测结果有怀疑或有争议时,可进行验证检测。
验证检测应符合下列规定:(1) 对低应变法检测结果有怀疑或争议时,可采用钻芯法、高应变法或直接开挖进行验证;(2) 对声波透射法检测结果有怀疑或争议时,可进行钻芯法验证;(3) 对高应变法提供的单桩承载力有怀疑或争议时,应采用静载试验验证,并应以静载试验的结果为准。
4当检测结果不满足设计要求时,应进行扩大抽检。
扩大抽检应符合下列规定:(1) 当采用低应变法检测桩身完整性时,按所发现Ⅲ、Ⅳ类桩的桩数加倍抽检;(2) 单桩承载力或钻芯法抽检结果不满足设计要求时,应分析原因并按不满足设计要求的桩(点)数加倍抽检。
2 检测结果评定1桩身完整性检测结果评定应给出每根受检桩的桩身完整性类别。
桩身完整性分类应符合表1的规定。
表1 桩身完整性类别表2 Ⅰ类、Ⅱ类桩为合格桩;Ⅲ类桩需由工程建设方与设计方等单位研究,以确定修补方案或继续使用;Ⅳ类桩为不合格桩。
一、 低应变反射波法(瞬态激振时域频域分析法)1 适用范围1.1 本方法适用于检测规则截面混凝土桩的桩身完整性,判定桩身缺陷的程度及位置范围。
1.2 本方法检测的基桩桩径应小于2.0m ,桩长不大于50m ,或有效检测深度根据现场试验确定。
- 95 -工 程 技 术1 低应变反射波法检测原理与完整性判定1.1 检测原理通过在桩顶施加激振信号产生应力波,该应力波沿桩身传播过程中,遇到不连续界面和桩底面时,将产生反射波,检测分析反射波的到时、幅值和波形特征,就能判断桩的完整性。
假设桩为一维线性弹性杆,其长度为L ,横截面积为A ,弹性模量为E ,质量密度为ρ,弹性波速为C (C 2 = E /ρ),广义波阻抗为Z =AρC ,推导可得桩的一维波动方程:∂2u /∂t 2=C 2∂2u /∂x 2-R /ρA 假设桩中某处阻抗发生变化,当应力波从介质I(阻抗为Z 1)进入介质II(阻抗为Z 2)时,将产生速度反射波Vr 和速度透射波Vt 。
令桩身质量完好系数β=Z 2/Z 1,则有:Vr =Vi ×(1-β) /(1+β)Vt =Vi ×2/(1+β)缺陷的程度根据缺陷反射的幅值定性确定,缺陷位置根据反射波的时间t x 由下式确定:L x=C ×t x /2检测仪器设备现场联接示意图如图1所示。
图1 检测仪器设备现场联接示意图1.2 完整性类别判定入射波沿桩身传播,遇到桩身阻抗变小的情况(相当于有缺陷),反射波和入射波同向,通过反射波的幅值判定缺陷的程度;遇到桩身阻抗变大的情况,反射波和入射波反向,这种情况一般是扩径或者桩已经入岩。
当桩身波阻抗大于桩端岩面阻抗时,桩底同向反射信号明显;当桩身波阻抗小于桩端岩面阻抗时,桩底将会出现明显的类似扩径的反向反射信号。
根据波形数据结合地质、设计资料、成桩工艺等可以将桩身完整性分为I 类、II 类、III 类、Ⅳ类。
具体见表1。
表1 桩身完整性类别表2 工程应用实例图1、图2为某住宅小区108#桩低应变实测波形曲线,该桩设计桩长为12.66m,桩径1.2m、设计桩身混凝土强度等级C35。
图3为该桩的钻芯芯样照片。
图2 108#桩低应变实测波形从图2实测波形曲线可以看出:2L /C 时刻前无同向反射波,桩底反射明显,桩身完整性好,桩身完整性为I 类。
浅谈桩基检测中低应变反射波法\静载及钻芯法的综合应用摘要:笔者结合工程实例对基桩检测工程中低应变反射波法、静载及钻芯法三种检测方法的综合应用进行了阐述,同时对基桩质量问题的出现原因及处理方法和过程进行讨论。
关键词:基桩检测低应变反射波法静载试验钻芯法引言目前,建筑工程基桩检测中,低应变反射波法因其检测速度快,费用低,检测覆盖面广而得到广泛应用,静载试验与钻芯法也因其自身特点,在检测中应用普遍,桩基是隐蔽的地下物体,支撑着地面上的构筑物,它是建筑物的基础,一旦基础失稳,势必造成整体建筑物破坏。
因此,桩基的质量是建筑物安全与可靠的先决因素,桩基检测也就显得尤为重要,常见的基桩检测方法主要有静载试验、高应变法、低应变法、声波透射法和钻芯法等。
根据本工程实际情况,按照《建筑基桩检测技术规范》(jgj106–2003)规定,最终采用了低应变法和静载试验综合检测钻孔灌注桩的质量,并使用钻芯法对问题桩的质量加以验证。
1工程概述某工程项目2#、3#楼为小区高层住宅楼。
拟建建筑设计为地下1层,地上23层,箱筏基础,剪力墙结构,±0.00相当于黄海高程3.61m,基础埋深5.50m。
由于基底以下地基持力层承载力特征值为190~230kpa,如果采用天然地基,则建筑物沉降和变形不能满足设计要求,因此,2#、3#楼均采用钢筋混凝土钻孔灌注桩基础。
在拟建场区范围内有二层地下水,第一层水位埋深4.20~8.50m;第二层水位埋深19.80~26.40m)。
2#楼设计钢筋混凝土灌注桩有效桩长24.5m,桩径800mm,桩间距不等,单桩承载力特征值5300kn,桩端持力层为微风化岩,总桩数为93根(其中包括2根增补的锚桩)。
3#楼设计钢筋混凝土灌注桩有效桩长24.0m,桩径800mm,桩间距不等,单桩承载力特征值5300kn,桩端持力层为微风化岩,总桩数为208根。
工程桩桩身混凝土强度等级c35,试桩及锚桩桩身混凝土强度c40。
常用的桩基检测的主要方法有静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法等。
在桩基检测中,各个检测手段需要配合使用,利用各自的特点和优势,按照实际情况,灵活运用各种方法,才能够对桩基进行全面准确的评价。
1.什么情况下,施工前应采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值?检测数量有什么要求?答:当设计有要求或满足下列条件之一时,施工前应采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值:(1)设计等级为甲级、乙级的桩基;(2)地质条件复杂、桩施工质量可靠性低;(3)本地区采用的新桩型或新工艺。
检测数量在同一条件下不应少于3 根,且不宜少于总桩数的1%;当工程桩总数在50 根以内时,不应少于2 根。
2.什么情况下,施工前应采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值?检测数量有什么要求?答:单桩承载力和桩身完整性验收抽样检测的受检桩选择宜符合下列规定:(1)施工质量有疑问的桩;(2)设计方认为重要的桩;(3)局部地质条件出现异常的桩;(4)施工工艺不同的桩;(5)承载力验收检测时适量选择完整性检测中判定的Ⅲ类桩;(6)除上述规定外,同类型桩宜均匀随机分布。
3.混凝土桩的桩身完整性检测的抽检数量应符合那些规定?答:混凝土桩的桩身完整性检测的抽检数量应符合下列规定:(1)柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于1 根。
(2)设计等级为甲级,或地质条件复杂。
成桩质量可靠性较低的灌注桩,抽检数量不应少于总桩数的30%,且不得少于20 根;其他桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的20%,且不得少于10 根。
注:a.对端承型大直径灌注桩,应在上述两款规定的抽检桩数范围内,选用钻芯法或声波透射法对部分受检桩进行桩身完整性检测。
抽检数量不应少于总桩数的10%。
b.地下水位以上且终孔后桩端持力层已通过核验的人工挖孔桩,以及单节混凝土预制桩,抽检数量可适当减少,但不应少于总桩数的10%,且不应少于10 根。
c.当符合第2问第1~4 款规定的桩数较多,或为了全面了解整个工程基桩的桩身完整性情况时,应适当增加抽检数量。
.实用文档.
各类工程基桩检测方法及数量表
1、本表所列基桩检测数量是指桩基施工完成后质量检测数量的最低要求。
对为设计提供承载力参数的试验桩检测结果,不得作为基桩施工质量检测的依据。
2、对采用预制桩的重要工业与民用建筑,包括房地产工程、农民公寓、学校、医院、酒店、会堂、体育馆、图书馆、影剧院、大型商业建筑、100米以上的烟囱等工程,其基桩承载力检测按地基根底设计等级为甲级的要求进行。
3、对地基根底设计等级为甲级的工程,按标准的要求采用低应变检测桩身完整性的抽检比例不少于30%。
4、对检测不合格的桩需要扩大检测的数量,应由工程各方另行商定。
5、对设计有要求的基桩抗拨和水平载荷试验,抽检数量应不少于1%,且不少于3根。
.。
低应变法和声波透射法在桩基检测中的应用摘要:桩基检测是有效排除工程安全隐患的重要保障,由于影响因素较多,因而需要根据实际情况选用检测方法。
就现阶段所用到的低应变法和声波透视法进行一些分析,并指出两种检测方法在应用中各自的优势劣势。
以提高缺陷的判别效率,增强检测结果的可信度。
关键词:桩基检测低应变法声波透射法桩基础工程是隐蔽工程,具有施工程序复杂、施工难度大、技术要求高等特点,容易受到当地地质条件和施工人员、机械操作等条件的影响,其工程质量直接影响到其上部主体的稳定和结构的安全。
因此桩基检测工作至关重要,可有效排除安全隐患,保证桩基础工程的质量。
常见的桩基检测方法有声波透射法、低应变法、钻孔取芯法和钻芯法等,其中低应变法和声波透射法应用频率最高。
一、低应变法和声波透射法应用的原理1.声波透射法的工作原理在桩基施工过程中,由于混凝土内部存在一定的缺陷,将会对波造成阻抗,因此缺陷部分的波阻抗相对于正常状态下的混凝土来说,显得比较低,超声波在桩基内部传播时,超声波阻抗的界面就是桩基的缺陷界面。
由此可见,声波透射法检测过程就是波的传播理论的应用过程,是在检测桩基检测过程中,用人工方法发射超声波脉冲,脉冲经过桩基内部空间,同时在透射、绕射,并显示在波形上,通过对波形分析,就能判断混凝土的完整性及缺陷的性质、位置、范围及缺陷程度。
2.低应变法在桩基检测工作中应用分析低应变法的检测基础是一维波动方程理论,假设检测的桩基本身属于一维弹性杆件,在然后激发整个桩基质点振动,在桩基震动的过程中,有应力波从上向下传播,当应力波遇到阻碍变化的时候,就是桩基的缺陷界面,一般来说,应力波在传播的时候会发生透射和反射,带动新的质点振动,而反射波经过桩基本身再次传达到桩顶的时候,就会被桩顶的传感器结构,形成一定的反射波形,通过对反射波形传输的实践和具体的波形能推测出桩基缺陷的深度,然后根据具体的相位和幅值等参数就能推算出异常类型,这就是低应变法的主要检测过程,也是弹性传播理论的应用。
基桩钻芯法检测质量控制措施分析周远聪发布时间:2023-07-02T07:01:13.150Z 来源:《建筑实践》2023年8期作者:周远聪[导读] 伴随着经济和社会的发展,我国的建筑业也在飞速发展。
在建设项目中,必须对桩基进行可靠的检验,以确保其施工的总体质量。
基桩钻芯法是一种能反映桩基础整体质量状况的测试方法,属于局部损伤检测。
但该方法准确、直观可靠,不受场地条件限制、特别适用于大直径混凝土灌注桩,在各类桩基础质量检测中得到了广泛的应用。
通过该方法,可对桩身完整性,混凝土强度,桩长,桩底沉渣厚度,鉴别桩底持力层的岩土状况等进行较为客观的评价。
佛山市顺德区建设工程质量安全监督检测中心有限公司摘要:伴随着经济和社会的发展,我国的建筑业也在飞速发展。
在建设项目中,必须对桩基进行可靠的检验,以确保其施工的总体质量。
基桩钻芯法是一种能反映桩基础整体质量状况的测试方法,属于局部损伤检测。
但该方法准确、直观可靠,不受场地条件限制、特别适用于大直径混凝土灌注桩,在各类桩基础质量检测中得到了广泛的应用。
通过该方法,可对桩身完整性,混凝土强度,桩长,桩底沉渣厚度,鉴别桩底持力层的岩土状况等进行较为客观的评价。
所以,为了客观地反映出桩的总体质量,必须对钻芯法在基桩中的施工过程进行质量控制。
关键词:基桩钻芯法;检测;质量控制;措施引言:在过去的十几年里,随着基础桩基的大量使用,建筑质量也得到了了相应的提升。
地基桩基的质量好坏,直接影响到整个建筑物的使用寿命与安全稳定,所以地基桩基的检测对于保证工程质量具有十分重要的意义。
想要提高基桩钻芯法在建筑中的作用,必须从检测准备、桩长要求、实时钻芯质量控制、沉渣厚度等方面入手。
为此,本文就钻芯法测试法的质量控制进行了全面的分析。
一、关于使用基桩钻芯法检测质量的必要性近几年来,我国建筑行业遇到了前所未有的发展瓶颈期,各个相关的建筑技术都需要被创新和优化。
基础桩基工程也被越来越多的人所认识。
桩基检测中低应变检测技术的应用摘要:桩基工程质量是建筑工程建设中的重中之重。
桩基工程将结构负荷传递至大地,保证建筑结构整体的稳定性。
工程建设中桩基检测方法多种多样,根据我国建筑行业相关技术标准的规定,桩基检测方法主要有静载法、钻芯法、高应变法、低应变法等技术。
相比较而言,通过静载荷试验检测承载力特征值或极限值是最复杂、最直接、更准确,但是实际工作中有时会因为工期、现场场地限制等原因放弃使用;钻芯法具有直观性,有较强的可操作性,对桩径有一定要求,但目前仅对现场灌注桩使用;高应变法主要是对桩基竖向抗压承载力极限值进行检测,并判断其是否满足设计要求,也可对桩身完整性进行判别,检测速度较静载荷试验有很大幅度提高,还可以运用低应变法进行辅助操作,互为补充验证。
本文主要对桩基检测中低应变检测技术的应用进行论述。
关键词:桩基检测;低应变;检测技术引言桩基施工时隐蔽性特点较为明显,工程质量很难直观观察或者测量,所以采用有效的检测技术成为了关键。
当前很多建筑企业会在桩基施工中使用低应变检测技术,但这需要掌握住该技术的原理和要点,并能够将其正确运用到桩基检测中。
1低应变原理低应变法检测的理论基础是一维线弹性杆件模型,是一种理想化的数学模型。
假定基桩作为均匀细长的线弹性杆件,当桩顶受到纵向冲击波时,根据应力波沿桩身传播的规律,当桩身波阻抗有明显变化时,就会有反射波回到桩顶引起基波振幅和相位发生变化。
通过记录分析仪接收到的波形信号数据,可以分析桩身的完整性,并判断扩径、缩径、断裂、离析、夹泥、交接不良、桩底沉渣等多种桩身缺陷的类型。
实际上仪器接收的桩顶速度响应时程曲线反映的不仅是桩身完整性,更是多种因素综合作用的结果。
因此,低应变反射波法只能对基桩的桩身完整性进行定性的判定,而无法对缺陷的类型进行描述,更不能确定缺陷的大小和准确位置。
在实际检测过程中,应力波传播主要受到桩身材料阻尼和桩周土摩阻力的影响,除此之外还有桩侧土阻尼、测试系统的幅频与相频响应、测试人员的主观判断等一系列影响因素。
桩基检测中低应变、静载与钻芯法的运作者:陈鹰来源:《装饰装修天地》2018年第19期摘要:现阶段在建筑工程桩基检测中低应变、静载与钻芯法的运用越来越普遍。
本文首先抛出了工程概况相关简介,进而阐述了低应变检测法的定义和概念、单桩竖向抗压静载荷试验、基桩钻孔取芯法的相关应用、不合格桩的分析与处理等重要内容。
希望本文可以为读者在桩基检测中低应变、静载与钻芯法的运用中带来启发。
关键词:桩基检测;低应变;静载;钻芯法1 相关工程概况随着社会的发展与科技的进步,数字化、自动化的不断普遍。
在当下阶段低应变、静载与钻芯法在建筑工程桩基检测中的运用越来越普遍,同时,桩基又是比较隐蔽的工程,并承载着建筑的根基,一旦发生相应的误差,或者是载体失衡,就会间接性的造成章体建筑物的损坏。
为此要根据工程的相应实际情况,采取低应变、静载与钻芯法对桩基进行相应的勘探和检测,以我们对某工程为例,若某工程的三号与四号楼为某小区的高层住宅楼,该高层住宅楼的设计为地下2层,地上26层,以剪力墙为主要结构,相关的箱筏为主要的基础,10.00m相当于绝对底标高37.55m,基础深度为9.55m,然而地基以下的基底持力层特征值的相关承载力为180~220kPa,如果在建造中使用天然的地基,则会造成建筑在一定程度上发生变形和下沉现象。
为此,都要以相应的钢筋混凝土钻孔灌桩为基础。
如果在该场区内存在二层地下水,则在一定的程度上第一层地下水的深度为25.99~27.30m,第二层地下水的深度为5.86~6.98m,为此,三号楼在使用钢筋混凝土钻孔灌注桩的有效桩长为20m,在桩的直径为800mm,并采用桩柱间距离不相等的原则。
然而单桩特征值的承载力为6300kN,同时总桩数要达到93个。
根据三号楼的数据可推算出四号楼单桩特征值的承载力为6300kN,总桩数要达到208个。
为此,工程桩桩身混凝土的强度要达到c35,为了相应的施工效率要适当的采取旋挖钻机施工模式。
低应变和单桩静载荷试验及钻芯法在基桩检测的应用
【摘要】文章采用了低应变法和钻芯法综合检测钻孔灌注桩的质量以及单桩竖向静载荷试验确定单桩承载力,并对质量问题的出现原因进行讨论,提出了处理办法。
【关键词】基桩检测;反射波法;单桩竖向静载荷试验;钻芯法;措施
引言
在基础工程中,混凝土灌注桩由于施工进度快、经济效益好,能适应于各处复杂的地形地质条件和满足各种土工构筑物对基础承载力的需要,在实际施工中得到广泛应用。
但由于桩基工程属隐蔽工程,施工过程的管理和监督较为困难。
在地质情况复杂多变的情况下,单一检测方法难以满足工程需要,往往需要用两种或两种以上方法对桩身完整性进行检测,对实际情况进行综合分析判断。
根据本工程的实际情况,按照《建筑基桩检测规范》(JGJ106一2003))的规定,最终采用了低应变法和单桩竖向抗压静载荷试验综合检测冲孔灌注桩的质量,并使用钻芯法对问题桩的质量加以验证。
1工程概况
某工程项目8#楼为小区高层住宅楼。
拟建建筑设计为地下2层,地上26层,箱筏基础,剪力墙结构,±0.00相当于绝对标高30.50m,基础埋深4.50m。
该楼采用钢筋混凝土冲孔灌注桩基础。
设计钢筋混凝土灌注桩有效桩长26m,桩径1200mm,桩间距不等,单桩承载力特征值6500kN,桩端持力层为微风化灰岩,总桩数为265根。
工程桩桩身混凝土强度等级C35。
冲孔过程中采用泥浆护壁工艺,成桩后采用桩底桩侧后压浆技术进行处理。
2低应变动力检测
2.1低应变动测方法甚本理论
在基桩桩身完整性检测手段中,低应变反射波法应用最为广泛,最简单,最快速。
但是低应变反射波法还存在着一定的局限性,如:在桩周土阻力、桩身阻抗有较大变化等情况下,采用低反射波法检测基桩的缺陷及位置时,缺陷及位置与实际存在相当大的误差。
因此,运用其它的检测手段对低应变反射波法进行验证是必要的。
试验设备分两个系统:1激振系统与激振力锤,其作用是对桩施加冲击,使桩产生振动。
2测量系统,其作用是测量桩顶的振动响应,主要由拾振器、电荷放大器、数据采集及处理部分组成。
2.2小应变检测结果分析
《建筑基桩检测规范》(JGJ106-2003)依据对桩身完整性的检测结果,按缺陷程度划分为I~IV类。
工程实践也证明,作桩身完整性检测能够较可靠地发现一定深度范围内桩的质量问题。
按桩身完整性情况对成桩分类,又便于发现问题,为设计考虑基础加固处理提供依据。
本工程低应变测试共抽检总桩数的30%,且每个承台下不少于一根。
检测结果为;一根Ⅱ类桩(18号桩),一根Ⅲ类桩(39号桩,14.5m处存在明显缺陷),均出现在1号楼。
其余检测桩的波形曲线均匀,频率高、衰减快,有桩底反射波,均属于I类桩。
按照规程,当采用低应变法或超声法抽检所发现的Ⅲ、Ⅳ类桩之和小于抽检桩数的20%时,应按Ⅲ、Ⅳ类桩数的2倍扩大抽检。
根据上述规定,在1号楼再抽取33、50号两根桩做低应变检测,结果33号桩为I类桩,50号桩为Ⅲ类桩(桩底明显缺陷)。
针对50号桩再次扩大抽检低应变两根,结果均为I 类桩。
3单桩竖向抗压静载荷试验
3.1检测设备及方法
试验最大加载值为单桩承载力特征值2倍,取13000kN,加载分10级进行,采用快速维持荷载法,每小时加一级荷载,每级加载为要求最大试验荷载的1/10,第一级按2倍分级荷载加载,然后分5级卸载到零。
压重平台提供的反力总和不应小于试验最大加载值的1.2倍。
基准梁安置时,与试桩及压重平台支撑点之间的中心距离不小于4m,确保检测结果不受影响。
3.2单桩竖向载荷试验结果及分析
加载等级及静载试验所得桩顶中心沉降量S与荷载Q所绘制的关系曲线,由Q-s曲线可看出,检测各桩Q-s曲线均无明显比例界限,为缓变形曲线,各桩沉降量均很小。
18、39、75、112、178号桩在加到最大荷载时,各桩均没有达到极限破坏,单桩竖向极限承载力仅取所施加的最大荷载,则可得单桩竖向极限承载力≥13000kN。
所测各桩单桩竖向极限承载力从回弹曲线看,回弹均较大,这表明试桩主要处于弹性工作状态,桩侧摩阻力及桩端阻力均没有充分发挥作用。
也可由此判断,最大加载量小于单桩竖向极限承载力,把最大加载量定为单桩竖向极限承载力是偏于安全的。
而50号桩在加载到第七级时,总沉降量为48.45mm,超过最大沉降量允许值(40mm),终止试验。
该桩极限承载力为7800kN,承载力特征值为3900kN,未满足设计要求。
另外在50号桩旁边选取两根未做过低应变的桩作扩大抽检,结果均满足设计要求。
4钻芯法检测
钻孔抽芯检测目的是检测桩身砼质量、桩身砼强度是否满足设计要求;桩底沉渣是否符合设计及施工验收规范要求;持力层是否符合要求;施工记录桩长是否属实。
针对小应变为Ⅲ类桩的39和50号桩,根据规范要求,决定每桩各钻两
个孔进行抽芯检测。
本次钻孔抽芯检测设备采用衡阳探矿厂生产的XY-150型油压钻机,101mm单动双管金刚石钻具。
抽芯结果显示;39号桩:抽芯桩长19.1m,15m-15.1m有蜂窝。
桩底无厚沉渣,抽取砼芯样抗压强度代表值为39.5MPa,持力层为完整微风化灰岩,岩石饱和单轴抗压强度为71MPa,符合设计要求。
50号桩:抽芯桩长17.1m,桩底有150mm厚沉渣,抽取砼芯样抗压强度代表值为37.5MPa,持力层为完整微风化灰岩,岩石饱和单轴抗压强度为63MPa,沉渣厚度不符合设计要求。
5结论
根据检测结果,经分析可以作出如下结论:低应变反射波法检测与钻孔抽芯法检测结果对比,证明了低应变反射波法检测明显缺陷及其位置有较高的准确性,此次低应变检测达到了检测桩身缺陷及位置,判定桩身完整性类别,为静载检测提供依据的目的。
《建筑基桩检测规范》(JGJ106一2003)规定增加了单位工程中桩基低应变反射波法检测的数量,特别是当发现Ⅲ类Ⅳ类桩后,进一步规定了扩大检测数量,本例中查出了有严重质量隐患的50号桩。
该规定具有合理性。
导致桩基静载检测不合格的原因很多,文中提到的桩底沉渣超标只是众多原因之一。
要找出真正的原因对症下药,必需进一步通过检测手段验证。
该例通过抽芯方法验证,事实证明是正确的。
通过分析低应变反射波法和钻芯法两种方法对桩身质量的检测,并介绍其在工程实例中的应用,笔者认为低应变反射波法具有简便、快速有效等优点,可作为一种普查手段;钻芯法可根据小应变检测结果对有疑问的桩进行抽查,从而对疑问桩进行准确判断。
这两种方法具有平行性和互补性,综合这两种方法可对桩身质量有一个较准确的判断。
同时,通过对问题桩进行单桩竖向抗压静载荷试验,也为设计合理处理问题桩提供了科学依据。
参考文献:
[1]建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003;
[2]建筑桩基技术规范JGJ94-2008;。