CFG桩低应变法检测的探讨
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第43卷第2期 山 西建筑Vol .43No .22 0 1 7 年 1 月SHANXI ARCHITECTUREJan . 2017• 93 •文章编号:1009-6825 (2017) 02-0093-03CFG 桩低应变法检测的探讨余呈水(福建省建筑科学研究院,福建福州350002)摘要:结合工程实例,论证了低应变法对C F G 桩检测的适用性,从力锤和检测时间选择两方面,分析了 C F G 桩低应变检测过程 中应注意的问题,并总结了 C F G 桩常见曲线形式的判别经验,对以后的工程检测有借鉴意义。
关键词:低应变法,C F G 桩,力锤,检测时间中图分类号:T U 473.16文献标识码:A〇引言C F G 桩是英文Cement Fly-ash G r a v e 的缩写,意为水泥粉煤灰碎石桩,由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和,用各种成 桩机械制成的可变强度桩。
通过调整水泥掺量及配比,其强度等级在C 5 ~ C 25之间变化,是介于刚性桩与柔性桩之间的一种 桩型。
C F G 桩和桩间土一起,通过褥垫层形成C F G 桩复合地 基共同工作,故可根据复合地基性状和计算进行工程设计。
C F G 桩一般不用计算配筋,并且还可利用工业废料粉煤灰和 石屑作掺和料,进一步降低了工程造价,近年来得到了广泛的 应用。
关于本桩型的检测,在《建筑地基处理技术规范》中规定:水泥粉煤灰碎石桩地基竣工验收时,承载力检验应采用复合地基载 荷试验。
规范中同时规定:试验数量宜为总桩数的〇. 5% ~ 1%, 这个比例对于抽样来说是小样本,不能全面代表工程的质量。
而 钻芯法对于小直径的C F G 桩容易偏出桩外,且由于C F G 桩通常 的强度小于混凝土灌注桩,芯样采取率一般较低,加上检测费用 较高,所以只能少量用于C F G 桩检测。
因此,要对C F G 桩进行较 全面的检测,低应变法是比较好的选择,这也是《建筑地基处理技 术规范》要求的。
S O -S 9-O -S 9-O -S S O -S 9-O -S S O -S 9-O -S 9-O -S S O -S 9-O -S 9-O -S S O -S 9-O -S S O -S 9-O -S 9-O -S虑渗流一应力稱合作用时加大;临近桥桩受到基坑开挖和基坑降 水的影响,在施工中应注意保护。
参考文献:[1] 平扬,白世伟,徐燕萍.深基坑工程渗流一应力耦合分析数值模拟研究[J ]•岩土力学,2〇01,22(1) :37-41.[2] 裴桂红,吴军,刘建军,等.深基坑开挖过程中渗流一应力1低应变法对CFG 粧检测的适用性《建筑地基处理技术规范》中规定了,应抽取不少于总桩数的10%的桩进行低应变动力试验,检测桩身完整性。
但具体检测方 法、标准在本规范中就没有体现。
一般,只能参照《建筑基桩检测技术规范》进行检测,但该规范是针对要求检测桩具有15 M P a 的 检测强度才能检测。
事实上,很多C F G 桩设计的28 d 强度并没 有要求15 M P a 以上,有的为10 M P a ,有的甚至只要求5 M P a ,更何 况,因为工期原因,施工后不一定能等到28 d 才检测,这样就更加 不能满足15 M P a 的检测要求。
虽然在强度上经常不能满足主要为混凝土桩制订的《建筑基 桩检测技术规范》的要求,但当C F G 桩弹性模量与桩周土是有明显差别时,还是符合低应变中一维线弹性杆件的理论依据,只是波速变异性大一些。
而波速的影响,通过同一场地的试验比较可 以部分消除。
很多情况下,采用低应变法可以较好地检测出C F G 桩的桩身 完整性及缺陷位置,在一定的准确度范围内推算桩长。
但对于一 些缺陷,曲线不能清晰地判别时,应当结合其他检测方法进行验 证,且部分验证的结果,如果要推广到整个场地的判别,须采用较 大的样本,按统计原则慎重使用。
S O -S 9-O -S 9-O -S S O -S 9-O -S 9-O -S S O -S 9-O -S S O -S 9-O -S 9-O -S S O -S 9-O -S 9-O -S S O -S 9-O -S 9-O -S S O -S 9-C耦合数值模拟[J ].岩石力学与工程学报,2004,23 (S 2):4975-4978.[3]颜勇.地铁深基坑渗流应力耦合研究[J ].铁道工程学报,2011(6) :92-97.[4] 魏纲,郭志威,魏新江,等.软土隧道盾构出洞灾害的渗流应力耦合分析[J ]•岩土力学,2〇l 〇,31(S l ):383-387.Impact of deep foundation excavation uponneighborhood bridge foundation on the basis of seepage-stress couplingLi Hongliang1 Zhou Xiaohan2(1. Shanghai Chengtie Building Science and Technology Co . , Ltd , Shanghai 200233, China ;2. China Railway Bridge Survey & Design Institute Group Co . , Ltdy Wuhan 430050, China )Abstract : The thesis studies the impact of deep foundation excavation of subway station with strong permeability stratum upon neighborhoodbridge pile , uses finite element software , establishes the subway foundation model , and takes seepage-stress coupling action into consideration of deep foundation dewatering process . Results show that : the foundation excavation deformation will increase with considering foundation dewatering seepage-stress coupling rather than without considering seepage-stress coupling ; the neighborhood bridge pile i s easily influenced by foundation excavation and foundation dewatering , therefore , i t i s necessary to protect the neighborhood bridge pile in construction .Key words : subway , deep foundation , seepage-stress coupling , bridge pier收稿日期=2016-11-03作者简介:余呈水(1983-),男,助理工程师• 94 •第43卷第2期2 0 1 7年1月山西建筑2 CFG 桩检测的注意点2.1力雜的选择目前,基桩低应变法检测的激振设备普遍使用的是力锤、力棒,力棒主要是用于大直径长桩。
而力锤的选择要根据C F G 桩的 设计强度进行。
当C F G 桩的设计强度较低时,宜选择能产生高频 窄脉冲的铝合金锤、铁锤结合部的橡胶垫层进行检测。
否则,整 个钟型脉冲过宽,难以识别浅部甚至中部的缺陷。
而如果C F G 的 设计强度足够高,达到15 M P a 以上时,其弹性模量基本接近混凝 土桩,采用常规的尼龙锤效果良好。
2.2检测时间的选择对钢混凝土桩,《建筑基桩检测技术规范》中规定15 M P a 以上可进行检测,而对C F G 桩,如果设计强度通常低于C 15,即使设 计为C 15,也是要28 d 龄期才能达到,这往往与工期要求是矛盾 的。
通过上面的分析,我们认为,只要C F G 桩的弹性模量与桩周 土有较明显的差别就可以尝试检测。
所以,检测时间就要根据强 度、气候状况、桩周土情况进行估算。
如果现场检测曲线杂乱,重 复性差、不能分辨缺陷及桩底,则需要过一段时间再次检测。
通 过一些桩的实测数据的总结,在南方地区可按表1估计检测 时间。
表1 CFG 桩检测时间估算值C F G 桩设计强度检测时间基本值(夏季、桩周软土为主)/d调整天数C 2515冬季+ 1d ,桩周为一般土(粘性土、粉土)+2dC 2015C 1518C 1022C 5263曲线形式及判断、验证下面针对几种与常规钢混凝土桩不同的C F G 桩常见的曲线形式,结合工程实例,总结判别经验,供同行参考。
3.1 曲线形式1类似常规钢混凝土完整桩的曲线。
0.16r Cm/sxlO.OO8.30m ( 3 000 m /s )12345678910m图1曲线形式1如图i 所示,其波速在合理范围,在桩底有反射波,应当判别 为I 类桩。
但如果比较钢混凝土桩,会发现,其脉冲宽度较常规 的混凝土桩要略宽,人射波后紧跟的反相过冲也较大,但这是由于C F G 桩本身的强度及特性引起的,不应求全责备。
3.2 曲线形式2人射脉冲宽,但在桩中一下部有一段平直段,且存在桩底 反射。
如图2所示,如果是对常规混凝土桩,此曲线应该认为浅部有缺陷,甚至明显缺陷,但对C F G 桩开挖检测后,发现此类人射脉 冲宽,但有桩底反射的C F G 桩并没有明显缺陷,甚至没有轻微缺 陷,是完整桩,可根据情况判别为I 类或n 类桩。
3.3 曲线形式3类似常规混凝土浅部明显缺陷桩的曲线(大波浪)。
^II IIII n1 2 3 45 678910111213 14m图3曲线形式3如图3所示,这种类型的曲线在设计强度较低的C F G 桩中经 常出现,按常规钢混凝土桩,应该进行开挖砍桩处理,然后复测。
如果每根都这样处理,一是经济上负担很重,二是开挖的部分桩 侧阻力被显著削弱了,也影响桩的正常使用。
经多根桩的开挖检 查,浅部并未发现明显缺陷,开挖砍去部分后曲线还是如此,钻取 的芯样也没有明显缺陷。
说明,此类曲线的C F G 桩,若设计强度 本身就比较低,大部分情况下并没有明显缺陷,可根据情况进行 开挖、钻芯验证,结合设计要求,综合进行判别,或建议采用其他 方法验证。
注意,此类型的波形需仔细鉴别,波形人射脉冲上升 段和下降段基本对称,尾部偏离零线并不明显,才可纳人此类别。