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樁基檢測(cè)技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用分析論文
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,建筑工程項(xiàng)目越來(lái)越多,作為建筑基礎(chǔ)部分的施工,樁基工程施工質(zhì)量越來(lái)越受到人們的重視。在樁基工程施工過(guò)程中,樁基檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)保證建筑工程樁基質(zhì)量起到了重要作用。樁基檢測(cè)技術(shù)綜合運(yùn)用了物理、地理等學(xué)科知識(shí),通過(guò)對(duì)樁基科學(xué)和檢測(cè),取得相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行判斷,為進(jìn)一步改進(jìn)采取措施提供依據(jù),由此可以看出樁基檢測(cè)技術(shù)的重要性。不過(guò)對(duì)現(xiàn)代建筑工程樁基的檢測(cè)還是人工操作,而且需要具有經(jīng)驗(yàn)豐富和專業(yè)的知識(shí)型人才,樁基檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展也是與現(xiàn)代社會(huì)的經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展息息相關(guān)的,它的發(fā)展離不開(kāi)這兩大因素的支持。
1.樁基檢測(cè)技術(shù)
針對(duì)灌注樁的施工由成孔、成樁兩部分組成,相應(yīng)的樁基檢測(cè)工程也分為兩大部分,分別為:成孔質(zhì)量檢測(cè)、成樁質(zhì)量監(jiān)測(cè)。其中成孔的作業(yè)難度較大,因?yàn)槠渥鳂I(yè)面在地下和水下完成,具有不可控制性,由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性容易在施工中出現(xiàn)塌孔、樁孔嚴(yán)重傾斜和沉渣等問(wèn)題。而成樁質(zhì)量檢測(cè)分為兩部分,承載力檢測(cè)和對(duì)完整性檢測(cè)。在樁基檢測(cè)中,需要各個(gè)檢測(cè)手段配合使用,利用各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),靈活運(yùn)用,才能夠?qū)痘M(jìn)行全面準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。
1.1對(duì)成孔的質(zhì)量檢測(cè)
在灌注樁的施工中,成孔的質(zhì)量直接影響到混凝土澆注后的成樁質(zhì)量。成孔質(zhì)量檢驗(yàn)的內(nèi)容主要包括樁孔位置、孔深、孔徑、垂直度、沉渣厚度等。如果樁孔的孔徑偏小,則成樁的樁尖端承載力減少,整樁的承載能力降低;如果樁孔上部擴(kuò)徑,導(dǎo)致成樁上部側(cè)阻力增大,下部側(cè)阻力不能完全發(fā)揮,使單樁的混 凝土澆注量增加;如果樁孔偏斜,則會(huì)在一定程度上改變樁豎向承載受力特性,削弱基樁承載力;如果樁底沉渣過(guò)厚,使得有效樁長(zhǎng)減少,直接影響樁尖的端承能力。因此,成孔質(zhì)量檢測(cè)對(duì)于控制成樁質(zhì)量尤為重要。因此,在成孔質(zhì)量的檢測(cè)中,成孔的位置和成孔的深度和垂度是檢測(cè)的關(guān)鍵。
1.2樁基承載能力的檢測(cè)
(1)靜荷載試驗(yàn)法。包括基樁豎向和水平承載力檢測(cè),主要用于檢測(cè)基樁承載力。其優(yōu)點(diǎn)在于受力條件比較接近樁基礎(chǔ)的實(shí)際受力狀況。靜載試驗(yàn)主要適用于工程試樁的承載力檢測(cè),對(duì)于工程樁檢測(cè)不能做破壞性試驗(yàn)。靜荷載試驗(yàn)法檢測(cè)精度高,相對(duì)誤差在10%范圍內(nèi)。
(2)高應(yīng)變動(dòng)測(cè)試。利用重錘對(duì)樁頂進(jìn)行瞬態(tài)沖擊,使樁周土產(chǎn)生塑性變形,檢測(cè)樁頭實(shí)測(cè)力和速度的時(shí)程曲線。通過(guò)應(yīng)力波理論分析,可以得到樁土體系的參數(shù),分析樁身質(zhì)量,揭示樁土體系在接近極限階段時(shí)的工作性能,確定樁的極限承載力。
1.3對(duì)樁身完整性的檢測(cè)
(1)低應(yīng)變動(dòng)測(cè)試。原理與高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法一樣,通過(guò)對(duì)樁身的敲打,使其樁頂承受一些撞擊震動(dòng),引起樁身的變形,從而使其對(duì)周圍土體產(chǎn)生的幅度較小的顫動(dòng)影響。在敲擊后迅速地使用機(jī)器對(duì)樁頂進(jìn)行震動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄,通過(guò)記錄采用物理上的波動(dòng)理論進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,最后做出對(duì)樁基質(zhì)量的科學(xué)判斷,獲得樁基是否完整的相關(guān)結(jié)果。
(2)聲波透射法。利用超聲波在混凝土中的傳播來(lái)獲得所需的頻率、振幅及聲速的聲學(xué)參數(shù)的變化,根據(jù)其波形分析出樁身混凝土的氣孔、斷裂、夾砂等缺陷,并確定其位置。聲波在正常的混凝土中有其速度標(biāo)準(zhǔn),因此在利用聲波檢測(cè)樁基是否有缺陷時(shí)根據(jù)聲波的速度就可判斷,如果聲波在樁身的混凝土中傳播遇到了缺陷(如斷裂、裂縫、夾泥、密實(shí)度等),就會(huì)繞過(guò)缺陷或者從傳播速度較慢的介質(zhì)中通過(guò),此時(shí)聲波將會(huì)減弱,時(shí)間延長(zhǎng)。在獲得這些數(shù)據(jù)后,比較正�；炷林新曇舻膫鞑デ闆r來(lái)判斷樁基的完整性。
2.樁基測(cè)試工程實(shí)例
某商住樓工程中對(duì)樁基測(cè)試技術(shù)進(jìn)行分析,此工程層高98.5m,建筑面積89497㎡,框剪結(jié)構(gòu)。采用鋼筋混凝土灌注樁作為承臺(tái)基礎(chǔ)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì),鉆孔灌注樁數(shù)368根,樁的直徑900mm,有效樁長(zhǎng)為45.53m,設(shè)計(jì)單樁承載力特征值4300kN,樁端持力層為粗砂層。下面主要采用單樁靜載荷試驗(yàn)法和低應(yīng)變反射波法進(jìn)行樁基檢測(cè)。
2.1單樁靜載荷試驗(yàn)法
(1)此方法中使用槽鋼與錨樁組成一個(gè)反力系統(tǒng),根據(jù)液壓泵的特性,使用液壓泵對(duì)樁頂施加壓力,所產(chǎn)生的壓力(主要是樁體縱向的力)作為測(cè)試數(shù)據(jù)。在增加負(fù)荷方面使用了千斤頂,并在千斤頂上安裝了荷重傳感器,記錄相關(guān)數(shù)據(jù),在樁身發(fā)生變形或沉降的情況下,荷重傳感器也能對(duì)這些狀況進(jìn)行詳細(xì)的記錄,從而傳達(dá)準(zhǔn)確有效的數(shù)據(jù)。(2)將該試驗(yàn)的加載總體分為10個(gè)等級(jí),并規(guī)定每個(gè)等級(jí)的加載量保持同樣,每級(jí)的加荷值都為860kN。(3)為進(jìn)行變形觀測(cè),要在每次的加荷完成后對(duì)樁身的變形進(jìn)行階段性地記錄,相隔時(shí)間可以有規(guī)律,比如五分鐘、十分鐘、十五分鐘等。記錄在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)樁身的變形情況,直到數(shù)據(jù)趨于平穩(wěn),不再變動(dòng)。(4)關(guān)于沉降有其一個(gè)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn),在沉降狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)候,再進(jìn)行下一級(jí)負(fù)荷的加載,如此反復(fù)。而沉降相對(duì)穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)是在相隔的一小時(shí)之內(nèi),下降長(zhǎng)度在0.1mm以內(nèi),這種現(xiàn)象連續(xù)出現(xiàn)兩次。(5)在負(fù)荷不斷加載的情況下,樁身的沉降量與上一次加載時(shí)樁基的下沉量達(dá)到五倍的差時(shí);在負(fù)荷加載的情況下,上一級(jí)荷載時(shí)樁基的下沉量與樁基的總下沉量的差成2倍關(guān)系,一天之內(nèi)仍沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的數(shù)值時(shí);反力系統(tǒng)顯示最大的反力值時(shí),在測(cè)試中達(dá)到了以上的條件,便可終止加載負(fù)荷。
2.2低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)
根據(jù)《建筑樁基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(JGJ106-2003)規(guī)定,低應(yīng)變方法用于判斷樁身缺陷的程度及位置、檢測(cè)混凝土樁的樁身完整性,根據(jù)樁身完整性檢測(cè)結(jié)果給出每根樁的樁身完整性類別。
2.3樁基測(cè)試結(jié)果分析
通過(guò)單樁靜載荷試驗(yàn),使用了鉆孔灌注樁,并進(jìn)行了幾組荷載試驗(yàn),符合規(guī)程要求中的隨機(jī)抽檢原則。通過(guò)對(duì)100根樁基進(jìn)行低應(yīng)變檢測(cè),符合規(guī)范要求,在利用曲線分析時(shí),波速也比較規(guī)則,樁底反應(yīng)清晰,因此未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的缺陷。
這次試驗(yàn)做到了具體問(wèn)題具體分析,通過(guò)對(duì)測(cè)試樁基的了解,考慮到所要的儀器及手頭擁有的器材,合理的人員配置,并采取了方便準(zhǔn)確的檢測(cè)方式,從而得到有效數(shù)據(jù)。從這次試驗(yàn)中還總結(jié)出一些新的經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)一些操作人員對(duì)某些細(xì)節(jié)的忽略,不能完全根據(jù)流程實(shí)行,雖然最終結(jié)果是正確的,但對(duì)整個(gè)流程的把握是作為一名專業(yè)的樁基檢測(cè)人員的職責(zé),也是樁基檢測(cè)技術(shù)的自身要求。
3.結(jié)語(yǔ)
綜上所述,樁基工程質(zhì)量檢測(cè)是一項(xiàng)全面、系統(tǒng)、綜合的工作,樁基檢測(cè)技術(shù)影響著工程的質(zhì)量,在實(shí)際工程中我們一定要結(jié)合具情況,利用成孔質(zhì)量檢測(cè)、靜載試驗(yàn)檢測(cè)、低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)和高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)等技術(shù)對(duì)建筑的基樁進(jìn)行檢測(cè),了解建筑中被測(cè)樁的樁身完整性和樁身混凝土質(zhì)量,掌握被測(cè)樁樁身的基樁承載力水平與完整性程度,評(píng)判樁側(cè)樁端土支承能力,評(píng)價(jià)樁基質(zhì)量,最終確保建設(shè)工程的質(zhì)量�，F(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,許多與行業(yè)相關(guān)的檢測(cè)產(chǎn)物誕生,這就需要檢測(cè)人員或企業(yè)善于利用高科技的產(chǎn)品,提高工作效率,節(jié)約成本資源,使其為建筑工程帶來(lái)更大的效益。
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