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浅谈基桩检测

来源: 作者:李鹏 时间:2016-10-09 15:21:45 人气:1479

李鹏

基桩在施工中较为隐蔽,是施工与控制的薄弱环节俗话说“基础不牢,地动山摇”,这充分说明基桩施工的重要性但基桩隐蔽在桩周土中,对发现其缺陷带来了难度,特别是在上层结构物施工后,对基桩缺陷修复会付出很大代价因此,通过提高桩基检测认识,以检促改,以检促质,以检促效,以达到提高公司桩基施工水平就尤为重要

目前,主要有通过钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法以及开挖法共5种方法检测桩基完整性,其中最为简单方便、能快速检测和应用普遍的是低应变法及声波透射法,这是在工地最为常见的两种方法,也是我想与大家一起探讨的两种方法如有不足,恳请指正。

首先介绍一下低应变法低应变原理是采用小锤或力棒在桩顶敲击产生应力波,应力波传播过程中,在波阻抗发生变化的地方发生反射,反射波被仪器接收到,根据仪器接收到的波形相位与所用时间就可以得知桩身缺陷类型与缺陷位置。波阻抗等于桩身材料的密度、桩身材料波速与桩身材料横截积之积,混凝土离析、夹泥、浮浆、沉渣、松散就是密度减小了,混凝土缩颈、孔洞、裂缝就是横截面积减小,混凝土扩缩颈就是增大了其横截面积,波阻抗增大反射波相位与入射波奇次反相,偶次同相,波阻抗减小反射波与入射波全部同相,上述便是低应变成果图分析的依据。

任何一台靠波检测的仪器,都是在时间轴上记录反射波的波形、波幅、频率等信息,低应变仪也不例外这种设备可以准确地在时间轴上记录反射波波形(形状与相位)、波幅大小,相位反映的是波阻抗变化,第一次反射波与入射波同相是波阻抗减小,桩身表现为缩颈、混凝土离析、蜂窝、松散、裂隙、空洞、或者非嵌岩桩桩底等第一次反射波与入射波反相是波阻抗减增大,桩身表现为扩颈、嵌岩桩,波幅与缺陷呈正相关,即波幅越大,缺陷越严重。在判定桩长时,设定波速,通过桩底反射时间的一半与波速乘积计算得到桩长,设定的波速应是在地基条件、桩型、施工工艺一致条件下选取5根I类桩的平均值,或者当地经验值,波速设置偏小,计算得到桩长偏短,如设计强度C30,长20的桩,实际波速每秒4000 ,如设置为每秒3800,计算得到桩长比实际少1。缺陷深度与计算桩长一致,不在叙述。

低应变优势是能快速判断桩长,桩身缺陷及位置,桩底沉渣其局限是检测桩长受激发能量限制当出现反射波与入射波同相时,可以判断波阻抗减小,但很难判断是由截面积减小、密度减小或波速减小导致的波阻抗减小,在缺陷较多情况下,图像较为复杂,很难判定缺陷类型及深度。

低应变检测中注意以下几点一是检测桩长于受激振装置材质与重量限制材质越硬与质量轻检测距离短,材质软质量重检测距离长;二是桩周土岩层不一致时,可引起波阻抗的变化,桩身在硬质类土层中表现为扩颈,在软质类土层表现为缩颈;三是桩身渐变(扩颈或缩颈)后迅速恢复至原桩径处可引起误判;四是由于扩颈其次反射与偶次反射与入射波相位不同,故存在将扩颈偶次反射波当做缩颈处理可能。

超声波检测是利用纵波在桩身内传播,每条测线之间所用声时、波幅、频率、能量变化情况来判定纵波在传播特性,推断桩身完整性,检测原理简单,声波透射法成果图也非常直观和易于理解,其优势是可以准确判定桩长,缺陷位置及大小形状,不受桩长、场地限制,其局限是声测管外侧是检测盲区,检测时需要注意声学参数异常与由于声测管变形和混凝土离散性引起的声学参数异常的区分。

综上所述,基桩施工要结合桩周地质条件、自然条件,选择合理的成桩工艺在项目部开始桩基施工初期,应通过设计图与在桩基成孔过程中积累的地质资料,结合超声波成孔质量检测仪检测基桩孔与低应变或超声波检测桩身情况,分析其相关性,了解本项目基桩施工特点,总结本项目基桩施工过程薄弱与注意环节,或及时变更,或制定相应措施,避免缺陷桩出现在基桩检施工中,要特别注意关于扩颈的问题,受到承载力时扩颈一般不属于缺陷,但在桩身水平受力时,扩颈处容易应力集中,是不利的,在高寒地区浅层扩颈对桩基冻胀抗拔力有很大影响认为也是不利的,在桩基施工中要熟悉基桩的受力情况与所处环境状况混凝土桩抗压承载力远大于水平推力,施工中要合理安排基桩施工顺序与桩周土的高差,避免外力导致桩身裂缝或断裂,同时清孔完毕后,要避免桩孔周围扰动,尤其要注意邻近桩的冲孔、混凝土罐车在桩孔附近行车,对桩身的影响桩身微小缺陷可能未被检测到,在一段时间之后,微小的缺陷会逐渐变大,影响桩基础承载力分布,甚至引起失稳,所以在桩基施工中要一丝不苟,认真对待,桩基不同于墩身施工,桩身周围地质变化,泥浆变化、外部扰动、混凝土的工作性能都会影响到桩身完整性,需参与各施工部门相互协作才能完成好。

近年来,公司每年成桩量达数万根,遍布在全国各地,不同的环境,不同的地质,不同的混凝土,对基桩施工与管理提出更高要求,基桩施工要本着实事求是,依据地质,优化施工,及时变更,提高认识,不断总结,为公司生产经营创誉创效。