馮俊領(lǐng)
廣東建粵工程檢測有限公司
摘要:對建筑基樁進行檢測,是確保建筑工程質(zhì)量的重要保證措施之一,目前,低應(yīng)變法已廣泛應(yīng)用于建筑基樁質(zhì)量檢測領(lǐng)域中,文章結(jié)合實踐,對低應(yīng)變法的檢測特點及不足進行了探討,并提出有效提升檢測質(zhì)量的控制措施,目的是能與廣大檢測同行進行交流,共同提高檢測水平,促進建筑質(zhì)量邁上新的臺階。
關(guān)鍵詞:建筑基樁;低應(yīng)變法;特點與不足;控制措施;應(yīng)用實踐
前言
建筑工程尤其是高層建筑具有較大載荷,目前已普遍采用樁基礎(chǔ)作為主要基礎(chǔ)形式。但因基樁處于地下,隱蔽性強,其質(zhì)量問題不容易直觀發(fā)現(xiàn),因此對其進行質(zhì)量檢測是必不可少的環(huán)節(jié)。通過對基樁的樁身質(zhì)量、承載力等項目進行檢測,可以評定樁基質(zhì)量,為工程后續(xù)施工及工程驗收提供依據(jù)。目前用于建筑基樁檢測的方法很多,因幅度所限,本文僅對低應(yīng)變檢測法進行探討。
一、低應(yīng)變法的基本原理及特點
目前在對樁身完整性的檢測方法中,低應(yīng)變動測法是常見的方法之一。低應(yīng)變動力測樁法是通過動力激震方式使樁體產(chǎn)生彈性振動,通過儀器測定基樁在激震過程中的振動響應(yīng),對基樁的缺陷情況及幾何參數(shù)進行推斷和估計。目前普遍采用小錘敲擊法進行檢測工作,通過用小錘對樁頂進行敲擊,由粘結(jié)在樁頂?shù)膫鞲衅鲗吨邪l(fā)出的應(yīng)力波信號進行接收,利用應(yīng)力波理論對樁土體系內(nèi)部的動態(tài)響應(yīng)進行研究,反演分析樁土體系實測速度信號,判定樁身結(jié)構(gòu)完整性。
低應(yīng)變反射波法具有測樁設(shè)備輕便、方法快速、操作簡單、價格實惠、檢測結(jié)果比較可靠等特點,利于檢測人員進行快速判斷。通過應(yīng)用低應(yīng)變反射波法,可以實現(xiàn)對樁底持力層巖土性狀推斷、樁身結(jié)構(gòu)完整性的檢測評定等。但其也有不足之處,如不能定量描述質(zhì)量缺陷、淺部缺陷檢測不準(zhǔn)確;不能提供單樁承載力等等。此外,容易受到一些不利因素和條件如軟土地區(qū)的影響等,很難測到樁底信號,無法檢測出樁的真實質(zhì)量,在高頻干擾等環(huán)境時,大直徑樁檢測效果不理想。
二、低應(yīng)變法檢測存在的不足
1、無法對樁缺陷進行定量分析
建筑物在施工過程中,容易受到多種因素如工程地質(zhì)條件、水文、天氣、施工技術(shù)及水平等影響,這些因素都會影響到工程質(zhì)量。而采用低應(yīng)變法判定樁基礎(chǔ)是否存有缺陷,主要是通過比較檢測波幅值、反射次數(shù)、反射位置等進行分析比對,不能準(zhǔn)確地對質(zhì)量缺陷作出定量的判斷。
2、不能準(zhǔn)確區(qū)分缺陷性質(zhì)
在實際檢測中,采用低應(yīng)變法對建筑基樁質(zhì)量缺陷及類型時,存在波形曲線不明顯等情況,如檢測縮徑、離析、空洞、夾泥等缺陷時,
它們的波形曲線基本相似,較難對缺陷性質(zhì)進行區(qū)分。在這種情況下,
檢測人員需要對多種影響因素進行綜合分析考慮。
3、不能利用波速準(zhǔn)確推算基樁樁長。
低應(yīng)變法檢測樁長時,如果只簡單用波速去推算建筑基樁深度和長度,是錯誤的。如在施工過程中,基樁樁長達(dá)不到設(shè)計要求,可通過波速異常而發(fā)現(xiàn)缺陷,但檢測精度不夠,通常存在超過5~8%的誤差。
4、波形指數(shù)放大造成檢測波失真
采用低應(yīng)變法檢測基樁時,容易受到周圍環(huán)境影響導(dǎo)致信號偏弱,通常采用不斷放大波形指數(shù),雖然能把檢測到的波形很直觀的反映到儀器上,但也容易導(dǎo)致檢測波失真,檢測結(jié)果不能真實反映出樁的質(zhì)量情況。
三、強化低應(yīng)變法樁基檢測質(zhì)量及控制措施
1、檢測前做好各項準(zhǔn)備工作
(1)檢測前先要對所檢測的建筑基樁的有關(guān)資料進行收集、分析和研究,包括地質(zhì)勘察報告、樁基設(shè)計圖紙、所采用的施工工藝和施工記錄等。
(2)對檢測儀器進行檢查和調(diào)試,保證各項性能正常,并做好《建筑基樁檢測準(zhǔn)備工作檢測記錄表》。
(3)處理樁頭,并保持干凈,灌注樁要把樁頂浮漿鑿去,把破損、松散部分去除,露出堅硬的混凝土表面,保證儀器檢測信號傳遞通暢,避免出現(xiàn)干擾。
(4)確;鶚稑渡韽姸纫_(dá)到檢測要求。受檢樁混凝土強度要高于15MPa,并達(dá)到設(shè)計強度的70%以上。
2、安裝傳感器
(1)傳感器要與樁頂面保持垂直狀態(tài),用于粘結(jié)的耦合劑,粘結(jié)強度要滿足要求。
(2)灌注樁的激振點位置應(yīng)選擇在樁中心,測量傳感器安裝位置宜為距樁中心2/3半徑處。激振點與測量傳感器安裝位置應(yīng)避開鋼筋籠的主筋影響。激振方向應(yīng)沿樁軸線方向。
(3)瞬間激振一般采取敲擊的辦法,應(yīng)選擇重量適當(dāng)?shù)腻N子以及硬度合適的錘墊,一般測試樁下部缺陷時應(yīng)采用寬脈沖,而測試樁身上部缺陷時應(yīng)采用窄脈沖。
(4)穩(wěn)態(tài)激振一般設(shè)置對應(yīng)頻率,并因此獲得相對穩(wěn)妥的信號,而且要隨著樁直徑大小、樁體長度及樁體周圍土質(zhì)情況及時調(diào)整合適的激振力。
3、采集信號
(1)通常情況下,需要借助其它儀器,如應(yīng)用適當(dāng)能量激振源,同時采取限高頻譜感應(yīng)器和放大器等,以達(dá)到提高測量的辨析度和準(zhǔn)確率。
(2)如果檢測現(xiàn)場信號受到較多干擾時,要增強信號,反復(fù)進行激振與測量。
(3)如檢測建筑基樁淺部缺陷時,可采用橫向激振源,采用橫向傳感器接收信號,并根據(jù)所收集到的信號進行分析和判斷。
(4)要對建筑基樁進行多次信號對比。如儀器上出現(xiàn)異常波形時,需要進行分析,如因現(xiàn)場干擾因素造成時,應(yīng)先將其消除,再進行復(fù)測,確保檢測波形客觀真實反映樁身質(zhì)量。
4、檢測數(shù)據(jù)處理和判定
檢測獲得相關(guān)數(shù)據(jù)后,要對數(shù)據(jù)進行分析、處理,最后判定基樁尤其是樁身是否存在缺陷及其所在位置等,以方便工程后續(xù)處理。判定時,除了參考有關(guān)數(shù)據(jù)外,要充分考慮缺陷信號出現(xiàn)的位置、信號特性以及樁體自身工藝情況、樁體周圍介質(zhì)和施工工藝情況。再對建筑基樁的質(zhì)量進行評定,提高評定準(zhǔn)確性。一般情況下,樁身完整性根據(jù)以下原則進行判定:Ⅰ類樁樁身完整。Ⅱ類樁樁身有輕微缺陷,不會影響樁身結(jié)構(gòu)承載力的正常發(fā)揮。Ⅲ類樁樁身有明顯缺陷,對樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響。Ⅳ類樁存在嚴(yán)重缺陷。判定依據(jù)見圖1
5、檢測人員工作要認(rèn)真全面
檢測人員的檢測水平,會對檢測結(jié)果有直接影響。因此,檢測人員在檢測時應(yīng)強化責(zé)任心和質(zhì)量意識,嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)檢測工作,制定科學(xué)合理的檢測方案,提高基樁檢測報告的規(guī)范性。檢測過程出現(xiàn)異常情況,要及時與相關(guān)單位進行溝通,及時解決檢測中各項難題,及時把檢測數(shù)據(jù)及評定結(jié)果通知相關(guān)單位。
四、某工程采用低應(yīng)變法檢測基樁實踐
某工程,根據(jù)設(shè)計文件要求,灌注樁采用鉆孔法成孔。持力層為中風(fēng)化砂巖,巖體呈碎塊狀、短柱狀。低應(yīng)變檢測曲線見圖2
設(shè)計樁長22.00米,混凝土強度C30,持力層為中風(fēng)砂巖,節(jié)里之間的裂隙較發(fā)育,有起伏較大的基巖面層,在工程施工過程中并沒有什么異常狀況出現(xiàn)。該樁徑1.50米,施工樁長22.60米,F(xiàn)場低應(yīng)變檢測時,一個明顯的負(fù)向反射出現(xiàn)在樁底,說明該樁清底處理做得較好,樁身混凝土與持力層結(jié)合良好。圖中一個較明顯的同向反射出現(xiàn)在距檢測面約3.70米處,表示該位置可能存在夾泥、縮徑或離析等缺陷。結(jié)合工程地質(zhì)情況進行分析,離析或是夾泥的可能性較大。后經(jīng)過鉆芯法驗證,該樁身混凝土與持力層結(jié)合較好,樁底未見沉渣。1#孔在距檢測面3.80米處和2#孔在距檢測面3.70米處均存在不同程度夾泥現(xiàn)象。鉆芯法判定結(jié)果與低應(yīng)變現(xiàn)場信號判定結(jié)果基本符合。
五、結(jié)束語
在目前工程建筑中,樁基礎(chǔ)是采用較多的基礎(chǔ)形式之一,基樁施工質(zhì)量會對整個建筑工程質(zhì)量有著直接影響;鶚段挥诘叵,具有較大隱蔽性,施工過程容易產(chǎn)生質(zhì)量隱患,因此,必須認(rèn)真做好建筑基樁檢測及質(zhì)量評定工作。
采用反射波法對基樁進行檢測運用,可以在較短時間內(nèi)較為準(zhǔn)確地檢測到樁基成樁質(zhì)量,但該檢測方法仍有待優(yōu)化和完善,希望廣大檢測人員多在實踐中總結(jié)經(jīng)驗,提高檢測準(zhǔn)確率,更好地為工程領(lǐng)域服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
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