時(shí)間:2013年07月06日 分類:推薦論文 次數(shù):
摘要:樁基基礎(chǔ)是各類建筑物的常用基礎(chǔ)形式,樁基礎(chǔ)質(zhì)量好壞直接關(guān)系到建筑物的安全,對樁基施工質(zhì)量檢測以保證工程質(zhì)量至關(guān)重要。本文結(jié)合—工程實(shí)例,對確定檢測方案、提高檢測精確度、質(zhì)量問題分析等多方面提高樁基工程質(zhì)量檢測的可靠性進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:樁基,質(zhì)量檢測,可靠性,精確度
1、 引言
樁基隱蔽于地下,樁基質(zhì)量好壞直接關(guān)系到建筑物的安全,對樁基施工質(zhì)量檢測以保證工程質(zhì)量至關(guān)重要。通過質(zhì)量檢測可及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除樁基工程質(zhì)量隱患,質(zhì)量檢測是控制樁基質(zhì)量的重要手段。但在工程實(shí)踐中,有的由于對檢測方法了解不多或使用不當(dāng),或者因不重視而使用存在著隨意性,造成有時(shí)樁基工程質(zhì)量檢測的可靠性不高,給工程留下了隱患,甚至造成質(zhì)量事故,所以,提高樁基工程質(zhì)量檢測的可靠性有著重要意義。
2 、確定合理的檢測方案
確定出檢測方案是樁基質(zhì)量檢測工作的重要環(huán)節(jié),對具體工程而言,檢測方案包括選用何種檢測方法、檢測先后次序、檢測數(shù)量、檢測樁定位等。
2.1一般原則
合理的檢測方案是是對提高樁基質(zhì)量檢測可靠性的有力保障。要根據(jù)樁型、施工工藝、地質(zhì)及場地條件、建筑樁基安全等級等因素確定檢測方案,選擇合適的檢測方法,并且要考慮多種方法相結(jié)合使用,取長補(bǔ)短,檢測樁數(shù)首先應(yīng)滿足規(guī)范要求,這樣檢測的可靠性才有保證。一般地,樁基工程應(yīng)先進(jìn)行成樁質(zhì)量檢測,后進(jìn)行承載力檢測。成樁質(zhì)量檢測一般采用反射波法(小應(yīng)變法)進(jìn)行樁身完整性普查,根據(jù)普查結(jié)果,再選擇一定數(shù)量的樁身質(zhì)量較差的樁(II類以上)做靜載試驗(yàn)、高應(yīng)變動(dòng)測法(大應(yīng)變法)或鉆孔抽芯法檢測。承載力檢測以靜載試驗(yàn)為準(zhǔn)。確定檢測樁位還應(yīng)考慮選擇施工質(zhì)量有懷疑及設(shè)計(jì)認(rèn)為重要或巖土特性較復(fù)雜部位的樁。
2.2檢樁檢測方法
(1)鉆、沖孔灌注樁。根據(jù)該類樁的特點(diǎn),可先采用反射波法普查樁身質(zhì)量,成樁質(zhì)量檢測還可考慮采用鉆孔抽芯法和聲波透射法。
(2)挖孔灌注樁。先用反射波法普查,再用鉆孔抽芯法檢測,重要的建筑樁基還應(yīng)采用靜載試驗(yàn)檢驗(yàn)樁承載力。
(3)預(yù)應(yīng)力管樁。可先采用高應(yīng)變動(dòng)測法檢測,再做靜載試驗(yàn)。也有的用反射波法檢查管樁的樁身質(zhì)量,但實(shí)踐證明仍有不足之處,需繼續(xù)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。
3、提高檢測精
提高檢測的精確度,是提高樁基工程質(zhì)量檢測可靠性的基礎(chǔ),只有檢測精確度提高了,才能提高檢測可靠性。采用不同的方法進(jìn)行檢測提高精確度有不同的要求。下面對幾種常用檢測方法就如何提高檢測精確度做些論述。
3.1 反射波法
3.1.1 測試系統(tǒng)要有好的配套性
測試系統(tǒng)各部分應(yīng)匹配良好,信號采集儀整機(jī)要有足夠的動(dòng)態(tài)響應(yīng)(O~50kHz),傳感器的幅頻曲線有效范圍應(yīng)覆蓋整個(gè)測試信號的主體頻寬。
3.1.2 做好現(xiàn)場測試工作
(1)樁頭應(yīng)進(jìn)行處理。鑿去樁頂浮漿、松散或破損部分,樁頂表面應(yīng)平整干凈無積水,樁頂材質(zhì)、強(qiáng)度、截面尺寸應(yīng)與原樁身等同。
(2)安裝好傳感器。傳感器應(yīng)垂直牢固地安裝在樁頂面上,安裝點(diǎn)附近不得有缺損或裂縫,否則將嚴(yán)重影響測試信號質(zhì)量。
(3)合理設(shè)置采樣時(shí)間間隔、采樣點(diǎn)數(shù)、增益、濾波等。
(4)應(yīng)針對不同的測試對象采用不同的激振方式。小樁采用較小的錘敲擊,大樁采用較重的錘或力棒敲擊;當(dāng)檢測長樁的樁底反射信息或深部缺陷時(shí),沖擊入射波脈沖應(yīng)較寬,當(dāng)檢測短樁或樁的淺部缺陷時(shí),沖擊入射波脈沖應(yīng)較窄,同時(shí)采樣時(shí)間間隔應(yīng)較小。圖1、圖2為同根樁兩種信號效果,圖1為沖擊入射波脈沖較窄信號,淺部4.5m缺陷明顯,圖2為人射波脈沖較寬信號,無淺部缺陷反射,可見不同的激振方式會直接影響測試結(jié)果。
(5)每根樁應(yīng)有多個(gè)檢測點(diǎn),并隨樁徑增大,檢測點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)增加。(6)采集的信號應(yīng)滿足:① 信號無不合理振蕩等干擾。②除斷樁外,信號尾部應(yīng)歸零。③ 同根樁不同檢測點(diǎn)信號~致性要好。圖3信號疊加了高頻干擾,會影響對信號的判讀,為無效信號。
3.1.3 對信號進(jìn)行合理的分析
3.2高應(yīng)變動(dòng)測法
3.2.1做好現(xiàn)場檢測工作
(1)正確安裝傳感器。傳感器安裝位置要正確,安裝處樁面應(yīng)平整光滑無缺損,且其材質(zhì)和截面尺寸應(yīng)與原樁等同;應(yīng)變和加速度傳感器的中心應(yīng)在同一水平線上,兩者之間的水平距離不宜大于10cm傳感器中心線應(yīng)垂直于樁中軸線,且其軸線應(yīng)與樁軸線平行,安裝完畢后,傳感器應(yīng)牢固且緊貼于樁表面,應(yīng)變傳感器初始變形值不得超過規(guī)定值,加速度傳感器不應(yīng)有懸臂現(xiàn)象,確保穩(wěn)定。
(2)采集可靠信號,保證信號質(zhì)量。現(xiàn)場采集的信號是后續(xù)分析和承載力計(jì)算的依據(jù),信號是否真實(shí)可靠將直接影響到計(jì)算承載力的可靠性,質(zhì)量差的、無效的信號將引起誤判或承載力值誤差。現(xiàn)場信號的可靠性應(yīng)符合:①信號沒有各種干擾,即沒有不規(guī)則毛刺和振蕩、不削頂?shù)取"贔(t)曲線和zv(t)曲線在起始段應(yīng)基本重合。③F(t)曲線和zv(t)曲線尾部應(yīng)歸零。④ 為充分激發(fā)土阻力,打擊力應(yīng)足夠大,每次錘擊作用下,貫入度不宣小于2.5mm,最大動(dòng)位移應(yīng)大于5mm。圖4信號F(t)曲線和zv(t)曲線起始段不重合,尾部也不歸零,信號的可靠性極差,用于承載力計(jì)算會導(dǎo)致誤差。
3.2.2 測試數(shù)據(jù)分析
嚴(yán)重偏心錘擊、傳感器出現(xiàn)故障或傳感器安裝處混凝土開裂、出現(xiàn)塑性變形等情況,其信號不得作為分析計(jì)算依據(jù),否則會導(dǎo)致結(jié)果不合理或誤差較大:合理輸入各種計(jì)算參數(shù),特別要正確選取Jc值,Jc值對承載力計(jì)算結(jié)果具有決定性作用,又是個(gè)受人為因素影響較大的經(jīng)驗(yàn)系數(shù),可參考表1取值,但也應(yīng)結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn),且要有動(dòng)與靜對比或曲線擬合分析結(jié)果作依據(jù),同一場地相同樁型和尺寸時(shí),極值與平均值之差應(yīng)控制在0.1以內(nèi)。最后,應(yīng)選取最合理的分析曲線作為case法的分析結(jié)果。
每根樁應(yīng)采集到幾錘可靠的信號,且信號的一致性及重復(fù)性良好時(shí),才可結(jié)束試驗(yàn)。
3.2.3 曲線擬合法
擬合分析完成后,計(jì)算曲線應(yīng)與實(shí)測曲線吻合,且樁側(cè)摩阻力和樁端阻力取值應(yīng)在巖土工程合理范圍內(nèi)。
3.3 靜載
3.3.1儀器設(shè)備要求
試驗(yàn)用的百分表、壓力表和干斤頂須定期計(jì)量檢定,合格方可使用:壓力表一般應(yīng)采用0.4級精密壓力表,測量沉降采用精度為O.01mm、量程為30~50ram 的百分表;干斤頂和壓力表量程應(yīng)與試驗(yàn)荷載相匹配,最大試驗(yàn)荷載值落在壓力表量程的1/5~4/5為合適。
3.3.2 現(xiàn)場試驗(yàn)
(1)采用堆載的場地應(yīng)壓實(shí)平整,地耐力應(yīng)滿足要求,堆載重物應(yīng)在試驗(yàn)前一次性加上,并確保重量為樁預(yù)估極限承載力的1.2倍。
(2)試樁、壓重平臺支墩邊和基準(zhǔn)樁兩兩之間的距離要求≥4d且 m(d為試樁直徑或邊長);基準(zhǔn)樁的設(shè)置應(yīng)保證不產(chǎn)生豎向變位,不受試樁下沉影響,基準(zhǔn)梁應(yīng)有足夠的剛度。
(3)沉降觀測應(yīng)至少對稱安裝2個(gè)百分表,大直徑樁應(yīng)安裝4個(gè)百分表,以消除樁不均勻下沉的影響,測表應(yīng)垂直安裝。
(4)當(dāng)采用多個(gè)千斤頂加載時(shí),應(yīng)使干斤頂?shù)暮狭νㄟ^試樁中心,以免使樁偏心受壓,影響試驗(yàn)結(jié)果。4 、正確分析和處理質(zhì)量問題
樁基工程質(zhì)量檢測中有時(shí)會檢查出一些質(zhì)量問題,如樁身有缺陷或樁破壞承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等。當(dāng)出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí)不應(yīng)不加分析地簡單處理了事,而應(yīng)認(rèn)真對待,采取擴(kuò)大抽檢或采用其它方法進(jìn)一步檢驗(yàn),對問題樁也可再結(jié)合別的方法進(jìn)行檢查,總之,要查明產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因,弄清究竟是個(gè)別樁問題,還是整批樁問題;是設(shè)計(jì)問題、施工問題,還是地質(zhì)問題等,然后有針對性地采取處理措施,這樣才能消除質(zhì)量隱患,提高檢測結(jié)果的可靠性。某樁基工程采用錘擊預(yù)應(yīng)力管樁,樁長約40m,設(shè)計(jì)極限承載力為3300kN,樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖。該工程場地土層上部分布有34~38m的巨厚飽和流塑狀淤泥,淤泥層下為粗砂、殘積層或強(qiáng)風(fēng)化巖層以及中風(fēng)化花崗巖。基樁施工完畢后,抽取二根樁做靜載,其中一根樁試驗(yàn)破壞了,其試驗(yàn)結(jié)果見表2。該樁實(shí)際極限承載力為1320kN,僅達(dá)到設(shè)計(jì)的4O%,破壞后殘余油壓值為875kN。
業(yè)主召集有關(guān)人員對質(zhì)量問題進(jìn)行分析,并采取了處理措施。根據(jù)試驗(yàn)情況,確定該樁破壞是由樁身材料受壓破裂所致,決定對該樁再用反射波法進(jìn)一步檢查,檢查結(jié)果為該樁樁身完整,所以推斷該樁是在樁端破碎,而破壞的真正原因是“上軟下硬”的特殊地質(zhì)條件造成的,其淤泥層與中風(fēng)化巖層之間僅有20cm粗砂層,證明地質(zhì)條件的特殊性,在這樣特殊的場地施打管樁,樁穿越薄的過渡層直接打在堅(jiān)硬的中風(fēng)化巖層上,樁容易破損,尤其是在樁端更易破損,因此種情況施打管樁,樁端所受壓應(yīng)力最大,接近于樁頂?shù)?倍。 最后按打樁時(shí)最后三陣貫入度小(~<20mm)的條件,抽取一批樁做高應(yīng)變動(dòng)測,又檢查出二根樁端有明顯缺陷的樁,從除了質(zhì)量隱患,提高了檢測結(jié)果的可靠性。 5、結(jié)束語:因此,樁基工程質(zhì)量檢測關(guān)系建筑物安全的重要問題,而且還是一項(xiàng)復(fù)雜細(xì)致和涉及環(huán)節(jié)多的工作,須合理確定檢測方案、提高檢測精確度和正確分析及處理出現(xiàn)的質(zhì)量問題,只有各個(gè)環(huán)節(jié)都做好了,才能真正提高樁基工程質(zhì)量檢測的可靠性,從而盡可能地消除樁基工程質(zhì)量隱患,確保建筑物安全。