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建筑基桩检测现状及进展综述

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引言:桩基是工程结构常用的基础形式之一,属于地下隐蔽工程。而随着现代建筑对安全性要求越来越高,尤其汶川地震以后,对抗震性能提出了更高的要求。桩的质量问题影响建筑竖向荷载分布和抵抗风荷载、地震等水平抗力能力。桩竖向承载力不足会导致基础变形过大,导致建筑物发生不均匀沉降,使得建筑物结构失去稳定性,很多建筑事故就是因为这样产生。

1基桩检测内容桩基检测的实质是检测桩基的施工质量是否能够满足建筑物的使用条件。而判断施工质量是否满足条件的最主要依据是其荷载的要求(包括竖向荷载和水平荷载)。检测的目的也是检测其荷载能否满足桩基设计和实际使用要求。

2检测方法及研究进展:目前按设计和施工质量验收规范所规定的具体检测项目方式,可分为两种检测方法:直接法和间接法。直接法:通过现场原型试验直接检测项目结果的检测方法。主要有钻孔取芯法(桩身完整性检测)和静载荷试验(承载力检测)[1]。静力试桩法:静力试桩法属于有损检测的范畴,是指对桩基进行静力原型测试。其具体做法是按一定要求将荷载分级加到试桩上,每级荷载维持不变直至桩顶的下沉增量达到某一规定的相对稳定标准,然后继续加下一级荷载,当达到规定的终止试验条件时便停止加荷,再分级卸荷直至零载[2]。静载试验法这是目前公认的检测基桩竖向抗压承载力最可靠的试验方法。但是这种检测方法检测时间长,检测条件比较苦。工作效率低下。钻桩取芯试验法:钻芯法是一种局部破损检测方式,是科学的、直观的且实用的检测方法。钻孔取芯法的优点在于它施工周期短,得到的资料直观准确。它能通过芯样直接观测桩基混凝土质量、配合比的变化、砂石料的搅拌均匀性,核实桩基长度,判断桩底沉渣厚度、桩基扩径、夹砂等[3]。当然钻孔取芯法也是有缺点的,缺点就是不能从客观上对桩基质量作准确的认定,施工要求操作水平高,取芯对桩身质量有一定的损坏性。当钻孔取芯法不能正确的检测桩身质量的时候,可以用射波透射法。间接法:在现场原型试验基础上,在一些理论假设和工程实践经验的基础上并加以综合分析才能最终获得检测项目结果的检测方法[4]。主要包括以下三种方法 :低应变法,高应变法和声波透射法。低应变指在桩-土系统在动态力的作用下产生动态响应,检测在传感器的桩顶测动态响应信号(如位移、速度、加速度信号),通过对信号分析,判断桩身结构完整性。当桩身存在明显的波阻抗差异界面时,将产生反射波,通过一维波动理论分析判定桩身混凝土的完整性、桩身缺陷的性质和程度及其位置[5]。低应变检测具有快速,经济等特点,在实际工程中得到了广泛的应用,但也有自身的局限性。忽视了桩周土对放射波的影响,对长径比超过一定限度的桩、极浅部或太小的缺陷,低应变反射波法无法正确测量。对于桩身存在多个缺陷时,由于缺陷的多次反射,很难检测,同时对于缺陷的损坏程度不能有效的进行检测。声波透射法基本原理是由发射换能器间断地发出不连续的以一定重复频率的超声脉冲波穿过混凝土到达接收换能器,通过测定接收声波的各种声学参数的量值及变化规律,分析判断混凝土的结构完整性。优点是能快捷直观地扫描检测各个断面,且不受桩长、桩径和场地的限制,测定缺陷位置和范围。需要预埋声测管并保证管封闭和通畅,对成桩艺术技术比较高。对于基桩部检测缺陷容易产生误判。当声测管出现损坏或阻塞,可利用钻心法进行检测。若声测管出现管道与混凝土径向空隙这种状况,在桩身40 m以内时可用低应变法进行核验,在桩身40 m以上时用钻心法进行核验[6]。针对浅部缺陷容易误判的情况,直接开挖进行核验或用低应变法进行核验。高应变法是指用重锤冲击桩顶,实测桩顶部速度和力的时程曲线,通过波动理论分析,对基桩的抗压承载力和完整性进行判定的方法。具有工期短,成本低,效率高等特点。高应变法适用于不复杂的二级建筑桩基、一级建筑桩基的工程桩竖向抗压承载力和桩身完整性的检测。

3结论:基桩检测工作是整个桩基工程中不可缺少的重要环节,应加强施工过程中质量控制和施工后的质量检测。我们应该清楚的看到各种检测方法的不足。在各个检测技术上面进行改进,钻孔取芯法应该增加钻机的技术含量。静载荷试验要把好方法选择关,防止快慢不分。对于有争议的基桩工程的静载试验应采用慢速维持荷载法,并且需要把好加载重量和加载时间关。尽可能的使用高精度仪器,增加实验的精确性。低应变检测时,应考虑到低应变检测受到当地的地质的和施工情况的影响,利用定量分析软件对基桩缺陷程度的判定。对于高应变检测,锥击偏心对信号的影响较大,应使落距居中。合理的选择不同的分析技术,抑制噪声信号,提高信号的质量。波透射法应该控制接收信号的漂移和波形的畸变[7]。检测要考虑到现场的实际情况,充分的利用已有的条件,综合考虑经济等条件,合理的选择检测方式。■

参考文献

[1]吴永峰.浅谈建筑工程桩基检测[J]. 建筑与装饰.2011

[2]桑晓农. 浅谈试桩中个问题[J]. 山西建筑. 2011

[3]陈秀星. 论取芯法在某桩基基础工程检测的应用[J].论建筑与装饰.2012

[4] 葛远乐. 桩基检测技术发展现状和展望[J]. 山西建筑.2010

[5]鲁良辉.桩承载力自平衡测试转换方法研究.

[6]李迅.基桩完整性三种常用检测技术的应用与比较[J].交通科技.2009

[7]游江.桩基检测技术的现状和发展[J].科技创新与应用.2012