水利工程中桩基检测的技术分析

发表时间:2020/6/29   来源:《建筑实践》2020年第5期   作者:王雨生 姚树生
[导读] 桩基具有较高的承载力,在较大压力的情况下,依然具有小沉降和较好的抗震能力等优点
山东水利建设集团有限公司 山东省济宁市 272021
         摘要:桩基具有较高的承载力,在较大压力的情况下,依然具有小沉降和较好的抗震能力等优点,是目前解决特殊地基承载力不足的重要方法。因为桩基具有良好的性能,在现在水利工程和一些其他的建筑工程上都获得了广泛的应用。因为桩基发挥的作用越来越大,为了保障工程的安全和地基的牢固。桩基的质量检测就变得越来越重要。桩基的检测和质量控制是目前重要的工作,主要有常规的承载力检测、结构的完整性检测以及一些其他的检测。
         关键词:水利工程;桩基检测;质量控制;技术要点
1桩基检测试验中存在的问题
1.1桩基检测的市场存在不规范的问题
         检测单位和研究学术的高校还是不同的,检测单位为了生存就要有效益。因为桩基检测的需求比较大,一些不是专业做桩基检测的单位也开始开设了桩基检测的业务,而且为了得到桩基检测的业务,开始互相恶意的压低市场价格。在市场价格较低的情况下为了得到效益,就开始降低经济成本,具体的做法就是草率的处理数据,测量的时候也不认真,急于完成任务,忽略了桩基检测重要性,最终的后果就是桩基检测的效果不可信,失去了桩基检测的意义。为了解决这个问题,就需要对市场做出规范化管理,把市场价格控制在一个比较合理的范围内才能保障桩基检测的质量可靠性。
1.2 桩基检测单位的管理存在问题
         和桩基检测市场不规范带来的问题类似,桩基检测单位内部还有一些是管理不到位带来的影响。桩基检测单位为了快速的获得桩基检测资质,就开始收购一些桩基检测的相关证书,但是实际进行桩基检测却不是这些持证的人员,但是桩基检测单位并没有一些配套的管理,导致最终的检测结果就是这些无证人员检测后的结果。这些桩基的检测结果质量也不能得到保障。除了检测人员的流动性没有相关的管理,一些纸质或者电子版的档案和文件没有管理,也是非常重要的一个方面。一些不正规的桩基检测单位存在资料管理混乱,没有执行“一个工程一份档案”的标准,档案没有固定的存放地方,资料和档案也没有专人管理,这都为质量安全埋下了隐患。
1.3 一些原因造成的桩基检测结果不准确
         桩基检测结果不准确有两个方面的原因,一方面是人为的因素,一方面是设备使用的问题造成的。具体的来讲,主要出现的问题有,应该执行的检测标准并没有执行,原始的检测记录出现过人为改动的痕迹。另外,桩基检测时候有基准梁安放的问题,在实际的基准梁安放中,并没有按照有关的要求进行安放,出现了长度不够和检测时间不充分的问题。在绘制相关曲线的时候,手工绘图会差比较大,造成了结果的不准确。最后出现的问题是,桩基检测单位并没有根据需要制定一个合理的检测方案就开始检测,这样难免不会出现问题。以上的这些因素都导致了桩基检测的结果不准确。
1.4 桩基自身性质带来的问题
         桩基自身属于隐蔽工程,桩基自身这个性质也可能带来检测的不准确,我们通过一定的技术手段进行桩基的质量检测,无论有损检测还是无损检测都是在一些部位的检测,不能检测桩基的全部,所以这种检测可以说是一种预测。这样的特殊性就可能导致,检测部分是完好的,但是没有检测到的部分可能出现质量问题,存在这样的可能性,但是可能性比较小。为了避免这样的问题出现,需要技术人员根据相关的知识和现场的情况进行分析,确定合理的检测方案。
1.5其他因素带来的问题
         这里的其他因素值得是人为的因素,这里既有主观的因素也有客观的因素。比如,检测的技术人员技术水平不足,撰写的检测报告不规范,这些对检测卷结果造成的影响也是比较大的。处理这种问题的办法就是在桩基检测人员的选择和培养上要多下功夫。在检测过程中,有一些技术人员的思想可能存在一定的携带,操作的过程不认真,也会对检测的结果带来影响。针对这种现象要加强对技术人员的思想教育。
2桩基检测方法的分析和总结
2.1桩基检测的分类
         (1)桩基的静承载力检测有纵向和横向两种,还可以分为单个桩基和群桩基检测2个方面。
         (2)需要对桩基的自身结构做完整性检测,按照是否对桩基造成伤害可以分为有损检测和无损检测两个方面。无损检测有高应变应力检测和低应变应力检测等方法,有损检测有钻孔取芯法等检测方法。


         (3)在桩基周围的检测,检测施工的过程对于周围环境的影响,比如震动、噪音等危害。
         (4)桩基的墩地承载力和加负荷以后墩地的变形情况。
         (5)事故或者其他特殊条件下的桩基检测。
2.2 桩基检测的方法和适用条件
         (1)对于黏结强度比较高的桩基-泥土组成的复合地基,在检测承载力的时候采用的是在桩基的顶端加一定强度的静载荷的方法。这种方法适用CFG桩、标号比较低的混凝土桩以及强度合适的水泥桩。
         (2)有一些的地基采用的是负荷地基,在检测这种地基的负荷分担比的时候可以采用弦振传感器或者压力盒传感器的方法。如果有新型的压力传感器,也可以用来检测负荷的分担比。
         (3)另外就是振动的检测,最传统的振动检测方法是通过加速度传感器,然后通过MCU等芯片的处理计算,得到振动的相关数据,最终绘制成能直观表达的曲线。目前,市面上还有其他比较成熟的震动检测传感器,也可以用来检测施工中产生的震动。
         (4)对于强度比较低的桩基-泥土复合地基,承载力的检测也可以通过静载荷试验的方法。另外,这种复合地基也可以用静力触探的方法对桩基和泥土分别进行检测。这里说的强度比较低的桩基包括碎石桩和散体材料等组成的桩。
         (5)对于直径比较大的桩基,可以采用超声波透射检测的方法,也可以使用钻孔取芯法进行检测。这是比较常用的桩基检测方法。如果桩基的尺寸比较小的时候也可以采用高应变应力或者低应变应力检测方法。
         (6)有时需要分段对桩基的质量进行检测,对于分段检测的时候,一般采用多个弦振传感器串联的方法进行检测。当弦振传感器或者扫频信号以后会根据应力的不同,返回不同频率的谐振信号,通过计算就可以得到传感器位置承受的应力。
3案例分析
3.1工程的简介
         案例选择的是某水利工程中的承重平台的支撑桩基,该承重平台有两根桩基支撑,检测的方法为超声投射法。出现问题的管桩为采用冲击钻施工的钻孔灌注桩,桩基的直径为1.5m,在施工的过程中埋进4根声测管,为后期超声投射法提供良好的检测条件。根据设计图纸的要求,桩基的设计长度为33.7m,实际施工的桩基长度为35.326m。
3.2问题的发现和超声检测
         施工的过程是通过导管浇注,在浇注距离桩基顶端15m的时候,混凝土的用量有增加。根据出现的这个情况,随后进行超声透射检测,通过检测发现,在距离桩基顶端15-19m的时候,声波的波速和幅值都较低,而且声波的波形带有很大的畸变。对于缺陷比较严重的AC面采用概率法和半波法得出相关数据,数据显示17.3m和17.5m两处的声速低于声速限值,17.3-18.9m取样九个点中七个点的幅值低于波幅限值。可以分析出,只有一个面比较严重,AC和BD面没有问题,该桩基为3类,通过压浆的方法处理就可以。
3.3钻孔验证
         因为超声透射检测是无损检测,施工方对于检测的结果持怀疑态度,最后协商的结果是进行钻孔取芯验证。通过钻孔取芯,发现桩基的采样面上有裂缝,裂缝的长度小于桩身的直径。最终可以得出结论,在灌注的过程中,发生了塌孔的现象,钻孔的泥土混杂到混凝土中,影响了桩基的质量。通过本次的实例可以得出结论,声波透射检测是一种非常可靠的桩基无损检测办法,可以避免钻孔取芯方法对桩身带来的伤害。
4总结
         桩基检测是一个还有待发展的行业,通过技术手段的革新为桩基的质量做好保障。及时的发现问题可以最大程度的降低损失。目前需要做的就是要利用好现有的桩基检测技术,根据相关的理论和现场的情况,选择最合适的桩基检测技术。另外,还要积极的开发新型的桩基检测技术,特别是无损检测以及非接触式检测,这样才能更好的保障桩基的质量。在检测的过程中,不对桩基自身造成伤害也是值得注意的一点。
参考文献
[1]李倩.建筑工程基桩检测技术在桩基质量控制中的应用分析[J].建筑建材装饰,2019(11).
[2]张桂云.岩土工程中桩基检测技术的应用分析[J].建材发展导向,2018(02).
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