广西沿海建筑工程检测有限公司 广西钦州 535000
摘要:随着时代的进步,我国对待建筑的稳定性、高效性看的越来越重,以目前的建筑工程行业来看,在基桩检测过程中,对承载能力最常规的检测方式有两种,主要分为:静载荷检测方式和高应变检测方式。以实际案例对比两种检测方式的结果,对两种检测方式进行对比。
关键词:基桩检测;静载试验;高应变法
随着经济的复苏,国民的生活已经逐步摆脱了建国初期的生活,现在的建筑物已经有原来的土坯房改成了混凝土结构,同时混凝土基桩建造也逐步的应用到厂房及民房的建设当中。在混凝土基桩的建造过程中,对基桩承载能力的检测往往只进行单一的检测方式,这势必会造成基桩承载能力的判断存在误差。
一、静载荷检测方式对基桩进行检测
1、实际案例基本状况
测试场地为某大型商场地下,整个试验场地地势平滑,整个地下土壤情况如表1所示:
2、工程简况
此次检测共选用两个测试基桩,分别选用直径300mm和400mm各一个,采用筒式打桩机进行测试基桩,基桩底部均接触原岩石层。
3、静载荷测试
本次静载荷测试试验主要采用载荷量慢速保持的方式进行,取主架构梁、工型钢及搭板建成反重力装置,对基桩进行施加载荷力,以重物堆积加重,以达到最大加载量,具体静载荷测试实施图如下图1所示:
图1静载荷测试实施图
测试过程中使用反重力施加载荷装置,用液压工具进行分级施加压力,使用位移采集器进行自动收集数据,确保自动采集数据线在安全界限以外,保证工作人员的人身安全,保证主架构梁的强度,同时保证整个测试过程在背阴下完成。在施加载荷力的过程中,确保前其读取基桩下沉量的间隔周期为30min,具体可在10min,30min,60min,90min,120min对收集到的数据进行数据记录,记录完成后将数据读取周期调整为45min,每到周期时间点时记录数据。在试验过程中要确保基桩顶部的下沉速度处于稳态时,才可以继续下一步的载荷施加。在载荷泄压过程中,每一级卸载过程维持时长控制在30min,在5min,10min,15min,20min,25min,30min时间点进行数据记录,记录完成后进行下一步,直至载荷卸至0,最后读取基桩顶部下沉量具体数值即可。
通过静载荷检测流程对两个测试基桩进行检测,同时试验需要在测试基桩完工14天以后进行,否则测试是无效的。经过检测,静载荷试验的结果见表2所示:
4、高应变测试
高应变检测的原理是使用一定重量的工具,在一定高度下对基桩顶部进行撞击,让基桩在垂直方向产生一定的位移,从而检测出其承载能力,通过位移传感器,施加力收集器,加速度传感器以及数据搜集仪器等辅助设备,将基桩受重物所产生的力与基桩位移的速度和距离进行计算,通过曲线形状输出,将模拟计算和实际测试曲线进行对比,经频繁的循环得到最终吻合的结论。
此次应用高应变测试技术,其重量工具选用的重锤,重4000kN,呈自由落体状态垂直下落,测试仪器选用精度较高的进口分析仪器。在基桩上方距离近两倍基桩长度的地方安放加速度传感器和应变力传感器,使用行吊将重锤提高一定高度后垂直下落,以自由落体的方式敲击基桩的顶部,注意在顶部做好防护,将自由落体能力转换为冲击载荷,观察对基桩造成的变形量,此变形量通过位移传感器、施加力收集器及数据搜集仪器进行接收转换,最终以曲线的形式反馈结论。高应变测试试验应在静载荷测试试验一周后进行,以保证结果的准确性,试验方法按照行业内的规范标准执行。通过对两个试桩进行测试得到的结果如下表3所示
5、结果对比分析
通过两种方式结果对比显示,两种结果测得的极限承载力数值基本吻合,结果数据差在4%以内,极限承载力下所产生的下沉量数据相差最大为1.08,平均数据差值在7.5%以下,可认为两种方式检测得出的结果是一致的。
针对建筑行业内,两种检测方式的相对误差在20%以内是可以接受的,静载荷测试结果得出的极限承载能力与基桩实际承载极限值的误差在10%~20%之间,而高应变检测方式所得出的结论与基桩实际所承载的极限承载能力值的误差在10%~20%之间。依据此次两种方式所示结果列表显示,结果吻合度高。在同一个建筑物在进行基桩实际检测过程中,高应变检测应该按照现行的行业规范或者技术要求进行,最好选取一定数量值的基桩进行高应变拟合测试方法分析,以确保高应变检测方式的数据更加准确,避免造成因使用单一分析法而导致较大的测试误差性。同时要着重注意在高应变检测方式过程中,因降落物重量、降落物抬起高度等原因造成对基桩的冲击力不足,导致基桩成型时长与试验过程的时长间距不一致等因素,对最终的检测数据产生偏差,对于这一方面应该着重对检测人员进行合理性的培训,加强此方面的意识与认知。在基桩实际检测过程中,尤其是进行高应变检测时,应注意基桩的加固,基桩顶部的防护,降落物的起重,试桩的停歇时长,起重物敲击的顺序以及各种检测数据传感器的位置选择及安装固定等细节,以保障测试传感器的信号接收,将影响数据的不利因素尽可能排除。
由于高应变检测的数据收集及数据转换公式是由多年的行业经验累积,有许多的参数都是人工设定,在推算过程中,部分定值参数的改动对结果会产生一定的影响,我们需要更多的理论对该种检验方式进行进一步的验证,尽量的将定值参数范围进一步缩小。对基桩自身材质不匀,基桩垂直度较差,自身整体性存在自身缺陷的,单一地采用高应变检测方式会对结果带来很大地偏差,因此应严格按照技术要求级行业规范执行。
二、结论
通过在基桩检测中静载荷检测方式与高应变检测方式所得结果的对比,可见高应变检测方式是可行的,特别是以静载试验法检测高应变法的应用,在同等条件下拓展到其他结构种类的试桩中也是可行的,在基桩动态验证法与静态验证法对比进行的基础上,采用高应变法对基桩自身承载力的极限值检测是满足建筑工程所需的。同时高应变检测法存在结果验证周期短,使用成本低,验证结果准确的特性,但是要求检测工作人员的技术水平高,技术能力强,工作经验丰富。可根据基桩种类的不同,附加载荷的不同,取长补短,根据不同的场地选择最适合的方式。
参考文献
[1]张解生,屈超锋.静载荷法及高应变法在渡槽基桩承载力检测中的应用[J].地下水,2018,40(05):238-239.