分析影响桩基检测质量的因素

发表时间:2021/7/22   来源:《城镇建设》2021年第3月第8期   作者:高江红
[导读] 作为各类地面建筑的主体结构重要组成,桩基质量的保证是工程施工与监理的重中之重,
        高江红
        武汉科岛工程检测技术有限公司    湖北省武汉市    430081
        摘要:作为各类地面建筑的主体结构重要组成,桩基质量的保证是工程施工与监理的重中之重,在这种情况下,本文分析了桩基工程质量检测的相关内容,并研究了桩基检测质量影响因素,希望能够给相关的人员提供参考价值。
        关键词:桩基;检测;质量;影响因素
        1桩基质量检测的意义
        如今,随着社会主义经济的进步以及科技水平的提升,促使建筑行业得到了超前的发展,各类工程检测技术应时而生,而且日趋成熟。对于建筑工程项目来讲,由于桩基结构属于建设物之中非常关键的基础结构,而且施工内容具备了很强的隐蔽性,因此,如果想要确保后续各项施工活动的顺利推进,强化工程品质,提升建筑结构整体安全稳固性,就应在桩基结构施工中同步做好桩基质量检测工作,以此优化工程项目的建设水平,构建出安全的施工环境,保障建筑结构在施工阶段、使用阶段的稳固性能,以此延长建设物的可用寿命。由此可见,做好桩基结构质量检测工作很有必要。        
        2桩基成桩检测的内容
        2.1完整性检测
        桩基的完整性检测能够显示出桩基截面尺寸的实际情况,而且可以展示桩基材料的密实性以及连续性。桩基完整性缺陷的体现就是断裂以及裂缝等情况。桩基要是产生问题就会影响到建筑物的安全,当前建筑行业中对于桩基完整性的检测主要措施就是低应变法、高应变法以及声波透射法检测。这几种措施对有质量问题的部位定位比较准确,有着较高的精度,抗干扰能力强,操作相对简单,因此得到了广泛的使用。
        2.2承载性能检测
        桩基的承载力检测包括单桩竖向抗压承载力试验、单桩竖向抗拔承载力试验和单桩水平承载力试验。进行桩基承载力检测,需要在完成工程设计后,确定上层荷载之后再开展。对于桩基承载能力的检测方法主要就是使用静载法以及高应变检测法,通过比较可以看出,静载法有着比较理想的效果。
        
        3应力波反射法的概述
        应力波反射法就是对于弹性介质施加应力,进而产生弹性变形。由于介质的连续性,弹性变形就会产生弹性力,弹性力产生弹性变形。在弹性介质中,主要就是借助波的形式进行传播。这种方法的理论基础是桩身中应力波的传播和反射特点,通过充分使用各种激振设备,敲击桩顶,进而产生一种激励作用,在这个时候,桩顶会产生振动的情况,借助波的形式振动会朝着桩身往下传播,遇到有质量问题的桩身之后也会产生反射波,桩头产生振动以及回波。因为波传播和反射的这些特性,就需要安装传感器测取桩头信号,其中回波的时间以及性质等内容属于重要的分析参数。
        
        4影响桩基检测质量的主要因素
        4.1桩头
        对于桩头的处理会直接影响到桩基质量检测的效果,其中桩顶锤击操作以及传感器对于反射波信号产生和收集都有着一定的影响,需要确保桩顶面和桩侧有着一定的平整度。在这种情况下,进行前期准备工作时,检测试验人员需要打磨处理桩顶或桩侧,同时使得桩身两侧保持垂直的状态,确保反射波能够顺利地进行传播。在处理实心桩桩头的过程中,需要防止影响到桩体的主筋,使用打磨器在合理的位置打磨出一个平整平面,给之后的检测工作提供合适的工作面。
        4.2传感器
        桩基的检测效果会受到传感器的影响。通常,桩锤击反射波会直接传递给传感器,然后再借助振动的作用转换成电信号。可见,桩体数据的准确性很大程度的受制于传感器质量。

为此,在对传感器的使用过程中,应重点加强以下几方面工作:第一,高应变检测传感器的安装应保证与桩顶部平面保持垂直,且安装要对称;第二,传感器的安装过程中应使用膨胀螺栓、耦合剂,以此辅助连接工作的进行;第三,根据不同桩型,选择不同型号的传感器。在空心桩与实心桩的安装中,传感器位置具有明显的不同。例如,实心桩低应变法检测传感器,只要是设置于距离桩心2/3处;第四,传感器安装工作结束后,检测工作开始前,测试传感器是否处能够正常进行工作。
        4.3桩基周围土层
        相关工作人员在实践操作的检测工作过程中,很容易忽略桩基周围土层对检测工作所产生的影响,往往仅是会多注意测试时桩身波阻抗的相关变化与相应出现的信号反射结果。然而,除去桩基的本身材料或刚度等的影响外,土层因素的影响也不能马虎对待。所以,在做基本的桩基检测过程前,要严谨考察桩基周围土层的状况并且记录相应的波形曲线走向。毫无疑问,当桩基周围土层因为某种因素由原来的较软变得较硬的时候,波形曲线会因变化而变化,即会在桩基的相应位置上产生反射波,反过来作业也会有如此反应。其负责检测的工作人员在检测环节前,需要查阅资料做好检测准备工作。为了尽量减少桩基检测结果的不准确性判断,了解勘测桩基周围土质是非常有必要的。
        4.4检测时间
        保证工程桩的类型、强度、弹性模量等信息参数的准确性,是确定桩基检测时间的重要数据参考。例如灌注桩混凝土,其施工过程对时间间隔要求较为严格,只有其强度满足相应标准时,方可进行下一工序的施工。当混凝土强度以及弹性模量满足一定参数要求后,要对其进行锤击,然后产生应力波。因为应力波的传播只能在桩体中进行,所以如果混凝土的弹性模量未能符合检验要求参数,则无论锤击力度有多大,也不会产生反射波。基于此,只有当桩身的相关参数满足桩基检测数值后,尤其是要达到规定的混凝土养护期限后,才能进行相关的检测工作。
        4.5选择检测点与激振点的位置问题
        激励基桩纵向振动的振型是测量桩的结果表现形式。结合振型且从桩顶横截面尺寸的角度来说,激振点位置应该是集中力的作用处,因为在桩基的顶部位置难免会产生同桩基径向振型相应的高频率干扰。例如,在锤击脉冲变窄或是桩径增加的情况下,上述所说的由三维尺寸效应引起的干扰会更加明显。因为激振点与传感器安装点的距离和位置不同,所以其受到的干扰程度也会存在一定程度的差异。有相关研究表明,通常是在距离实心桩中心点三分之二的位置,进行安装点得到确定,此位置被干扰的可能性更小。而就激振点与空心桩安装点而言,还因为二者在平面上都形成90°夹角,而且位于桩壁厚的二分之一处,所以该点是径向耦合低阶振型的驻点。
        4.6滤波影响
        在对检测出来的波形数据进行分析与做出处理的环节上滤纸在其中会起很大的作用效力。而滤纸在检测过程中的主要作用是要把采集的原始信号中的无用的测试信号或者是次要的测试信号滤过筛选掉,进而在判断时可以更加容易辨别波形。由此可见,选择检测时所用的滤纸非常重要。低通滤波在工作中用的较多,然而在选择低通滤波频率范围的问题上应该多加斟酌。因为选择过低或过高的滤纸是会相应产生不同效果的。若过低则易使得掩盖浅层缺陷,相反过高的话,会相应的起不到有滤波作用的特殊效果。断裂、夹泥、缩颈、离析、空洞等是桩基上常见的缺陷类型。因为入射波与反射波相同,所以若想基于时域曲线来对这些缺陷进行明确分析,则较为困难。为此,检测人员在检测过程中,就应将其与施工地的地质情况、施工实况等进行结合考量,然后在此基础上,再进行缺陷的判断和研究。
        
        5结语
        总之,在建筑工程中,应力波反射法是进行桩基检测的重要技术方法之一,其可以更好地确定桩基存在的质量缺陷,保障工程施工的安全有序进行。毫无疑问,在发展过程中会发现更多新的桩基检测方法以及更多新的影响因素,但是在恰当有效措施的实施下桩基检测的质量会越来越高。我们要充分肯定且相信科学的力量,桩基检测技术的质量问题会在摸索中不断优化。
        
        参考文献
        [1]房满晶.建筑桩基检测作业中的危险有害因素及措施讨论[J].地产,2019,(20):140.
        [2]唐鹏飞.基于桩基检测工作中的问题与对策研究[J].化工管理,2018,(36):126-127.
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