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摘要:桩基作为建筑施工的基础,其质量的好坏决定了建筑的质量与安全性。然而由于桩基施工多为隐蔽施工,质量控制较为困难,因此采用实验的方法进行桩基检测对于保障建筑物安全有着重要的意义。桩基检测方法包括钻芯法,动测量法、超声波测量法等。本文介绍了典型桩基检测技术的基本原理和技术特点,并对桩基检测技术的发展方向进行了展望。
关键词:实践;桩基;应用;检测技术
近几年我国建筑工程领域发展迈入新阶段,其建筑用桩量随着工程项目数量的持续增多而增加。作为支撑构筑物稳定、长久运行的关键所在,桩基若在某些因素的影响下出现质量问题,轻则影响到桩基结构的稳定性,重则对构筑物的整体质量把控产生负面影响。所以,为实现对桩基质量的有效把控,需要以桩基检测作业的开展为前提,结合先进检测技术的应用来精准判断桩基质量是否达标。
一、反射波法检测技术及其实践应用
作为低应变法中常用检测技术之一,反射波法检测应用在检测快捷、操作便捷以及成本低廉等方面优势较大。其检测原理体现为:以一维波动理论为依据,在动态作用前提下对桩顶弹性杆内质点纵向波动规律的研究分析。
(一)检测方法
在实际检测期间,以桩顶面为参照进行传感器的垂直安设,并按照标准要求进行桩头处理,并保证耦合剂的应用能够达到标准粘结强度。依据现场情况进行锤垫、力锤重量的控制,针对缺陷反射信号的获取,则借助对脉冲技术的应用,其中上部、下部缺陷信号的获取分别采用窄脉冲与宽脉冲。冲击入射波受到低刚度、大锤头质量的影响形成宽脉冲,应力波在冲击力大小相同时呈现出缓慢衰减的态势,能够做到对长桩下部缺陷、底部信号的有效识别。冲击入射波受到大刚度、小锤头质量的影响形成窄脉冲,在冲击力相同时能量相对较低,能够做到对浅部缺陷信号的有效识别。具体检测期间,在明确桩径大小的基础上将检测点的对称布置数量控制在2~4个,检测点有效信号的获取≮3个。此外,需保证信号的禁止存在失真、零飘等问题,保证其桩身特征能够通过获取信号进行全面反映。
(二)信号处理
在底部缺陷、桩底反射信号获取过程中,极易受到高频干扰而出现信号获取失真等问题,对此可视情况进行低通滤波参数的合理应用,保证其信号获取的准确性。以桩身为载体进行应力波的传播,其波指数与传播距离之间呈反比关系。所以需以入射波信号不削弱为前提,进行指数放大控制,避免因传播距离较大而影响到信号获取清晰度。另外,若信号获取期间存在干扰,可借助对频域分析的应用来达到干扰成因分析的目的,并依据其成果分析进行干扰处理措施、方案的确定。在实际信号获取过程中结合对滤波处理等措施的应用来实现对干扰有效消除。
(三)桩身完整性判定
桩身判断需要以《建筑基桩检测技术规范》JGJ106为参照,保证其完整性判定的合理性、科学性。具体判断类别包括:①Ⅰ类桩。其特征表现为桩身完整,不存在缺陷问题;②Ⅱ类桩。特征体现为桩身存在轻微缺陷,但桩身结构承载力不会受到缺陷的影响;③Ⅲ类桩。特征体现为桩身存在明显缺陷,且结构承载力受到缺陷的影响;④Ⅳ类桩。特征体现为桩身存在严重缺陷,无法在项目建设中发挥出应有的作用。
二、声波透射法检测技术及其实践应用
现阶段我国项目工程建设中,针对混凝土灌注桩检测的开展,常用技术囊括声波透射法、钻芯法、高应变及其低应变法等。而其中声波透射法的应用较为广泛,相较于其它检测技术而言,该检测手段在检测全面性、细致性等方面优势显著。作为弹性波测试中的一种,主要是对岩土、混凝土介质中声波传播服从弹性波传播规律的研究。
检测过程中,以混凝土为介质进行超声脉冲的发射,记录高频弹性脉冲波存在的波动特性,介质内缺损、缺陷形成的波阻抗界面会形成波的透射、反射。
(一)检测要求
为确保其检测结果符合预期标准,需结合以下要求进行声测管埋设控制:(1)当桩径≯800mm时需将声测管的埋设数量控制在2根。(2)若桩径处于<1600mm、>800mm时,需将声测管的埋设数量控制在3根。(3)若桩径≮1600mm时,需将声测管的埋设数量控制在4根。
(二)现场检测
实际检测期间,需按照以下要求进行声波透射法的标准化应用:(1)以声测管为载体进行声波换能器的安装。(2)声波发射换能器、接收换能器在平测时需将深度控制在相同的状态,而在斜测时则需将换能器高差保持在固定的状态。(3)换能器需保持同步提升的状态,依据实际情况将声测线间距控制在≯100mm范围内。(4)做到对声测线时程曲线进行全面、实时记录,并保证其首波幅值等的精准读取。(5)若检测作业开展处于统一检测剖面,则需将发射电压、声测线间距以及仪器参数保持固定不变。针对桩身完整性的判定,主要以声测线声学参数异常情况为参考。
三、高应变检测技术及其实践
高应变检测技术的应用能够做到对竖向抗压承载力的有效检测、判断,实际检测过程中,以桩顶轴向为载体进行冲击力的施加,依据桩体贯入度的形成进行加速度相应、质点应力的产生,其竖向抗压承载力以波动理论为依据进行检测分析。
(一)检测准备
为确保其高应变检测技术的应用符合标准,需结合以下几点进行准备工作强化开展:(1)检测前做到对现场地基情况、建筑物等级、施工情况等方面的掌握、分析[6]。(2)按照标准要求进行混凝土灌注桩桩头处理。(3)以同一水平进行应变传感器、加速度传感器的安设,若传感器安装位置同侧,需将其间距控制在≯80mm。(4)可依据对现场情况、施工要求等因素的分析,采用筒式柴油锤、蒸汽锤等作为锤击设备。同时,需注意锤击设备的选择必须具备导向装置。
(二)数据采集
数据采集包括参数设计与计算、现场采集,针对参数设定与计算而言,需将采样时间间隔控制在50~200μs范围内;针对现场数据采集的开展,需在检测前检查其系统是否处于正常运行状态。检测期间将最大锤击落距控制在≯2.5m。同时,保证其信号采集质量达到标准要求,在确定锤击信号数量时,需做到对桩顶最大动位移、最大压应力、贯入度等方面的检测。在开展检测数据分析与判定工作时,为确保其数据分析、判定的合理性,可结合凯司法、实测曲线拟合法进行桩承载力的科学判断。
结束语:
综上所述,桩基施工质量的控制关乎到项目整体施工成效,为避免因桩基施工质量不达标而影响到工程项目效益的获取,需采用相关技术加强对桩基的质量检测。以相关标准要求为参照,采用先进技术进行桩基测量,做到对桩基质量问题的全面、准确判断,促使其项目整体建设质量的提升。
参考文献:
[1]谈建筑工程桩基检测存在的问题及其优化策略[A]. 朱春辉.2019年南国博览学术研讨会论文集(二)[C]. 2019
[2]援赞比亚国际会议中心桩基检测自平衡方法应用[A]. 朱兵,张正龙,殷开成,王旭.第26届华东六省一市土木建筑工程建造技术交流会论文集(上册)[C]. 2020
[3]桩基检测回顾与展望[A]. 梁治安.1990岩土混凝土声测技术新进展学术与信息交流会专题报告及论文摘要汇编[C]. 1