关于低应变法检测旋挖灌注桩分析
低应变检测不同类型波形分析
低应变检测不同类型波形分析
摘要:本文介绍了低应变检测方法的基本原理及一些基本概念,结合实际
检测过程中的几种低应变检测波形进行分析,提出了在低应变检测在实际运用中
应结合设计桩型、成桩工艺、地勘资料及施工记录等进行综合分析,以及其他检
测方法进行现场验证,为类似低应变波形提供准确判定依据。
关键词:低应变检测波形;波形分析;同向反射
0 引言
随着机械设备和施工技术不断的改进和发展,产生了各种新桩型和新工法,
为桩基础在复杂地质条件和环境条件下的应该用注入了勃勃生机。目前,桩基础
已成为了高层建筑、高速铁路、大型桥梁、深水码头和海上石油平台等采用的主
要基础形式,基桩质量也受到了工程各方的高度关注[1]。在基桩质量检测方法中,低应变法检测以速度快、费用少及覆盖广被广泛应用。
1 低应变法检测基本原理
低应变检测的理论依据为一维波动理论,即把桩身假定为均质杆件的物理模型,根据波动原理可得到下面波动方程[2]的数学模型:
(1)
式中:u为桩身质点的位移(m);
X为桩身空间坐标变量;
t为时间坐标变量;
为桩身弹性波速(m/s);
为桩身材质密度(kg/m3);
为桩身材质弹性模理(MPa)
(2)
式中:为桩身截面积(m2)
(3)
式中:为桩长(m)
2 低应变检测工作程序
正式接手检测工作前,检测机构应获得委托方书面形式的委托函,以帮助了解工程概况,明确委托方意图,同时也使即将开展的检测工作进入合法轨道。应尽量避免检测工作在前,而委托在后,以免发生不必要的纠纷。低应变检测的工作程序[1]按图1进行:
图1低应变检测工作程序框图
建筑工程大直径旋挖桩施工技术研究
建筑工程大直径旋挖桩施工技术研究
摘要:高层、超高层建筑物是目前一种非常普遍的建筑模式,其的出现可以
有效缓解城市用地紧张的局势,为城市经济的可持续发展提供有利保障。在高层、超高层建筑工程,其基础工程施工质量尤其重要,而大直径旋挖桩施工技术的应
用可以大大提高建筑基础的承载力,从而保证了整个工程施工质量,因此这几年
该技术在很多高层、超高层建筑工程中得到广泛应用。不过大直径旋挖桩以其高
承载力得到大众的认同,不过在实际应用当中,由于其技术难度比较大,很容易
在施工中出现塌孔、桩身质量缺陷等不良现象,从而降低其承载力,影响到整个
建筑工程质量。为了避免此问题的出现,本文将结合建筑工程实践,针对大直径
旋挖桩施工过程中的重点与难点进行分析探讨,同时提出相应的解决措施,希望
这次工程实践经验可以为以后相关工程提供帮助。
关键词:高层建筑;大直径;旋挖桩;工艺
1.
引言
跟普通的旋挖桩相比,大直径旋挖桩的承载力更高,不过其施工技术难度系
数也大大提高了。
为此我们需要严格把控好大直径旋挖桩施工过程的各个工序,比如施工之前
的地质勘探工作、泥浆的配合比试验、材料和设备选购、施工图纸的设计、施工
人员的技术培训、管理部门的设立等等。只有高质量完成各个工序,才能有效确
保大直径旋挖桩的成桩质量,同时避免塌孔等不良现象的出现,从而让建筑工程
有序、稳定的开展。
1.
工程概况
本工程为我国某一城市服务中心工程,其是由一栋33层的写字楼和2栋38
层的公寓组成的。该建筑工程主体结构为钢筋混凝土核心筒,其基础工程采用的
是旋挖灌注桩基础。经过相关工作人员的研究和探讨,决定采用承载力更高的大
桩身质量完整性检测常见问题及处理方法探讨
2 低 应 变法
低应变动力试 桩法对桩身缺陷程 度只作定 性判定 , 对桩 身不
同类型 的缺 陷 , 反射波测试信号 中主要反 映该处桩身 阻抗减 小的 信息 , 缺 陷性质较难 区分 , 如 混凝 土灌 注桩 出现 的缩 颈 与局部 松 散、 夹泥 、 空洞等 , 只凭 测试 信 号就很 难 区分 。因此 , 对缺 陷类 型 进 行判定还应结合地质 条件 、 施 工情况 , 采取钻 芯 、 声 波透射 等综 合分析 。尤其是 当桩身 上部 出现较 大 幅度 的扩缩径 等 引起桩 身 阻抗变化较大时 , 则 下部 缺陷 会因 能量迭 加 、 衰减而 无法 准确 判 别; 这时 , 可结合超声波 法或 抽芯法 补充 , 如顺 德某 工地 4 0 8 — 1号
一
1 . 2 桩 身浅部缺陷位置不够准确
缺陷, 但仅根 据该 低应变信号无 法揭示桩身 下部 的缺陷情 况。进 步通 过声波透射法进行验证 ( 如图 3 b ) 所示) , 可见在该 桩桩 身 高应变信 号见图 2 a ) , 由该 ,曲线 可见桩 身存 在严 重缺 陷 , 但 6 m附近存在轻微缺 陷 , 桩底存在 明显缺 陷, 进一步抽芯验证也 证
说 明该处存 在明显缺陷 。
-
b)
图2 + 4 0 0高强预应力管桩应 变信号 图
O . 1 6 0 . 0 8 0. o 0 o . O 8
钻孔灌注桩成孔质量检测与低应变检测对比应用研究
图1 4 根捡 测 桩成 孔 质量检 测 结 果曲 线
4 . 2低 应 变检 测
图2 为4 根 桩 的时域 波 形 图。由 图2 ( a ) 可知, l # 桩 测定 桩 长为 2 2 . o m, 波 速 为 3 7 7 4 i r d s , 分 析 波形 曲线 , 可看 出桩 体在 3 . 7 m处 有 轻微 扩 径 存 在 , 其 他 部 位 波 形 较好 ; 由图2 ( 1 o ) 可知 , 桩 测定 桩长 为 2 2 . O m, 波速为3 7 9 0 m / s , 分 析 波 形 曲 线, 可 看 出桩体 在 3 . 9 m 处 有 轻微 扩径 存 在 , 其 他部 位 波形 较 好 ; 由图 2 f c ) 可知 , 3 # 桩 测 定桩 长 为2 4 . O m, 波 速为 3 7 9 9 m / s , 分 析 波形 曲 线 , 可 看 出桩 体 在 5 . O m处
身 完整性 。 通过 工程 实例 证 明 了两种 检测 方 法 的互补 性 , 使 检测 结果 更 为准 确 。 关键 词 : 低 应 变检 测 ; 成孔 质量 检 测 ; 桩 身 完整性
1前 言
钻孔灌注桩作为目前工程建设中所采取的最 主要的桩基础施工工艺 , 其
施 工质 量 的好 坏是 保证 工程 安 全的 重要 组成 部 分 , 因此质 量 检测 显 得 至关 重
低应变法对不同龄期混凝土桩的测试对比分析
1.3 提出论点 由于桩身混凝土的波速并不是容易准确测得的,因此论证混凝 土强度与应力波波速的关系。 2、不同龄期混凝土桩的低应变测试对比 本次实验地点为资阳市某再建工地。采用旋挖机在地层中钻取 6m 深,600mm 直径孔。该孔进入的土层至上而下依次为 0~2m 为填 土,2~3m 为强风化砂岩,3~5m 为中风化砂岩。清底后投入钢筋笼 并浇灌 C40 混凝土。 待混凝土有一定强度后打磨桩顶,露出新鲜平整的混凝土表面。 隔一定时间采用 RS1616-K(P) 动测仪对该桩进行数据采集。下图为 该桩不同龄期的测试曲线。
( 图 1- 龄期为 3 天 )
1、基本理论和假设 1.1 低应变法 桩身完整性检测方法多种多样,检测效果各有所长。这里主要 以低应变法为研究对象。 桩完整性的反射波法检测技术是以一维弹性杆件波动理论为基 础,通过桩顶锤击产生应力波,该应力波在沿桩身传播过程中,若 桩身存在断桩、裂缝、严重离析、桩底沉渣等缺陷引起的波阻抗差 异界面或桩身截面积发生变化时 ( 例扩径或缩径 ) ,将产生反射波, 经接收放大,通过分析反射波的传播时间、波形特征和幅值判断基 桩的完整性及桩身缺陷的类型、位置、影响程度。该方法最大的特 点是检测费用低、快捷简便、效率高,能快速发现基桩重大质量缺 陷,对桩基无损。但检测信号受多种条件影响 ( 例如桩身存在多处缺 陷反射、地质条件影响、桩端持力层岩性、桩头的处理情况、桩身 长径比等 ) ,不利于准确判别桩身质量和桩长。 1.2 混凝土强度与温度和龄期的关系 混凝土是人工制造的建筑材料,指由胶凝材料将骨料胶结成整 体的工程复合材料,广泛应用于土木工程。 在正常养护的条件下,混凝土强度将随龄期的增长而不断发展, 最初 7~14d 内强度发展较快,以后逐渐缓慢,28d 达到设计强度,并 根据 28d 抗压强度确定混凝土的强度等级。28d 后强度仍在发展,其 增长过程可延续数十年之久。 普通水泥制成的混凝土,在标准养护条件下,混凝土强度的发 展大致与其龄期的常用对数成正比关系 ( 龄期不少于 3d): fn / f28=lgn / lg28 式中 fn—nd 龄期砼的抗压强度 (MPa);n—养护龄期 (d),n ≥ 3。 根据上式,可以由所测砼早期强度,估算其 28d 龄期的强度。 或者由砼的 28d 强度,推算 28d 前后砼达到某一强度需要的天数。 但由于混凝土骨料、胶凝材料种类、水灰比、温度等条件不同,这 些条件都是影响混凝土强度的因素,因此此式计算结果仅作参考。 根据上试得出 C40 混凝土各龄期对应的混凝土强度如下表 ( 表 1):
低应变法检测预制管桩的常见问题及解决办法
低应变法检测预制管桩的常见问题及解决办法
摘要:在阐述低应变检测基本原理的基础上,从低应变法本身的局限性、低应
变理论的适用性及管桩构造的特殊性3个方面分析了低应变法检测预应力管桩存
在的局限性。阐述了预应力混凝土管桩综合分析方法的必要性及其具体途径。结
合工程实例,验证了综合分析方法的必要性与有效性,提出了管桩低应变检测现
场采集与结果判定的建议。
关键词:完整性检测;低应变局限性;预应力混凝土管桩;综合分析方法
引言
低应变反射波法是地基基础检测的主要方法之一,适用于检测桩身混凝土的
完整性,判定桩身缺陷的程度,推断缺陷的类型和位置。随着科学技术的发展,
低应变反射波法得到了长足的发展,在工程检测中的应用愈加广泛。
一、管桩低应变法试验实例
湛江某软土区域的管桩低应变法试验项目,抽检桩总数102根,桩径
400mm~500mm,有效桩长17.0~29.0m,原第一节配桩长度8.0~12.0m,检测
时桩头已截至承台底标高,故第一节配桩长度为2.0~9.0m,桩端持力层为中粗砂。地层分布如下:杂填土,层厚约2.0m;淤泥,层厚14.3~17.4m,饱和,流-
软塑;粉质粘土,厚度3.8~8.2m,湿,可塑;淤泥质粉质粘土,层厚3.5~
15.1m,饱和软塑;粗砂,层厚3.2~5.8m。部分基桩的低应变检测信号,如图1。
图2 灌芯前后部分低应变信号曲线
试验结果表明:
(1)102根桩的速度曲线均无法识别桩底反射信号。(2)桩身存在轻微和明显缺陷的
桩数为63根,根据提供的施工记录,其中48根缺陷深度均与第一节配桩长度较符合,其中
高强预应力管桩与旋挖灌注桩技术对比分析
南充水印长滩工程高强预应力管桩与旋挖灌注桩
技术比照分析
依据过程版的地勘资料显示,南充水印长滩工程局部楼栋需要实行桩根底。目前四川地区桩根底较为常见的有旋挖灌注桩和高强预应力管桩。下文针对這两种桩的特点及本工程的适用性进展相关分析。
一、旋挖灌注桩
(1)旋挖灌注桩对地层适应性强,受地下水影响小
旋挖钻机对不同地质状况适用性较强,对于地层起伏变化较大的场地,其他成桩工艺对是否进入持力层较难推断,而旋挖成孔从起成孔的渣土就能很准确推断是否进入持力层,便于各方确认。另外旋挖成孔可以承受干成孔工艺,也可以承受泥浆护壁工艺,不受地下水影响。
(2)桩身强度高,整体性好,单桩承载力高
目前旋挖工艺成熟,清孔速度快,承受平底清孔钻头清孔彻底,能把握成渣厚度在 50mm 以内,承受水下灌注或串筒浇筑,能保证桩身混凝土强度,因此旋挖桩具有较高的单桩承载力。
(3)设备先进,适应性强
旋挖钻机移动便利,适合各种场地,定位准确,自动化程度较高,场地稍作平坦就可进入施工;在成孔过程中,钻机能自动调整桅杆及钻杆垂直度,使得桩身垂直度能得到保证,所以单根桩能作为独立桩根底。
(4)检测时间及费用
旋挖桩施工需先成孔再放置钢筋笼,浇筑混凝土,施工完毕后需养护,同条件试块强度到达 70%~80%后即可进展静载试验。依据工程阅历,一般 14 天后可以进展。旋挖桩需要进展 1、桩身完整性检测〔低应变试验〕 2、单桩竖向抗压承载力检测〔静载荷试验〕3、声波透射〔埋声测管〕4、当以中等风化及微风化岩石为桩端持力层的端承型大直径桩,无法进展单桩竖向抗压静载试验时,可承受钻芯法。
低应变法检测旋挖钻孔混凝土灌注桩的误区
2 旋 挖 钻 孔 混 凝 土 灌 注 桩 施 工 特 点
2】 塌 . 孔
程 基桩 的桩 身 完 整 性 。闪 速 炉 水 塔 为 2座 , 度 为 高
6 体 积为 10 0 1。 采 用 钢 筋 混 凝 土结 构 , 差 0m, 0 I, T 对 异 沉 降敏感 。
3 2 工程 地质 概况 .
低 应 变 法 检 测 旋 挖 钻 孔 混 凝 土 灌 注 桩 的误 区
刘冬 冬
( 徽省地质实验研究所 , 徽 合肥 安 安 200) 3 0 1
摘
要: 旋挖钻孔混凝土灌注桩是近年来新兴的在公 路桥梁和民用建筑 中较普遍使用 的一种基桩类 型。 由于成 桩工艺及 地质情
况 的影响 , 在对其进行桩身完整性检测当中存 在着某 些误区。文章从 实际检测 当中存在 的问题 出发 , 主要阐述 了低 应变法检测旋
场地位 于扬 子准 台地 下扬 子 台坳 , 贵池 一繁 昌凹 断褶束 中段 。根 据 勘 探 结果 , 场地 内 的地 基 土 , 由上 至下概 述如 下 :
坍塌 ; 成孔 后 待灌 时 间和灌 注时 问过 长 , 补浆 不及 时 。
2 2 不进 尺 .
第 ①一 层素填 土 ( )主要 由灰 土及 水 泥 、 : 碎石 等 组成 , 松 散状 态 , ①一层 杂 填 土 ( 1 : 呈 第 Ql) 主要 由 1 】
旋挖桩静载检测规范
旋挖桩静载检测规范
1、为设计提供依据的试验桩检测数量应满足设计要求,且在同一条件下不应少于3根;当预计工程桩总数小于50根时,检测数量不应少于2根。
2、为设计提供依据的试样数量不计入验收检测的抽检总数。
3、地基基础设计等级为甲级和乙级的桩基,应采用单桩竖向抗压静载试验进行承载力验收检测,检测数量不应少于同一条件下桩基分项工程总桩数的1%,且不应少于3根,当总桩数小于50根时,检测数量不应少于2根。
4、对抗拔桩和对水平承载力有要求的桩基工程,应进行单桩竖向抗拔静载试验和水平静载试验,抽检数量不应少于总桩数的1%,且不得少于3根。
5、地基基础设计等级为甲级的桩基,低应变检测数量为100%。
6、地基基础设计等级为乙级和丙级的桩基,评价混凝土灌注桩桩身完整性采用低应变时,抽检数量不应少于同条件下总桩数的50%,且不得少于20根,每个承台抽检桩数不得少于1根;对柱下四桩或四桩以上承台的工程,抽检数量还不应少于相应桩数的50%。评价预制桩桩身完整性采用低应变时,抽检数量不应少于同条件下总桩数的30%,且不得少于20根,每个承台抽检桩数不得少于1根;对柱下四桩或四桩以上承台的工程,抽检数量还不应少于相应桩数的30%。
浅谈低应变法在建设工程桩基检测中的局限性
浅谈低应变法在建设工程桩基检测中的局限性
摘要:建筑工程施工涉及到众多内容,作为工程建设的基础环节,工程桩基质
量高低很大程度上决定了后续施工质量。为了保证工程桩基质量,应提高桩基检
测重要性,选择合适的检测方法,而常见的低应变法实际应用存在一定局限性,
检测结果与实际情况存在偏差,需要进一步结合地质条件、施工记录来综合评估,以便于充分了解工程桩基施工质量。本文就建设工程桩基检测中低应变法的应用
进行探究,结合实际应用情况来分析实际应用的局限性。
关键词:建设工程;低应变法;桩基检测;局限性;检测方法
城市化进程不断加快,我国的建设工程规模不断扩大,由于工程类型多样,
致使工程建设活动愈加复杂,容易受到多种因素影响到工程质量。在建设工程施
工中,桩基检测作为一项重要工作,有助于及时发现桩基中的缺陷和不足,并寻
求合理措施有效改进,在提升桩基承载力的同时,为后续施工活动开展奠定基础。常规的桩基检测方式以低应变法为主,由于桩基是一种较为隐蔽工程,地下情况
复杂、多变,采用低应变法操作便捷,测试速度快,成本较低,广泛应用中取得
了可观成效。但是,随着当前建设工程施工难度增加,低应变法在桩基检测中暴
露出一定不足,还有待进一步优化创新。
一、低应变反射波法的原理
低应变反射波法的应用原理,是通过桩顶部竖向激振,形成弹性波,沿着桩
柱逐渐朝着下层传播,如果桩身存在质量缺陷,明显会呈现出波阻抗差异变化,
形成反射波。桩顶部的传感器接收反射波,经过一系列放大、滤波处理过程,识
别桩身不同位置的反射信息,依据特定公式和程序计算桩柱的波速,用于检测桩
QC成果报告在岩溶区提高旋挖灌注桩合格率
制表人:邓维良
制表时间:2012/07/20
根据调查表绘制排列图如下:
制表人:余伟
制表时间:2012/07/20
五、目标设定
5.1.活动目标
通过QC活动把垂直度、沉渣厚度、断桩、塌孔、钢筋笼质量、
混凝土质量控制在允许范围内,使管棚合格率达到96%以上。
依据:经过对拟定两个主要问题进行数据分析:现状调查共检查 了432个点,不合格83个点,合格率为(432- 83)÷432×100%=80.78%
2、效果检查:编制好较有针对性的作业指导书,难点、重点细化,现
场管理人员、操作人员能掌握具体细节,随时在现场可对操作人员进行
指导。
实施二:1.最大程度预防塌孔,钢护筒焊接跟进
根据本工程现有的成孔记 录和施工经验,杂填土的剥落 在成孔时更易引起塌孔,采用 如下方法来预防: 1、钻孔前将规格长3m,厚 8~12cm的两节护筒进行焊接, 埋设后可阻挡杂填土剥落; 2、成孔时还应始终保持一定的 水头高度,孔内水位高于地下 水位不小于1.5-2.0m。 现场焊接好的钢护筒
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序 号 8
末端因素
确认 方法 现场检查
确认过程 钢筋笼吊放时,其中心轴和 桩孔中心轴线偏差较大 导管有拔空、掉管现象
确认人
确认时间
2012-6-9
是否 要因
旋挖灌注桩检测方案
1、工程概况
XXX,旋挖桩共119根,根据入岩深度及承载力不等分两种桩型:ZH1型桩桩径为1000mm共90根,ZH2型桩桩径为1200mm共29根,平均桩长约12.0m,ZH1型桩要求入中风化泥质粉砂岩3.0m,单桩竖向承载力特征值为4600KN;ZH2型桩要求入中风化泥质粉砂岩3.6,单桩竖向承载力特征值为6250KN。桩身混凝土为水下混凝土,强度等级为C30。
2、编制依据
(1)国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106-2014);
(2)广东省标准《建筑地基基础检测规范》(DBJ 15-60-2008);
(3)关于建筑工程地基基础检测工作的相关通知;
(4)工程施工图纸;
3、检测方法
3.1 桩身完整性检测:根据相关规范要求和工程实际情况,本工程采用低应变法及钻心法检测桩身结构完整性,
3.1.1 低应变法检测:采用低应变法检测桩身完整性时,柱下三桩或三桩以下承台,每承台抽检桩数不得少于1根;柱下四桩或四桩以上承台抽检桩数不应少于相应总桩数的30%,且抽检总桩数不得少于20根,本工程需用低应变法检测48根。
3.1.2 钻心法检测:采用钻心法检测桩身完整性时,抽检数量不应少于总桩数的10%,且不得少于10根。钻心法检测时,桩径小于1.2m的桩,不得少于1孔;桩径为1.2m~1.6m的桩,不得少于2孔,本工程需钻心法检测12根。钻心法检测时,根据基桩混凝土材料用骨料粒径,采用液压操纵钻机于距检测桩中心10cm~15cm处以φ110mm合金钻头开孔,钻孔采用外径91mm金钢石钻头钻进取芯。钻取的芯样按先后顺序编号排放,并对所钻取的芯样长度、状态、混凝土的胶结情况等进行详细的记录描述。为了检查桩底沉渣情况,钻穿桩底后,应钻入桩底基岩达到设计要求,并取芯样,观察记录桩底沉渣。每根钻芯桩按规范取混凝土芯样和桩底岩芯样进行单轴抗压强度试验。
深基坑旋挖桩工艺流程及施工过程控制要点
深基坑旋挖桩工艺流程及施工过程控制要点
一、工艺流程及施工过程控制要点
1、旋挖机施工工艺流程
旋挖钻机成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土,并直接将其装入钻斗内,然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土,这样循环往复,不断地取土卸土,直至钻至设计深度。对粘结性好的岩土层,可采用干式或清水钻进工艺,无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层或有地下水分布,孔壁不稳定,必须采用静态泥浆护壁钻进工艺,向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。
施工工艺流程主要分为以下七点:
1)桩基定位:根据勘测单位提供的水准点及测量控制网弓I测,在轴线的延长线上做点,桩施工过程中对现场测量控制点进行校核,并做好有效保护。
2)埋设护筒:护筒中心线对准测定的桩位中心,严格保护护筒的垂直度,确保其中心线与桩中心重合;护筒固定正确位置后,用粘土回填夯实以保证其垂直度。
3)桩机就位:钻机安装就位后,应将钻头中心对准桩位中心,确保施工中不发生孔位偏移。(旋挖钻机一般都带有定位后的锁定功能,只要钻机不整体移位,钻杆可以自由旋转,经操作手的操作,就会仍对准原定桩位中心。)
4)成孔:利用泥浆箱和泥浆池配合使用,采用人工(采用泥浆泵搅拌造浆,泥浆采用钠基或钙基膨润土制作,掺量按泥浆比重的要求进行换算或用泥浆比重仪控制即可。)搅浆护壁成孔,泥浆比重应根据具体底层条件而定,根据试桩及施工经验确定各层地层条件下的钻进参数(泥浆比重选取范围一般为1.05〜LlO之间);成孔后对孔
径、孔深、沉渣、泥浆比重等各项指标进行检查。(旋挖钻孔最大的优势就是泥浆可以反复利用,第一次造浆后,以后做适当补充即可)
低应变法受地质条件及施工工艺影响浅析
低应变法受地质条件及施工工艺影响浅
析
摘要:近年来,随着世界多极化发展,经济一体化推进一个国家要在国际舞
台上站稳脚跟,取得政治上的优势,必须拥有雄厚的整体实力。铁路作为国民经
济的大动脉、国家的基础设施和大众化的交通工具,其发展模式和速度不仅仅是
个经济问题,更重要的是它体现着政治力量,特别是高速铁路对提高国家与民族
政治影响力国民自信度有巨大的作用。所以想要做好铁路工程建设工作,工程质
量检测十分重要,对此,本文针对铁路工程基桩检测受地质条件的影响及实际应
用进行深入的分析希望可以为相关从业人员提供给一定的依据与建议。
关键词:低应变法,铁路工程,地质结构,实际应用
引言
随着铁路对,我国交通经济国家发展的作用不段加强。国家对铁路工程项目
高标准、高质量的要求加强。高速铁路作为我国国民的主要出行方式,其交通的
稳定性和安全性是不可忽视的。工程质量检测过程中所遇到的不同地质结构、施
工方式、客观条件等较为复杂的情况,对工程检测影响较大。对此,在建设铁路
工程过程中,提高检测人员现场实际检测水平十分重要,才能对铁路工程基桩质
量进行严格的把控避免误判、漏判,认真做好检测工作,确保高速铁路工程质量。
一、低应变法基本原理及现场检测
1、检测目的
判定桩身完整性类别,检测桩身缺陷及其位置[1]。
2、检测范围
范围:一般检测桩径<1.8m,桩长≤40m;普通混凝土灌注桩、混凝土预制桩、抗滑桩、预应力管桩[1]。
3、检测原理
低应变法是以一维波动方程为理论基础的。其基本原理是:在桩顶进行竖向
激振,产生的弹性纵波沿桩身向下传播。当波在传播过程中遇到桩身内存在的明
旋挖钻孔灌注桩检测方案
旋挖钻孔灌注桩检测方
案
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
会签页
溢彩家园工程基桩检测方案
一、工程概况
(一)、设计概况
1、中山市溢彩家园工程场地东面接近富康路,南面为龙腾路,西面为名门家具城,北面为龙凤路,建筑面积:平方米,本工程主楼25/31层,裙楼二层(商铺),有地下车库,地下二层,人防工程建筑面积为平方米,采用钢筋混凝土框架结构形式,基坑开挖深度约8/11米。采用旋挖钻孔灌注桩施工,桩径分别为800mm,1000 mm,1200 mm,1400 mm,1500 mm,1800 mm,2000 mm,混凝土强度等级C35,桩长约7--
20m,总共303根,如按平均每根桩长米计算,其总工程量约4091米。
2、设计要求桩端持力层为中风化花岗岩,要求桩端打入持力层不少于 m,持力层厚度不少于3 m,纯地下室部分采用筏板基础,筏板基础部分持力层为全风化花岗岩,要求地基承载力特征值不少于300kpa。
(二)、工程地质情况
根椐本工程岩土详细报告可知:场地面下约米为填土层,褐灰色,松散,稍湿,主要由粘性土、石英砂和少量碎石块组成土质不均;约-1米为淤泥质土,灰黒色,流塑,饱和,染手,微含有机质,局部夹薄层粉砂;约-5米粗砂,浅灰色、灰白色、浅黄色,稍密-中密,饱和,砂粒成分主要为石英,次棱角状,分选差,级配良好;约-13米地方为全风化花岗岩,褐黄色,原岩结构可认,岩芯风化呈坚硬土状,水浸崩解;约在-18米为强风化花岗岩,岩体风化强烈,裂隙很发肓,岩芯呈半岩半土状,岩块手折可断;根据工程地质斟察资料,嵌岩深度深浅不同。中风化花岗岩一股呈灰白色,裂隙很发肓,岩质较硬,岩身较完整,呈短柱状,局部块状。根据以上地质及目前基坑支护的情况,经有关单位讨论确定,本工程桩采用旋挖钻孔灌注桩施工,旋挖钻孔灌注桩最主要的优点是:减少周边环境影响、施工快捷减少振动、提高基坑及周边建筑物的安全系数,且入岩值能100%达到设计要求。
浅析基桩低应变检测常见缺陷的波形特征
浅析基桩低应变检测常见缺陷的波形特征
作者:刘琳
来源:《科学与财富》2016年第07期
摘要:本文通过对基桩低应变法实测波形曲线的分析,说明桩身缺陷的波形特征。
关键词:基桩;低应变法;缺陷;波形特征
1 前言
基桩低应变检测因其机理清晰、测试方法简便,成果较可靠,并且成本低、检测比例大、效率高、便于对桩基工程进行普查等特点而受到工程界的欢迎。然而,由于其方法本身的局限性,如测试“盲区”的问题(一般认为距桩顶1-1.5倍桩径为测试“盲区”)、大直径桩高频干扰的问题、嵌岩桩的问题等,在判断桩身缺陷时往往有一定的难度。而桩身存在较严重缺陷时将导致桩身的承载力明显降低,达不到设计要求,给整个工程带来很大的安全隐患。所以,对桩身缺陷的判定具有重要的工程实际意义。
2 检测技术要求
为了保证检测质量,受检桩混凝土强度应达到规范要求(混凝土强度至少达到设计强度的70%,且不小于15MPa)。
2.1桩头的处理
为了确保检测时应力波的正常传递,桩顶的混凝土质量应能代表桩身混凝土质量。检测前对于灌注桩应凿去桩顶浮浆、松散或破损部分,桩顶表面应平整干净且无积水,桩头部分桩身截面不规则时,也应将截面不规则部分凿除后进行检测。对于预应力管桩,当端板与桩身混凝土之间结合紧密时,可不进行处理,否则应锯掉后检测。
2.2传感器的选择与安装
加速度传感器不仅具有良好的幅频特牲,而且具有良好的相频特牲,所以测试最好选用加速度传感器。同时传感器安装的好坏对测试效果的影响很大,理论上传感器与桩面连接越紧密,与桩面之间的接触刚度越大,传递的特性就越好,测试信号也越真实。此外,激振点与传感器安装点的位置也很重要,对于灌注桩,锤击点在桩顶中心,传感器安装点与桩中心的距离宜为桩半径的三分之二,这样可以有效的减少大直径桩的高频干扰;对于预制管桩,锤击点与传感器安装点宜为桩壁厚的二分这一处,锤击点、传感器安装点与桩顶中心构成的平面夹角宜为90度。
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关于低应变法检测旋挖灌注桩的分析摘要:本文作者结合工程实例,通过对某商住楼基桩动测波形畸形异常进行分析。采用低应变法检测基桩静载荷试验及机理分析,论述了旋挖灌注桩检测在工程应用中应注意的问题。
关键词:旋挖灌注桩;低应变法检测;静载荷试验;机理分析;
0.前言:
在桩基检测中,桩基的检测方法有直接法和半直接法,直接法包括静载试验(抗压、抗拔、水平)和钻芯法;半直接法包括低应变、高应变和声波透射法。而这些方法中由于低应变检测法具有检测速度快、费用低和检测覆盖面广的优点,已成为基桩完整性检测中最为广泛的应用方法。
1.工程概况
某商住10#楼位于其该市内东区,场地为新近填土,拟建筑物为18层全框架结构住宅楼,桩基础采用旋挖灌注桩,总桩数99根,桩径φ1000mm、φ1200mm,桩长约7.1m~17.8m,桩端持力层为中等风化泥岩,桩身材料采用c25砼。该场地自上而下土质情况见表1:
表1场地自上而下土质情况
序号土质厚度
1 填土松、湿、层厚(1.7-3.5)m
2 粘土层厚(0.90~3.3)m
3 淤泥层厚(0~3.0)m
4 淤泥质粘土层厚(0~3.4)m
5 粉质粘土层厚(0~4.8)m
6 强风化泥岩揭示厚度(1.8~6.0)m
7 中风化泥岩最大揭示厚度为3.6m
2.低应变法检测
受甲方委托,我单位分别于2009年5月13日和21日对该商住10#楼桩基进行基桩低应变法检测,两次共检测99根桩,均发现该工程大部分基桩动测波形均畸形异常,见图1,时域波形直达波畸形异常,有些桩还没有明显桩底反射。现场据监理和施工人员反映,该工程桩顶标高比原设计标高提高了50cm,可能因桩顶浮浆未砍到位,桩顶浅部砼密实度较差所致,建议继续砍桩50cm后再检测,但我们查看了桩头,其砼密实度与强度均较好,不可能是砼强度低引起的波形异常;另了解到该工程桩水泥用量比正常多用了百来吨。
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图13#、21#、45#、52#、63#、77#桩低应变动测波形
3.静载荷试验
该工程选了三根工程桩做静载荷试验,三根桩静载荷试验在最大试验荷载下累计沉降均小于10mm,详细结果见表2。
表2静载荷试验情况
桩号桩径(mm)桩长(m)最大试验荷载(kn)最
大试验荷载下桩顶沉降(mm)残余变形(mm) 单桩竖向极限承
载力(kn)
21 1000 13.00 3500 8.23 6.36 ≥3500
45 1200 12.00 3850 8.36 5.63 ≥3850
63 1000 12.15 3500 8.79 6.39 ≥3500
根据静载荷试验情况,认定该工程的承载能力均良好,排除了不良桩身缺陷引起的动测波形畸变因素。
4.现场开挖验证
根据动测、静载资料分析,我们建议委托方对典型波形的3#、52#、77#桩进行开挖验证。开挖结果情况如下:3#桩开挖深度2.00m,发现桩顶面以下0.5m至1.2m处呈东西两侧大鼓肚状况,最大鼓肚直径约1700mm,1.2m以下恢复正常桩径;63#桩开挖深度2.6m,发现桩顶面以下1.8m至2.5m处呈南侧大北侧小鼓肚状况,最大处桩径达1600mm,2.5m以下恢复正常桩径;77#桩开挖深度3.6m,发现桩顶面以下2.4m至3.2m处呈单边葫芦状鼓肚,最大处直径达1500mm,3.2m以下恢复正常桩径。
5.综合分析
该工程施工桩型为旋挖桩,从现场观察和地质资料分析,土层表层为新近填土,层厚1.7~4.8m,其主要成份为砂质粘性土、淤泥、建筑垃圾及少量生活垃圾,第二土层为粘性土。
由此可见,由于该场地表层为新近回填土,结构较松软,旋挖桩施工过程虽然进行了泥浆护壁,但灌注水泥量大大超量,桩身浅
部充盈度较大,故造成桩身浅部扩径、鼓肚等畸变现象。
根据动测、静载、开挖资料综合对比,21#静载试桩动测曲线与52#桩类似,均有微弱桩底反射(见图1),45#静载试桩动测曲线判为ⅰ类桩,63#静载试桩动测曲线表现为浅部轻微缺陷,为ⅱ类桩。
综合考虑以上因素,认为该工程基桩其动测波形畸变、比较复杂,反映浅部大鼓肚、磨菇状、葫芦状扩径等桩身畸形,但不影响桩的使用承载力,桩身质量仍为合格桩。
6.机理分析
众所周知,低应变法的理论基础以一维线性弹性杆件数学模型为依据,并要求受检桩必须符合等截面、均匀、各向同性、连续细长弹性杆件的基本假设,假定桩在变形时横截面保持为平面,沿截面有均布的轴向应力。否则会造成波形畸变。
当桩浅部存在有严重缺陷时,由于缺陷以上桩段变成短桩,可将其视为单一刚性质量块mb,在缺陷位置处引入弹簧kb和阻尼器ηb,并假定下部的桩段静止不动,采用“质—弹—阻”模型可求其自身响应。
其方程解为:
式中:
fm为严重缺陷诱发的固有频率,实测信号表现为单一的大低频和较高幅值。
由于受桩周土约束、激振能量、桩身材料阻尼和桩身截面阻抗变化等因素的影响,应力波从桩顶传至桩底再从桩底反射回桩顶的
传播为一能量和幅值逐渐衰减过程。若桩身截面阻抗多变或变幅较大,往往应力波尚未反射回桩顶甚至尚未传至桩底,其能量已完全衰减或提前反射,致使仪器测不到桩底反射信号。
当灌注桩桩身截面呈渐变或突变,在阻抗突变处的一次或二处反射常表现为类似明显扩径、严重缺陷或断桩的相反情形,如果单纯凭动测波形判断结果,易造成误判。如本工程扩径桩型表现为相反的缩径波形。
对于桩身不同类型的缺陷,低应变测试信号中主要反映出桩身阻抗减小的信息,缺陷性质往往较难区分。
3.认识体会
该工程已竣工,沉降察建筑物最终沉降量很小,也无其它异常情况发生,说明基桩检测结果的判断是客观的,通过本工程的分析,得出如下几点体会:
(1)桩顶测试条件和桩头处理好坏直接影响测试信号的质量。因此,要求受检桩桩顶的砼质量、截面尺寸应与桩身设计条件基本等同。灌注桩应凿去桩顶浮浆和松散、破损部份,并露出坚硬的砼平整表面。
(2)对于大直径旋挖灌注桩,用低应变法检测时,由于受尺寸效应的影响,应多增加检测点数量,每个检测点有效信号数不宜少于3,通过叠加平均提高信噪比,剔除干扰信号,确保采集到有效信号。
(3)对于大直径旋挖灌注桩,用低应变法检测时,不能单纯地