桩基础的检测与验收[详细]

桩基础的检测与验收

桩基础的施工是一个多工种,多工序的作业过程,又是一项隐蔽工程,影响施工质量的环节多,必须加强过程的严格检查与验收.通过本项目的学习,应掌握桩基础的检测内容、验收等的相关知识.

【关键词】(中英文)桩基础Pile foundation ;

检测与验收 Inspection and Acceptance

任务一桩基础检测

一、概述

桩基施工作业过程中,影响因素多,尤其是成桩的施工质量直接影响建筑的安全,因此,必须加强桩基础的检测.桩基础的检测是一项技术性很强的工作,是土木工程建设质量控制的必要手段.

预制桩施工时,桩体质量按一般结构检测即可满足要求.其承载力也可通过打桩过程测定,质量事故较少.灌注桩施工时,由于施工工序较多,往往由于管理不严,使其质量事故较多,所以桩基础的检测重点是灌注桩.

二、桩基础的检测方法

桩基础检测的方法随检测的项目情况有所不同.对沉前检测,常用方法有尺检、仪表测试、目测等方法.对沉桩过程中的检测,用方法有尺检、仪表测试、取样试验等,如对灌注桩的成孔直径可利用测局限性仪器或超声孔壁测定仪等检测,而对混凝土性能、泥浆性能等,可随施工进程采取试样,在试验室或现场测定和分析.在桩基础施工过程中,为了保证成桩的质量,检测的重点是桩的承载力与桩体的完整性.这里将作重点介绍:

(一)桩身完整性检测:

1、钻芯片法:是利用岩芯钻具从桩顶沿桩身直至桩尖下1.5倍桩径处成孔,取得岩芯或混凝土芯样.将芯样按一定得尺寸切割成试块进行强度试验,看混凝土是否达到设计强度要求.对于大直径桩除采用钻芯片法外,还可采用预埋管超声检测法检查.

2、直视法:直视法即在桩侧挖土,露出桩身以直接观察和测定桩体的质量.检查可发现桩身有无断裂、开焊、弯曲及密实度等情况.

3、超声波脉冲法:属于无损检测法,在灌注混凝土之前埋设声测管固定于钢筋笼上,利用声波在混凝土介质中传播从接受波到发射波相位得出在波幅和频率方面的变化,来判断混凝土质量缺陷情况.

4、动力无损检测法:是在桩顶施加冲击力或简谐振动力,使桩产生震动响应,利用安装在桩顶的力、速度、加速度或位移传感器接受桩土体系的响应信号,并对各种信号进行分析处理来检测桩身完整性的一类方法.

目前,在桩基动态无损检测中,国内外广泛使用的方法是应力波反射法,又称低(小)应变法.原理是根据一维杆件弹性波反射理论(波动理论),采用锤击振动力法检测桩体的完整性,即以波在不同阻抗和不同约束条件下的传播特性来判别桩身质量.

(二)桩承载力检测

目前,检测单桩承载力主要采用静载荷试验法或动载荷试验法.常利用静力荷载法测定桩的竖向及水平承载力.对于动载荷试验法测定桩的承载力原则上均属于间接法,作为一种补充.

1、静载荷试验

静载试验的目的,是采用接近于桩的实际工作条件,通过静载加压,得出一系列关系曲线,确定单桩的极限承载力,综合评定其容许承载力,作为设计依据,或对工程桩的承载力进行抽样检验和评价.该法能较好地反映单桩的实际承载力,其荷载试验有多种,通常采用的是单桩竖向抗压静载试验、单桩、竖向抗拔静载试验和单桩水平静载试验.

静载试验的要求是:预制桩在桩身强度达到设计要求的前提下,对于砂类土,不应少于7d;对于粉土和粘性土,不应少于15d;对于淤泥或淤泥质土,不应少于25d,待桩身与土体的结合基本趋于稳定,才能进行试验.就地灌筑桩应在桩身混凝土强度达到设计等级的前提下,对砂类土不少于10d;对一般粘性土不少于20d;对淤泥或淤泥质土不少于30d,才能进行试验.在同一条件下的试桩数量不宜少于总桩数的%,且不应少于3根,工程总桩数在50根以内时不应少于2根.

(1)单桩竖向抗压静载试验法

单桩竖向抗压静载试验一般采用油压千斤顶加载,千斤顶的加载反力装置可根据现场实际条件采取下列方法:

1)锚桩横梁反力装置

由4根锚桩、主梁、次梁、油压千斤顶以及测量仪表等组成(图5-44).锚桩、反力梁装置能提供的反力应不小于预估最大试验荷载的1.2~1.5倍.

图5-44 锚桩横梁静载试验装置

1-锚桩(4根);2-锚筋;3-主梁(钢横梁或倒置钢桁架);4-次梁;

5-厚钢板;6-硬木包钢皮;7-油压千斤顶;8-百分表;9-基准桩;

10-基准梁(一端固定,一端可水平移动);11-试验桩

2)压重平台反力装置

由支墩(或垫木)、钢横梁、钢锭、油压千斤顶及测量仪表等组成(图5-45).压重量不得少于预估试桩破坏荷载的1.2倍;压重应在试验开始前一次加上,并均匀稳固的放置于平台上.

图5-45 压重平台静载试验装置

1-支墩;2-钢横梁;3-钢锭;4-油压千斤顶;

5-百分表;6-试验桩;7-垫木;8-钢架或厚钢板

3)锚桩压重联合反力装置

当试桩最大加载量超过锚桩的抗拔能力时,可在图7-105所示,横梁上放置或悬挂一定重物,由锚桩和重物共同承受千斤顶加压的反力.

千斤顶平放于桩中心,当采用2个以上千斤顶加载时,应将千斤顶并联同步工作,使千斤顶的合力通过试桩中心.

为了避免加荷过程中的相互影响,锚桩(压重平台＿支墩);基准木桩与试桩之间的中心距离应符合表5-21的要求.

试桩、锚桩和基准桩之间的中心距离表5-21

反力系统

试桩与锚桩

(或压重平台支墩边)

试桩与基准

桩

基准桩与锚桩

(或压重平台支墩边)

锚桩横梁反力装

置

≥4d且≥4d且≥4d且

压重平台反力装

置

≮2.0米≮2.0米≮2.0米注:d——试桩或锚桩的设计直径、取其较大者(如试桩或锚桩为扩底桩时、试桩与锚桩的中心距不应小于2倍扩大端直径).

试压时,荷载可用放置于千斤顶上的应力环、应变式压力传感器直接测定,或采用联于千斤顶的压力表测定油压,根据千斤顶率定曲线核算荷载.试桩沉降一般