桩基检测方法及对比分析

桩基检测方法及对比分析

摘要:近些年,国内建设和交通事业均得到了飞速地发展,高层建筑和交通运输桥梁越来越多,桩基处理也就愈发广泛,成桩方法多达20多种,从建设项目安全性角度出发,对桩基工程的质量检测技术也不断涌现,并应用到实际的工程之中。本文结合实例对工程中较为常见的静力试桩法以及动力试桩法这两大类桩基检测技术进行分析与对比。

关键词:桩基检测质量检测方法检查

1 问题提出

随着建设事业的发展,成桩工艺也得到了飞速地发展,目前已有20多种成桩技术,随之而来的是对成桩质量和各个单桩承载力的检测技术要求,目前随着物理学的发展,桩基检测技术也有了很大的提升,从目的性角度出发,桩基检测技术主分为两大类,即成桩质量检测与桩基承载力检测。而目前最常用的方法又可以有静力试桩法和动力试桩法这两种。本文就静力试桩法和动力试桩法这两种。

2 静力试桩检测法

2.1 应用价值分析

从静力试桩法桩基检测实践经验来看,该方法有着直观形象、科学可靠等等优点,在桩基承载力的检测实际中以钻芯试验法和静荷载试验法这两种静力试桩法桩基检测最为常见,从测试的结果来看,其可

靠程度非常高,通常作为评定标准,这是目前应用动测技术所不能完全代替静的。

2.2 存在的缺陷分析

从工程实践经验来看,静力试桩法桩基检测方法的缺点主要表现在费时且费力,检测费用高,还会受到场地的限制等缺点使得静力试桩法在实际的检测应用过程中受到一定程度的制约。以钻芯法为例,该检测工艺采用的是微破损或者是局部破损的检测方式,具有很强的科学性、直观性和实用性,实践经验表明该检测工艺特别适用于大直径桩,不过其缺点也是比较突出的,笔者在实践中将其缺点归纳如下。

(1)在具体的实践对局部缺陷或水平裂缝实施检测的过程中,利用钻芯法进行检测,测试结果的准确度不是太高。

(2)在运用钻芯法对灌注桩实施检测时,必须要通过钻取的方式才能取得芯样,如此一来势必造成工程实体的局部受到破坏,有可能影响到结构的稳定性。

(3)钻芯法在具体的实践过程中,由于所要用到的设备比较庞大、操作上比较费时、检测价格昂贵,所以造成了工程检测成本相对较高。

由于上述缺点的存在,所以通常并不是统统都用钻芯法的,一般是与其他检测方法配合使用,如果发现桩身出现了较为严重的缺陷反射,那么此时借助于钻芯法进行验证。

2.3 工程案例

例如:某工程的基桩,桩径大小为1.20m,长为25m,桩身选择的混凝土等级是C25。首先借助于低应变检测方式对桩基进行检测,在结果中发现其中的一根抗波形出现了异常:在位于5.4m的位置上有较为严重的周期性缺陷反射,同时桩底反射看不到。针对这种情况,工程上借助于钻芯法对桩身的质量进行了进一步的验证,在桩身上钻取了2个深为7m的孔,取出芯样,并通过分析最终验证到:在位于5.2m～5.6m的区域内夹有大量的泥沙。

3 动力试桩检测法

大量理论分析和实验结果显示,动力试桩检测法在应力波理论和振动理论的基础上,借助于先进的微电子仪器得到信号,加上先进信号处理技术对桩基进行检测的方法,从物理角度进行区分,通常分为低应变动力试桩法(LST)和高应变动力试桩法(HST)两种方式,与静力试桩检测法相比,其有着设备轻便、测试快捷,且检测费用低等等优点。

3.1 LST法

(1)应用价值分析。

环顾当下国内的检测实际,通常是借助于低应变动测法来检测桩身的完整性,其原理上主要是反射波原理和振动原理。从目前国内具

体的测试实践应用来看,方法上的形态还是比较多的,有稳态机械阻抗法和共振法、动力参数法;瞬态激振的瞬态动力法;水电效应法和超声脉冲法等等。

从实践经验来看,采用该检测方式中的超声脉冲法特别适用于在重要工程中对大直径的长桩进行检测。

(2)工程案例。

例如借助于FD—P204型动测仪在一次桩基的实际检测中,测得如下两个典型的波形。

横坐标是波的传播时间,纵坐标是电压的变化,从图1所给的测试波形来看,从图形的振幅和波形图进行分析很明显地可以发现该基桩只有在桩底部位存在明显的反射,整个波形曲线相当的平滑,在桩身处并未出现异常的同相反射,因此可以判断出该桩的质量比较好、桩身结构是完整。从如图2的图形分析,可以发现该波形在桩底部位不存在明显的反射,通过时域分析发现与桩顶相距1.2m的地方出现波阻抗减小的反射界面,平均波速比完整桩平均波速稍微低一些,可以判断该处缺陷为轻微离析,而不是缩颈。

3.2 高应变动力试桩法

(1)应用价值分析。

高应变动力试桩法有凯斯法和波形拟合法两种,两种方法试验过

程和采集的信号相同,两种方法在应用过程中各自的优缺点还是明显的,前者可以做到实时分析,能快速地对桩身完整性和单桩极限承载力做出估计,不过要凯斯阻尼系数的制约,后者不依赖于凯斯阻尼系数而且测试的精度很高,不过计算复杂。

(2)工程案例。

某工程利用钻孔灌注桩:桩长60m,桩径是1.50m,桩身的混凝土强度是C25,期28天,运用低应变10kg力棒敲击,可以测得缺陷位置明显,但桩底反射不清晰,不能很好的确立解决方案。数天后再用高应变检测,测试得到了桩底反射清晰,分析有缺陷,但对不影响承载力。凭借高应变检测的报告,施工中没有对该桩进行事故处理。

4 结语

在桩基检测中,除上面说的常规检测方法外,地质雷达也是不错的探测方法,对于桩基有缺陷的部位,运用CT成像的检测方法,能够较准确地测得缺陷的尺寸大小以及空间上的分布,而且快速使室内计算的工作量大幅减少。

参考文献

[1] 周兴平.基桩检测技术的研究现状与展望[J].土基工程,2005(6):181～183.

[2] 伍鹏,徐云.工程桩基不同检测方法的检测结果比较[J].山西建筑,2006,32(6):89291.

[3] JGJ/T 93—95,基桩低应变动力检测规程[S].