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摘 要:桩基施工质量可以确保上部结构的稳定性、安全性。但桩基质量需要经过严格的质量检测,而钻芯法检测技术可以准确的检测出桩基础的完整性。文章主要针对桩基础的钻芯法检测技术做简要的阐述。
关键词:桩基础;完整性;钻芯法;稳定性
0引言
在现代建筑工程施工中,基础施工质量对建筑结构的稳定性起关键性的作用,由于桩基础可以将上部结构传递下来的荷载传递到地基持力层,以确保建筑上部结构的稳定性。特别是对承载力较差的地基,使用桩基础可以很好的加固地基,确保桩基础的施工质量。但是多数桩基础混凝土浇筑在地下进行,无法直接确保桩基础的施工完整性,因此需要采取有效地完整性检测技术,确保桩基础施工质量满足设计要求,以保障上部结构的稳定性。
1 桩基础施工中常见的质量问题及成因
众所周知,桩基础处于地下环境中,这就导致在桩基础施工阶段很难直接检测其施工质量,同时桩基础施工质量受多方因素的影响,易导致桩孔偏斜、缩径、断桩等病害,影响桩基承载力性能。下面针对桩基础的施工病害做简要的阐述。
1.1桩基顶部施工质量不达标
在桩基础混凝土浇筑施工中,其顶部混凝土浇筑施工最容易出现质量问题,若导管隔水球密封效果不好、孔底钻渣较多,则会造成桩基础顶部混凝土中夹杂较多的钻渣,不仅影响桩基顶部的混凝土抗压性能,且影响桩基标高。如果桩基顶部混凝土中夹杂钻渣超过一定范围时,则会造成桩顶混凝土分层现象。同时,若桩基础顶部预埋钢护筒,没有严格按照设计规范的基本要求,同样会造成桩基顶部施工質量存在较大的缺陷。
1.2桩基位置偏差较大
在桩基础钻孔施工过程中,常出现孔位出现偏差,导致桩基承载特性出现下降。究其原因,主要是因为在钻孔桩机位置出现偏差。同时,若桩基孔位测量放线出现偏差,且在后续桩基施工中未进行桩基复测,则会导致在钻孔时出现偏差。此外,若桩基的沉桩施工工艺较为落后,无法满足现代桩基施工精度的要求同样会造成桩基出现倾斜问题。
1.3桩基断桩
在桩基础施工完成后,在桩基成桩完整性检测中,常检测出桩基断桩问题,根据笔者多年施工经验可知,导致桩基础基出现断桩的因素较多。例如,孔径倾斜超过一定的范围造成桩基断桩现象。同时,若桩基浇筑混凝土时密实度较低,或夹杂较多的钻渣,则会造成桩基断桩问题。
1.4孔口高程的误差
根据笔者多年施工经验可知,引起孔口高程误差的主要原因有两方面:第一是由于施工场地在施工过程中废渣堆积在孔口附近,造成地面高程逐渐升高,孔口高程出现变化造成的偏差;第二,由于在地质勘查结束后在场地回填时,计算孔口高程时疏忽而导致孔口出现误差。
1.5钻孔垂直度不满足设计要求
在钻孔施工中,易出现钻孔垂直度不满足设计要求。究其原因,主要原因如下几点:第一,钻杆出现明显弯曲,钻杆接头间隙增大,从而造成钻孔出现偏斜;第二,场地平整度较差,或场地土质稳定性较差,在钻机振动中地面出现沉降,造成钻孔出现偏斜问题;第三,在钻机钻进中遇到软硬土层交界面,钻机压力过大造成钻头受力不均匀,而出现钻孔偏斜。
2桩基础的钻芯法检测技术
2.1钻芯法检测技术
钻芯检测法主要应用在钻孔灌注桩施工的质量检测中,其是应用钻芯机钻取桩基础检测芯样,并通过对芯样进行相关检测,以此来判别桩基础的混凝土强度、完整性、桩底浮渣等桩基础参数是否满足设计方案。
2.2钻芯检测的试验设计
(1)检测因素的确定。在对桩基础的钻芯取样检测中,主要检测桩身混凝土的抗压强度是否达标,而取样涉及到取样的外观质量、取样位置、钻芯直径等多种因素有关。然而不同因素对桩身混凝土强度的影响程度不同,为了钻芯检测准确的检测出桩基础的完整性,需要分别对这些因素一一试验分析,从而减少对检测结果的影响程度。
(2)钻芯取样方案的确定。在钻芯取样检测时,需要根据桩基础的完整性、芯样的外观质量等进行多种试验方案,并对钻芯的结果进行统计分析,从而确定一个具有代表性的取样检测方案。
2.3钻芯检测桩基础工程案例
(1)工程背景
某工程的桩基础采用钻芯法检测技术,本次试验共抽检6根桩基,桩号分别为4、57、69、91、131、156,其检测桩的设计施工资料如表1所示,每根桩钻取一个孔,本次钻芯试验总进尺为279.79m,取混凝土芯样21组进行
(2)检测仪器设备及芯样
本次钻芯法检测设备采用北京探矿厂生产的XY-1A-4型高速液压钻机,101mm单动双管金刚石钻具。
(3)检测结果
4号桩:0.0~21.90m混凝土芯样连续、完整呈柱状,节长0.15~1.57m,表面较光滑,混凝土胶结较好,粗细骨料分布基本均匀,端口吻合。在21.90m处遇到钢筋笼主筋,无法钻进,故终孔。抽检混凝土芯样强度代表值为61.6MPa。
57号桩:0.0~30.77m混凝土芯样连续、完整呈柱状,节长0.30~1.56m,表面较光滑,混凝土胶结较好,粗细骨料分布基本均匀,端口吻合。抽检混凝土芯样强度代表值为59.5MPa,桩底无沉渣。30.77~34.10m中风化粉砂质泥岩,红褐色,岩芯呈短柱状、块状,岩质较软。
69号桩:0.00~10.76m混凝土芯样连续、完整呈柱状,节长0.45~1.56m,表面较光滑,混土胶结较好,粗细骨料分布基本均匀,断口吻合。10.76~13.88m钻遇钢筋笼主筋,于13.88m处无法钻进,故终孔。抽检混凝土芯样强度代表值为59.0MPa,
91号桩:0.00~7.77m混凝土芯样连续、完整呈柱状,节长0.12~1.57m,表面较光滑,混土胶结较好,粗细骨料分布基本均匀,断口吻合。于7.77m钻遇钢筋笼主筋,无法钻进,故终孔。抽检混凝土芯样强度代表值为61.8MPa。
131号桩:0.00~29.10 m混凝土芯样连续、完整呈柱状,节长0.03~1.57m,表面较光滑,混土胶结较好,粗细骨料分布基本均匀,断口吻合。抽检混凝土芯样强度代表值为59.2MPa.
3结束语
综上所述,为了确保桩基施工质量,需要对桩基的完整性进行质量检测。而钻芯法检测技术,操作方便,检测精度高,具有代表性,可以准确的检测出桩基的混凝土抗压强度、桩底沉渣、粗细骨料分布状态等,保障上部结构的稳定性。
参考文献:
[1] 李鹏.浅论钻芯法在桩基础检测中的应用[J].建筑工程技术与设计.2014(05).
[2] 吕伟.钻孔取芯法检测桩基础质量[J].技术与市场.2012(05).
[3] 周耀泉. 浅析桥梁桩基工程中钻芯检测法的应用[J]. 科技风.2009(10).
关键词:桩基础;完整性;钻芯法;稳定性
0引言
在现代建筑工程施工中,基础施工质量对建筑结构的稳定性起关键性的作用,由于桩基础可以将上部结构传递下来的荷载传递到地基持力层,以确保建筑上部结构的稳定性。特别是对承载力较差的地基,使用桩基础可以很好的加固地基,确保桩基础的施工质量。但是多数桩基础混凝土浇筑在地下进行,无法直接确保桩基础的施工完整性,因此需要采取有效地完整性检测技术,确保桩基础施工质量满足设计要求,以保障上部结构的稳定性。
1 桩基础施工中常见的质量问题及成因
众所周知,桩基础处于地下环境中,这就导致在桩基础施工阶段很难直接检测其施工质量,同时桩基础施工质量受多方因素的影响,易导致桩孔偏斜、缩径、断桩等病害,影响桩基承载力性能。下面针对桩基础的施工病害做简要的阐述。
1.1桩基顶部施工质量不达标
在桩基础混凝土浇筑施工中,其顶部混凝土浇筑施工最容易出现质量问题,若导管隔水球密封效果不好、孔底钻渣较多,则会造成桩基础顶部混凝土中夹杂较多的钻渣,不仅影响桩基顶部的混凝土抗压性能,且影响桩基标高。如果桩基顶部混凝土中夹杂钻渣超过一定范围时,则会造成桩顶混凝土分层现象。同时,若桩基础顶部预埋钢护筒,没有严格按照设计规范的基本要求,同样会造成桩基顶部施工質量存在较大的缺陷。
1.2桩基位置偏差较大
在桩基础钻孔施工过程中,常出现孔位出现偏差,导致桩基承载特性出现下降。究其原因,主要是因为在钻孔桩机位置出现偏差。同时,若桩基孔位测量放线出现偏差,且在后续桩基施工中未进行桩基复测,则会导致在钻孔时出现偏差。此外,若桩基的沉桩施工工艺较为落后,无法满足现代桩基施工精度的要求同样会造成桩基出现倾斜问题。
1.3桩基断桩
在桩基础施工完成后,在桩基成桩完整性检测中,常检测出桩基断桩问题,根据笔者多年施工经验可知,导致桩基础基出现断桩的因素较多。例如,孔径倾斜超过一定的范围造成桩基断桩现象。同时,若桩基浇筑混凝土时密实度较低,或夹杂较多的钻渣,则会造成桩基断桩问题。
1.4孔口高程的误差
根据笔者多年施工经验可知,引起孔口高程误差的主要原因有两方面:第一是由于施工场地在施工过程中废渣堆积在孔口附近,造成地面高程逐渐升高,孔口高程出现变化造成的偏差;第二,由于在地质勘查结束后在场地回填时,计算孔口高程时疏忽而导致孔口出现误差。
1.5钻孔垂直度不满足设计要求
在钻孔施工中,易出现钻孔垂直度不满足设计要求。究其原因,主要原因如下几点:第一,钻杆出现明显弯曲,钻杆接头间隙增大,从而造成钻孔出现偏斜;第二,场地平整度较差,或场地土质稳定性较差,在钻机振动中地面出现沉降,造成钻孔出现偏斜问题;第三,在钻机钻进中遇到软硬土层交界面,钻机压力过大造成钻头受力不均匀,而出现钻孔偏斜。
2桩基础的钻芯法检测技术
2.1钻芯法检测技术
钻芯检测法主要应用在钻孔灌注桩施工的质量检测中,其是应用钻芯机钻取桩基础检测芯样,并通过对芯样进行相关检测,以此来判别桩基础的混凝土强度、完整性、桩底浮渣等桩基础参数是否满足设计方案。
2.2钻芯检测的试验设计
(1)检测因素的确定。在对桩基础的钻芯取样检测中,主要检测桩身混凝土的抗压强度是否达标,而取样涉及到取样的外观质量、取样位置、钻芯直径等多种因素有关。然而不同因素对桩身混凝土强度的影响程度不同,为了钻芯检测准确的检测出桩基础的完整性,需要分别对这些因素一一试验分析,从而减少对检测结果的影响程度。
(2)钻芯取样方案的确定。在钻芯取样检测时,需要根据桩基础的完整性、芯样的外观质量等进行多种试验方案,并对钻芯的结果进行统计分析,从而确定一个具有代表性的取样检测方案。
2.3钻芯检测桩基础工程案例
(1)工程背景
某工程的桩基础采用钻芯法检测技术,本次试验共抽检6根桩基,桩号分别为4、57、69、91、131、156,其检测桩的设计施工资料如表1所示,每根桩钻取一个孔,本次钻芯试验总进尺为279.79m,取混凝土芯样21组进行
(2)检测仪器设备及芯样
本次钻芯法检测设备采用北京探矿厂生产的XY-1A-4型高速液压钻机,101mm单动双管金刚石钻具。
(3)检测结果
4号桩:0.0~21.90m混凝土芯样连续、完整呈柱状,节长0.15~1.57m,表面较光滑,混凝土胶结较好,粗细骨料分布基本均匀,端口吻合。在21.90m处遇到钢筋笼主筋,无法钻进,故终孔。抽检混凝土芯样强度代表值为61.6MPa。
57号桩:0.0~30.77m混凝土芯样连续、完整呈柱状,节长0.30~1.56m,表面较光滑,混凝土胶结较好,粗细骨料分布基本均匀,端口吻合。抽检混凝土芯样强度代表值为59.5MPa,桩底无沉渣。30.77~34.10m中风化粉砂质泥岩,红褐色,岩芯呈短柱状、块状,岩质较软。
69号桩:0.00~10.76m混凝土芯样连续、完整呈柱状,节长0.45~1.56m,表面较光滑,混土胶结较好,粗细骨料分布基本均匀,断口吻合。10.76~13.88m钻遇钢筋笼主筋,于13.88m处无法钻进,故终孔。抽检混凝土芯样强度代表值为59.0MPa,
91号桩:0.00~7.77m混凝土芯样连续、完整呈柱状,节长0.12~1.57m,表面较光滑,混土胶结较好,粗细骨料分布基本均匀,断口吻合。于7.77m钻遇钢筋笼主筋,无法钻进,故终孔。抽检混凝土芯样强度代表值为61.8MPa。
131号桩:0.00~29.10 m混凝土芯样连续、完整呈柱状,节长0.03~1.57m,表面较光滑,混土胶结较好,粗细骨料分布基本均匀,断口吻合。抽检混凝土芯样强度代表值为59.2MPa.
3结束语
综上所述,为了确保桩基施工质量,需要对桩基的完整性进行质量检测。而钻芯法检测技术,操作方便,检测精度高,具有代表性,可以准确的检测出桩基的混凝土抗压强度、桩底沉渣、粗细骨料分布状态等,保障上部结构的稳定性。
参考文献:
[1] 李鹏.浅论钻芯法在桩基础检测中的应用[J].建筑工程技术与设计.2014(05).
[2] 吕伟.钻孔取芯法检测桩基础质量[J].技术与市场.2012(05).
[3] 周耀泉. 浅析桥梁桩基工程中钻芯检测法的应用[J]. 科技风.2009(10).