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摘要:社会发展建设过程中,伴随着先进科学技术的不断更新,在社会对现有基础设施的不断更新换代的过程中,有效的完善各基础设施的建设以及更新将有利于我国发展以及社会整体的建设。桩基工程作为社会发展过程中一种先进的应用技术,其广泛的应用在建筑领域以及相关的土木施工制造业当中。为了确保桩基工程的建设质量,在进行建造的过程中,有效的对其进行质量检测,将有助于桩基工程桩基施工技术的发展。在现有的检测过程中,人们对桩基桩身的完整性的要求具有了一个明确的概念,有效的完成桩基桩身完整性的检测,将有助于桩基质量的提升,促进桩基桩身安全性、可靠性、实用性,得以有效的保障。
关键词:桩基;桩身;完整性检测;影响因素
前言:在社会经济实力不断强化的今天,面对我国雄厚的资金支持,在我国进行现代化社会的改造过程中,基础设施的建设正在不断的完善以及更新。一座座巍峨耸立的大楼从平原上拔地而起,一道道跨越天堑的长虹跨江而过。面对我国在社会发展建设不断投入的新型建设项目,桩基的作用从中间凸显了其基本的重要性,由于桩基在施工使用过程中具有较强的承载能力,并且再施工中相关的施工技术措施具有一定的简便性,具有技术上的明显优势,所以在进行国家基础设施建造的过程中,桩基技术得到了良好的运用。为了保证桩基技术的施工质量,优化桩基施工过程中桩身的质量,通过科学合理的检测方式确保基桩桩身的完整性,将有助于其使用质量的提升。以下我将分析基桩桩身完整性检测中的影响因素。
一 方法原理
科学技术的不断优化改革,使基桩桩身完整性的检测技术得到了有效的完善以及进步。在经过不断的发展过程中,一种先进的应用于反射波式的基桩桩身完整性检测技术应运而生,其实际的使用效果得到了相关使用单位的好评。
低应变反射波法源于应力波理论,基本原理是在桩顶竖向激振,弹性波沿着桩身向下传播,当桩身存在明显波阻抗界面(如桩底、断桩和严重离析等)或桩身截面积发生变化(如缩颈或扩颈),将产生反射波,经接收、放大、滤波和数据处理,可识别来自桩身不同部位的反射信息.通过对反射信息进行分析计算,判断桩身混凝土的完整性,判定桩身缺陷的程度及其位置。
二 判定标准
桩基质量的检测过程是依据现有的先进科学技术进行的一种完整性桩身质量的鉴定评估,在进行整体桩身的检测的过程中,通过近几年的不断发展,已经制定出了一套合理的判定标准。
在《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003(以下简称《规范》)中,桩身完整性定义为:反映桩身截面尺寸相对变化、桩身材料密实性和连续性的综合定性指标;桩身缺陷定义为:使桩身完整性恶化,在一定程度上引起桩身结构强度和耐久性降低的桩身断裂、裂缝、缩颈、夹泥(杂物)、空洞、蜂窝、松散等现象的统称。注意,桩身完整性不是严格的定量指标,对不同的桩身完整性检测方法,具体的判定特征各异,但为了便于采用,应有一个统—的分类标准。所以,桩身完整性类别是按缺陷对桩身结构承载力的影响程度,统一划分为四类的:
Ⅰ类——桩身完整。
Ⅱ类——桩身有轻微缺陷.不会影响桩身结构承载力的发挥。
Ⅲ类——桩身有明显缺陷,对桩身结构承载力有影响。一般应采用其他方法验证其可用性,或根据具体情况进行设计复核或补强处理。
Ⅳ类——桩身存在严重缺陷,—般应进行补强处理。
三 影响因素分析
在进行基桩桩身的检测过程中,任何工程的施工都有可能出现小的瑕疵。这些问题的出现往往会影响到在进行基桩桩身检测过程中的检测准确性。这些影响因素的出现,往往伴随在整个工程的施工过程中,以下我将就其影响因素进行简要的分析。
3.1准备工作
准备工作包括对仪器设备的检查,向施工单位说明有关现场准备工作的要求及索取地质,钻孔,混凝土灌注资料。仪器设备的检查包括传感器,联线,计算机,采集仪是否正常,蓄电池是否充好电等。
3.2桩头处理
桩头应为达到设计标高的有效桩头,必须凿去表面浮浆,处理到有新鲜含骨料的混凝土为止,且桩头不能破碎,含水,不能有杂物,要尽量保证桩头干净,平整。
实心桩的处理:用磨具在距桩中心约2/3桩径且远离主筋处均匀分布打磨出3-4个与桩身轴线垂直的砼平面,用来安装传感器。再在桩中心打磨一平面用作激振点。空心桩的处理:激振点和传感器宜在同一平面内,且与桩中心连线形成的夹角宜为90o,激振点和传感器安装位置宜为桩臂厚的1/2处。
3.3传感器选择与安装
测振传感器是反射被动测中最基本的重要测试元件之一,它直接与被测桩相连接,将机械振动参量换成电信号,它的性能参数的好坏,直接影响到转换电信号的数据是否真实地反映桩本身的反射信息,因此它必须满足以下条件:
1)要有很宽的动态范围
2)要有宽的频率响应范围
3)要有少的失真度
4)要有稳定的传感器性能
5)要有较小的受非振动环境影响
传感器的安装对现场信号采集工作影响较大,理论上传感器越轻,越贴近桩面,与桩面之间接触刚度越大,传递特性越好,采集到的信号也越接近桩面的质点振动。
对于实心桩,传感器应布设在距桩中心约2/3桩径且远离钢筋笼主筋处,对于空心桩,传感器和激振点应在同一平面内,且与桩中心连线形成的夹角宜为90o,激振点和传感器安装位置宜为桩臂厚的1/2处。
3.4激振方式与激振点的选择
激振的目的是在桩头产生一个振动,从而生成一个沿桩身传播的弹性应力波,而不同频率的应力波沿桩身传播时,具有不同的衰减特性。定性来说,高频分量对细小界面、骨料等反应灵敏,但衰减较快;低频分量在小界面处易产生绕射,但衰减较慢,传播深度相对较大。因此,实际应用中常通过现场敲击试验,如改变手锤重量或激发棒的形状、材料硬度以及在桩头加不同材料的桩垫来达到产生不同频率成分的应力波的目的,以适应对桩浅部和深部缺陷的判断的需要。
3.5桩周土层的影响
在对基桩进行低应变反射波法测试时,要充分考虑到桩周土层对所采集波形曲线的影响。当桩周土从软土层变化到硬土层时,采集的波形曲线会在相应位置处产生类似扩径的反射波,而当桩周土从硬土层变化到软土层时,采集的波形曲线会在相应位置处产生类似缩径的反射波。不了解桩侧的地质情况下,容易对基桩产生误判。
3.6滤波处理
在实际工作中,多采用低通滤波,而低通滤波频率上限的选择尤为重要,选择过低,容易掩盖浅部缺陷,选择过高,又起不到滤波的作用。
3.7对砼强度的判断
低应变反射波法测出的波速为整桩的平均波速,其准确性依赖准确的桩长和桩底反射时间,波速与砼强度之间没有一一对应的关系,因此不能给出每根桩对应的砼强度,但是我们可以根据同一工程所有测试桩的波速平均值来估计砼强度等级。
结语:通过正确的检测技术对基桩桩身的完整性进行检测,了解检测过程中相关的影响因素,避免其对检测结果造成较大的影响,将有助于基桩桩身完整性检测准确度的提升。
参考文献:
[1]刘自升 韩永强 浅析影响基桩桩身完整性检测中的因素 城市建设理论研究 2013年第26期
[2]中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003
关键词:桩基;桩身;完整性检测;影响因素
前言:在社会经济实力不断强化的今天,面对我国雄厚的资金支持,在我国进行现代化社会的改造过程中,基础设施的建设正在不断的完善以及更新。一座座巍峨耸立的大楼从平原上拔地而起,一道道跨越天堑的长虹跨江而过。面对我国在社会发展建设不断投入的新型建设项目,桩基的作用从中间凸显了其基本的重要性,由于桩基在施工使用过程中具有较强的承载能力,并且再施工中相关的施工技术措施具有一定的简便性,具有技术上的明显优势,所以在进行国家基础设施建造的过程中,桩基技术得到了良好的运用。为了保证桩基技术的施工质量,优化桩基施工过程中桩身的质量,通过科学合理的检测方式确保基桩桩身的完整性,将有助于其使用质量的提升。以下我将分析基桩桩身完整性检测中的影响因素。
一 方法原理
科学技术的不断优化改革,使基桩桩身完整性的检测技术得到了有效的完善以及进步。在经过不断的发展过程中,一种先进的应用于反射波式的基桩桩身完整性检测技术应运而生,其实际的使用效果得到了相关使用单位的好评。
低应变反射波法源于应力波理论,基本原理是在桩顶竖向激振,弹性波沿着桩身向下传播,当桩身存在明显波阻抗界面(如桩底、断桩和严重离析等)或桩身截面积发生变化(如缩颈或扩颈),将产生反射波,经接收、放大、滤波和数据处理,可识别来自桩身不同部位的反射信息.通过对反射信息进行分析计算,判断桩身混凝土的完整性,判定桩身缺陷的程度及其位置。
二 判定标准
桩基质量的检测过程是依据现有的先进科学技术进行的一种完整性桩身质量的鉴定评估,在进行整体桩身的检测的过程中,通过近几年的不断发展,已经制定出了一套合理的判定标准。
在《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003(以下简称《规范》)中,桩身完整性定义为:反映桩身截面尺寸相对变化、桩身材料密实性和连续性的综合定性指标;桩身缺陷定义为:使桩身完整性恶化,在一定程度上引起桩身结构强度和耐久性降低的桩身断裂、裂缝、缩颈、夹泥(杂物)、空洞、蜂窝、松散等现象的统称。注意,桩身完整性不是严格的定量指标,对不同的桩身完整性检测方法,具体的判定特征各异,但为了便于采用,应有一个统—的分类标准。所以,桩身完整性类别是按缺陷对桩身结构承载力的影响程度,统一划分为四类的:
Ⅰ类——桩身完整。
Ⅱ类——桩身有轻微缺陷.不会影响桩身结构承载力的发挥。
Ⅲ类——桩身有明显缺陷,对桩身结构承载力有影响。一般应采用其他方法验证其可用性,或根据具体情况进行设计复核或补强处理。
Ⅳ类——桩身存在严重缺陷,—般应进行补强处理。
三 影响因素分析
在进行基桩桩身的检测过程中,任何工程的施工都有可能出现小的瑕疵。这些问题的出现往往会影响到在进行基桩桩身检测过程中的检测准确性。这些影响因素的出现,往往伴随在整个工程的施工过程中,以下我将就其影响因素进行简要的分析。
3.1准备工作
准备工作包括对仪器设备的检查,向施工单位说明有关现场准备工作的要求及索取地质,钻孔,混凝土灌注资料。仪器设备的检查包括传感器,联线,计算机,采集仪是否正常,蓄电池是否充好电等。
3.2桩头处理
桩头应为达到设计标高的有效桩头,必须凿去表面浮浆,处理到有新鲜含骨料的混凝土为止,且桩头不能破碎,含水,不能有杂物,要尽量保证桩头干净,平整。
实心桩的处理:用磨具在距桩中心约2/3桩径且远离主筋处均匀分布打磨出3-4个与桩身轴线垂直的砼平面,用来安装传感器。再在桩中心打磨一平面用作激振点。空心桩的处理:激振点和传感器宜在同一平面内,且与桩中心连线形成的夹角宜为90o,激振点和传感器安装位置宜为桩臂厚的1/2处。
3.3传感器选择与安装
测振传感器是反射被动测中最基本的重要测试元件之一,它直接与被测桩相连接,将机械振动参量换成电信号,它的性能参数的好坏,直接影响到转换电信号的数据是否真实地反映桩本身的反射信息,因此它必须满足以下条件:
1)要有很宽的动态范围
2)要有宽的频率响应范围
3)要有少的失真度
4)要有稳定的传感器性能
5)要有较小的受非振动环境影响
传感器的安装对现场信号采集工作影响较大,理论上传感器越轻,越贴近桩面,与桩面之间接触刚度越大,传递特性越好,采集到的信号也越接近桩面的质点振动。
对于实心桩,传感器应布设在距桩中心约2/3桩径且远离钢筋笼主筋处,对于空心桩,传感器和激振点应在同一平面内,且与桩中心连线形成的夹角宜为90o,激振点和传感器安装位置宜为桩臂厚的1/2处。
3.4激振方式与激振点的选择
激振的目的是在桩头产生一个振动,从而生成一个沿桩身传播的弹性应力波,而不同频率的应力波沿桩身传播时,具有不同的衰减特性。定性来说,高频分量对细小界面、骨料等反应灵敏,但衰减较快;低频分量在小界面处易产生绕射,但衰减较慢,传播深度相对较大。因此,实际应用中常通过现场敲击试验,如改变手锤重量或激发棒的形状、材料硬度以及在桩头加不同材料的桩垫来达到产生不同频率成分的应力波的目的,以适应对桩浅部和深部缺陷的判断的需要。
3.5桩周土层的影响
在对基桩进行低应变反射波法测试时,要充分考虑到桩周土层对所采集波形曲线的影响。当桩周土从软土层变化到硬土层时,采集的波形曲线会在相应位置处产生类似扩径的反射波,而当桩周土从硬土层变化到软土层时,采集的波形曲线会在相应位置处产生类似缩径的反射波。不了解桩侧的地质情况下,容易对基桩产生误判。
3.6滤波处理
在实际工作中,多采用低通滤波,而低通滤波频率上限的选择尤为重要,选择过低,容易掩盖浅部缺陷,选择过高,又起不到滤波的作用。
3.7对砼强度的判断
低应变反射波法测出的波速为整桩的平均波速,其准确性依赖准确的桩长和桩底反射时间,波速与砼强度之间没有一一对应的关系,因此不能给出每根桩对应的砼强度,但是我们可以根据同一工程所有测试桩的波速平均值来估计砼强度等级。
结语:通过正确的检测技术对基桩桩身的完整性进行检测,了解检测过程中相关的影响因素,避免其对检测结果造成较大的影响,将有助于基桩桩身完整性检测准确度的提升。
参考文献:
[1]刘自升 韩永强 浅析影响基桩桩身完整性检测中的因素 城市建设理论研究 2013年第26期
[2]中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003