橋梁樁基工程檢測(cè)要(yào)點
更新時間:2021-04-10 17:51
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隨著我國工程建設事業的蓬勃發展,樁基礎已成為我國工程(chéng)建設(shè)中最重要的一種基礎形式。尤其是在橋梁工程中大量的采用。樁基礎工程(chéng)的質量直接關係到整個建築物的安危。文章對橋梁樁基工程的檢測要點進(jìn)行分(fèn)析,讓橋梁樁基工程受到更多的關注以(yǐ)達到提高橋梁樁基(jī)工程(chéng)質量的目的。
【關鍵詞】橋梁樁(zhuāng)基;檢測要點(diǎn);分(fèn)析
樁基施工質(zhì)量是(shì)否達標將直接關係到橋梁整體(tǐ)結構的(de)安全性,而(ér)且是提升橋(qiáo)梁使用年限和功(gōng)能(néng)性(xìng)的(de)重要(yào)施工部分。在橋梁樁基施工中,多數項目屬於隱蔽工程,對於其施(shī)工(gōng)技術的實際應(yīng)用也提出了更高的要求和標準。而樁基工程的檢測在整座橋梁中(zhōng)起到(dào)了關鍵的作用,對其(qí)進行分析也(yě)是(shì)樁基工程的重點。優(yōu)良的樁基工程(chéng)是優質橋梁工程的保證。
1 橋梁樁(zhuāng)基施工的(de)特點分析
橋梁的樁基施工是橋梁設施(shī)建(jiàn)設的重(chóng)要基(jī)礎,也是加快城市化進程的先決條件,因此,對橋梁的建設中必須將(jiāng)質量問題提升到相應的高度,並且不斷加強對於各工程項(xiàng)目施工技術(shù)的(de)深入研究(jiū)和探索。在樁基工程建設中,橋梁工程(chéng)的數量不斷增多,為了保證橋梁樁基施工技(jì)術的科學、合理應用,必須對其(qí)特點進行(háng)全麵的(de)分析。交通工程中橋梁樁基施工的特點,主要表現在以下幾個方麵:
1.1重要性
在橋梁工程建設中,樁基(jī)施工是基礎和根(gēn)本,因為橋梁(liáng)工程建設過程和使用過程中,樁基會直接(jiē)影響正個橋梁的承載能力和使(shǐ)用壽命,沒有良好的施工質(zhì)量,會導致(zhì)橋梁(liáng)結構受損,縮短使用壽命,嚴重的發生垮塌危害公(gōng)眾安(ān)全。在(zài)建設橋梁的時候,橋梁樁基施必須(xū)要受到重視,保證(zhèng)工程質量和施工標準落到實處(chù)。
1.2複(fù)雜性
現在(zài),國內(nèi)交通工程的橋梁樁基施工中,根(gēn)據地質情況、施工環境等因素,可以選用的樁基類型較多(以混凝(níng)土灌注樁為主),而且各種樁基對於施工工藝和技術的要求也略有差異,在組織橋(qiáo)梁樁基施工時,施工單位(wèi)必須在對設計方案進行全麵審核的基礎上,明確各種施工技(jì)術(shù)的適用範圍及優缺點。另外,橋梁樁基施工中,受各種內外部因素的影響較大,如果在施工技術的應用中出現問(wèn)題,極有可能導致工程項目(mù)整體質量的下降,甚至降低橋梁的使用年限(xiàn)和結構安全性。
1.3知識多樣性
從現代工程學專業知識的角度出發,橋梁樁基施工中涉及到從橋梁結構、地基基礎、工程地質、水文地質、建築材料、靜動測試(shì)、工程機械、土力學等學科的基本知識,工程項目設計和施工技術管理人員必須(xū)具備較高的專業素質,而且要熟悉國家(jiā)建築主管部門出台的相關(guān)規範和規程,這是保證樁基施工質量(liàng)和(hé)防範施工事故(gù)的重要基礎。
2 橋梁(liáng)樁基工程檢測方法要點分析
樁基工程是橋梁工程中的主要基礎形式(shì),對基樁的檢測內容大體可分為承載能力檢測和樁(zhuāng)身完整性檢測兩個方麵。樁(zhuāng)身完整性檢測最長見方法有(yǒu)低應變反射波法、超聲透射法和鑽孔取芯法等;承載能(néng)力檢測的方法主要有靜載試驗法和高應變法。
2.1低應變反射波法
低應變反(fǎn)射波法是使(shǐ)用小錘敲擊樁頂,通過粘(zhān)接在樁頂的傳感器接收來自樁(zhuāng)身的應力波信號,采用(yòng)應力波理論來研(yán)究樁土體係的(de)動態響應,反演(yǎn)分析實測速度信號、頻率信號,從而獲得樁的(de)完(wán)整性結論。
低應變反射波法(fǎ)采用一(yī)維應力波理(lǐ)論(lùn)來(lái)分析樁土體係的動態響應,並做了3點基(jī)本假設:1、樁被看作式一維(wéi)彈(dàn)性體杆件(樁的長度(dù)遠大於樁(zhuāng)徑),2、樁(zhuāng)被視為由勻質(zhì)材料構成,截麵恒定(dìng),各物理力學(xué)參數為常數,橫截麵在受力時保(bǎo)持平麵,3、忽略(luè)樁內外的阻尼和摩(mó)擦力的影響(xiǎng)。用手錘敲擊樁頂產生的應力波,理論分析表明,一維(wéi)彈性(xìng)杆中波長(zhǎng)應大於10倍杆徑,這(zhè)樣一維波動方程的解才是精確的。因此,時域曲線不但有(yǒu)縱波存(cún)在(zài),還有橫波存在,而大直徑樁中(zhōng)波速是(shì)頻率的複雜函數,限製著可測樁(zhuāng)的直徑。在實測中(zhōng),樁側土阻力特別是動土阻力對應力波傳播的(de)影響非常大,表現在以下方麵:①導致應力波迅(xùn)速衰(shuāi)減;②影響缺陷反射波幅值;③產生土阻力波。低應變動測法(fǎ)較(jiào)難區分局(jú)部混凝土膠結(jié)不良、離析、縮頸等常見的缺陷,一般表現為反射波和(hé)入射波(bō)同相,但從時域曲線上嚴格地(dì)區分這些缺陷有一定的難度,建議結合(hé)頻域曲線、工程地質條件、施工情況進行綜合(hé)分析。也較難區分擴孔(kǒng)、地質變化、嵌岩等(děng)情況,故隻能(néng)對信號作有程度的區分和大致定性,而不能過於誇大(dà)地下結(jié)論,如承載力、混凝土強度(dù)、缺陷類型、大小等。
低應變反(fǎn)射波法,檢(jiǎn)測設備簡便,檢測速(sù)度快,費用相對較低,適用於工程樁大(dà)麵積普查。但如(rú)何獲取好的波形,如何較好(hǎo)地分析樁身完整性是(shì)檢測工作的關鍵。
2.2超(chāo)聲(shēng)波透射法
超聲波透射法是最早采用的樁基完整性無(wú)損檢測法,在(zài)上世紀80年代末正式應用於福建省橋梁樁基檢測上,其方法是在灌(guàn)注混凝土之前,在樁孔內預埋數根聲測管,作為超聲脈衝發射(shè)與接(jiē)收探頭的通道,用超聲探測儀沿樁的(de)縱軸方向逐點測量超聲脈衝穿過各橫截麵時的聲參數,然後對這些測值作各種特定的數值判據或波形判斷處理後,得出樁的缺陷類型、大小、位(wèi)置、混凝土均勻性指標(biāo)和強度等級。
用超聲(shēng)波透射法檢測鑽孔灌注樁完整(zhěng)性的優(yōu)點在於結果準確可靠,不受樁長、樁徑限製,無盲區(聲測管範圍內都可以檢測),可測樁頂低強區和樁底沉渣厚度,樁頂不露出地麵即可檢測(cè),方便施工,也可粗略估測混凝土強度,適用性較強。由於超聲波隻對(duì)已埋設聲測管的範圍內混凝土進行完整性檢測,聲(shēng)測(cè)管以外(包括持力層,保護層部分(fèn)等)不在檢測範圍內,對(duì)於支承樁或(huò)嵌岩樁,宜同時采用(yòng)低應變反射波(bō)法檢測樁端(duān)的支承情況,確保基樁(zhuāng)承載力滿足設計要求。 2.3靜載(zǎi)試驗法
對於橋梁的樁基,單(dān)樁的承載能力至關重要。對於單樁承(chéng)載了的測試方法中,采用(yòng)靜(jìng)載試驗法最直接、最可(kě)靠(kào)的方法。測試方法是在樁頂施加軸向壓力,通過不同(tóng)等級壓力(lì)對單樁(zhuāng)的影響獲得數據,了解(jiě)單樁的(de)實際性能,從而得出單樁承載能力。
單樁豎向抗壓靜載試驗法可分(fèn)為慢速維持荷載法和快速維持(chí)荷(hé)載法兩種。為設計提供依據的(de)應(yīng)采用慢速維持荷載法;施工後的工程樁驗(yàn)收檢測也宜采用慢速維持荷載法,當有足夠的地區(qū)經驗時,可采用快速維持荷載法,但建議在最大試驗荷載時,應根據樁(zhuāng)頂沉降收斂情況(kuàng)決定是否延長維持荷載的時間。測試耗時較長,而且對樁身的作用力較大,施工環境相對較差,檢測費(fèi)用都比較高,而且加載設計(jì)難(nán)度高,檢測程序(xù)複雜,並且有可能(néng)對樁身或周遭土造成破(pò)壞,是基樁的(de)承載(zǎi)力受到影(yǐng)響。所以不宜(yí)采(cǎi)用這種方法進行普查(chá)。在大型工程中采用抽樣測試(shì),抽樣比例通常低於(yú)10%或者不(bú)少於5根,這樣就可以同時滿足各方麵要求,也可以得到理想的試驗結果。在測試過程中,基準樁(zhuāng)的問題有時會(huì)被檢測人員所(suǒ)忽視,容易出現基準樁打(dǎ)入深(shēn)度不足或離試驗樁的間距不夠,試驗過程產生位移等的問題。
2.4高應變動測法
高應變動測法是用重錘個樁頂一(yī)豎向衝擊荷載,在(zài)樁兩側距樁頂一(yī)定距離對稱安裝力和加速度傳感(gǎn)器,量測力和樁、土體係(xì)響應信號,從而計算分析樁身完整性和單樁豎向抗壓承載力的方法,還可以監測預製樁和鋼樁打入時的(de)樁身(shēn)應力和錘擊能力傳遞比,為沉樁工藝參數及樁長選擇提供依據。Case法和曲線擬合法(CAPWAP)法是最常用(yòng)的高應變檢測方法,兩者以行波理論為依據,量(liàng)測樁頂力和加速度時程波形,但對測量信號的分析處理方法有所不同。和靜載(zǎi)試驗對比,高應變動測法的試驗成本和檢測時間有了(le)大幅度的減(jiǎn)少,測試結果可以幫助到(dào)其(qí)他測(cè)試。
高應變動測法,合理判定缺陷程度,可作為低應變(biàn)法的補充驗證手段。可以利用高應變法增加承載力和完(wán)整性的抽查頻率。
2.5鑽孔取(qǔ)芯法
鑽孔取芯法(fǎ)主要是利用鑽孔機(jī),對樁(zhuāng)身(shēn)進(jìn)行鑽芯取樣,根據(jù)芯樣的膠結情況、有(yǒu)無氣孔、鬆散或斷樁等現場外觀檢查(chá),結合取芯率,綜合評判(pàn)樁身混凝土完(wán)整性;對芯樣進行室內抗壓強度試驗,確定樁身混凝土強度;測定混凝土灌注樁的樁長(zhǎng),檢驗(yàn)施工記錄樁長是否真(zhēn)實(shí);測定樁底沉渣厚度,檢驗。
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