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橋樑樁基工程檢測方法要點分析
從地區特性看,山區多挖孔樁、端承樁,軟土地區多鑽孔樁、摩擦樁;但從檢測技術上看,我們較重視的是檢測樁基和樁周的地質情況、是挖孔樁還是鑽孔樁、是主墩樁還是引橋樁等,這些區別,在樁基檢測方法及應用上,其作用是相當重要的。樁基檢測在80年代末90年代初只使用聲波透射法抽檢(抽檢率<30%),目前已發展為靜載試驗、高應變、低應變、聲波透射法、鑽孔取芯法等綜合全面普檢。下面我們將各種方法詳細介紹。
1.低應變動測法
低應變動測法是使用小錘敲擊樁頂,透過粘接在樁頂的感測器接收來自樁中的應力波訊號,採用應力波理論來研究樁土體系的動態響應,反演分析實測速度訊號、頻率訊號,從而獲得樁的完整性結論。低應變動測法工作簡單、方便,而且檢測速度較快(一天可測過百根樁),但如何獲取好的波形、如何能較好地分析樁身的完整性,這是檢測工作的關鍵,下面就各要點進行討論。
1.1 適用範圍
低應變動測法採用一維應力波理論來分析樁土體系的動態響應,其主要假設為:樁的長度遠大於直徑。用手錘蔽擊樁頂產生的應力波,其波長一般在lm至幾m之間,理論分析表明,一維彈性杆中波長應大於10倍杆徑,這樣一維波動方程的解才是精確的。而在錘擊大直徑樁頂產生壓縮波後,會產生兩種特殊的現象:一是沿樁體傳播的彌散現象;二是橫向慣性現象。因此,時域曲線不但有縱波存在,還有橫波存在,而大直徑樁中波速是頻率的複雜函式,限制著可測樁的直徑。在實測中,樁側土阻力特別是動土阻力對應力波傳播的影響非常大,表現在以下方面:①導致應力波迅速衰減;②影響缺陷反射波幅值;③產生土阻力波。析,多作對比,對缺陷下定義時,不能過於武斷。低應變動測法較難區分區域性混凝土膠結差、離析、縮頸等情況,也較難區分擴孔、地質變化、嵌巖等情況,故只能對訊號作有程度的區分和大致定性,而不能過於誇大地下結論,如承載力、混凝土強度、缺陷型別、大小等。
2.聲波透射法
聲波透射法是最早採用的樁基完整性無損檢測法,在上世紀08年代末正式應用於福建省橋樑樁基檢測上,其方法是在灌注混凝土之前,在樁孔內預埋數根聲測管,作為超聲脈衝發射與接收探頭的通道,用超聲探測儀沿樁的縱軸方向逐點測量超聲脈衝穿過各橫截面時的聲引數,然後對這些測值作各種特定的數值判據或形象判斷處理後,得出樁的缺陷型別、大小、位置、混凝土均勻性指標和強度等級。下面就各檢測要點進行討論:
2. 1 適用範圍
聲波透射法適用性較強,樁徑在6Oem一1(X刃cm,只對已埋設聲測管的範圍內混凝土進行完整性檢測,聲測管以外(包括持力層,擴孔部分等)不在檢測範圍內。
2.2 測試系統
測試系統主要包括超聲檢測儀、超聲換能器、探頭升降裝置、資料採集與處理系統(新型數字式檢測儀已包括)等,由於國內儀器價格便宜、效能較好,故得以廣泛使用。
2.3 測試過程
一般規定 ,樁徑‘1.om時埋聲測管2根,測1組資料;樁徑1.2一2.Om時埋聲測管3根,測3組資料;樁徑>2.om時埋聲測管4根,測6組資料。故測試組數由聲測管數量決定。一般人工放線檢測可由樁頂往樁底測或樁底往樁頂測,採用平測法(即2換能器置於同一水平面),測點間距為10一50cm,一般在缺陷位置加密檢測點,間距為10cm或ZOcm,另外,在樁身缺陷位置還可改用斜測法或扇形測法,以判定缺陷位置及大小。
2.4 缺陷的判斷
舊的檢測儀加示波器檢測一般只測量聲時值,新型檢測儀則聲時、波幅、頻率、波形均可同時測量及自動記錄。為加快檢測速度,現場一般測量聲時值及波幅值已足夠,在獲得大量的資料後,可繪出縱剖面上的“聲時― 深度”或“波幅、速度― 深度”曲線,然後進行判斷。目前常用的缺陷判斷方法有數值判據法及聲場陰影區重疊法,資料判斷法有機率法、PSD判據法、多因素分析法(NFP法)。機率法要求對全部資料進行糾偏及修正,並受多種因素影響;多因素分析法則將聲速、波幅和頻率3項引數進行綜合判斷,但由於頻率引數在實測中較少採集,故也較少應用。在橋樑樁基檢測中,現多采用PSD判據法進行分析、判斷,實踐證明,該方法對缺陷十分敏感,而對因聲測管不平行或因混凝土不均勻等非缺陷原因引
起的聲時變化,則基本上不予以反映。
3 靜載試驗法
樁基工程中,單樁豎向承載力的確定十分重要。檢測單樁豎向承載力,最原始及最可靠的方法,就是靜載試驗法。樁基靜載試驗法是指在樁頂施加荷載,瞭解在荷載施加過程中樁土間的作用,透過測得。
曲線的特徵,判別樁的施工質量及確定承載力。在橋樑建設中,樁基靜載試驗法主要是以慢速維持荷載法,由於樁基荷載壓力大,施工環境惡劣,檢測時間長及檢測費用高,配套工作繁複,加上設計安全係數較高,一般情況下較難令樁基破壞即下沉量超限或混凝土破壞,故較少採用這種方法。故即使是高速公路橋樑或其它特大橋,均較少按規範規定抽取10%或不少於5根的樁基來檢測承載力。在地方規定中,只將低應變動測法、聲波透射法及鑽孔取芯法列人普檢要求。
4 高應變動測法
高應變動測法是二十世紀09年代中應用的一種檢測樁身完整性和單樁豎向承載力的方法,也稱為Case法或Capwap法。
該方法使用初期備受質疑,後在大量靜動對比資料及實測證明下,建設各方基本上接受了這種將誤差控制在10%以內的承載力檢測方法(與靜載試驗對比)。雖然其檢測費用較靜載試驗法大大降低,但其準備工作相對較繁瑣,但該方法的檢測結果對樁基設計及其它檢測方法均有一定的幫助。
5 鑽孔取芯法http://www.ydd17.com/article.php?id=282
本方法主要是利用鑽孔機(鑽頭內徑一般為科loln )對樁身進行抽芯取樣,根據取出芯樣,對樁基的長度、混凝土強度、區域性缺陷情況、樁底沉喳厚度、持力層情況等做出清楚判斷,但鑽孔取芯只能對小區域性範圍進行準確判斷,故在樁基質量等級評定時,仍以無損檢測為主。
鑑於樁基工程的重要性,設計工作需要校核。樁基礎在施工中容易出現各種質量問題,因此樁基工程的試驗、檢測、驗收工作非常重要。其試驗、檢測、驗收的手段就是對樁基礎進行原位檢測和對混凝土的取樣檢測。
回覆列表
樁基礎由基樁和連線於樁頂的承臺共同組成。若樁身全部埋於土中,承臺底面與土體接觸,則稱為低承臺樁基;若樁身上部露出地面而承臺底位於地面以上,則稱為高承臺樁基。
二 樁基
由樁和連線樁頂的樁承臺(簡稱承臺)組成的深基礎或由柱與樁基連線的單樁基礎,簡稱樁基。若樁身全部埋於土中,承臺底面與土體接觸,則稱為低承臺樁基;若樁身上部露出地面而承臺底位於地面以上,則稱為高承臺樁基。
三 樁基礎和樁基的區別
基樁樁基礎中的的單樁,樁基由設置於岩土中的樁和與樁頂連線的承臺共同組成的基礎或由柱與樁連線的單樁基礎。