新疆天岩工程检测有限公司 新疆乌鲁木齐 830000
摘要:当前,随着人民的生存水平不断提高,对高层建筑的建设也越来越重视。将桩基础技术运用到高层建筑的建设中,既能确保其整体承载能力,又能保障工程的安全。随着我国建筑业的迅速发展,建设项目的范围越来越广,有关的法规和标准也越来越完善和深化。随着施工工艺的优化,施工工艺的不断改进和完善,在确保桩的质量的前提下,采用了一系列高新技术和测试手段,为建筑业提供了一个稳定的发展前景。
关键词:桩基工程;质量检测;方法
1 建筑桩基的特征和桩基检测的重要性
在建筑工程中桩基具有非常重要的作用,桩基、桩身和桩尖可将建筑工程上部的荷载传递到承载力较好的持力层上,以维持上部结构的稳定性,以免基础发生不均匀沉降,引起上部结构倾斜、倒塌。相比建筑工程的其他结构,桩基特征非常显著,如桩基的承载力强、稳定性高、不均匀沉降量少、抗震性好等,通过桩基可减少甚至是解决建筑工程的不均匀沉降问题,保证建筑工程的稳定性和安全性。因此,在建筑工程施工中必须提高和保证桩基施工质量,尤其近年来,高层建筑工程越来越多,对桩基施工质量提出了更高的要求,出现了很多新型桩基施工技术和检测技术。影响建筑桩基施工质量的因素较多,包括:水文地质勘探的准确性、设计的合理性、施工的科学性等,任何一个细节把控不当都会影响桩基的施工质量,甚至会引起工程事故,造成无法挽回的损失和影响。建筑桩基大多深埋地下,需要借助先进的检测仪器和设备,才能全面检测建筑桩基质量,也只有不断提高桩基检测技术水平,丰富检测手段,才能不断提高建筑桩基施工质量,促使我国建筑事业持续健康发展。
2 建筑桩基检测的主要内容
建筑桩基检测的主要内容包括:完整性检测、承载力检测、成孔检测。
2.1 桩基的完整性检测
完整性是衡量建筑桩基施工质量和稳定性的主要指标,需要进行全面、系统的检测。目前,建筑桩基的完整性检测大多会按照建筑桩基的实际情况,采用低应变动力试桩法进行。综合对比桩基完整性检测技术,低应变动力试桩法在准确性、效率和权威性等方面具有优势,不但符合经济性、合理性桩基检测原则,而且还具有很高的时效性和可操作性,广泛应用在建筑桩基完整性检测中。
2.2 桩基的承载力检测
承载力是衡量建筑桩基施工质量的主要指标,若桩基承载力不足,就无法支撑上部结构,会出现不均匀沉降问题,导致建筑上部结构倾斜、裂缝,甚至倒塌等一系列安全事故。现阶段,我国多采用静荷载试验法进行建筑桩基承载力检测,此种检测方法可真实、有效地检测桩基的承载力。对建筑桩基而言,静荷载施加的速率与桩基承载力有紧密联系,合理控制加荷速率,可准确检测桩基的承载力,这也是其广泛应用于建筑桩基承载力检测中的主要原因。大量实例和研究结果表明,桩基加荷速率越快,桩基的实际承载力距离建筑桩基要求越远。
2.3 桩基的成孔检测
建筑桩基特征决定桩基质量和桩基成孔质量。基于此,在进行建筑桩基检测中,检测人员需要全面深入地检测桩基成孔质量,以保证建筑桩基施工质量满足建筑工程施工要求。
3桩基检测技术分析
3.1 钻芯法
使用钻芯法作用于损坏、轻微破损和部分损耗的桩基上,它具备适用性和技术性等特点,适用于不同工程,包括单桩基础和地下墙等。钻芯法是使用液压钻机从混凝土中钻取芯样,可以直接检测到基桩长度、桩体实质、桩周混凝土抗压性、沉积物厚度、荷载土层性状等,这是其他检测方法不能达到的效果。钻芯法只作用于桩径超过800 mm的桩体上,钻芯法是直接在桩体上方进行钻孔,桩体不免会有轻微损坏,且这个方法运用到缺陷较大工程中,例如洞隙、藏泥、物料分离等效果最为显著,如针对轻微缝隙检验效果就会大打折扣,钻芯法对有损面积大的工程效果最明显。在工程检测中钻芯法主要起到协助作用,用来提高工程检验的精准性。
3.2 低应变反射波法
要确定桩体是否完好就要在一维波动理论中采用瞬态激振或稳态激振对桩体进行震荡,通过速度调整或显示的曲线数值,获取瞬时激振信息。在运用瞬态激振对桩顶注入力时,因激振力度小贯入体不会加深深度,只是固体随着外力施加或撤销发生变化。低应变发射波法是运用应力波理论进行传输及反射的过程,达到检测基桩完整性的目的,但此方法对于检测桩基荷载力还是不够完善的,因结果存在偏差,精准性无法保证,所以,此方法大多作用于对桩基完整性检验。桩基检测大多是运用此方法检验桩是否完整,因为低应变检测设备轻巧便携,技术简洁、结果清晰,资金投入低,最重要的是具有充足的科学依据和完整的模型。
3.3 高应变反射波法
高应变动力测桩法运用瞬态高应力对桩顶施加重力,使贯入体有足够击打重力进入土层深处,并根据桩周的速度传感器和力度传感器反映的数据进行信号采集。由于对桩顶的冲击力度充足,桩侧的运动阻力是可以解决的,桩顶端和桩侧互相运动产生的阻力得到释放,就会发生相互位移。将高应变法应用到桩体检测上,快速检测出桩身是否完善,以及底部实际的荷载力情况,包括桩身的荷载极限。我国当下主要有两种分析桩基情况的方法:一种是CASE法,一种是波形拟合法。其特征相比低应变法来看,设施较重、资金投入高,但可以快速判断桩连接处是否完好和荷载力的承受限度,但波形拟合法检测的缺陷就相对要多,而且,高应变法对荷载力的力度需求大,荷载力的测试成效高,但桩体完整性测试需要其他测试方法辅助测试。
3.4 超声波透射检测法
在建筑工程桩基检测中,超声波透射检测法是一种高度先进的技术手段,它能够接收到超声波波形、波速、波幅以及主频率等方面的变化结果,从而对桩基内部情况进行准确判断,明确缺陷的位置、大小和性质等关键信息。通过将这种技术运用到工程桩基中能够有效地提高工程建设效率,降低建设成本,同时对于保证工程质量具有重要意义。考虑到建筑工程类型的多样性以及实际施工情况的多样性,在应用超声波透射检测法于建筑桩基时,我们主要采用了平测、斜测和扇形扫测三种程序方法。其中,斜测仪通过将探头倾斜一定角度来实现对桩身轴线方向上声速值的测量。通过应用平测法,可以对桩基的全桩长进行全面检测,从而获取桩基长度、芯样长度、桩径等关键数据,这些数据将为超声波透射检测法的应用提供准确的参考,同时也能够及时发现桩基中的异常情况。然而,为了保证数据的准确性和完整性,我们需要进一步采用斜测和扇形扫测两种方法对异常区域进行深入检测。
在进行建筑工程桩基超声波透射法检测的过程中,声测管预埋、现场准备和正式监测三个环节是主要的检测手段。①声测管预埋过程中需确保测量结果准确,注重声测管的数量,被测桩的直径大小等因素,并控制在600~800mm之间,并注意桩径与声测管的数量有无正比例关系,若桩径较大,声测管的数量亦应有所增加。另外,如果是单孔声波测试,则可以选择较多数量的超声测管来完成,这样不仅能够节省成本而且能提高工作效率。2在现场准备阶段,必须备齐超声波透射检测仪器和设备,其中包括超声波发射接收探头、放大器、数据采集器等,以确保检测结果的准确性。并做好相关记录工作,以便后期使用时能够更加方便。为确保检测结果的准确性,必须备有一套桩基表面清洁工具,以清除任何可能对检测结果产生干扰的杂质和污垢。对于不同种类的超声检测仪器设备应采取相应的安装步骤和方法。在具体的检测过程中,需要综合考虑施工材料,选择最适合的桩基检测设备型号和参数,并对各类仪器的正常应用进行检测。此外,需要特别关注声测管的质量和性能,可以将清水注入其中,直至其充满整个声测管,从而作为检测耦合剂对仪器参数进行检测。通过将探头附着于待检测物体表面,以确保其完全贴合,进而利用发射和接收换能器进行水平同步测量,获取各个监测点的声时、波幅等物理量。对于一些比较特殊或较为复杂的情况下,可以采取斜测法或者扇形扫描法等方法来获取准确数据,并根据实际情况调整相应的参数设置。若出现声时和波幅异常,需采用斜测和扇形扫测的方式对异常部位进行全面检测,并结合波形分析和判断桩基混凝土缺陷的位置和严重程度。
4 改进桩基检测的有效措施
4.1 加强建设工程桩基检测技术监督势在必行
为了保证桩基施工与施工的整体效益,必须加强施工环境的有效管理,保证施工质量的稳定。主管部门应当成立专门的监理小组,由负责人对施工现场和施工人员实施严格的管理,明确施工桩基的作业方式和检查流程;其次,在施工前,要认真学习有关规定,结合实际情况,认真核对修改方案,确保方案的完整性与正确性;在施工期间,要设立监督岗位,实时监控施工进度,定期检查桩基础工程质量,坚持“早发现,早处理”的原则。
4.2 提高桩基承载力检测技术人员的素质
桩基施工检测工作的整体水平,直接影响到施工人员的整体素质和技术水平。如果相关人员没有经过专门的技术培训和学习,就会影响到整个建筑施工,进而降低其经济效益,甚至还会给国家造成一定的经济损失。为此,在桩基检测与施工过程中,管理部门应注意提高工作人员的专业水平与个人素质,并开展相应的培训与知识讲座,以避免因技术原因而产生的问题;同时,还应做好相应的监督检查,防止由于施工人员的责任心不足而引起的工程质量隐患和事故。其次,为了保证建筑桩基础的正常施工质量,提高检测工作的效率,相关部门应加强日常工作中的施工管理,全面提高施工人员的技术水平,采用各种先进的设备。
4.3 桩基检测技术团队合作
为了保证桩基础检测的正确性与可靠性,在桩基础检测技术中,需要相互沟通与合作。桩基检测是一项技术含量很高的工作.虽然桩基检测可以提供数据,但是对于设计人员来说,这并不能提供更多的依据。所以,桩基础设计人员还要加强对工程地质资料的学习,对各个区域的自然条件和地理环境等因素有一个全面的了解,从而为后续的勘察工作打下一个好的基础。桩基础设计部门和岩土工程勘察部门必须密切配合,才能对工程地质条件有一个全面的了解。这就要求勘察单位应根据工程具体情况,选择适当的勘察方法,以完成勘察工作。桩基测量部分主要是为了帮助桩基设计者更好的利用现场资料,获得更精确的岩土地质情况信息,为设计提供更全面的数据支撑。同时,勘察部门也要根据实际情况,提出合理的桩长设计建议。利用勘探技术深入到地下水中,分析地下水和岩石条件,利用科学数据对桩基施工的设计图纸进行预测,并运用多种地质勘探技术,从物理、化学等多个角度对各方面的技术指标是否能满足施工要求进行检测。桩基勘察是提高工程质量、降低事故发生率的有效手段。桩基检测是工程研究人员的一项重要工作,它需要利用精确的大数据分析技术,来判断工程项目的基本设计是否合理,并不断加强对施工人员的规范化和合理性,同时还需要与设计部门开展技术交流与合作。
5结语
建筑工程桩基检测工作作为整体工程的基础保障性工作,需要在了解其问题的基础上,选择合适的方式进行桩基检测,加强成孔质量检测、桩身完整性检测和桩基承载力检测。在未来的发展中,桩基检测方法也在不断创新和进步,桩基检测效率会更高。
参看文献:
[1]田富香.桩基检测技术在高层建筑工程中的应用[J].江西建材,2020(11):29+31.
[2]李陆均.建筑工程桩基检测中存在的问题与对策研究[J].工程技术研究,2020,5(21):223-224.
[3]林立强.桩基检测方法在工程质量事故中处理的应用实例[J].福建地质,2020,39(03):225-232.
[4]许颜,李松然,刘献科.谈桩基检测技术的发展和应用[J].工程建设与设计,2020(17):43-45.
[5]李福星.高层建筑桩基检测中存在的问题与对策[J].房地产世界,2020(17):56-57.