泰裕峰聲測(cè)管簡(jiǎn)訊:基樁如何進(jìn)行的檢測(cè)
一、樁的幾何受力條件檢驗(yàn)
樁的幾何受力條件主要是指有關(guān)樁位的平面布置、樁身傾斜度、樁頂和樁底標(biāo)高等,要求這些指標(biāo)在容許誤差范圍之內(nèi)。例如樁的中心位置誤差不宜超過(guò)50mm,樁身的傾斜度應(yīng)不大于1/100等。
二、樁身質(zhì)量檢驗(yàn)
樁身質(zhì)量檢驗(yàn)是指對(duì)樁的尺寸、構(gòu)造及其完整性進(jìn)行檢測(cè),驗(yàn)證樁的制作或成樁質(zhì)量。
沉樁(預(yù)制樁)制作時(shí)應(yīng)對(duì)樁的鋼筋骨架、尺寸量度、混凝土強(qiáng)度等級(jí)和澆筑方面進(jìn)行檢測(cè),驗(yàn)證其是否符合選用的樁標(biāo)準(zhǔn)圖或設(shè)計(jì)圖的要求。
檢測(cè)的項(xiàng)目有混凝土質(zhì)量、主筋間距、箍筋間距、吊環(huán)位置與露出樁表面的高度、樁頂鋼筋網(wǎng)片位置、樁尖中心線、樁的橫截面尺寸和樁長(zhǎng)、樁頂平整度及其與樁軸線的垂直度、鋼筋保護(hù)層厚度、長(zhǎng)樁分節(jié)施工時(shí)接樁質(zhì)量等。
對(duì)混凝土質(zhì)量應(yīng)檢查其原材料質(zhì)量與計(jì)量、配合比和坍落度、樁身混凝土試塊強(qiáng)度及成樁后表面有否產(chǎn)生蜂窩麻面及收縮裂縫的情況。一般樁頂與樁尖不允許有蜂窩和損傷,表面蜂窩面積不應(yīng)超過(guò)樁表面積的0.5%,收縮裂縫寬度不應(yīng)大于0.2mm。
鉆孔灌注樁的尺寸取決于鉆孔的大小,樁身質(zhì)量與施工工藝有關(guān),因此樁身質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)對(duì)鉆孔、成孔與清孔、鋼筋籠制作與安放、水下混凝土配制與灌注三個(gè)主要過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測(cè)與檢查。
成孔后的鉆孔灌注樁樁身結(jié)構(gòu)完整性檢驗(yàn)方法很多,常用的有以下幾種方法(具體測(cè)試方法和原理詳見(jiàn)有關(guān)參考書(shū))。
(一)低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法
低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法施加于樁頂?shù)暮奢d遠(yuǎn)小于樁的使用荷載,樁土間不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)位移。它根據(jù)應(yīng)力波沿樁身的傳播和反射原理對(duì)樁身的結(jié)構(gòu)完整性進(jìn)行檢驗(yàn)和分析。
1、反射波法。是用力錘敲擊樁頂,給樁一定能量,使樁中產(chǎn)生應(yīng)力波,檢測(cè)和分析應(yīng)力波在樁體中的傳播歷程,便可分析基樁的完整性;
2、水電效應(yīng)法。在樁頂安裝一高約1m的水泥圓筒,筒內(nèi)充水,在水中安放電極和水聽(tīng)器,電極高壓放電,瞬時(shí)釋放大電流產(chǎn)生聲學(xué)效應(yīng),給樁頂一沖擊能量,由水聽(tīng)器接收樁土體系的響應(yīng)信號(hào),對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析,根據(jù)頻譜曲線所含有的樁基質(zhì)量信息,判斷樁的質(zhì)量和承載力。
3、機(jī)械阻抗法。它是把樁—土體系看成一線性不變振動(dòng)系統(tǒng),在樁頭施加一激勵(lì)力,就可在樁頭同時(shí)觀測(cè)到系統(tǒng)的振動(dòng)響應(yīng)信號(hào),如位移、速度、加速度等,并可獲得速度導(dǎo)納曲線(導(dǎo)納即響應(yīng)與激勵(lì)之比)。分析導(dǎo)納曲線,即可判定樁身混凝土的完整性,確定缺陷類型。
4、動(dòng)力參數(shù)法。該方法是通過(guò)簡(jiǎn)便地敲擊樁頭,激起樁一土體系的豎向自由振動(dòng),按實(shí)測(cè)的頻率及樁頭振動(dòng)初速度或單獨(dú)按實(shí)測(cè)頻率,根據(jù)質(zhì)量彈簧振動(dòng)理論推算出單樁動(dòng)剛度,再進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭?dòng)靜對(duì)比修正,換算成單樁的豎向承載力。
5、聲波透射法。它是將置于被測(cè)樁的聲測(cè)管中的發(fā)射換能器發(fā)出的電信號(hào),經(jīng)轉(zhuǎn)換、接收、放大處理后存儲(chǔ),并把它顯示在顯示器上加以觀察、判讀,即可作出被測(cè)樁混凝土的質(zhì)量判定;
對(duì)灌注樁的樁身質(zhì)量判定,可分為以下四類:
優(yōu)質(zhì)樁:動(dòng)測(cè)波形規(guī)則衰減,無(wú)異常雜波,樁身完好,達(dá)到設(shè)計(jì)樁長(zhǎng),波速正常,混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于設(shè)計(jì)要求。
合格樁:動(dòng)測(cè)波形有小畸變,樁底反射清晰,樁身有小畸變,如輕微縮徑、混凝土局部輕度離析等,對(duì)單樁承載力沒(méi)有影響。樁身混凝土波速正常,達(dá)到混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)。
嚴(yán)重缺陷樁:動(dòng)測(cè)波形出現(xiàn)較明顯的不規(guī)則反射,對(duì)應(yīng)樁身缺陷如裂紋、混凝土離析、縮徑1/3樁截面以上,樁身混凝土波速偏低,達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí),對(duì)單樁承載力有一定的影響。該類樁要求設(shè)計(jì)單位復(fù)核單樁承載力后提出是否處理的意見(jiàn)。
不合格樁:動(dòng)測(cè)波形嚴(yán)重畸變,對(duì)應(yīng)樁身缺陷如裂縫、混凝土嚴(yán)重離析、夾泥、嚴(yán)重縮徑、斷裂等。這類樁一般不能使用,需進(jìn)行工程處理。
工程上還習(xí)慣于將上述四種判定類別按Ⅰ類樁、Ⅱ類樁、Ⅲ類樁、Ⅳ類樁劃分。但不管怎樣劃分,其劃分標(biāo)準(zhǔn)基本上是一致的。
(二)鉆芯檢驗(yàn)法
鉆芯驗(yàn)樁就是利用專用鉆機(jī),從混凝土結(jié)構(gòu)中鉆取芯樣以檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的方法。它是大直徑基樁工程質(zhì)量檢測(cè)的一種手段,是一種既簡(jiǎn)便,又直觀的必不可少的驗(yàn)樁方法,它具有以下特點(diǎn):
1、可檢查基樁混凝土膠結(jié)、密實(shí)程度及其實(shí)際強(qiáng)度,發(fā)現(xiàn)斷樁、夾泥及混凝土稀釋層等不良狀況,檢查樁身混凝土灌注質(zhì)量;
2、可測(cè)出樁底沉渣厚度并檢驗(yàn)樁長(zhǎng),同時(shí)直觀認(rèn)定樁端持力層巖性;
3、用鉆芯樁孔對(duì)出現(xiàn)斷樁、夾泥或稀釋層等缺陷樁進(jìn)行壓漿補(bǔ)強(qiáng)處理。
由于具有以上特點(diǎn),鉆心驗(yàn)樁法廣泛應(yīng)用于大直徑基樁質(zhì)量檢測(cè)工作中,它特別適用于大直徑大載荷端承樁的質(zhì)量檢測(cè)。對(duì)于長(zhǎng)徑比比較大的摩擦樁,則易因孔斜使鉆具中途穿出樁外而受限制。
三、樁身強(qiáng)度與單樁承載力檢驗(yàn)
樁的承載力取決于樁身強(qiáng)度和地基強(qiáng)度。樁身強(qiáng)度檢驗(yàn)除了保證上述樁的完整性外,還要檢測(cè)樁身混凝土的抗壓強(qiáng)度。預(yù)留試塊的抗壓強(qiáng)度應(yīng)不低于設(shè)計(jì)采用混凝土相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度,對(duì)于水下混凝土應(yīng)高出20%。鉆孔樁在鑿平樁頭后應(yīng)抽查樁頭混凝土質(zhì)量檢驗(yàn)抗壓強(qiáng)度。對(duì)于大橋的鉆孔樁有必要時(shí)尚應(yīng)抽查,鉆取樁身混凝土芯樣檢驗(yàn)其抗壓強(qiáng)度。
單樁承載力的檢測(cè),在施工過(guò)程中,對(duì)于打入樁常用最終貫入度和樁底標(biāo)高進(jìn)行控制,而鉆孔灌注樁還缺少在施工過(guò)程中監(jiān)測(cè)承載力的直接手段。成樁可做單樁承載力的檢驗(yàn),常采用單樁靜載試驗(yàn)或高應(yīng)變動(dòng)力試驗(yàn)確定單樁承載力(試驗(yàn)與確定方法見(jiàn)本章第五節(jié))。
國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐證明,用靜力檢驗(yàn)法測(cè)試單樁豎向承載力,盡管檢驗(yàn)儀器、設(shè)備笨重、造價(jià)高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng),但迄今為止還是其它任何動(dòng)力檢驗(yàn)法無(wú)法替代的基樁承載力檢測(cè)方法,其試驗(yàn)結(jié)果的可靠性也是無(wú)容質(zhì)疑的。而對(duì)于動(dòng)力檢驗(yàn)法確定單樁豎向承載力,無(wú)論是高應(yīng)變法還是低應(yīng)變法,均是近幾十年來(lái)國(guó)內(nèi)外發(fā)展起來(lái)的新的測(cè)試手段,目前仍處于發(fā)展和繼續(xù)完善階段。大橋與重要工程,地質(zhì)條件復(fù)雜或成樁質(zhì)量可靠性較低的樁基工程,均需做單樁承載力的檢驗(yàn)。
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