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樁基常用6種檢測方法及適用的樁基礎(chǔ)類型

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瀏覽:- 發(fā)布日期:2019-09-23 13:50:28【

樁基是結(jié)構(gòu)的主要承重部分,其質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的適用安全性及長久性。然而樁基是隱蔽工程,其質(zhì)量的評價(jià)、判定必須通過專業(yè)的檢測手段。


樁基礎(chǔ)檢測方法

樁基工程分類繁多。一般按承載力分為摩擦樁、端承樁、摩擦端承樁。樁基檢測技術(shù)從80年代末的只使用聲波透射法抽檢發(fā)展到目前的低應(yīng)變、聲波透射法、靜荷載、鉆孔取芯、高應(yīng)變等綜合全面普查。


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一、低應(yīng)變檢測方法

1.1 基本原理

低應(yīng)變檢測法是使用小錘敲擊樁頂,通過粘接在樁頂?shù)膫鞲衅鹘邮諄碜詷吨械膽?yīng)力波信號,采用應(yīng)力波理論來研究樁土體系的動態(tài)響應(yīng),反演分析實(shí)測速度信號,頻率信號,從而獲得樁的完整性。

1.2. 檢測目的

(1) 檢測樁身缺陷及擴(kuò)頸位置。根據(jù)波形特點(diǎn)無法判定缺陷性質(zhì),無論是縮頸、夾泥、混凝土離析或斷樁等缺陷的反射波并無大差別,要判定缺陷性質(zhì)只有對施工工藝、施工記錄、地質(zhì)報(bào)告以及某種樁型容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題非常熟悉,并結(jié)合個(gè)人工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行大概的估計(jì),估計(jì)是否準(zhǔn)確只有通過開挖或鉆芯驗(yàn)證。

(2) 判定樁身完整性類別。所謂完整性類別就是缺陷的程度,缺陷占樁截面多大比例,會不會影響樁身結(jié)構(gòu)承載力的正常發(fā)揮,但是目前缺陷程度只能定性判斷,還不能定量判斷。

1.3 適用范圍

(1) 低應(yīng)變檢測法適用于混凝土樁的樁身完整性判定,如灌注樁、預(yù)制樁、預(yù)應(yīng)力管樁、水泥粉煤灰碎石樁等。

(2) 低應(yīng)變檢測法過程檢測中,由于樁側(cè)土的摩阻力、樁身材料阻尼和樁身截面阻抗變化等因素影響,應(yīng)力波傳播過程,其能力和幅值將逐漸衰減,往往應(yīng)力波尚未傳到樁底,其能量已完全衰減,致使檢測不到樁底反射信號,無法判定整根樁的完整性。根據(jù)實(shí)測經(jīng)驗(yàn),可測樁長限制在50m以內(nèi),樁基直徑限制在1.8m之內(nèi)較合適。

1.4 優(yōu)缺點(diǎn)分析

低應(yīng)變檢測法檢測簡便,且檢測速度較快。一根樁檢測費(fèi)用約60元。


二、聲波透測法

2.1 基本原理及檢測目的

聲波透測法是在灌注樁基混凝土前,在樁內(nèi)預(yù)埋若干根樁基聲測管,作為超聲脈沖發(fā)射與接收探頭的通道,用超聲探測儀沿樁的縱軸方向逐點(diǎn)測量超聲脈沖穿過各橫截面時(shí)的聲參數(shù),然后對這些測值采用各種特定的數(shù)值判據(jù)或形象判斷,進(jìn)行處理后,給出樁身缺陷及其位置,判定樁身完整性類別。

2.2 適用范圍

聲波透測法適用于已預(yù)埋有聲測管的混凝土灌注樁。

2.3 優(yōu)缺點(diǎn)分析

聲波透測法可以檢測全樁長的各橫截面混凝土質(zhì)量情況,樁身是否存在混凝土離析、夾泥、縮頸、密實(shí)度差和斷樁等缺陷,其結(jié)果比低應(yīng)變法更直觀可靠,同時(shí)現(xiàn)場操作較簡便,檢測速度快,不受長頸比和樁長限制。其缺點(diǎn)是被檢測樁需預(yù)埋聲測管,增加了樁基的造價(jià),一米聲測管造價(jià)約12元,同時(shí)聲波透測法檢測費(fèi)用較低應(yīng)變檢測法高,每根樁約300元。


三、靜荷載試驗(yàn)法

3.1 基本原理及檢測目的

樁基靜荷載試驗(yàn)法是指在樁頂施加荷載,了解在荷載施加過程中樁土間的作用,最后通過測得Q~S曲線(即沉降曲線)的特性判別樁的施工質(zhì)量及確定樁的承載力。

3.2 適用范圍

(1)靜荷載試驗(yàn)法適用于檢測單樁的豎向抗壓承載力。

(2)利用靜荷載試驗(yàn)法可將樁加載至破壞,為設(shè)計(jì)提供單樁承載力數(shù)據(jù),作為設(shè)計(jì)依據(jù)。

3.3 優(yōu)缺點(diǎn)分析

樁基靜荷載試驗(yàn)法主要是以慢速維持荷載法,在橋梁建設(shè)中,由于樁基承載力大,施工環(huán)境惡劣,檢測時(shí)間長及檢測費(fèi)用高(每根樁約4~5萬元),配套工作麻煩,因此較少采用這種方法。


四、鉆孔取芯法

4.1基本原理及檢測目的

鉆孔取芯法主要是采用鉆孔機(jī)(一般帶10mm內(nèi)徑)對樁基進(jìn)行抽芯取樣,根據(jù)取出芯樣,可對樁基的長度、混凝土強(qiáng)度、樁底沉渣厚度、持力層情況等作清楚的判斷。

4.2 適用范圍

鉆孔取芯法適用于需要檢測樁基長度、混凝土強(qiáng)度、樁底沉渣厚度、持力層情況等,在對嵌巖樁的檢測中經(jīng)常使用。

4.3 優(yōu)缺點(diǎn)分析

鉆孔取芯法比較直觀,它不僅可以了解灌注樁的完整性,查明樁底沉碴厚度以及樁端持力層的情況,而且還是檢驗(yàn)灌注樁混凝土強(qiáng)度的唯一可靠的方法。但是此方法受一孔之見的局限,對樁基局部缺陷和水平裂縫等判斷就不一定十分準(zhǔn)確,一般與其它檢測方法結(jié)合進(jìn)行。鉆孔取芯法檢測費(fèi)用與樁長有關(guān),每根樁約1萬元。


五、高應(yīng)變檢測法

5.1基本原理及檢測目的

高應(yīng)變檢測法是一種檢測樁基樁身完整性和單樁豎向承載力的方法,該方法是采用錘重達(dá)樁身重量10%以上或單樁豎向承載力1%以上的重錘以自由落體擊往樁頂,從而獲得相關(guān)的動力系數(shù),應(yīng)用規(guī)定的程序,進(jìn)行分析和計(jì)算,得到樁身完整性參數(shù)和單樁豎向承載力,也稱為Case法或Cap-wape法。

5.2 適用范圍

高應(yīng)變檢測法適用于需檢測樁身完整性和復(fù)核樁基承載力的樁基。

5.3 優(yōu)缺點(diǎn)分析

高應(yīng)變檢測法的檢測結(jié)果集合了低應(yīng)變檢測和靜荷載檢測。高應(yīng)變檢測的費(fèi)用比低應(yīng)變檢測高,比靜荷載檢測低。高應(yīng)變檢測法對于樁基承載力的檢測準(zhǔn)確度不如靜荷載檢測,一般誤差在10%左右。結(jié)論  由上述分析可見,各種樁基檢測技術(shù)由于各自的理論假設(shè)及各種因素影響,均存在一定的局限性,故充分利用各種方法的強(qiáng)項(xiàng),解決工程實(shí)際問題是很有必要的。

對于在前三種檢測中結(jié)果不符合要求的樁基或者結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的重要橋梁(單跨大于25米、拱橋、斜拉橋、連續(xù)梁橋、懸索橋等)的樁基,需采用高應(yīng)變和靜荷載對樁基承載力進(jìn)行檢測。兩種檢測優(yōu)缺點(diǎn)明確,可根據(jù)實(shí)際情況按不同比例選擇兩種檢測方式。

5.3 優(yōu)缺點(diǎn)分析

高應(yīng)變檢測法的檢測結(jié)果集合了低應(yīng)變檢測和靜荷載檢測。高應(yīng)變檢測的費(fèi)用比低應(yīng)變檢測高,比靜荷載檢測低。高應(yīng)變檢測法對于樁基承載力的檢測準(zhǔn)確度不如靜荷載檢測,一般誤差在10%左右。結(jié)論  由上述分析可見,各種樁基檢測技術(shù)由于各自的理論假設(shè)及各種因素影響,均存在一定的局限性,故充分利用各種方法的強(qiáng)項(xiàng),解決工程實(shí)際問題是很有必要的。

對于在前三種檢測中結(jié)果不符合要求的樁基或者結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的重要橋梁(單跨大于25米、拱橋、斜拉橋、連續(xù)梁橋、懸索橋等)的樁基,需采用高應(yīng)變和靜荷載對樁基承載力進(jìn)行檢測。兩種檢測優(yōu)缺點(diǎn)明確,可根據(jù)實(shí)際情況按不同比例選擇兩種檢測方式。


六、自平衡法

自平衡法,顧名思義,是由樁體本身重量提供反力,而不借助外力的一種靜載荷試樁方法。通過在樁間預(yù)埋壓力盒,并在此由千斤頂加載,通過測試上下段樁的承載力得到整根樁的承載力。

自平衡法與傳統(tǒng)的堆載法和錨樁法不同,該技術(shù)是在施工過程中將按樁承載力參數(shù)要求定型制作的荷載箱置于樁身底部,連接施壓油管及位移測量裝置于樁頂部,待砼養(yǎng)護(hù)到標(biāo)準(zhǔn)齡期后,通過頂部高壓油泵給底部荷載箱施壓,得出樁端承載力及樁側(cè)總摩阻力。