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樁基常用的六大檢測(cè)方法類型總結(jié)

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瀏覽:- 發(fā)布日期:2019-07-03 11:00:51【

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(zhǎng)久性。然而樁基是隱蔽工程,其質(zhì)量的評(píng)價(jià)、判定必須通過(guò)專業(yè)的檢測(cè)手段。

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。樁基聲測(cè)管檢測(cè)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。


一、低應(yīng)變檢測(cè)方法

1.1 基本原理

低應(yīng)變檢測(cè)法是使用小錘敲擊樁頂,通過(guò)粘接在樁頂?shù)膫鞲衅鹘邮諄?lái)自樁中的應(yīng)力波信號(hào),采用應(yīng)力波理論來(lái)研究樁土體系的動(dòng)態(tài)響應(yīng),反演分析實(shí)測(cè)速度信號(hào),頻率信號(hào),從而獲得樁的完整性。

1.2. 檢測(cè)目的

(1) 檢測(cè)樁身缺陷及擴(kuò)頸位置。根據(jù)波形特點(diǎn)無(wú)法判定缺陷性質(zhì),無(wú)論是縮頸、夾泥、混凝土離析或斷樁等缺陷的反射波并無(wú)大差別,要判定缺陷性質(zhì)只有對(duì)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(wèn)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(guò)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(huì)不會(huì)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(cè)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(cè)法過(guò)程檢測(cè)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(guò)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(cè)不到樁底反射信號(hào),無(wú)法判定整根樁的完整性。根據(jù)實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn),可測(cè)樁長(zhǎng)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(cè)法檢測(cè)簡(jiǎn)便,且檢測(cè)速度較快。一根樁檢測(cè)費(fèi)用約60元。


二、聲波透測(cè)法

2.1 基本原理及檢測(cè)目的

聲波透測(cè)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(cè)管,作為超聲脈沖發(fā)射與接收探頭的通道,用超聲探測(cè)儀沿樁的縱軸方向逐點(diǎn)測(cè)量超聲脈沖穿過(guò)各橫截面時(shí)的聲參數(shù),然后對(duì)這些測(cè)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(cè)法適用于已預(yù)埋有聲測(cè)管的混凝土灌注樁。

2.3 優(yōu)缺點(diǎn)分析

聲波透測(cè)法可以檢測(cè)全樁長(zhǎng)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(chǎng)操作較簡(jiǎn)便,檢測(cè)速度快,不受長(zhǎng)頸比和樁長(zhǎng)限制。其缺點(diǎn)是被檢測(cè)樁需預(yù)埋聲測(cè)管,增加了樁基的造價(jià),一米聲測(cè)管造價(jià)約12元,同時(shí)聲波透測(cè)法檢測(cè)費(fèi)用較低應(yīng)變檢測(cè)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(cè)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(guò)程中樁土間的作用,最后通過(guò)測(cè)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(cè)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(cè)時(shí)間長(zhǎng)及檢測(cè)費(fèi)用高(每根樁約4~5萬(wàn)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(cè)目的

鉆孔取芯法主要是采用鉆孔機(jī)(一般帶10mm內(nèi)徑)對(duì)樁基進(jìn)行抽芯取樣,根據(jù)取出芯樣,可對(duì)樁基的長(zhǎng)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(cè)樁基長(zhǎng)度、混凝土強(qiáng)度、樁底沉渣厚度、持力層情況等,在對(duì)嵌巖樁的檢測(cè)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(jiàn)的局限,對(duì)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(cè)方法結(jié)合進(jìn)行。鉆孔取芯法檢測(cè)費(fèi)用與樁長(zhǎng)有關(guān),每根樁約1萬(wàn)元。


五、高應(yīng)變檢測(cè)法

5.1基本原理及檢測(cè)目的

高應(yīng)變檢測(cè)法是一種檢測(cè)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(dòng)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(cè)法適用于需檢測(cè)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(cè)法的檢測(cè)結(jié)果集合了低應(yīng)變檢測(cè)和靜荷載檢測(cè)。高應(yīng)變檢測(cè)的費(fèi)用比低應(yīng)變檢測(cè)高,比靜荷載檢測(cè)低。高應(yīng)變檢測(cè)法對(duì)于樁基承載力的檢測(cè)準(zhǔn)確度不如靜荷載檢測(cè),一般誤差在10%左右。結(jié)論  由上述分析可見(jiàn),各種樁基檢測(cè)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(wèn)題是很有必要的。

對(duì)于在前三種檢測(cè)中結(jié)果不符合要求的樁基或者結(jié)構(gòu)相對(duì)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(duì)樁基承載力進(jìn)行檢測(cè)。兩種檢測(cè)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(cè)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(guò)在樁間預(yù)埋壓力盒,并在此由千斤頂加載,通過(guò)測(cè)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(guò)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(cè)量裝置于樁頂部,待砼養(yǎng)護(hù)到標(biāo)準(zhǔn)齡期后,通過(guò)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。

自平衡法測(cè)樁法是一種基于在樁基內(nèi)部尋求加載反力的間接的靜載荷試驗(yàn)方法。其主要裝置是一種特制的荷載箱,它與鋼筋籠連接而安置于樁身下部。試驗(yàn)時(shí),從樁頂通過(guò)輸壓管對(duì)荷載箱內(nèi)腔施加壓力,箱蓋與箱底被推開,從而調(diào)動(dòng)樁周土的摩阻力與端阻力,直至破壞。將樁側(cè)土摩阻力與樁底土阻力迭加而得到單樁抗壓承載力。

自平衡法有許多優(yōu)點(diǎn):

(a)裝置簡(jiǎn)單,不占用場(chǎng)地、不需運(yùn)數(shù)百噸物料,不需笨重的反力架,試驗(yàn)安全,沒(méi)有污染;

(b)利用樁基側(cè)阻與端阻互為反力,直接測(cè)得樁側(cè)阻力與端阻力

(c)試樁準(zhǔn)備工作省時(shí)省力,試驗(yàn)費(fèi)用也較省。

(d)試驗(yàn)后樁基仍可以作為工程樁使用,必要是可利用輸壓管對(duì)柱底進(jìn)行灌漿

(e)在水上試樁、坡地試樁、基坑底試樁等場(chǎng)地狹小的地方更顯示優(yōu)越性。