桥梁桩基检测论文范文

2024-01-27

桥梁桩基检测论文范文第1篇

摘 要:目前,桥梁工程设计是基础公共设施设计的重要环节,桥梁工程建设的不断进步对桥梁的荷载能力提出更高的要求,探讨桥梁工程设计有着至关重要的意义。本文将针对桥梁建筑中桩基沉降的问题简要探讨桥梁常用桩基类型,详细分析桩基沉降的计算方法。

关键词:桥梁工程;桩基类型;沉降分析

1、桥梁常用桩基类型

根据施工类型的不同,桥梁桩基类型可分为冲孔型、挖空型和钻孔型;根据承载力不同,桥梁桩基类型又可以分为端承桩、摩擦桩和摩擦承桩;根据桩基的几何直径,还可以把桥梁桩基分为大直径桩、中等直径桩和小直径桩等。桥梁桩基还可依据水平受力情况和竖向受力情况的不同来划分。随着桥梁建设的不断进步,桥梁桩基的结构越来越复杂。针对不同的桩基结构要采用不同的分析方法,保证结果的准确性。

下文将重点分析根据承载力不同所划分的两种桥梁桩基:端承型群桩和摩擦型群桩。

1.1 端承型群桩

在桥梁工程中,桩基承载力的不同是因为桩基在土层中的受力情况不同。端承桩是一种完全穿过软土层达到深层的桩基,大部分受力由桩剪阻力承载,桩侧剪力由于相互影响只承担微小的受力,桩端平面更是由于受力在传递过程中的分散而削弱了其所应受的重叠效应。因此,端承型群桩的基桩类似于独立性单桩,群桩就是这些独立性单桩的集合体,这使得各基桩之间以及基桩与土层之间的相互作用变得极其微小。

1.2 摩擦型群桩

与端承型群桩相比,摩擦型群桩全部深入软土层,在施工过程中会受到桩身四侧面与土层发生的摩擦力以及来自桩基尖端巨大的阻力,桩基上部结构的承载力就由这两个力共同承担。由此受力分析可知,摩擦型群桩桩基的沉降不可忽略。

摩擦型群桩可分为高承台桩基和低承台桩基。高承台桩基在计算沉降时只需要考虑各桩顶通过侧摩擦力和端阻力对地基和邻近桩产生的重叠应力;低承台摩擦型桩基的受力情况相对复杂,由于承台与地基的接触应力,低承台桩基的沉降不仅要测算侧摩擦力和端阻力,还要考虑到受力过程中地基、桩基、承台之间的相互作用的变化。因为承台不仅通过限制桩基上部的位移减小摩擦阻力,而且改变了荷载的传递过程,进而影响到侧摩擦力和端阻力的变化。

2、沉降影响因素分析

2.1 土质的影响

土质坡面是一个较复杂的影响因素,如果土质坡面的粘性土较均匀,地基整体压缩变形占群桩沉降的比例与土质硬度成正相关变化趋势;如粘性土不均匀,桩基间的压缩变形比例就会随土质变硬而减小。因此,软粘土的群桩沉降一定程度上是由于土层侧向挤出造成的;而砂土中的桩基整体压缩变形比例要大于软粘土中相应的群桩沉降比例。

2.2 桩间距的影响

桩基整体压缩变形的比例与桩基间距成反比。当桩间距小于三倍桩基直径时,地基整体压缩变化比例会随着荷载水平和土性的变化而产生较大变动;当桩间距达到六倍桩基直径时,地基整体压缩变化比例将不会受到荷载水平与土性的影响,群桩沉降将以桩基间土的压缩变形为主。

2.3 承台设置方式的影响

对于打入群桩的沉降分析,承台设置方式与桩间距有一定关联。从试验结果来看,桩间距没有达到三倍桩基直径的情况下,承台设置方式对打入群桩的沉降性状并无明显影响。但在一般的施工过程中,荷载较小的群桩沉降以地基整体压缩变形为主;当荷载接近极限承载力时,群桩间主要沉降变为桩间土的整体变形压缩。

2.4 荷载水平的影响

荷载水平的增大会使地基整体压缩变形占群桩沉降的比例减小。在桩间距为三倍桩基直径的工程中,若外加荷载不超过极限荷载的一半,群桩沉降完全来自桩端以下地基的压缩变形;达到一半时,群桩沉降仍以地基变形为主;但当外加荷载接近极限荷载时,群桩沉降改为桩间土的压缩变形。

3、群桩沉降分析

3.1 群桩效应分析

桥梁群桩中存在显著的群桩效应。群桩效应是指重叠的桩端应力使得群桩桩端应力远高于单桩桩端应力。较之单桩,群桩不同的工作状态决定了群桩沉降量也会远高于单桩沉降量。

沉降的群桩效应则是指在常用桩间距下,重叠的相邻桩间应力提高了桩端平面以下的应力水平,同时加深了该层面的压缩层。这使得群桩沉降量和延续时间都远高于单桩的工作状态。桩基沉降的群桩效应用沉降比度量,即相同桩顶荷载下群桩沉降与单桩沉降之比。

3.2 群桩沉降分析方法

群桩沉降的分析方法多种多样,目前施工中常用的分析方法有弹性理论法、实体深基础法和等效作用分层法。

弹性理论法分析群桩沉降可看作位移法或应力法,它的理论依据是Minidlin解的唯一性和应力解。该种方法可以简化为求位移,即线性化应力法中子桩侧面的摩擦力,叠加单桩分析理论得到群桩的计算公式。

实体深基础法是目前最为常用的群桩沉降分析法。理论上把高承台下的桩群和土层作为实体深基础,在不超过这个等代墩基范围的情况下,利用扩展的计算方式计算群桩沉降。但在实际计算过程中,要采取一系列误差来消除桩基附加应力和地基土层性质的差别所产生的误差影响。

等效作用分层总和法的关键在于“总和”。这种方法很早就被提出并应用于实际工程测算中。它的核心是计算Mindlin解与Boussi-nesq解之间的比值,即计算均匀土质土层中的群桩沉降与均匀负荷承载下的矩形基础的比例。在得出结论后修正等代墩基的附加应力,依据分层总和得出最终的群桩沉降。

4、总结

总而言之,群桩沉降的受力情况十分复杂,有关群桩的沉降分析也是一个非常复杂的问题。目前,桥梁工程设计中的桩基沉降分析仍是工程设计研究的重點内容。为了确保桥梁建设的稳健发展,诸如沉降问题等现实问题需要广大研究人员、施工团队以及工程师的共同努力钻研,将理论应用于实践,并在实践中不断探索完善。

参考文献:

[1] 游兵站.公路桥梁工程设计中的桩基沉降分析[J].城市建设理论研究,2013(13):44-45

[2] 贡一飞.探究桩基础桥梁设计相关概述[J].城市建设理论研究,2013(04):40-41

桥梁桩基检测论文范文第2篇

【摘要】文章主要针对桥梁桩基工程施工技术要点与施工质量问题的控制措施进行了探讨。

【关键词】桥梁桩基;施工技术;质量控制

桥梁担负着跨越江河、沟涧的重要任务,桥梁施工中的桩基工程是施工企业施工管理的重点与难点。其技术管理与质量控制关系到桥梁的使用安全及使用寿命,关系带施工企业的经济效益。加强对桥梁桩基的施工技术分析,可以不断的提高桥梁的质量,保证桥梁安全。

1施工准备阶段的工作

1.1认真参与图纸会审及设计交底工作

参与图纸会审主要要重点研究工程地质勘测报告,对地质剖面图有一个清晰的印象。

1.2审核施工组织设计和施工方案

施工组织设计及施工方案涉及的内容非常多,关系到施工安全、施工质量控制、环保及消防等必须符合现行法律法规、施工技术标准及现场条件。要从施工准备阶段从严控制,对不符合要求的方面要及时建议并给出审批意见。

1.3检查三通一平是否满足施工要求

对施工现场三通一平的施工条件进行考察,以及必须处理架空线(高压线)和地下障碍物,排水应通畅,并且路面及工作面满足机械设备地面承载力。

1.4审查进场原材料

在开工前应对施工单位报验的建筑材料,如钢筋、水泥、石子、砂等主要原材料根据规范要求进行质量检查,符合要求后同意进场使用。

2.桥梁桩基混凝土施工技术要点

2.1防止孔壁坍塌

当钻孔较深时,在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持比地下水位高的水头,增加孔内静水压力,能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外,同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。护筒要求坚固耐用,不漏水,其内径应比钻孔直径大(旋转钻约大20cm,潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm),每节长度约2~3m,一般常用钢护筒。

2.2制备泥浆

选用符合要求的优质粘土,其泥浆比重、胶体率、含砂率等满足施工规范,要求护筒脚下2-3m范围的泥浆护壁处理是保证钻进过程中不坍、不漏的关键措施,利用冲击锥低冲程0.5-1.5m反复冲钻造壁,以形成坚实的孔壁。

2.3钻进成孔

开孔时,应先启动泥浆泵和转盘,使孔内储备一定数量的泥浆后,才开始钻进。钻进开始时,应低速慢进,当达到一定深度时,可采用中速钻进,但遇砂层时,应放慢钻速,并适当提高泥浆稠度。利用钻锥不断地提锥、落锥旋转反复冲击孔底及周土层,把土层中粘土泥砂挤向孔壁或打成碎渣,钻渣悬浮于泥浆中,并通过泥浆泵的循环作用,使钻渣溢出。在钻孔过程中应防止坍孔、偏孔、钻头埋住或掉进孔内等事故。

2.4清孔

钻孔完成后,并确定了桩长、直径和垂直度都相符时,要及时进行清孔。清孔的目的是清除沉渣和沉淀层,减少孔底的沉淀厚度,防止桩底过厚沉淀层,而影响桩基承载能力。在清孔排渣时要注意保持孔内水位在地下水位以上,防止塌孔。清孔可以采用换浆法、抽浆法和淘渣法。清孔要迅速,不能间隔很久,清孔后要尽快灌注混凝土。清孔后的孔内沉积厚度,要控制在0.3m以内,泥浆性能指标要符合,含砂率小于4%,相对密度1.05—1.2,粘度17—20Pas。

2.5灌注桩

1)导管使用前,必须进行水密、承压和接头抗拉试验。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.5倍的压力,进行承压试验时的水压不应小于导管壁可能承受的最大压力Pmax。

2)水下混凝土必须满足坍落度和粘聚性要求。钻孔内灌注混凝土,不进行振捣密实,而是依靠自重和流动性密实。流动性稍差就有可能在混凝土中形成蜂窝和空洞,严重影响混凝土质量。此外,钻孔内的混凝土是通过导管灌注的,流动性差就会给施工带来困难,甚至使施工无法进行。粘聚性差的混凝土很容易产生离析和泌水,这种混凝土的坍落度尽管也能达到要求,但在管内流动时一遇阻力,石子、砂就会在受阻处逐渐滞留下来,最后造成堵管现象。通过提高混凝土中粉状颗粒含量如增加水泥用量和掺用粉煤灰,可改善混凝土的粘聚性。

3)钻孔桩水下混凝土灌注应仔细对每盘混凝土下料量和导管拔管高度进行严格的计算。否则极易出现导管拔出混凝土以造成断桩,另外,应将混凝土灌注超过桩顶设计标高至少0.8米,也保证将桩头凿出浮浆后桩顶的混凝土质量。

4)桩基混凝土灌注完成后,在混凝土终凝后应对桩基混凝土进行保养。

3桩基础施工质量问题的控制措施

3.1防止桩身断裂的质量控制

桩身在施工中出现较大弯曲,在反复的集中荷载作用下,当桩身不能承受抗弯强度时,即产生断裂。当施工中出现断桩时,应以工程地质条件及桩所处具体结构部位为依据,采取补桩等方法予以解决。条基补一根桩时,可在轴线内、外补,补两根桩时,可在断桩的两侧补。柱基群桩时,补桩可在承台外对称补或承台内补桩。

3.2关于沉桩达不到设计要求的质量控制

有时沉桩达不到设计的最终控制要求。一方面,勘探点不够或勘探资料粗略,对工程地质情况不明,尤其是持力层的起伏标高不明,致使设计考虑持力层或选择桩尖标高有误,也有时因为设计要求过严,超过施工机械能力或桩身混凝土强度。另一方面,勘探工作是以点带面,对局部硬夹层或软夹层的透镜体不可能全部了解清楚,尤其在复杂的工程地质条件下,还有地下障碍物,如大块石头、混凝土块等。打桩施工遇到这种情况,就很难达到设计要求的施工控制标准。

遇有硬夹层时,可采用植桩法、射水法或气吹法施工。桩如果打不下去,可更换能量大一些的桩锤打击,并加厚缓冲垫层。选择桩锤应以重锤低击的原则,这样容易贯人,可减少桩的损坏率。选择合理的打桩顺序,选用“之”字形打桩顺序,或从中间分开往两侧对称施打的顺序。桩基础工程正式施打前,应做工艺试桩,以校核勘探与设计的合理性,重大工程还应做荷载试验桩,确定能否满足设计要求。

3.3防止桩顶碎裂的质量控制

在沉桩过程中,桩顶出现混凝土掉角、碎裂、坍塌,甚至桩顶钢筋全部外露打坏。钢筋与混凝土在承受冲击荷载时,不能很好地协同工作,桩顶容易发生严重碎裂。打桩须根据断面、单桩承载力和工程地质条件来考虑。桩顶与桩帽的接触面不平或桩沉入土中时桩身不垂直,使桩顶面倾斜,造成桩顶局部受集中应力破损;沉桩时,桩顶未加缓冲垫或损坏后未及时更换,使桩顶直接承受冲击荷载。设计要求进入持力层深度过大,施工机械或桩身强度不能满足设计要求。发现桩顶有打碎现象,应及时停止沉桩,更换并加厚桩垫。如有较严重的桩顶破裂,可把桩顶剔平补强,再重新沉桩。如因桩顶强度不够或桩锤选择不当,应换用养护时间较长的“老樁”或更换合适的桩锤。

3.4冲击成孔过程中特殊情况下的质量控制

冲击成孔过程中,若遇到孤石,可抛填硬度相近的片石或卵石,将钻机稍移向孤石一侧,然后用高冲程冲击,或高低冲程交替冲击,将大孤石击碎挤入孔壁若孤石非常坚硬,也可采用孔内爆破法。一般可采用孤石表面爆破(简称贴爆)和定向聚能爆破两种方法:遇一般性孤石,将炸药包吊放在孤石表面引爆,震裂孤石,以利钻进;遇坚硬孤石,采用定向聚能爆破的方式,根据孤石的大小及坚硬程度确定用药量,只要药量控制适当,通常不会影响孔壁及施工平台的安全。

4.结束语

由于桥梁桩基深埋于地下,且多数施工区域的地下水位较高,使得桥梁桩基施工存在着隐蔽性,桩基的质量较难控制。因此,加强对桥梁桩基础施工中技术问题的研究与探讨,对及时回避和解决桩基础施工中的影响因素,及做好施工过程中的质量控制,都有着极为重要的现实意义。

桥梁桩基检测论文范文第3篇

关键词:建筑工程;桩基部分;检测技术

前言:

随着我国建筑工程行业不断发展,建筑用桩量随着项目数量持续增多而增加。作为支撑构筑物稳定性的关键因素,桩基如果说出现质量问题,轻则是对其桩基结构稳定性有所影响,严重的话还会对整个建筑物稳定性产生负面影响。所以我们还需严格把控其桩基质量,以桩基检测为基础,结合先进检测技术进行判断桩基质量是否达标。下面就对建筑工程桩基检测技术及方法进行分析。

1 反射波检测方法的应用

1.1应用原理分析

低应变检测方法主要是指采用低应变反射波方法,建立在一维波动理论基础上,将受检测基桩作为一维弹性连续杆件,在检测的时候由桩身顶部进行竖向激振,给桩顶一定能量,产生弹性纵波,该弹性波沿着桩身逐渐向下进行传播,在进行传导桩身阻抗方面有着明显的差异界面,扩缩径、严重离析、断桩和桩底等部位,使其出现反射波,经过安装桩顶传感器,对反射信号的及时拾取,再经过放大、滤波、数据的处理,识别出桩身不同部位的阻抗信息,

采取应力波在桩身的内部传播的波速、桩长和桩底反射的时间之间对应关系,经过反射信息分析计算,以判断出桩身混凝土完整程度,判断其缺陷程度以及所在的位置。

1.2 低应变的检测方法

使用低应变反射方法进行建筑桩基的检测阶段,首先需要做好桩顶清洁工作,以避免砂子、灰尘会影响到检测结果。在实际检测阶段,有关检测人员经过把传感器和桩顶面用耦合剂粘合,保证检测过程中,传感器不会滑动,以保证检测数据的准确性。有关检测人员还需分析所获得的检测曲线,在获取检测曲线的时候,经过多次的检测采集信号,实时检查传感器和检测设备,进而得出曲线信息完整性、准确性。

1.3 低应变检测方法注意事项

对于低应变方法检测的局限性,为有效的保证检测结果的准确性,降低局限性会给检测工作开展带来的影响,提升檢测结果的可靠性、准确性,应用低应变方法还需做好下面的工作:首先,处理好基桩桩头的准备工作,在正式检测之前,处理好桩头,采用力棒激振基桩的桩头,使得其表面的平整、均匀,以减少桩头不平整造成的影响,全面提升检测结果的可靠性。所以,还需安排人工处理桩头,去除混凝土的浮浆,进而确保桩头的平整性和均匀性。力棒激振桩头的时候,在桩头可以更好的接收到应力波信号。第二,基桩混凝土强度应达到标准要求,混凝土强度如果说不能达到标准的要求,在检测阶段就没有实际的意义,检测信号也没有效。所以,为确保低应变方法对于桩基完整性检测的可靠性,须在混凝土达到标准要求之后再进行检测。建筑桩基检测技术规范中就明确的规定桩基在检测的时候,混凝土强度在达到设计强度的70%以上,达到15MPa以上。在桩基的完整性检测之前,混凝土龄期、强度应该达到规范要求。

2 声波透射方法检测技术及其实践应用要点

在当前我国建筑工程项目施工中,经过开展混凝土灌注桩检测技术,常用的技术有声波透射方法、钻芯方法、高应变方法、低应变方法等等。声波透射法检测应用十分广泛,和其他检测技术进行比较,该检测技术在检测全面性、细致性、可靠性方面有着明显优势,作为弹性波检测的一种,对岩土、混凝土介质中的声波传播服从弹性波传播规律的研究,在正式检测的时候,以混凝土为介质进行超声脉冲发射,记录高频弹性脉冲波存在着的波动特点,介质内部的缺损造成波阻抗界面形成波透射、反射。

2.1 检测要求的分析

为对检测结果的准确性进行保证,还需结合有关规范要求进行声测管埋设控制,首先在桩径小于或等于800毫米的时候,把声测管埋设数量控制在不少于2根;如果说桩径处在大于800毫米、小于或等于1600毫米的时候,把声波管埋设数量控制在不少于3根;如果说桩径大于1600毫米的时候,应将其声测管埋设的数量控制在不少于4根。

2.2 现场的检测分析

在正式检测的时候,还需依据要求进行声波透射方法标准化的应用。第一,以声测管为载体做好声波换能器安装。第二,声波的发射换能器、接收换能器,在平测的时候把深度控制在相同状态,斜测的时候则是把换能器的高差控制在固定范围内。第三,换能器应保持同步提升状态,按照实际情况把声测线间距控制在小于等于100毫米。第四,做好声测线时程曲线的全面和实时记录,保证首波幅值的精准读取。第五,如果说检测作业开展处在统一的检测面,还需把发射电压、声测线间距、仪器参数保持在固定不变的状态,判定桩身的完整性,以声测线声学的参数异常作为参考。

3 高应变检测技术及其实践分析

高应变检测技术的应用能够做到对竖向抗压承载力和桩身完整性的有效检测、判断,实际检测过程中,以桩顶轴向为载体进行冲击力的施加,依据桩体贯入度的形成进行质点应力和加速度响应的产生,其竖向抗压承载力以波动理论为依据进行检测分析。

3.1 检测准备

为确保其高应变检测技术的应用符合标准,需结合以下几点进行准备工作强化开展:第一,在检测前做到对现场地基情况、建筑物等级、施工情况等方面的掌握、分析。第二,按照标准要求进行混凝土灌注桩桩头处理。第三,以同一水平线进行应变传感器、加速度传感器的安设,若传感器安装位置同侧,需将其间距控制在不宜大于80mm。第四,可依据对现场情况、施工要求等因素的分析,采用筒式柴油锤、蒸汽锤等作为锤击设备。同时,需注意锤击设备的选择必须具备稳固的导向装置。

3.2 数据采集

数据采集包括参数设计与计算、现场采集,针对参数设定与计算而言,需将采样时间间隔控制在50~200μs范围内;针对现场数据采集的开展,需在检测前检查其系统是否处于正常运行状态。检测期间,应符合重锤低击原则,将最大锤击落距控制在不宜大于2.5m。同时,保证其信号采集质量达到标准要求,在确定锤击信号数量时,需做到对桩顶最大动位移、最大压应力、贯入度等方面的检测。在开展检测数据分析与判定工作时,为确保其数据分析、判定的合理性,可结合凯司法、实测曲线拟合法进行桩承载力和桩身完整性的科学判断。

4 加强提高桩基检测质量的措施

4.1 建立完善的桩基检测管理制度

检测部门还需依据建筑工程管理条例,建立完善的桩基检测管理制度,坚持参照国家、当地技术规范,结合其当地检测行业规范标准,使得其和桩基检测要求充分匹配。建设单位、监理单位负责人,要切实执行桩基管理规范,对管理制度的落实,安排有关专业技术人员做好桩基全过程的检测管理,从人员、技术、设备等方面入手加强对其检测管理力度,对其自身责任制度的明确。检测单位之间可以相互学习先进的管理经验,取长补短,检测单位还需加强现场数据的采集管理,尽可能的保证其现场数据采集真实度,对检测人员责任制度进行落实。在现阶段市场上还存在着压价的现象,检测单位还需严格控制各环节。

4.2 对检测步骤的科学合理實施

在对检测方法进行确定之后,检测人员还需在实施阶段结合具体的检测步骤进行,提交满足规范的桩基检测报告。检测内容有工程概况的抽样方案、试验周期、所需人工完善桩基检测质量保证制度,对质量保证体系的建立健全,在检测的时候还需要求现场专业技术人员负责控制,加强检测机制,依据检测步骤合理进行,进一步规范检测报告。若是在进行桩基承载力检测的时候,应做好桩顶的处理,避免沉降观测装置和千斤顶出错,做好数据记录,结合桩基沉降数量进行数据曲线图的绘制。

4.3 对检测设备、检测技术的更新

检测单位要提供齐全功能的检测设备、先进的技术,为桩基的检测奠定物质基础。首先检测单位应该及时淘汰一些落后的检测设备,保证检测设备功能对最新技术规范要求的满足,不能为节省成本就忽视设备更新。检测单位还需加强对一些国外先进技术的学习和引进,对当前检测技术中的不足之处进行弥补,促使提高本单位的桩基检测水平,提升工程建筑整体质量。

结束语:

结合以上分析得知,桩基施工质量的控制关乎到项目整体施工成效,为避免因桩基施工质量不达标而影响到工程项目效益的获取,需采用相关技术加强对桩基的质量检测。以相关标准要求为参照,采用先进技术进行桩基检测,做到对桩基质量问题的全面、准确判断,促使其项目整体建设质量的提升。

参考文献:

[1]谈建筑工程桩基检测存在的问题及其优化策略[A]. 朱春辉.2019年南国博览学术研讨会论文集(二)[C]. 2019

[2]援赞比亚国际会议中心桩基检测自平衡方法应用[A]. 朱兵,张正龙,殷开成,王旭.第26届华东六省一市土木建筑工程建造技术交流会论文集(上册)[C]. 2020

[3]桩基检测回顾与展望[A]. 梁治安.1990岩土混凝土声测技术新进展学术与信息交流会专题报告及论文摘要汇编[C].

桥梁桩基检测论文范文第4篇

摘 要:随着我国社会经济建设的不断发展,建筑工程桩基在各类建筑基础上的应用越来越广泛,桩基工程属于建筑工程中的隐蔽工程,它的质量好坏直接影响到建筑物的安全,一旦桩基工程的质量得不到保障,对其进行加固等处理的困难很大。因此桩基的检测技术就成了检测桩基施工质量的重要手段。

关键字:桩基检测技术;实践与探析

建筑工程桩基的作用是将上层结构的负荷有效传输到地下深层稳定的土层中去,从而很大程度上减少建筑物基础沉降与不均匀沉降现象的发生,所以桩基在各类住宅、高层建筑、工业厂房、基础设施建设中被大量应用。

一、建筑工程桩基检测要点

(一)桩基成孔质量

成孔质量的优劣直接对混凝土浇筑后成桩的质量有着影响,桩体可以把建筑上部结构的负荷传送到深层、稳定的土层中去,从而大幅度减少基础沉降与不均匀的沉降。经多年实践表明,在桩基技术中钻孔灌注桩是有效、安全、可靠的形式之一,在这之中成孔的质量显得尤为重要,桩孔孔径偏小会让桩体承载力降低;桩孔的偏斜情况则将减弱桩体承载力的发挥;桩底部沉渣太厚则使有效桩长缩短。因此成孔的质量检测对于成桩质量的控制非常重要。成孔质量检验主要包括桩孔的位置、孔深度、孔直径、垂直度以及沉渣的厚度等。

(二)桩体承载力检测

静荷载试验法被用于对桩体承载力进行检测,其包括竖向与水平承载力的检测,在工程中普遍用到的是竖向检测。它显著的优点在于受力条件较接近桩体基础实际的受力情况。其比较适用于在工程试桩时的承载力检测。其检测的精确度高,通常相对误差保持在10%以内。

(三)桩体完整性检测

低应变动测法就是通过对桩体顶部施加低量激振能量,引发桩体与周围土层产生微幅的振动,与此同时使用仪器测量与记录桩顶部振动的速度与加速度,利用波动的理论或者机械阻抗的理论分析记录的结果,从而达到对桩体施工质量、桩体完整性、预估承载力等方面进行检验。

二、建筑工程桩基检测技术实践

(一)工程概况

为某高层办公建筑物的桩基工程检测,根据该建筑工程项目的相关要求及项目实际情况,结合施工设计图中桩基的直径、长度、地质条件,为有效保证桩基的质量,准确判断项目所用桩的质量级别,对该工程项目的桩基采取检测操作。

(二)桩基概况

该工程项目采用桩基数310根,这中间摩擦桩基74根,包括直径1.8米桩基8根、直径1.5米桩基4根、直径1.2米桩基62根。嵌岩桩基236根,包括直径1.8米桩基8根、直径1.6米桩基4根、直径1.5米桩基42根、直径1.3米桩基85根、直径1.2米桩基69根、直径0.8米桩基28根。该工程合同范围内的310根桩基中主要采用摩擦桩基与嵌岩桩基,其中嵌岩桩基要求嵌入中风化程度的岩层大于2倍桩基直径,灌注混凝土施工前,按设计要求,桩底沉渣厚度不可大于5厘米,摩擦柱按设计要求桩底部沉渣厚不可大于20厘米。所有桩基都采用冲孔灌注施工工艺施工,结合本工程实际特点,经研究决定对桩基检测采用三种检测方式进行评估。

(三)检测桩基

1、检测方法

(1)低应变反射波。即小应变检测,使用小锤击打桩顶部,经过粘在的桩基顶部的传感器接收源自桩基内部的应力波信息,而后采取相关的应力波理论对被检测桩基的动态响应进行分析。最后反演对实际检测速度信号和频率信号进行分析,从而获知被检测桩基的完整性情况,低应变反射波检测可以检测出桩基缺陷及其缺陷所在位置,以此评定桩基身完整度级别。

(2)超声波检测法。该检测方法是最早被应用在建筑工程桩基检测工作中的,是一种对桩基完整性作检测的无损方法。原理是在对桩基进行灌注操作之前,在桩基内部预埋好一定数量的声测管,将其作为超声脉冲的发射与接收的通常,然后通过超声探测沿着桩基的竖向逐点对脉冲穿越桩基柱横截面时的相关声波参数进行测量,再对所得到的测量结果经过数据值评定或图像判断处理后,得到该检测桩基内部砼缺陷的类型、大小和位置信息,还可经过评定得出混凝土的均匀性及强度的相关指标参数。通过该方法可以高效的检测相应的桩基柱身存在的缺陷、位置及其范围,然后评定其质量级别。

(3)钻芯法。这种检测方法采用直径10毫米的内径钻头的钻孔机,对被检测的桩基柱进行钻芯取样,依据取出的芯样,对所测桩基的桩长、缺陷情况、混凝土的强度、桩基底部沉渣厚度和持力层状况进一步进行分析、评估。但由于钻芯法存在着只能对小范围检测判定的局限性,因此在对桩基进行检测评定时,仍然以无损检测法为主。钻芯检测法主要针对桩基柱存在的缺陷大、经初步检测对桩基的强度有所质疑的情况下使用。

2、检测的频率与数量

根据对该工程项目的实践显示,对于工程中所使用的桩直径大于等于1.8米、桩身长度大于等于50米、桩基长度与直径比小于等于5米的桩基柱不采用低应变反射法进行检测,因为桩基侧边土阻力对应力波传播影响较大。主要体现在:致使应力波衰减迅速、对缺陷反射波值有影响、土阻力波的产生。由于对桥梁柱承载力的要求很高,而低应变反射波检测对局部、深度的缺陷不敏感、受到实地地质变化的影响较大等特点而受到相应的限制。所以要对其缺陷的类型进行评定时,要针对该工程项目地质情况,采取钻芯、声波透射等检测技术的综合运用。

3、检测准备工作

(1)在超声波检测工作之前,将长20厘米、直径32的钢筋绑扎在测试绳上,确保其牢固可靠,而后进行检测管探孔作业,检测是否有堵管现象产生。若有堵管情况,则应对其进行疏通且保证管内蓄满清水。

(2)在小应变检测方法实施前,要事先进行凿除作业,直到设计桩顶部标高标准,将桩头打磨好,保证桩头整洁,没有积水情况。

(3)在钻芯法检测之前,先架设好钻机的施工工作平台,并保证通电通水。

所有上述这些桩基柱检测工作准备完成后,经严格、仔细的检查,符合相关规定、标准后方可允许进入桩基检测工序。

4、检测技术要点

(1)低应变检测。对本工程直径1.5米、直径1.2米的两种桩基柱进行低应变检测,根据相关规范要求,对于桩径大于1米的桩基柱要求打磨直径为10厘米的4个点,中间一个侧边对称三个。打磨点位置距离钢筋笼的主筋不得小于5厘米,检测桩头要凿到桩基设计的标高,并露出混凝土层面。

(2)超声波检测。对本工程桩基直径在0.8米、1.2米、1.3米、1.5米、1.6米、1.8米的六类桩基进行超声波检测,结合相关规范要求,对桩径大于1米小于1.8米的桩基柱呈等边三角形埋设3根管;对桩径大于1.8米的桩基柱呈正方形埋设4根管,对称敷设并确保稳固。需要检测的桩基,其检测管要在钢筋笼加工时,在钢筋笼加强筋内侧进行绑扎或焊接,以确保其稳固,保证其互相平行,位置准确。检测管埋至桩底部,管口要求高出桩头面30厘米以上,管口高度一致。检测管使用外径50*2.5的钢管制作,连接处采用管径60*5的套管进行相连,保证接头处密封。下端使用相关规格的钢板进行封底焊接,不能漏水,在声测管安装的同时进行灌水作业,安装完成后,用测量绳探测各根声测管的长度并做好相关记录,上口处用塞子进行封闭,防止有砂浆、杂物等堵塞管道。

(3)钻芯法检测。根据工程相关要求,对桩径在1.2米至1.6米范围内的桩基钻2个孔,桩径大于1.6米的桩基钻3个孔,开孔时要注意确保其位置在距离桩正中心0.15至0.25D范围内均匀对称设置。对桩基端持力层受检柱身,每根钻不少于1个孔,要求钻至桩底部不小于1D,同时不小于2米。如怀疑有溶洞、裂缝等地质现象,则要钻至桩底部不小于3D,同时不小于5米。

结 语:结合上述工程实例,对建筑工程桩基检测技术的实践应用,提出了不同的桩基检测技术与相应的桩基检测技术要点,希望能为类似的桩基检测技术作出一定程度的借鉴作用。

参考文献:

[1] 段玉凤.建筑工程桩基检测技术实践与探析.[J].科技传播.2011(15)

[2] 王小钢.常见几种工程桩基检测技术探讨.[J].科技创新导报.2011(24)

[3] 周国新.工程桩基检测技术探讨.[J].城市建设理论研究(电子版).2011(30)

桥梁桩基检测论文范文第5篇

本文通过对在岩溶地区的大桥桩基的设计和施工中遇到的问题为例, 详细分析了在岩溶区域进行设计和施工时遇到的难题和解决的方法。

1 岩溶地质勘探

岩溶地质状况非常复杂, 在勘探过程中, 需要综合考虑进行勘测和分析, 主要有以下几个方面的问题。岩溶内溶洞的走向不明, 孔壁位置、大小等以及溶洞的连通情况等。这些问题的出现为施工带来的极大的困难和安全隐患, 需要采用不同的措施来避免对施工工程的影响。

在进行勘探作业中, 需要结合物探和钻探相结合的方式, 综合运用。物探可以基本了解地质的概貌, 而通过钻探可以对局部的地质状况进行详细的勘测。勘探初期需要探测岩溶的分布规律和发育强度等工作上。通过桥梁需求和岩层状况选择合适的探测方法进行综合勘探, 实现可靠的探明地质, 保障工程的安全。

对于桩底岩溶, 因为传统的钻孔法, 效率较低, 并且钻杆悬置, 容易摇摆, 使得施工难度较大, 并且由于钻孔而带来注水等情况, 进而给施工带来困难。可在勘测过程中, 适当采用雷达探测, 通过地质雷达反射波剖面法, 进行相关数据的勘测, 可以实现较高效率的勘测。

在施工前, 需要对桩基分布的情况, 对需要穿过的溶洞部分进行分层高程、暗河水流、填充体等情况勘探清楚, 对于不同的桩基依据直径设定合理的钻孔, 探明桩位和溶岩的相互关系, 采用合适的工程设计, 降低工程的投资, 提高工程的安全度。在桩基的直径远远超过勘探孔直径的情况, 则需要采用一桩多孔的方式查明溶洞的情况, 并查明相应的岩溶发育情况。

2 工程勘探设计方法

在勘探过程中, 根据溶洞等情况, 采用适当的方式来保障工程施工和运营的安全。

(1) 对于存在裂隙的岩溶地区, 内部含有较多的裂隙水, 在施工过程中可能出现漏浆、渗水, 造成沉淀土难以清理, 故而在设计中应采用不计桩尖抗力, 实现工程的安全。

(2) 溶岩的发育形成了复杂的地质结构, 采用合理的参数, 能保障桥梁设计的质量和有效降低施工成本, 对于相应的桩基设计过程中, 设计相应的承载力大小, 并分析桩基附近岩溶情况, 进而得到稳定的工程。

(3) 对于分布较浅、顶板较薄的溶洞情况, 或者是桩位较深, 含有较多的溶洞等情况, 需要采用摩擦桩, 同时考虑不均匀沉降。同时在桩基和溶岩顶层之间采用隔离方式。在一些处于溶槽等处得桩基, 需要在孔内填充土等, 并且在多层岩溶层施工过程中, 采取相应的措施, 是使桩基稳固。

(4) 在一些采用嵌石桩的施工过程中, 采用物探方法由于其局限性, 给相关设计带来的一定的障碍。在设计过程中, 应采用合适的计算方法和桩基形式, 充分考虑相关的情况, 对于具有上下排列分布的溶洞, 需要充分探明溶洞分布情况。对于有填充物的溶洞, 需要钻探至空洞处。

(5) 在溶洞深度较大, 桩基不能全部穿过溶洞的情况, 需要正确估算溶洞顶层板持力厚度, 是保障工程安全的重要方面。

当溶洞顶板岩层层理较厚, 强度较高, 洞跨较大时, 需要对弯矩进行设计, 根据梁板受力的情况通过溶洞顶板在弯矩控制进行估算顶板安全的厚度。

最小设计持力层板厚为:

式中q为溶洞顶板自重加上覆盖土层均布荷载, kN/m;

[δ]为取灰岩1/10容许抗压强度, MPa;

M为弯矩。

计算弯矩的过程中, 需要依照顶板岩石完整性, 分别按着悬臂梁、简支梁和固端梁等三种情况进行计算。

当溶洞跨较小时, 需要按着剪切应力来进行控制顶板安全厚度的估算。

式中q为溶洞顶板自重加上覆盖土层均布荷载, kN/m;

P为桩尖对溶洞顶板的集中力, kN;

τ为对于灰岩取l/12容许抗压强度, MPa;

l为溶洞平面周长, m。

3 桩基施工过程中需要注意的问题

在岩溶地域进行施工, 需要注意以上提出的相关问题, 同时还存在相关的难点。在具体施工过程中, 需要注意的问题主要表现以下几个方面。

一是容易坍塌的覆盖层的漏浆处理如果处理不及时则可能会导致孔壁坍塌等重大安全隐患;二是确保孔内的水头稳定三是保障孔壁的稳定性和强度要求;四是由于施工周期较长, 在进行相关施工时对溶洞后岩石强度较高或者穿过溶洞是需要反复施行堵漏的施工作业。

针对以上问题, 要求在勘探和施工过程中, 满足相关的标准和要求。具体阐述如下。

(1) 勘探资料准确、详细, 符合后期设计施工的要求。在勘探过程中, 应对相关数据进行详尽、可靠的调查。避免出现模糊或者是不准确的数据, 同时需要因地制宜, 采用合理可靠的方法对复杂地形进行分析, 避免因为勘探的问题而影响施工质量。

(2) 桩基施工过程中, 需要针对不同的地质条件采用不同的施工工艺。需要采用试验的方法, 通过对相关特征的分析, 为注浆等提供可靠的依据, 在此基础上, 依据地质状况设计桩基的技术参数。

(3) 对于较为复杂的地质地貌, 需要综合采用相关的勘探方法和设计理念, 务必确保工程施工的安全和稳定。

4 结语

岩溶地区的桩基施工勘测和设计是整个施工项目中的重要核心问题, 通过采用适合的技术手段, 科学正确的勘测, 可以为后续施工建设提供可靠的保障, 提高施工季度和降低工程成本。在具体勘探过程中, 需要对岩溶中存在的溶洞, 桩端持力层等进行详尽的勘测, 设计合理的施工方案, 有利的提高工程质量。

摘要:岩溶性地基在相关工程设计和施工中, 对工程质量的危害相当大, 在进行设计和施工的过程中, 应高度重视。结合岩溶地质发育的状况和形态, 提出在类似地区对基础地质进行勘探、桩基设计和施工过程中需要注意的问题, 并给予解决方案, 以提高工程质量、保障桥梁安全。

关键词:溶岩地基,桥梁基础,设计施工

参考文献

[1] 高武喜.岩溶地区桥梁钻孔桩施工技术[J].山西建筑, 2009 (10) .

[2] 高晓玲.岩溶区段大直径钻孔灌注桩施工技术[J].铁道建筑技术, 2010 (1) .

[3] 朱鑫.岩溶区桥梁冲击钻孔事故处理方法[J].中国科技信息, 2010 (3) .

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