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关键词: 桩基工程 检测质量 控制
中图分类号: O213.1 文献标识码: A
桩基工程质量决定建筑物的安危, 关系到国家和人民生命财产的安全。所以, 桩基工程质量控制是建筑工程质量控制的重要环节, 也是技术难度较大的一个环节, 质量检测是桩基工程质量控制的必要手段, 检测结果是桩基工程质量验收的科学依据, 所以桩基工程检测质量控制问题显得至关重要。本文拟根据检测技术规范, 结合实际检测经验, 提出几点看法, 供同仁商榷。
1 建筑基桩检测技术要求
1. 1 桩基检测现行有效的依据规范主要是: 中华人民共和国行业标准 5建筑基桩检测技术规范6 JGJ106- 2003 ( 以下简称5规范6)。5规范6规定: 工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性抽样检测。现行5建筑地基基础工程施工质量验收规范 6 (GB50202- 2002)和5建筑地基基础设计规范6 (GB50007- 2002)都以强制性条文的形式规定, 工程桩应进行单桩承载力检验,混凝土桩桩身完整性检测也是上述两规范质量检验标准中的主要项目。工程实际操作时, 宜先进行完整性检测, 然后再有针对性地做承载力检测, 以对整体施工质量作出评估。
1. 2 检测方法的选择目前列入5规范6的检测方法有 7种, 即: 单桩竖向抗压静载试验、 单桩竖向抗拔静载试验、 单桩水平静载试验、 钻芯法、 低应变法、 高应变法和声波透射法。这 7种方法是基桩检测中最常用的检测方法。对于冲孔桩、 挖孔桩和沉管灌注桩以及预制桩等桩型, 可采用其中多种甚至全部方法进行检测; 但对异型桩、 组合型桩, 这 7种方法就不能完全实用 (如高、 低应变动测法和声透法 )。因此在具体选择检测方法时, 应根据检测目的、 内容和要求, 结合各检测方法的适用范围和检测能力, 考虑设计、 地质条件、 施工因素和工程重要性等情况确定, 不允许超适用范围滥用。同时也要兼顾实施中的经济合理性, 即在满足正确评价的前提下, 做到快速经济。除中小直径灌注桩外, 大直径灌注桩完整性检测一般可同时选用两种或多种的方法检测, 使各种方法能相互补充印证, 优势互补。另外, 对设计等级高、 地质条件复杂、 施工质量变异性大的桩基, 或低应变完整性判定可能有技术困难时, 提倡采用直接法 (静载试验、 钻芯和开挖 )进行验证。桩的动测法是静荷载试验的补充, 不应也不能完全代替静荷载试验。
1. 3 检测开始的时间对于低应变法或声波透射法, 受检桩混凝土强度至少达到设计强度的 70%, 且不应小于 15M Pa ; 当采用钻芯法时, 受检桩混凝土强度应达到设计值; 承载力检测时, 除桩身强度应符合规定外, 尚应满足土层休止时间的要求。
2桩身完整性检测质量控制
2. 1对桩基工程质量进行检测, 必须检测桩身完整性。工程实践证明, 常用的低应变动测方法对桩身完整性的检测, 能较为可靠地发现一定深度范围内基桩的质量问题 (如裂缝、夹泥、 缩颈、 离析等 )及其严重程度。随着检测技术的发展,现行技术已能对传统的静载荷试验不能直接说明的桩身完整性问题作出定性分析, 并据此对桩进行分类, 便于发现问题,为基础处理提供依据。
2. 2 对于水泥土桩, 则不宜采用低应变动测检查桩身质量。这是因为水泥土桩桩材是水泥与原地基土进行搅拌混合所形成的一种桩体, 其桩身性质介于刚性桩与柔性桩之间, 它的刚度、 抗压强度和抗侧压力作用小于刚性桩而大于柔性桩, 因而对其质量的检测不能套用刚性桩的检测方法。
2. 3钻芯法可对桩身质量进行直观定性分析, 能检测桩身混凝土强度、 混凝土离析和胶结、 混凝土级配搅拌情况、 桩底沉渣 (桩身夹渣 )或桩底持力层情况、 基岩的承载力和完整性情况, 检测结果准确率高。对钻孔灌注桩、 人工挖孔桩而言,其直径一般较大, 当对其桩身质量进行低应变动测后有质量问题需进一步确认时, 可采用钻芯法检测桩身质量。钻芯法与超声波透射法相结合, 可用于重要工程的大直径灌注桩。
2. 4 基桩低应变法动测的关键是要取得准确、 可靠的测试信号, 所以现场检测人员应操作熟练, 有丰富的动测信号分析经验, 现场应及时排除干扰信号。遇到异常信号时, 应分析原因, 多换几个检测点, 特别对大直径桩, 桩截面各部位的运动不均匀性会增加, 桩浅部的阻抗变化往往表现出明显的方向性, 故应增加检测点数量, 每个检测点的采集信号不宜少于 3个, 通过叠加平均提高信躁比。现场应保证采集到一致性好、真正反映基桩质量特性的动测信号。
2. 5桩顶条件和桩头处理好坏直接影响测试信号的质量。因此, 要求受检桩桩顶的混凝土质量、 截面尺寸应与桩身设计条件基本等同。检测人员在分析动测测试信号时, 应仔细分清哪些是缺陷波或缺陷谐振峰, 哪些是因桩身构造、 成桩工艺、 土层影响造成的类似缺陷信号特征。另外, 根据测试信号幅值大小判定缺陷程度, 除受缺陷程度影响外, 还受桩周土阻尼大小及缺陷所处的深度位置影响。相同程度的缺陷因桩周土岩性不同或缺陷深度不同, 在测试信号中其幅值大小各异。因此, 如何正确判定缺陷程度, 特别是缺陷十分明显时, 如何区分是Ó类桩还是 Ô类桩, 应仔细对照桩型、 地质条件、 施工情况结合当地经验综合分析判断; 不仅如此, 还应结合基础和上部结构型式对桩的承载安全性要求, 考虑桩身承载力不足引发桩身结构破坏的可能性, 进行缺陷类别划分, 不宜单凭测试信号定论, 有疑问的必须验证检测, 以保证检测的科学性、 准确性和公正性。
3 承载力检测质量控制
3. 1 桩基是埋入地下的隐蔽工程, 其质量较难控制, 特别是就地灌注桩, 更易出现影响桩基安全使用的各种质量问题。单桩的极限承载力, 迄今也还不能象结构工程那样, 单纯通过理论计算予以确定, 因为桩的承载力与桩型、 桩材、 成桩工艺以及地层土特性等众多复杂的因素有关。因此在较重大的工程, 要求通过一定数量的静荷载压桩试验来确定桩的承载力,作为设计的依据。
3. 2 现在对桩基承载力的检测, 常用的方法有静载荷试验、高应变法检测。高应变法属于动测法的一种, 其适用范围受一定的限制, 在进行灌注桩的竖向抗压承载力检测时, 应具有现场实测经验和本地区相近条件下的可靠对比验证资料; 对于大直径扩底桩和 Q) s曲线具有缓变形特征的大直径灌注桩, 不宜采用本方法进行竖向抗压承载力检测。虽然静载荷试验比高应变法费用高、 所耗实验时间长, 有时受场地限制等原因, 但是静载荷试验仍然是检测基桩承载力最直接、 最准确、 最可靠的方法。
3. 3 为保证静载试验结果的准确性, 所有试验仪器仪表必须经过计量部门检定合格, 并在有效期内使用。当采用压力表测定油压时, 为保证测量精度, 其精度等级应优于或等于 014级, 不得使用 115级压力表控制加载。当油路工作压力较高时, 有时出现油管爆裂、 接头漏油、 油泵加压不足造成千斤顶出力受限、 压力表线性度变差等情况, 所以应选用耐压高、 工作压力大和量程大的油管、 油泵和压力表。
3. 4 静载试验在所有试验设备安装完毕之后, 应进行一次系统检查。其方法是对试桩加一较小的荷载进行预压, 其目的是消除整个量测系统和被检桩本身由于安装、 桩头处理等人
为因素造成的间隙而引起的非桩身沉降; 排除千斤顶和管路中之空气; 检查管路接头、 阀门等是否漏油等。如一切正常,卸载至零, 待百分表显示的读数稳定后, 并记录百分表初始读数, 即可开始进行正式加载。
3. 5 静载试验应保证有足够的荷载反力, 试验过程应及时补压, 以使真实反映每级荷载作用下的桩顶沉降。为控制检测质量, 加载到最后一级, 监理人员要到现场见证签字。当桩身存在水平整合型缝隙、 桩端有沉查或吊脚时, 在较低竖向荷载时常出现本级荷载沉降超过上一级荷载对应沉降 5倍的陡降, 当缝隙闭合或桩端与硬持力层接触后, 随着持载时间或荷载增加, 变形梯度逐渐变缓; 当桩身强度不足桩被压断时, 也会出现陡降, 但与前相反, 随着沉降增加, 荷载不能维持甚至大幅降低。所以, 出现陡降后不宜立即卸荷, 而应使桩下沉量超过 40mm, 以大致判断造成陡降的原因。
参考文献
[ 1]中国建筑科学研究院主编 # 建筑基桩检测技术规范( JGJ 106- 2003)# 北京: 中国建筑工业出版社, 2003
关键词:建筑装饰装修、行业发展、对策
中图分类号:TS958文献标识码: A
前言: 为了更好的保护建筑的主体结构和完善美化的建筑物,因此需要对建筑物进行装饰装修,对于建筑物的装饰装修能够弥补建筑中的不足之处,让建筑变得更加适应人们的审美和对建筑物的需求。在现代化的建筑中,建筑物的装饰装修能够弥补建筑中出现的瑕疵,使得建筑物更加的完美,质量的待进一步的提高。所以,在当今建筑物的装饰装修已经成为建筑完成的一部分。
1、建筑装饰装修行业存在的问题
1.1装饰装修施工无设计导致工程质量差
一些施工单位不按着安全的设计、施工标准和正确操作的规程作业,存在无资质的施工情况,从而造成装饰装修工程质量的低劣,人身伤害、财务损失的事件时有发生。
1.2装饰装修施工危及建筑的安全
在装饰装修施工的过程中,存在着随意改变和破坏建筑的结构体,改变室内的分隔,增加楼层等现象,这些做法破坏了原始的建筑结构体系,降低了原建筑的设计承载能力,这将危及建筑物的安全及人民的生命财产安全。
1.3建筑装饰装修施工不符合防火规范
在建筑装饰装修的施工中大量使用易燃性的材料,电气等安装的设备不符合安全用电规程,存在着非常大的火灾隐患。
1.4建筑装饰装修技术力量薄弱
近年来,建筑装饰装修市场高速发展,但是建筑装饰装修技术人才的成长和培养相对滞后,尤其高级人才更显匾乏。这种情况反映在装饰装修工程中,出现了许多工程质量事故,以及粗制滥造、艺术性不高等装饰装修工程。
1.5建筑装饰装修行业管理薄弱、市场秩序较乱
一些不具备设计、施工资质和质量无保证能力的企业随意承揽装修工程,有的项目被层层转包或以包代管,致使建筑装饰装修工程质量无法得到保证。住宅等装饰装修项目分散,量大面广,相关管理部门无法做到全面、有效地管理与监督。
1.6无资质从业带来建筑装饰装修质量安全隐患
持有住宅建筑管理部门颁发的建筑装饰施工资质的装饰装修企业,能够加强对从业人员的质量和安全管理培训,严格执行建筑装饰施工技术操作规程,具体包括现场勘察、图纸设计、质量安全管理、资料整理、竣工验收、跟踪服务等程序,保证了施工项目的质量和安全。近年来,正规装饰企业的建筑装饰工程无一例质量、安全生产事故发生。不具备建筑装饰装修专业资质的企业或临时装修队伍承接了大部分公共建筑装饰工程和90%以上的住宅室内装饰装修工程,但基本处于无序监管状态,其共同特点如下:无企业资质,普遍存在管理落后、不熟悉基本建设程序的问题;绝大部分从业人员不具备从业资格,由于没有经过基本素质培训,缺乏必要施工素质和能力;这些企业或临时装修队伍一般承接施工规模小且周期短的工程,快进快出,对工程不承担或无力承担质量安全责任,因而监管难度大。突出的装饰装修质量安全隐患表现在如下几个方面:随意改变承重结构,任意增加建筑荷载,留下建筑结构的安全隐患;不按操作规范进行用电,具体表现在施工过程中严重超负载用电和室内布线不规范、偷工减料,由此留下建筑物的火灾隐患;装修选材以次充好,大量使用含有甲醛、苯、氧、氨等有害物质超标材料,给装修家庭得成员带来健康危害。近年来,建筑装饰工程因质量、安全、扰民等问题导致的投诉上访事件居高不下,给社会带来许多不安定因素。
2、建筑装饰装修行业提出的建议
面对装饰装修行业的好形势和装饰装修行业存在的问题,只有认真研究加以解决,才能更好地引导建筑装饰装修行业健康、快速地向前发展。
2.1加强建筑装饰装修行业的管理
针对建筑装饰装修行业存在的问题,首要的工作是要加强建筑装饰装修行业的行业管理。解决建筑装饰装修施工中无照经营的混乱问题;坚决取缔无证、无照、无技术的“三无”装饰装修施工队伍;杜绝假冒伪劣、不合格的装饰装修材料及其制品流人市场;杜绝施工单位在装饰装修施工中偷工减料、粗制滥造行为及违章事故的发生。
2.2努力提高建筑装饰装修设计水平
施工单位应转变传统的建筑装饰装修设计观念,在考虑建筑内部空间功能合理的同时,应注意考虑环境效益、艺术效果和时间效益。在建筑装饰装修设计中要着重解决如何弘扬我国优秀的传统文化与现代装饰装修相结合;如何处理大环境和小环境的关系,特别是在街区店铺的装饰装修设计中,如何改变杂乱无章、缺乏统一协调、整体美观等问题。在居室装饰装修中,要研究适合不同层次消费者的需要,从装饰装修设计人手,因地制宜地推出不同层次的样板间,供用户选择,以引导人们正确、合理消费。
2.3大力培养建筑装饰装修技术人才
为了提高建筑装饰装修行业队伍的素质,必须从培养人才人手。可开办各种形式的培训班和不同层次的学校及相关专业,培养不同层次的专业技术人才,以提高装饰装修行业队伍的技术素质。
2.4促使装饰装修材料不断更新换代
企业应重视新型装饰装修材料的开发和研究,研制更多的轻质、高强、耐火、无毒、美观、经济的装饰装修材料,使建筑装饰装修材料绿色化,满足装饰装修市场的发展需要。
3、建筑装饰装修行业发展的措施及对策
3.1培育开拓创新的建筑装饰装修骨干企业
强化建筑装饰装修企业的资质管理,严格执行建筑装饰装修企业资质准入制度。已获得工商营业执照仍未取得建筑业装饰装修资质的企业,应及时申报建筑业装饰装修资质。未取得建筑装饰装修资质的企业,不得从事建筑装饰装修工程的经营行为。同时,加大对企业的政策和资金扶持力度,打造一批立足本地、开拓外地的龙头骨干企业,争取到“十二五”末,培育实力强、信誉好、年生产能力过亿元的装饰装修龙头企业,以及重管理、懂质量和信誉好的骨干企业。另外,从政策宣传、规范普及、技能培训和人才引进等方而提高从业人员的整体素质,使建筑装饰装修行业向管理化、规范化和技术化的方向发展。
3.2打造结构优化的建筑装饰装修产业链
引导有条件的建筑装饰装修企业向产品多样化、加工现代化、组装专业化和服务社会化方向发展。政府和职能部门应从政策、资金、技术、人力资源等方而加大对企业的指导和扶持力度,调整和优化产业结构。充分发挥龙头骨干企业的中坚作用,引导企业在创新设计、施工技术、人才培养、提高资源利用率等方而起表率作用,由此推动建筑装饰装修行业的快速健康发展。
结束语:我国装饰装修行业随着房地产市场的红火也走向成熟与理智,行业的管理水平也会随之提高,行业的发展也会促进企业软硬件的快速发展。在这样的市场背景下,如何更有效地控制企业成本、提高工作效率,提升企业核心竞争力,是摆在众多装饰企业管理者面前永不休比的话题。企业欲在市场上立于不败之地,就必须进行信息化建设,具有“科技为先导,管理为根本”的管理思路,企业进行信息化建设已经成为时下国内装饰企业迎接新经济时代的挑战、成为新经济的主体、在市场竞争中的制胜武器。国内装饰装修行业还没有一整套与之相适应的信息化管理平台得到行业的认可与推广,因此,这才是我国装饰行业发展必须突破的瓶颈之一,才是进行全面信息化建设的迫切任务。
参考文献:
[1]韦天然.论我国建筑装饰装修行业的发展[[J].企业科技与发展:下半月,2011(6).
关键词:低应变;无损检测;灌注桩缺陷;难点技术
本论文为四川理工学院大学生创新基金项目《桩基础低应变无损检测中缺陷的定位与定量分析研究》(201410622030)结题论文。
文献标识码:A;
一、引言
在建筑工程中,人工挖孔灌注钢筋混凝土桩是一种普遍采用的基础形式,但在施工中由于施工条件、技术和外界偶然因素的各种影响,导致桩体出现断桩、颈缩、扩颈、离析、空洞等各种质量缺陷。在现行的各种基桩检测技术中,低应变无损检测技术以其检测方便、费用低廉而成为各类方法的首选[1],应用广泛,但同时也存在精度偏低,对于一些特殊缺陷情况容易误判的情况,本文在总结了大量实践中的案例后,对检测中的难点作出了相应的分析。
二、基本原理
在该法中是采用在桩顶用小锤振击桩头产生振动波,波在桩体中传播,遇到各种缺陷或者到达桩底时则会产生一系列反射波,通过设在桩顶的传感器(采集速度、加速度)来收集到的各类反射波形,通过各类反射波形的变化来分析桩体的密实度并划分桩体类型。
三、检测方法
桩基动测仪采用中国科学院武汉岩土力学研究所生产的RSM24FD型桩基动测仪,并备有速度传感器4个,力锤1个。被检测桩均被凿去浮浆及破损部分,露出新鲜密实的混凝土,每根桩布置2-4个检测点。检测实施步骤为:力锤敲打桩顶―反射波信号输入桩基动测仪―在动测仪中设定参数―处理数据―输出结果―打印结果。
根据基桩检测规范[2],依据波形特征,结合桩身砼的等级要求,将工程桩身结构的完整性定性划分为四类,依次如下:①Ⅰ类桩,桩身完整;②Ⅱ类桩,桩身轻微缺陷;③Ⅲ类桩,桩身明显缺陷;④Ⅳ类桩,桩身严重缺陷。实际上现阶段只能做到将桩体完整度大致分为4类桩体,但对于具体缺陷则无法更深入的分辨,本课题在大量工程实践遇到的病害桩体中,总结出根据波形特点确定各类缺陷的规律,在一定程度上弥补了该技术在此方面的不足。
四、各类缺陷分析
(一) 扩径桩
桩身中部某处的等效直径大于规定的直径就称为扩径桩[3]。在大量的工程实践中,共发现32根具有此类缺陷的桩体,此类桩体的检测波形曲线,一般在初始阶段连续出现密集的2个峰顶,2个波谷,波谷振幅大于波峰的振幅,在2-3个震荡之后波形迅速耗散,直至为0,见图1。
(二)缩径桩
桩身中部某处的等效直径小于规定的直径就称为缩径桩[4]。在本课题研究中所经历的大量工程实践中,共发现28根具有此类缺陷的桩体,桩径在0.8-1.2m之间。其检测波形曲线,一般在初始阶段连续出现密集的2个峰顶和波谷,波峰和波谷的振幅越来越小,在2-3个震荡之后波形迅速耗散,直至为0,见图2。
(三) 空洞
桩身中部某处存在没有混凝土充填而导致的空白地方就称为空洞。这可能是由于混凝土振捣功率或振捣时没充分覆盖所有区域而造成的,这类缺陷在混凝土灌注桩中存在一定比例,它对于混凝土灌注桩的强度有较大的影响,一定程度上削弱了混凝土灌注桩的承载力。在大量的工程实践中,共发现30根具有此类缺陷的桩体,见图3。
(四) 断桩
桩身中部某处产生混凝土的完全断裂,或者仅靠钢筋相连的桩就称为断桩。其波形曲线一般出现1个波峰,1个波谷,波形曲线本身无太多震荡,属于低频大信号,见图4。在大量的工程实践中,共发现19根具有此类缺陷的桩体。
(五) 离析
桩身中部某处的混凝土出现粗细颗粒和水分的分层,造成局部混凝土的密度偏低,称为离析。其波形曲线一般出现3个波峰,且其波峰峰顶呈逐渐下降的趋势,波峰之间的时间间隔大致相等,见图5。在大量的工程实践中,共发现36根具有此类缺陷的桩体。
四、 其他因素分析
实际上,在对波形曲线的形状进行分析判定时应结合地质资料和施工纪录等相关的资料进行综合分析。应力波在传播过程中不仅受到桩体自身阻抗变化的影响,还会受到桩周地质情况改变的影响[5]。比如当桩体从硬土层穿越到软土层时,此时应力波会产生出类似缩径情况的曲线,这样就可能造成误判,导致合格桩被挖出重新施工,造成经济损失。其他的如土层中分布有地下水也会增大误判可能[6]。因此在对整个低应变检测技术的缺陷排查中,除了对波形曲线本身的特征进行分析以外,在后续研究中还要着重对地质情况影响波形曲线的状况进行深入研究。
五、 结束语
事实上采用低应变检测技术方便实用外但精度较低,容易误判,对具体的缺陷还需要采用其他方法来辅助分析,才能对一些具体缺陷有更准确的判断,从而增加该方法的适用性和准确性。
参考文献
[1] 王登杰.反射波法低应变桩基检测探讨[J]. 山东大学学报(工学版). 2011 .25(17):63-65.
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[4] 王雪峰.桩基动测技术[M]. 北京:科学出版社,2001:12-16.
关键词:无损检测;桥梁;桩基
中图分类号:U41文献标识码: A
引言
我国的公路桥梁检测技术在经济发展的带动下快速的发展,传统的检测方法已经不能对公路桥梁的情况作出准确的检测和判断,无损检测技术正是在这样的背景下发展起来的。计算机技术的进步改变了传统检测的公路桥梁检测的现状,使得公路桥梁的检测更精准安全,实现了检测技术由有损检测到无损检测的转变,为公路起来建设的发展创造了有利的条件,所以检测时要加强运用。
一、无损检测技术简介
无损检测技术就是指在对结构与主体不产生影响的前提下,通过某种物理方法对指标进行确定,从而判断结构是否发生性能改变,能够达到使用要求。无损检测技术基本与最前沿的科学技术相关,借助科技的发展,实现了在现实工程领域的应用。道桥工程中的无损检测技术主要是为了在不影响正常运营使用的前提下完成对质量的检测,应用了机械力学、材料力学与物理学等技术,同时是对电子技术与计算机技术的结合。
二、桥梁桩基的无损检测技术
(一)声波无损检测
声波无损检测主要是利用在混凝土结构声学检测技术的基础上发展而来的,其主要检测桩基的完整性。其主要对在撞击中传播的应力波进行分析,如果应力波的波形、波速、波峰值保持不变,如果应力波在桩基中均匀传播,则表明桩基的完整性比较好。如果应力波的波形、波速、波峰值发生变化,则表明沿桩基在长度方向上存在缺陷。同时,在桩基存在缺陷部位应力波将发生突变,从而使得应力波发生透射波、反射波或者散射波等现象。由于,无损检测对桩基不产生破坏,所以特别适用于桥梁工程的桩基完整性的检测工程中。
(二)高应变检测
这种检测手法应用的时间已经相当长,它主要是对桩的竖向抗压承载能力与设计要求是否相符进行判定。使用这种方法对桩身的预制桩接头以及水平整合型的具体缝隙等各种缺陷进行判定时,能查明其是否能够对竖向抗压的具体承载能力产生影响,并在此基础上对缺陷的程度进行合理判定。这种方法已经普遍应用于一些地区。就目前情况来看,国内外运用的高应变法的测试与结果分析的主要基础还是一维杆拨动的相关理论,没有将桩和土之间互相作用的相关机理考虑在内,因此,在对承载力进行测试时,运用这种方法有一定程度的局限性。
(三)低应变法
这种方法主要是对桩身的完整性进行检测。很多缺陷或者是质量事故都在流水处或者是底层的变化处发生,底层的变化会导致反射波的产生从而影响波形,所以要对地质资料进行查看,了解施工的具体记录,从而确定缺陷的具置。定量分析软件能帮助我们判定基桩缺陷的具体程度,虽然这一软件有一定的不足之处,但是它对应力波在桩身进行传播的具体过程进行了分析,只要保证桩周选择合理的土参数,就能起到一定的效果。在运用低应变法进行检测时,不断缺陷属于什么样的类型,其共同的表现就是桩的阻抗减小,不能区分缺陷性质。
1.低应变动测法的适用范围介绍
公路桥梁工程桩基低应变动测法的适用范围对测量影响是十分巨大的,其中公路桥梁工程桩基测土阻力是主要因素,测土阻力包括两个部分:动土阻力和静土阻力,后者是主要影响因素,其特点可以概括如下:(1)消减反射波峰值;(2)加快应变力衰减;(3)动土阻力波的产生限制了可测桩基的长度。
通过总结实际公路桥梁工程桩基施工过程中的经验教训,在公路桥梁工程桩基中采用低应变动测法对公公路桥梁工程桩基进行检测时,公路桥梁工程桩基的长度通常在5~50m的范围之间,公路桥梁工程桩基的半径一般需小于0.9m,尽管一些长度大于50m的公路桥梁工程桩基仍能够获得桩底的应力波信号,然而因公路桥梁工程桩基的承载力较大,公路桥梁工程桩基的一些局部缺陷、深度缺陷的反映不够准确,同时也会受到公路桥梁工程当地地质条件的影响。
2.低应变动测试过程分析
低应变动测试过程中,测量人员为了提高公路桥梁工程桩基测量结果的精确性和准确性,要特别注意以下几点:选取测量点和锤击点、安装传感器等。
(1)选取测试点。测试点的选取应该以公路桥梁工程桩基直径为选取依据,选取原则要保证公路桥梁工程桩基测试点满足实际测量的需求,通常情况下,公路桥梁工程桩基直径不小于0.15m,基桩测量点的选取应该大于5个,而且要保证和钢筋笼的间距在15cm以上,选取的方式要保证公路桥梁工程桩基测量点均匀,打磨处理应该仔细认真,保证后续公路桥梁工程桩基施工正常进行。
(2)选取锤击点。公路桥梁工程桩基检测过程中的锤击点适宜点为相距传感器20~30cm的位置,如果锤击点与传感器间距离太近,锤击的冲击力可能对传感器造成干扰,而若锤击点与传感器间距离太远,就可能有横波的影响产生波形震动现象,这将无法准确反映公路桥梁工程桩基的状况。所以锤击点和传感器位置选取的好坏直接决定着公路桥梁工程桩基检测效果,可以聘请公路桥梁工程桩基检测专业技术人才进行测量检测,保证公路桥梁工程桩基检测结果满足设计要求。
(3)传感器的安置。按照公路桥梁工程桩基测试点的选取情况来确定传感器的安装,粘贴方式是最为常用的安装公路桥梁工程桩基检测传感器的方法,因此这就要求在公路桥梁工程桩基的顶部干燥的时候,比较常用的粘贴剂包括:橡皮泥、黄油、石蜡、等,粘贴层的厚度应该适中,避免过厚造成公路桥梁工程桩基检测传感器应力波接收不准确的情况。
三、加强无损检测技术在桥梁中应用的措施
(一)加强无损检测技术的创新
技术创新是将无损检测技术充分运用到公路桥梁检测中的首要前提。因为公路桥梁建设技术的发展会带动公路桥梁结构、用材等的变化,使得检测的难度加大,现有的检测方法不一定都能完成相应的检测工作,所以需要新的测量方法才能有效的完成,所以将加强技术的创新尤为重要。例如引进国外先进的检测技术、建立实验室进行相关研究、对现有检测技术进行改进、结合公路桥梁检测的实际进行相关研究等都是加强技术创新的有效方式。
(二)提高相关检测人员的素质
在公路桥梁的检测中,经常要用到各种仪器设备和各种检测技术,而且使用这些仪器设备和技术的要求很高,因此需要相关工作人员具备较高的专业素质,才能顺利的完成检测的任务。提高相关工作人员的素质可以进行岗前培训、定期组织员工学习无损检测技术的各种知识、开展无损检测技术知识的讲座、录用专业的高水平的相关人才等。只有这样才能为公路桥梁检测的顺利进行提供更多的人员基础,最终取良好的测量效果。
结束语
随着我国交通业的不断发展,已建成的道路桥梁的检测成为维修、维护的重要依据,通过正确有效的检测技术应用,管理者能够更加明确地了解道路与桥梁目前的运营状况,从而形成科学决策,另外检测技术还对道路与桥梁的设计产生正反馈的影响,不断提高。无损检测技术是对道路桥梁进行无损伤性的检测,能够保证交通正常进行,经济活动不受干扰。我国目前要不断加强无损检测技术的研发与人员培养,不断进行技术推广试验,提高适用性,通过技术与管理双重作用,实现道路与桥梁的质量保证。
参考文献:
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[4]李学军.在役桥桩病害导波无损检测的数值模拟与实验研究[D].中国地质大学(北京),2012.
【关键词】桩基;小波变换法;桩身完整性;低应变实测信号
1引言
近几十年来,随着混凝土、新型打桩机和成孔机器的采用,桩的形式越来越丰富,其强度显著提升,适用范围越来越广泛。针对桩基检测技术研究与应用问题,越来越多的学者对此进行了研究,并取得了一系列的成果。陈启魁等[1]基于各种对桩基检测的研究,分析了钻孔取芯法、低应变法、声波透射法等检测技术在建筑工程中的应用。葛天兴等[2]以某实际桩基工程为背景,基于低应变反射波法的理论,评估了低应变反射波法在该工程中的应用效果。王春庆等[3]开展了低应变反射波法检测桩基浅部缺陷的研究,对该桩基检测的效果进行评析。王飞等[4]利用小波分析进行低应变检测数据处理,检测了桩基浅部缺陷。肖家友等[5]基于某桩基工程背景,开展了一维连续小波去噪在多缺陷基桩检测中应用的研究,分析该桩基检测法的效果。张敬一等[6]利用小波变换的反射波法对某实际工程的桩基进行检测。本文结合某桩基工程背景,论述了小波变换法理论,进行了缩径缺陷类型桩分析和断桩缺陷类型桩分析,详述了如何利用小波分析对检测的低应变检测信号进行处理,从而判定桩身完整性。
2小波变换法理论
1980年,MORLEF对地震数据进行分析时,首次提出了小波变换理论,作为以傅里叶变换理论为基础所衍生出的全新理论。该理论有效弥补了傅里叶变换存在的不足,在时频分析和处理领域具有极为重要的作用。现阶段,该理论已在模式识别、信号处理过程中得到了广泛运用。该理论与傅里叶变换理论的区别,主要是其在频域、时域中均能够表现出相应的局部化特征,可被用来分析目标信号对应各频率子段并得出正确的频率信息,为后续信号分类的工作的开展提供支持。小波变换将信号视为小波系数,指出可利用小波系数对信号进行描述。对其进行分类的依据如下:首先,是对称性。要想避免信号出现畸变或是失真的情况,关键是要增强其对称性,并通过增强对称性的方式,使信号重构精度得到优化。其次,是正则性。基于该理论对图像、信号进行重构,通常可保证所得到全新图像、信号具有理想的平滑性。最后,是支撑长度。若频率、时间为无穷大,则将有限值收敛至0的长度越短,区分奇异点的效果越理想。对其进行计算的步骤可被概括如下:第一步,确定小波函数,保证所选择小波、计划分析信号的起始点处于相同位置;第二步,对二者逼近程度进行计算,计算所得数值越大,说明信号和函数波形越相似;第三步,沿时间轴向右平移小波函数,重复以上步骤,直至小波函数覆盖全部的信号长度;第四步,对小波函数尺度进行伸缩,重复上述步骤,得出最终结论。
3工程案例分析
3.1工程概况
本文以某公建工程试桩检测为背景。该工程基础采用桩基础,桩基为直径0.8m,桩长约6m的后注浆灌注桩。该桩基的单桩承载力特征值为3300kN。
3.2缩径缺陷类型桩分析
本工程采用低应变法采集数据。从低应变实测曲线可以看出,直达波和桩底反射现象较为明显,在判定桩身完整性时,由于信号受干扰,对桩身缺陷位置的判定受到影响。对低应变实测信号开展小波分析,该桩的检测曲线呈低频正弦波形振荡趋势,桩底反射可以清晰地看到。可判定桩身浅部位置有缺陷。进一步分析可知,在时间0.46ms时,第7阶高频信号突出,对比实测曲线可知,实测信号在该时刻缺陷信号也显著。在实测信号中同样将第7阶信号剔除,并重构。将实测信号与重构信号对比可知,在时间0.46ms时,缺陷信号突出现象减弱,可见,第7阶信号为缺陷信号。有效信号的振幅弱于初至波,有效信号在分析时会被掩盖,同时桩底反射信号不能判断桩身完整性。因此,剔除实测信号中的桩底反射信号和初至波之前的信号,得到图1带干扰信号和剔除干扰信号。从图1中可以看出,缺陷信号主要在3350~3600Hz范围内,其中1400~3350Hz的信号无意义,因此,剔除该段信号。对图1中的信号进行分析,得到图2所示结果。因为干扰信号属于低频信号,因此,剔除第1至第7阶中频率最低的第7阶信号。第7阶信号的频谱如图3所示。对比图2和图3可知,第7阶信号主要集中在200~600Hz,与干扰信号所分布范围一致,因此第7阶信号易于分解。经过小波分析的处理,干扰信号被很好地压制,同时有用的特征缺陷信息被保留。可见,小波分析法能较好地处理桩基检测的数据。经过处理后的信号可以看出,缺陷信号在时间1.84ms处尤为清晰,可判定该处为缩径缺陷位置。
3.3断桩缺陷类型桩分析
结合该工程另一根桩的低应变实测曲线进行分析可知,低应变曲线信号呈现显著的振荡现象,且各峰值等间距出现。188可见,应力波在某处遇到显著的波阻抗,信号不易传至桩底位置,因此,无桩底反射信号出现。进一步观察该曲线可知,在距桩顶1.8m处桩身发生断裂,之后的波峰呈现周期性出现。
4结语
本文详述了小波变换法理论,结合某桩基工程利用低应变法检测桩身完整性。具体进行了缩径缺陷类型桩分析和断桩缺陷类型桩分析。详述了如何利用小波分析对检测的低应变检测信号进行处理,从而判定桩身完整性。从研究结果可知,断桩检测的低应变实测信号不同于其他类型的缺陷桩的检测信号。这是因为混凝土的波阻抗远远小于空气的波阻抗。对于某工程而言,低应变曲线信号呈现显著的振荡现象,且各峰值等间距出现。可见,应力波在某处收到显著的波阻抗,信号不易传至桩底位置,因此无桩底反射信号出现。
【参考文献】
[1]陈启魁,吉林涛.浅谈几种桩基检测技术在建筑工程中的应用[J].河南科技,2013(13):147-148.
[2]葛天兴.桩基检测中低应变反射波法的实践应用[J].河南科技,2014(18):60-61.
[3]王春庆,陈辉.低应变反射波法检测桩基浅部缺陷的效果分析[J].工程地球物理学报,2013(2):259-263.
[4]王飞,刘东甲,卢志堂.小波分析在低应变检测数据处理中的应用[J].工程地球物理学报,2011(4):487-491.
[5]肖家友,凡友华,倪艳春.一维连续小波去噪在多缺陷基桩检测中的应用[J].矿冶工程,2008(5):13-17.
【关键词】超声波ct技术;桥梁桩基;检测;应用
引言
在建设桥梁的过程当中,一般都采用钢筋砼灌柱桩基础,这样的结构往往由于施工出现瑕疵而影响这个桥梁的整体安全。因此,桥梁基础的质量安全问题也就成为检测环节当中的重中之重。然而以往的检测方法往往要求对桥梁的主体结构进行取样,这多少都会影响桥梁的整体性以及一致性。而超声波ct技术则完全不用担心影响桥梁的美观性,也不用通过对桥梁进行取样,简单的操作,高精度的测量,检测结果的清晰使现在我们对于桥梁的检验程度越来越高。
1 超声波ct技术的检测方法
超声波ct的检测主要是在桥梁桩基浇注的过程当中,检测人员会沿着桩轴的外侧放置一些用于检测数据的声测管,这种声测管可以对于桥梁桩基内部的缺陷进行探测,探测的方法主要有两种,分别为对测法和斜测法。当检测人员接收到声测管发出的信号之后,会根据这些信号编辑成衡量桩基构造的参数,然后根据这些参数的统计与分析,就可以确定缺陷发生的大致范围,最后通过精确的定位得出发生缺陷的具置。当然这种测试方法有一定的局限性,测试结果只能确定缺陷的大致范围,对于缺陷的具体情况比如缺陷的大小,分布范围无法做出精准的测算。这样的结果可能对于以后的检修工作产生一定的困难。因此,在运用超声波ct技术的同时会适当的加入一些成像无损技术,这样就可以解决上述未曾解决的对于缺陷大小,分布情况的问题了。这种高端的技术不仅可以得出精确的检测结果,同时对于桩基内部的情况也可以做出清晰的图像以供参考。
2 超声波成像技术应用桩基检测的原因
超声波ct技术原用于医院的诊断当中,而正是因为在医学诊断当中的广泛引用,提高了超声波ct技术的重视。这种技术是以提高射线理论的旅行实践来延迟借助古典radon的变化实现反演。而后来又发展出通过波动方程为基础的层析成像方法,这种方法主要应用于固体介质的检测,目前针对煤炭资源的开采,石油的发掘以及对于各地地质的勘探,并且得到了广泛的应用。由于这种方法能够清晰的识别缺陷,同时还具备较高的分辨率,因此对于桥梁桩基的检测也有较高的效用。对于桩基的检测主要有桩基结构的稳定以及承载能力,同时还可以检测出疏密程度,空洞,夹泥等现象。
3 超声波ct技术的工作步骤
超声波ct技术主要包括对于数据的采集,对于数据的处理以及结果的研究这三个阶段。在这三个阶段当中,最关键的就是对数据的处理,数据处理主要包括以下步骤,第一进行模型的建立以及参数化,第二对数据进行正演计算,第三部进行反演以及图像的重建,第四步对反演的结果进行分析。而在这些步骤当中正演的计算以及对于反演图像的分析是最重要的。下面主要介绍其中最重要的正演计算过程。
根据弹性波波传播理论以及ct技术的不同,超声波技术可分为大致的两类,第一种就是波动方程层析,这种方法是在波动方程上将微分波场进行反投影,同时根据运动学的基本规律对层析成像的投影进行计算,这种方式计算的过程较为简单,操作方便,但是精度相对较低。第二种方法就是射线理论层析成像。这种方法忽略了地震波动力学的特征,是在射线路径上将桥梁的内部构造进行反投影,然后同样根据动力学的特征以及层析成像技术对结果进行计算。这种方式的操作较为繁琐,需要耗费大量的实践,但是精度较高。而对成像投影的计算方法还有很多种,例如打靶法,近似弯曲法以及弯曲法等等,这些方法也都在不断的探索当中,相信在逐渐的进展中会取得不错的效果。
4 对于成像结果的数据处理
超声波ct技术对桩基检测之后,仪器会显示多种图像的数据,这些数据能够真实的反映出砼结构内部的实际情况,要解读这些数据,一般要采用一个超声波层析成像软件的系统,这种系统是利用vb语言开发的,它的系统核心主要完成对图像的正反演数据的处
理。在对正反演数据进行处理的过程当中,主要有四种层析反演方法,分别是最小二乘共轭梯度,代数重建方法,奇异值分解方法以及lsqr方法。使用该系统可以根据使用者所选的反演算法进行层析图像的数据处理。而这些选择只需要在系统的主界面上就可以输入。
5 超声波技术的发展前景
由于超声波技术在桥梁桩基的检测中不仅对桩基没有损伤,而且检测效率较高,方法较为简便,能够直观的看到检测结果,因此超声波检测技术在以后的检测技术手段中必然占有很高的地位。
首先超声波技术会逐步应用到三维层析成像。普通的层析成像是将立体的检测对象分解成为二维的薄片,然后对很多的二维薄片进行缺陷分析,这种方法不仅耗时耗力,同时检测结果容易出错。相反,三维层析成像不仅可以直观的反映出检测对象的缺陷分布,同时加入超声波技术,还可以极大的降低内存的消耗以及cpu的占用情况,同时三维层析成像加入超声技术,还可以降低正反演的计算过程,计算过程也降低了很多。因此,这种技术在以后的探测领域必将得到很好的发展前景。其次就是多参量层析成像方向。以往的声波层析技术知识根据单一的观测数据进行反演单一的物理量,同时各个物理量之间联系万千,如果想确定每个物理量的准确值,难度很大。而如果将多参数同步反演加入超声波的成像研究方法,就可以实现多种参数同时求解。而这种反演方法对于多参数的多分量的分析无疑是最佳的办法。最后就是基于波动方程的层析成像。基于射线理论,在桥梁桩基中的层析成像方法由于具有较高的信噪比,传播方式单一,具有一定的局限性,而如果波动方程的层析成像应用超声波技术,会克服以上的缺陷,同时超声波技术还可以提取桩基中的全部信息,这比仅仅利用射线跟踪层析成像更能直观的反映其中的结构内容,因此也必将成为未来层析成像的重点发展方向。
6 结语
通过上述的分析我们可以得知,超声波ct技术应用于桥梁桩基的检测,具有较高的分辨率,反映情况真实准确,并且具有很好的灵敏度,特别是对于缺陷的定位具有其他方法不可比及的精度。然而这种方法也有它的缺点,成本高,一些小的工程很难想象应用这种检测方法,因此如何降低成本,更加完善超声波ct检测技术的系统功能成为我们需要开展的重要课题。
参考文献
[1]赵明杰,徐蓉,超声波ct成像技术以及其在大型桥梁桩基无损检测中的应用,[j],重庆交通学院学报,2001,20(2):73—86
[2]邓喜贵,李敬贵,朱子军,声波层析成像技术用于沙砾石层中灌浆成墙质量检测[j],东北水利水电,2000,18(6):50—51
[3]常旭,卢梦霞,刘一克,地震层析成像反演中3种广义解的误差分析与评价,[j],地球物理学报,1999,42(5):695—701
关键词:地基基础;检测;探讨
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:
1 地基基础检测中常见的问题分析
1.1对检测机构缺乏规范性管理
目前,我国的建筑工程检测机构具体分为两部分:其一是国家指定的检测机构,其二是中介检测机构。由于检测机构的不统一,致使在具体的检测流程存在诸多问题,给工程质量埋下的隐患。如,压价、垄断经营等常有发生。个别的检测单位,为了适应残酷的市场竞争,甚至出卖检测资质,或将空白的检测报告出售给无检测资质的单位及个人,这些现象都对工程检测的质量产生了极大的影响,因此,必须对检测机构进行规范化管理,从根本上杜绝这些现象的发生。
1.2地基基础检测工作存在安全隐患
近些年来,在地基基础检测工作中人身伤亡事故频发,原因在于地基基础检测与建筑施工是交叉进行作业,所以,致使地基基础检测人员身处的工作环境较差,安全隐患较多。例如,在地基基础检测工作中一般都应用声波投射法、低应变法、轻型动力触探法等方法,由于这些检测方法都是在施工过程中交叉进行的,因而从很大程度会给检测人员的人身安全带来隐患,因此,在使用各种方法进行检测时,必须有相应的安全防护措施。
1.3检测结果欠缺精确性
主要表现在以下3个方面:
1.3.1 某些单位没有编制周详的检测方案与计划,或编制的检测方案较为简单,未能对检测作业起到良好的指导作用;
1.3.2 应该引用或反映的资料不全面,所得数据不准确,致使检测结论过于简单或含糊了事;
1.3.3 没有按照相关规范进行检测,导致原始资料涂改严重,未能给予足够的观测时间,极限基本值与承载力标准值判断不准确,具体操作不规范,从而导致检测结果存在较大误差。
1.4检测人员综合素质有待于提高
由于建筑工程质量检测机构内部未建立健全内部管理制度,对于检测人员的管理较为松散,致使检测人员的整体综合素质不高,甚至有些不具备相应专业技能职称及技术水平的人员也参与到检测工作中,使其在不能严格执行相关规范要求的情况进行作业,致使检测资料和结果欠缺科学性、严密性、规范性。
1.5 地基基础检测过程有待于进一步加强
对于地基基础检测工作需要加强过程管理和控制,每个检测单位和施工单位都对基础检测工作有明确的规划和设计,但是更多的是重视检测的结果,忽略了地基基础检测的过程控制。过程控制环节的弱化,有可能导致数据收集的可行性、科学性大打折扣,对于施工单位的下步施工完成准确判断会产生相应的影响。比如,有的地基基础检测报告有关重要数据的出具没有施工方、监理方的双方签字确认,导致地基基础出现质量问题的时候产生一些矛盾和纠纷,可见现场加强监督和管理的重要性。有的检测单位工作人员由于业务知识不过关,安全操作的意识不够强,对于现场检测的危险系数没有有效估算,导致存在一些检测安全隐患。
1.6 地基基础检测报告有待于进一步完善
通过实地调查访问得知,当前地基基础检测市场需要完善的地方,不仅在于检测技术手段方面,有的时候检测结果出来了,但是检测单位工作人员在出具检测报告时存在一些不严谨、不规范的情况。比如,有的检测单位出具的检测报告没有严格按照国家有关规定和标准来撰写,有的所引用的国家的检测标准已经过期,不具备可操作性和参考价值。有的检测报告所罗列的专业术语不符合要求,或者已经被禁止使用,降低了检测报告的严谨性。有的检测报告计量单位的使用不统一、不规范,导致施工单位使用检测报告的时候无所适从。在检测报告的最关键部分就是报告的结论和结语部分,有的表述不准确,甚至低应变测试仅适用基桩桩身完整性检测,检测结论存在多处的错漏和矛盾,导致检测报告规范科学性大大降低。
2 解决地基基础检测常见问题的对策
2.1建立健全市场监督约束机制
首先,应强化合同管理,可充分利用合同审查备案制度,加强对市场不正当行为的约束能力;其次,通过政府有关部门,对检测市场进行规范化管理,对一些扰乱市场正常经营秩序及检测水平较差的机构,可吊销其检测资质。同时,还需加大对恶性竞争单位及个人的打击力度,一经查实应给予严厉惩处,以此维护检测行业的健康有序发展。
2.2制定地基基础检测的安全防护措施
由于在地基基础检测过程中会存在着诸多危险因素,严重影响了地基基础检测工作的安全性、准确性,所以必须制定安全防护措施以确保检测工作的顺利进行。首先,制定切实可行的安全操作规章制度,并进一步完善与落实安全管理责任制,将责任落实到部门、落实到个人,以此形成安全生产保障体系,从而有效地预防地基基础检测过程中存在的安全隐患;其次,对从业人员进行安全培训,提高安全防范意识及防范技能;再次,在地基基础检测前,按照开工安全验收制度对检测作业的现场进行严格的开工前检查与验收。在地基基础检测过程中,配备安全巡查员,重点巡查作业人员操作是否规范,是否处于安全区域,作业环境是否安全等。
2.3地基基础检测应以相关的技术规范为依据
JGJ106-2003技术规范详细准确的对各类检测方法之间的关系和适用范围加以规定,并且还对各种方法同时使用的具体关系进行了强调,是目前体系比较完善的技术规范,因此笔者建议在对地基检测中,应以此规范为主。同时,还可以参考GB50007-2002和GB50202-2002这两个规范中的相关规定进行检测。桩身的质量通常都是本身承载力决定的,承载能力强,则桩基稳定性高,承载能力低,则会导致桩基稳定性差。目前,对桩基质量的检测通常都是通过静荷载试验来检测的。若施工场地对做静载试验有一定限制时,可采用深层平板载荷试验进行确定。
2.4 加强对人工挖孔桩基础地基的检测
人工挖孔桩基础地基有其特殊的地形地貌限制,通常是在河流高地或丘陵地区施工,主要原因是基岩与覆土具有较为显著的差距和区别,能够比较容易实现持力层的鉴别。与此同时,也存在例外情况,如果施工过程中发现风化程度不均匀的岩层,对于相关工作就提出了更高的要求,需要极为审慎地判断如何才能实现桩端持力层的最佳优化配置。建议在施工过程中,充分考虑上述这些不可抗拒的因素,将施工条件的最不利因素考虑进去,确保基地基础检测的准确无误,保障地基基础施工的万无一失。针对复合型的地基更加注重基础检测,要坚持因地制宜的工作原则,及时根据地形条件的复杂情况进行调整。要坚持严格标准的工作原则,对于已经完成的检测,必须进行相关的监督和复检,真正尊重检测结果,如果检测结果不符合相关规定,要及时提出修改的意见建议,确保地基基础施工质量符合要求。
2.5 全面提高检测人员综合素质
地基基础检测人员的从业素质和职业道德素质高低直接关系到检测工作的质量和水平,所以必须把全面提高检测人员素质作为一项重要的工作加以落实。对在岗的检测人员进行定期或不定期的专业培训,包括2方面内容:
2.5.1 关于检测人员的技术水平的培训,使其掌握与检测相关的法律法规、指导文件、规程等,学习先进的检测技术,不断提高其整体技术素质;
2.5.2 关于检测人员的思想教育,增强检测人员的安全意识、责任意识、质量意识、道德意识,这样才能保证检测人员出具客观、真实的检测报告。
3 结束语
地基基础是建筑的根基所在,其承载能力能否满足设计标准直接关系到整体工程施工质量,影响建筑投入使用后的安全性和可靠性,而地基基础检测工作是验收地基基础质量是否达到设计要求及安全标准的重要环节,必须引起有关部门的高度重视。近年来,随着我国检测领域的不断发展,使得地基基础检测技术日趋成熟与先进,对于规范地基工程的检测工作,提高地基基础检测数据质量具有重要意义。但是在实际操作中,地基基础检测工作还存在着一些不容忽视的问题,严重影响了检测工作的质量和效率,从而也为确保整体工程质量带来了一定负面影响。因此,本文探讨地基基础检测中的常见问题及解决对策,对于提高检测工作有效性,保证检测数据准确性具有重要意义。
参考文献:
[1] 王耀禧. 桩基与地基质量检测中注意的几个问题[A]. 2010年全国桩基检测技术研讨会暨16届PDI用户会议论文集[C],2010.
关键词:岩土工程测试;检测技术;应用
中图分类号:V448.15+1文献标识码:A
1岩土工程施工的特点
1.1岩土工程的操作的区域性特点
所谓的区域性,也就说岩土工程中应用的测试技术会因为工程施工的区域不同而产生不同的应用效果。鉴于不同地区的自然条件都不尽相同,工程中的岩土性质也会有很大的差异,由于土质的理化参数的不同也就给岩土工程的测试技术提出了更高的要求。测试技术的相关指标要求也会更加严格,同时在对于土质中的抗剪切强度评估、工程采取的工艺条件、具体施工设计参数等也都会有一定的差异和不同,需要特别注意。
1.2岩土工程施工的隐蔽性特点
岩土工程中诸如:对于地基的处理工作、桩基设计和施工以及地下防护措施等工程施工都属于隐蔽性工程的范畴。这些施工都是在相对隐蔽的情况下进行的,即使日后发现问题也比较难处理,相对也比较难发现问题的本质。所以这类岩土工程中的隐蔽性施工过程最好采用一系列的连续跟踪检测技术,从而实现全程的监护,确保不会因为岩土处理和测试过程不严谨而出现的质量方面的问题
1.3岩土工程测试的不确定性特点
所谓的岩土工程测试的不确定性主要是指:因为我国地域辽阔,不是所有岩土工程测试的勘察分析报告中都会体现出所有岩土测试的结果,并且我们还要考虑到某些岩土的性质可能会随着环境和气候的变化而改变某方面的特性的情况;施工过程中对于岩土环境的改变是否会造成岩土相关特性的改变;对于这种无法避免的情况,我们首先要做好对于原土的测试工作,然后在施工过程中在进行现场相关信息的采集和分析,从结果中得出相关指导性的建议。
2岩土工程测试中存在的问题
(1)检测手段单一性。工程中岩土的检测和测试是获取实际工程施工环境下地基组成土质相关科学参数的重要手段之一。由于我国岩土工程项目繁多,对于不同的岩土工程同样的测试技术可能会有不同的适应性,这就要求施工测试单位结合工程的复杂程度、综合自然环境和气候等因素,充分进行相关检测技术的对比测试,从而得出合理的测试手段,完成对岩土工程参数的科学检测。
(2)测试人员的专业水平有限。在岩土测试方面的相关工作人员,对于检测技术的掌握程度不够熟练,缺乏相关理论知识的基础。实际的岩土测试需要较高的技术专业性,良好的工作责任心和严谨的工作态度,鉴于人才方面的原因,能满足这些条件的人才只有屈指可数的几个人,有些甚至会用民工来进行岩土工程的测试工作,其结果准确度可想而知。
(3)相关检测规章制度不完善。相关工程岩土测试管理制度不完善是限制岩土测试技术的发展及岩土工程测试严谨性的关键所在。相关技术人员对于制定的规范熟视无睹,仅仅凭个人经验就盲目对岩土工程进行测试,没有计划的指导往往也会导致测试工作中相关重要参数的遗漏;同时,工程单位也是一味追求高利润,不按规定进行的操作屡见不鲜。
3针对岩土工程测试与检测技术的内容及其应用
3.1岩土工程测试中的附加质量法测试技术的内容及应用
3.1.1附加质量法的理论原理
所谓的附加质量法检测技术是以振动理论结合现代科学电子技术为基本构成一系列检测方法。具体结构形式和理论基础见右图:
图1 附加质量测量技术模型
3.1.2附加质量法的特点及应用
由于附加质量法检测技术具有检测速度快、结果分析效率高、且检测过程只需要在粗粒料填筑的表面进行测试,故这种检测技术广泛应用于对填筑层中无损检测的岩土工程测试中。也是就目前情况而言,具有较高技术水平的无损检测技术。
3.2岩土工程测试中声波测试技术的内容及应用
岩土工程测试中的声波测试技术因为具有测试速度快、分辨能力高、检测过程完全无损的优点,为广大技术人员所采用。其测试原理和内容具体如下:
3.2.1工程岩土参数的(弹性系数及性能等)评估
依据波速和弹性性能参数的关系,可以利用下面的公式进行波速的测试以及对弹性参数的确定:
式中的 Ed和μd分别代表岩土体的动弹性模量和动泊松比;Vp、Vs则分别代表岩土体实际的纵、横波速;ρ表示为岩土体的密度。
通常情况下,对于采用这种检测技术的工程而言,声波传播速度越快则表明工程的岩体密度越大、硬度越强、相关风化程度较低;而声波传递速度较慢的情况则与此相反,岩土组成松软、稀疏、存在裂缝以及风化程度较高的情况。所以,可以利用声波进行对岩土工程的相关情况进行测试。
4岩土工程测试与检测技术的应用
4.1检测技术对围岩松动层相关参数的测试和确定
因为在岩土工程具体的施工过程中,对于岩体的开挖会扰动岩体围岩的最初始应力分布形式,导致相关应力的释放,会使岩土层的表面出现一个松弛且会向其中一个方向汇集的层带状分布形式,也就是我们常讲的松散层或松动圈。松散层的薄厚程度会直接影响到岩土层的稳定性,因此,必须对其进行定量的测定。采用波速测试的方法就可以很好的解决这种问题。声波测试松动层的具体内容主要是基于岩体层状结构的力学特性、声波在岩层中传播的规律和岩层裂缝不同传播的声波的分布特征三方面情况进行综合评价得出的结果。
4.2岩土工程中对于岩体注浆加固的综合评价
通常情况下,在岩土工程中都会采取对岩体进行不同程度的灌浆、填充等处理,从而提高岩体的弹性参数模量;减少岩体渗透率,提高岩体的防水性能和岩体的整体稳定性能。具体的相关的参数以及测量可以通过附加质量以及声波测试的检测技术进行实现。
4.3对于岩土工程测试实现无损检测
伴随着岩土工程形式的不断多样化,对于检测技术的要求也是越来越高,尤其近年来,无损检测技术的应用得到了广大技术人员的青睐。以上介绍的两种测试方法由于都是能够通过岩土表面就能进行的检测技术,故对于岩土工程建设中相关封闭结构的检测以及钢筋混凝土工程中的检测可以实现快速且不损坏岩土工程结构的测试。
参考文献:
[1] 杨令强,徐新生,燕彬,舒庆琏,彭晓彤.项目教学法在岩土工程教学中的应用[A]. 第三届全国岩土与工程学术大会论文集[C]. 2009
[2] 张琨,任建喜.煤矿高应力巷道破坏机制及其返修技术研究[A]. 岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C]. 2010
关键词:高应变,检测技术,基桩工程,
前言
随着我国近几年来建筑工程检测技术的不断进步,基桩高应变检测技术也越随着提高,而且在建筑工程中的成桩质量验证及检测中得到广泛应用,本文主要针对基桩高应变检测技术在工程基桩检测中的应用进行分析论述。
1 工程概况
某工程为一桥坝工程,其标高为101.48m,基础采用泥浆护壁钻孔灌注桩,共18根(其中Z1 12根,Z2 6根);基底标高97.70m,设计桩长:L1 =30.00m、L2 =27.00m,桩径1200mm;桩端持力层为第8层粉土;混凝土设计强度等级C25 单桩竖向抗压容许承载力:Z1为2500kN,Z2为2000kN。
2 基桩低应变检测情况分析
根据工程进度和建设方的要求,首先对该工程的18根基桩进行桩身完整性检测,仪器为美国PDI公司生产的PIT―V型桩身完整性检测仪。依据桩身完整性判定的分类标;结合实测时域或幅频信号特征进行判定,其结论为:在本工程18根基桩中,I类桩(完整桩)12根;II类桩(基本完整桩)6根:无III类桩(缺陷桩)和Iv类桩(严重缺陷桩)。
通过对18根基桩的检测,发现测试数据基本上都比较规则,均能够反映基桩的实际情况,与岩土勘察报告基本相符。但是6―1号桩测试曲线不够规则,出现多次反射信号,桩身完整性类别无法判定(后经高应变检测后定为I类桩),具体典型测试数据见图1和图2。
3 基桩高应变动力检测分析
3.1 检测原理
用重锤冲击桩顶,使桩一土产生足够的相对位移,以充分激发桩周土阻力和桩端支承力,通过安装在桩项以下桩周两侧的力和加速度传感器接收桩的应力波信号,应用应力波理论和数学解析方法分析处理力和速度时程曲线,从而判定桩的承载力和评价桩身结构的完整性 。
3.2 检测数据的分析与判定
1)试验桩资料
用于进行高应变动力试验的两类基桩的有关参数如表l所示。
2)试验过程
本次高应变动力试验桩共计5根,其中Z1 类4根,桩号分别为2―1、3―1、4―1、5―1;Z2类1根,桩号为6―1。首先将2支加速度传感器和2支力传感器分别对称安装在距桩顶1.50m左右的桩侧表面,桩顶铺设30~50mm 的松木板,采用80kN重的自由落锤,自由下落锤击桩顶,落程高度为1.3~1.5m。瞬时冲击产生的加速度和力信号通过FEI-C2型桩基动测分析系统接收,同时进行放大和A/D转换,变成数字信号传送给计算机,信号经过软件处理后存入磁盘,同时显示实测波形。
3)分析方法
首先对系统所采集的信号进行回放,并选择贯入度合理、数据不偏心、测试通道齐全的数据作为分析对象,利用配套的专用软件FEIPWAPC进行分析。具体做法是:先假设桩一土模型及参数,以实测速度信号作为边界条件输入,利用特征线法求解波动方程,反算桩顶的力。如果计算的力曲线与实测的力波形(以及锤击数)不吻合,则继续调整桩一土模型及参数,再进行拟合计算,直至计算的力曲线的吻合程度不能进一步改善为止,最终给出桩的极限承载力、桩身剖面、荷载一沉降曲线及土阻力沿桩的分布图。限于篇幅,仅将数据异常的6―1号桩和正常的5―1号桩的测试及拟合曲线示如图3和图4。
4)拟合分析结果
在对5根桩进行数据分析时,依据该工程的岩土勘察报告选择岩土拟合参数,结合施工记录,根据基桩的成桩工艺特点以及实测曲线进行拟合分析。桩侧极限侧阻力在20~45kPa之间,桩端极限端阻力在650~800kPa之间,CASE阻尼系数为0.3~0.4,桩身阻抗除6一l号桩外,其他4根桩基本符合施工情况,也与混凝土的灌注量基本一致。6―1号桩在3.0~7.0m之间阻抗增大约2.3倍,在15.0-20.0m之间也有不同程度的增大。
另外根据当时施工和监理人员介绍,该桩桩径比设计桩径偏大,桩的桩身完整性系数ß和桩身缺 陷位置X应分别按有关公式计算。经分析计算,5根桩的桩身完整性系数均不小于1.0,其中6―1号桩在3.0~7.Om和15.0~20.Om 两处分别为1.8和1.3。根据建筑基桩检测技术规范有关规定,6―1号桩判定为I类桩。通过5根桩的拟合分析计算,主要拟合参数,如土阻力、CASE阻尼系数、桩身阻抗等均符合国家相关规范所列举的参数参考值;同时与该工程的岩土参数相符,与施工记录吻合,5根基桩单桩竖向抗压极限承载力均满足设计要求,桩身完整性均为I类桩。
4 检测结果分析
1)桩身阻抗Z
6―1号桩属于桩型2,设计桩径1200mm,桩长27.00m, 该桩型共计6根,设计混凝土灌注量为30.99m3 ,实际灌注量在33~39.04m3 之间。其中6―1号桩的实际混凝土灌注量却达到63.97m3 ,其用量是正常基桩的2倍,充盈系数高达2.06:另一方面,从混凝土浇灌时间分析,一般正常的基桩混凝土灌注时间在1.4~1.8h之间,而6―1号桩的用时却长达2.5h,从而可以进一步推断该桩阻抗Z(Z=pCA)一定存在大的变化。
2)成孔质量分析因该工程位于地方景观湖下游,地下水位较高,虽然采取了围堰、导流渠等有效措施,但也给基桩的施工造成很大难度。其中6一l号桩施工时,在2.9-6.5m之间出现塌方,造成桩孔径增大,而在15.0~20.5m之间,混凝土的上升高度为其他基桩的2/3。这两个情况可以证明,6―1号桩孔径在2.9~6.5m和15.0~20.0m两处有着不同程度的增大。
5 结束语
1)在桩身阻抗变化或多变的情况下,采用低应变检测技术检测桩身完整性存在一定的局限性,既不能对基桩进行正确评价,又欠准确。
2)基桩高应变动力检测,在测试数据;隹确可靠、合理的前提下,能够对基桩的缺陷进行定量分析,同时对缺陷位置也可;隹确判定,能对基桩作出正确的评价。