APP下载

谈桩基检测技术的发展和应用

2020-03-06许颜李松然刘献科

工程建设与设计 2020年17期
关键词:桩体桩基承载力

许颜,李松然,刘献科

(河南省煤田地质局物探测量队,郑州 450000)

1 引言

经济水平的提升导致桩基检测技术应用的领域和范围逐渐扩大,随着桩基检测技术应用范围越来越广,人们对桩基检测技术的研究也逐渐增加,有利于我国建筑工程安全质量的提升。桩基检测是处理建筑地基的主要技术手段,在建筑建设过程中,合理使用桩基检测技术可确保建筑的安全性,为人们日常的居住和生活提供保障。本文将对桩基检测技术的分类、发展及应用进行探究,希望促进我国建筑工程质量和效率的提升。

2 桩基检测技术的发展

2.1 桩基检测定义和内容

桩基检测是以检测桩基的完整性和承载力为目的,以建筑桩基为检测对象的一种较为常用的技术手段。检测内容包括对各类的桩、墩和桩墙等进行竖向承载力和横向承载力的检测,检测的对象分别是单桩和群桩;检测建筑墩底持力层的承载力是否正常,对建筑墩底的变形程度进行检测,以确保安全;对桩体、墩体和墙体的完整性进行检测,确定每一个桩、墩和墙的架构基本完整;对桩体及桩间土之间的力进行检测,确保桩体与土之间的作用力能够适应整体建筑;对施工环境,包括建筑工程场地的噪声、震动以及土地变形情况的检测;对建筑施工现场出现特殊情况和特殊问题以及事故处理的检测。桩基检测时间分别是:在建筑设计初期进行的检测、在施工过程中进行的施工检测、施工结束后的验收检测。桩基检测的方法分为很多种,在对建筑工程检测的过程中,各种桩基检测技术应配合使用,根据每种检测技术的优势和特点对桩基的质量进行全面检测,以保障建筑桩基的安全性和稳定性【1】。

2.2 桩基检测方法

1)静载试验法:该方法的使用主要是检测竖向桩基的抗压承载能力,是桩基检测技术中最为简单和直接检测竖向桩基抗压承载力的方法。在建筑工程实施的过程中,桩基竖向承载力很容易被施工检测人员忽略,造成桩基不深入和出现位移偏差的问题。该试验方法主要包括堆载实验和锚桩法。

2)钻芯法:该方法是桩基检测技术中最简单、最直接且最实用的方法。混凝土灌桩是建筑工程中较为重要的一部分,通过钻芯法检测混凝土灌桩可合理准确地得到品质较高的桩基,利用钻芯法检测混凝土桩基的强度、桩体的完整度和桩底的承载能力,可准确地判断出桩基的可承载能力。需要注意的一点是:钻芯法要求使用的钻机和操作方法达到工程要求的标准,以避免出现误判的现象。

3)反射波法:反射波法是目前我国检测桩基时较为常见的一种方法,由于检测仪器的小巧轻便,在使用过程中不会受到较多物体的干扰,检测的速度较为便捷。但该种方法也存在一定的局限性,如受到桩基阻抗力的影响,使用仪器检测的过程中极易出现难以检测缺陷类型的现象,给后续工程的完成带来一定的影响。

4)高应变法:该方法主要检测桩基的竖向承载力是否符合设计的需求,使用该方法判断桩基的缝隙和存在接头等缺陷时,可根据缺陷影响竖向承载力的情况来判断桩基缺陷的程度,可验证低应变法检测出来的问题。目前,很多建筑工程都在使用该方法判断建筑桩基存在的问题,使用范围也较为普遍。

5)声波透射法:声波透射法是根据声波传回的特点判断桩基中存在的问题以及出现的故障,检测过程中可更加细致且全面地测试桩基的使用程度和质量,在使用过程中基本不受其他外界因素的影响。检测方法使用初期由于反射和漫射等现象对检测结果造成影响,根据这一问题,我国的技术人员设计出多通道的检测仪器。使用这种检测仪器,在检测过程中可有效地消除这些问题,提高了检测结果的准确度。目前,该方法的使用不仅局限于建筑工程中,而且可对水利工程的坝体进行检测【2】。

6)低应变动测法:低应变动测法的使用方法是检测人员使用小锤等工具对桩基进行敲击,通过与桩体连接发送的应力波信号判断桩体是否存在缺陷和其他问题。在检测过程中,通过应力波传回的频率以及信号的类型,确定桩体的完整性情况。该方法使用方便且检测速度较快,是桩基检测技术中较为重要的检测手段。需要注意的是测试过程中接收信号的程度:测试过程中应注重测试点的选择,根据不同的桩体进行不同检测结果的记录,测试3~4 点即可;使用小锤打击的点很重要,要在距离传感器20cm 左右的地方进行敲击,以得到较为准确的数据;传感器要根据桩基的安装情况进行选择,确保安装的传感器能准确地发送回信号;检测桩基时,对于一根桩子可检测多次,根据每次传回的信号观察波形并进行研究,确认最终的检测结果。

7)超声波检测法:随着我国技术水平的提升,超声波被应用于各个领域,超声波检测仪就是其中一类。超声波检测法是通过超声波的回弹和全面性对桩基的混凝土强度和混凝土存在缺陷的类型进行检测,从而确定桩体出现的缺陷问题,方便检测人员进行下一步的工作。

2.3 桩基检测技术的发展

通过对大部分建筑工程现场的桩基检测技术应用情况分析可知:动态的桩基检测技术应用的范围较为广泛且更受检测人员的欢迎,大部分检测技术是对竖向桩基承载力进行检测,对于横向桩基的承载力检测暂时没有切实可行的方法,这也是现有桩基检测技术的局限性。据此,我国学者应对桩基的横向承载力的检测进行探究,以推进建筑工程质量的提升。

国外的相关研究也处于稳定状态,对于桩基检测技术的发展创新还没有较好地发展起来。虽然目前的桩基检测技术得到了普遍的应用且应用效果较好,并为建筑工程的管理者带来了巨大的经济效益,但是,桩基检测技术仍存在一些局限性的问题。

在未来,相关领域的学者要积极地探究存在的问题并对现有的技术进行创新,不断地改善桩基检测技术中使用的仪器,为建筑工程质量的提升做出贡献。

3 桩基检测技术的应用

3.1 声波透射法检测技术的应用

上文提到的声波透射法是通过声波传回的特点以及信号的波形变化判断混凝土桩体缺陷所在位置的技术手段。20 世纪70 年代,声波透射法即可利用自身的特点检测混凝土桩体的完整性,在建筑铁路、房屋和道路上也被广泛地应用。随着科学技术手段的提升,现在的声波透射法在使用的过程中具有很强的数据管理和分析的能力,可针对检测出来的数据来具体分析问题出现的原因及定位,为建筑工程的质量提供有效的保障。目前,已广泛应用于桥梁和铁路等大型建筑工程的桩基检测中。

3.2 静载荷试验检测技术的应用

通过对桩基检测技术的分析介绍发现,静载荷试验检测技术是检测方法中较为准确且使用范围相对广泛的技术,使用该方法确定桩体的承载力最为准确,据此,使用静载荷试验方法检测的数据能够作为其他检测方法的参考标准。根据地域的特点,本文分析了广东地区的桩基承载力,但受到整体检测技术的局限,静载荷试验也仅能对竖向的承载力进行检测,例如,对广东地区的软土地基厂房的建造进行检测时常使用静载荷试验的方法,在检测过程中若厂房的检测重量和强度不大,可根据当地的环境特点,使用砂包堆载平台进行检测。

随着科技水平的进步,我国的建筑工程逐渐发展起来,愈来愈多的建筑工程管理人员利用静载荷试验的检测方法对桩基的受力情况和承载力进行检测,以进一步完成和完善工程设计的内容。

3.3 高应变检测技术的应用

高应变检测技术主要是通过检测桩基中的缝隙等细节来确定桩基存在缺陷的位置和类型。动力打桩方法是打入预制桩的主要方法,至今已经有百年的历史,由于其技术手段的落后,在使用动力打桩过程中,前人难以解决发现的问题。随着科技的进步,不少国家对检测桩基承载力的技术进行了探究,最终在20 世纪80 年代研究出了高应变检测技术。目前,我国建筑工程在使用高应变检测技术的过程中仍然以力学的基本理论作为基础研究检测出来的问题,但过于看重理论知识,难免会出现忽略实际施工过程中桩基和土之间存在力的问题。相对来说,高应变检测技术具有一定的局限性和不稳定性。

互联网和计算机技术的使用促进了高应变检测技术的发展,通过设置合理的程序来对桩基进行检测可得出较为准确的数据。目前,国产检测仪器和相关的配件已经具有一定的中国特色且使用体验较好,甚至部分产品已经达到了国际水平。这是我国高应变检测技术在建筑工程中的应用情况。

4 结语

综上所述,探究桩基检测技术的发展及应用是必要的。桩基是建筑工程质量的决定性因素,良好的桩基完整性和结构性会具有品质较高的建筑工程,虽然目前的桩基检测技术被广泛应用于建筑工程中,但存在的小部分问题也会影响建筑工程的质量,据此本文基于桩基检测技术方法的介绍等知识,对桩基检测技术的应用进行简要介绍,希望为研究该领域的学者提供资料。

猜你喜欢

桩体桩基承载力
桩体模量和加筋体刚度对路堤稳定性影响分析
再生混凝土抗剪键接缝受剪性能及承载力计算
地铁车站支撑拆除对围护结构的影响
采用桩基托换进行既有铁路桥加固分析
热—力耦合下能源桩沉降和荷载传递特性的数值分析
桩筏基础桩土荷载分担比研究
桩基托换在鄂尔多斯大道桥扩建工程中的应用
让桥梁桩基病害“一览无余”
耐火钢圆钢管混凝土柱耐火极限和承载力
基于SAP2000的光伏固定支架结构承载力分析