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桩基检测技术论文样例十一篇

时间:2023-04-03 10:02:16

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桩基检测技术论文

篇1

改革开放以来,我国各项基础设施建设如火如荼,近十年的建设速度更快、要求更高。笔者有幸投入国家高峰建设期,十余年来熟悉了室内装饰设计、施工、装饰材料生产、采购、使用以及施工后期维护保修等等建筑装饰施工技术涉及系列环节。以下笔者将结合自身十余年建筑装饰实践经验,通过上杭县委党校古田教学点学员楼装修工程案例,阐述个人关于建筑装饰施工技术的做法,与大家交流探讨。

1工程项目基本情况

上杭县委党校古田教学点学员楼从2010年11月27日开始建设,在2012年2月10日基本完工。学员楼装修工程合同开工时间为2012年5月,但受前期土建项目进度限制,于2012年10月底才有施工面供装饰工程施工,而又必须在2012年2月10日完工。项目为地下1层、地上1-3层的群体建筑,总建筑面积为21345平方米(其中,地上总建筑面积16907平方米,地下室建筑面积4438平方米,建筑总高度23.68米,建筑占地面积7368平方米)。主体分为A、B、C三幢建筑,其中A楼为会见厅、接见厅及宴会厅,B楼为部长楼,C楼为元首楼。

2项目施工难点

客观分析,项目施工难点主要有以下几个方面:(1)项目工程量大。除公共部分外,B楼一层3个豪华套房,2间双人标间,10间单人标间,1间残疾人房间;二层3个豪华套房,2间双人标间,11间单人标间;豪华套房设有1个客厅、1间卧室、1间书房,1个大卫生间及更衣间。装饰面积5万多平米,各套间内装饰要求不同。(2)项目工程短。1.5万建筑面积需要在2.5个月内完成,施工期间正处南方冬雨季且临近春节,多数技术工人都必须回家过节,不愿意加班工作,导致主观上的工人不足,技术无法全面实施,进一步影响了项目施工的速度和施工质量。既要保证进度、质量,又要确保项目经济效益和施工安全。(3)项目位于上杭县古田镇,远离市区,主材及配件采购进场不便,应急调度困难。

3项目施工技术要求

由于本项目是形象工程,受各方面关注较多,不仅要达到审美上的隆重庄严、意向高远、恢弘典雅要求,质量必须做到细致入微、连贯有序、环保节能、舒适安全。除此以外,在装饰选材方面,必须选用绿色环保装饰施工材料;在装饰工艺方面,必须优质、安全、高效。

4项目施工采用的主要技术管理方法

4.1项目施工组织设计

本项目的施工组织设计分三个层次:各专业承包单位制定本专业施工组织设计;监理单位总结各专业承包单位的组织设计编制工程建设监理规划及实施细则;建设单位根据项目实施各阶段的投资控制、进度控制、质量控制、合同管理、信息管理和组织与协调等任务进行详细分解,编制项目管理任务分工表及工作流程组织。各层次施工组织设计精练、务实,一级审批、全权负责。

4.2设计文件学习以及图纸会审

图纸会审是各方了解整体要求,把握项目特点与关键工艺工序质量要求,帮助施工方减少失误的主要途径。本项目图纸会审共有四方代表:建设方、设计方、监理以及施工方。建设方主持,设计方对设计方案的特征和施工要求进行阐述,再根据施工方、监理方对图纸中存在的相关问题进行解答,建设单位协调,经过四方探讨达成共识,总结出会谈纪要存档备查。图纸审查的具体内容有:(1)是否是超级设计或无证设计,图纸设计是否经过设计方签字;(2)项目暖通、电气、给排水、安防等配套设施是否满足隐性要求。无完整资料的,及时和设计方进行商榷;(3)设计图纸和说明是否完整,是否有分期供图时间表;(4)各单位之间的共同设计是否发生冲突;(5)总平面和施工图的几何尺寸及其平面位置、标高等是否具有一致性;(6)防火要求是否过关;(7)装饰施工和各专业图纸是否与矛盾和差错;(8)施工图纸当中的标准图册施工方是否具备;(9)确保施工材料的来源,各种条件是否有保障。图纸会审形成的问题总结,不仅有书面记录,而且落实责任单位和责任人、完成时间、复查时间及复查人,确保问题逐一处理、无遗漏。

4.3进度控制

为提高效率,本项目进度控制设计改变以往采购的“分总”方式,采用“总分”策略,即监理单位根据完工时间倒推,下达给各专业承包单位目标完工日期,各专业承包单位根据各自开竣工时间制定各专业作业时间。为确保整体进度安排不矛盾、不耽搁,监理单位须再汇总审查论证各专业进度计划,形成进度计划系统,最后明确各专业完工日期及误工责任。施工过程中实行动态控制,及时掌握实际进度并与计划作比较,如有偏差及时调整。在时标网络计划图上绘制实际进度前锋线,是我们进行进度管理的有效方法。但尽管如此,施工高峰期正处春节期间,工人回家过年的客观要求无法改变。为减少春节假期的工期损失,我们采用了预付一半工资、提前帮助工人定购往返车票、签订回程责任状的方法,约束放假时间,再加上放假前、后的加班赶工,确保整体进度按时进行。

4.4质量控制

PDCA质量管理循环法是我们在施工质量上的控制方法,通过施工组织设计、作业指导书、技术交底以及班前小会,落实质量目标。项目实施过程中,由作业者自检、互检和质量员专检,层层把关。检查内容一是否执行了计划方案、实际条件是否发生变化以及不执行计划的原因;二是检查计划执行的结果。对于质量检查发现的不合格或质量问题,一方面采取必要措施纠正,一方面预防改进。施工过程中,常发生受客观因素制约无法按计划施工的事件。比如涂饰工程,尽管选购了快干早强的涂料,但因当时当地气候潮湿、无法干燥并进行下道工序,影响了工程质量与进度。为此,建设、监理、施工方共同出谋划策解决问题。经对比,采用提早开通暖通系统及通风设备、提高室内温度及空气流动速度的方法解决。本项目中我们采用了实地做样板间法确保装饰施工技术质量。如在施工2层的11个单间时,我们先做了一个样板间,做完请设计方、建设方、监理方共同鉴定,听取意见。通过对样板间的鉴定,做出详细技术记录,写入施工组织方案中去,作为对工人的技术交底资料。而在豪华套房的施工时,我们采用了示范法。示范法是做一个新工艺时,由技术较高或有某方面特长的工人或技术人员先做实验性示范。通过示范可以摸索出什么样的壁纸胶可以用,贴大理石用的砂浆是否合适,吊顶龙骨的排列是否恰当等。示范可能不是一次成功,甲处的做法可能不适合乙处。每做一次示范将数据记下来,直到得出正确的做法为止。这种示范记录也是技术交底的资料。样板间是搞一个客房的完整的示范,重点要解决设计和用料。而示范是解决操作工艺上的问题。所以对施工技术管理更有现实意义。在会见厅、接见厅及宴会厅施工时,采用了放样法。该法是针对有些块料的排列作业面,在施工前先在纸上放出样子。比如吊顶,设计图只标明是什么材料没有分格,如果有分格也是平均划分。实际空间如何,只有通过其它工序,特别是墙面装饰做完才能知道空间的实际尺寸,这样就要在纸上先画出方格方案。再比如项目卫生间贴面砖。面砖是规格的,一般不应在明处出现小条。这也要事先画好小样,才能有把握避免。还有细木工板,镀锌铁板,胶合板,地毯等规格材料,都要事先计算好,用套裁办法裁割,合理用料。凡是不易掌握分块、分格的材料做法,都事先画好样图。在装饰工程施工中,保证成品、半成品保证工程质量,是节约材料的重要措施。在成品保护方面的经验有:门框,在高度1.2m以下部分,要做防护套,防止被撞击损坏。浴盆,要加盖保护,不得将工具、材料或其他物品堆放在浴盆内。贴地面砖时要将保护材料加厚,以承受人行走和堆放材料。不得在浴盆内用水洗工具和工作服,特别是带水泥砂浆的物品。不得以台面作为脚蹬,不得将坚硬物品以及各种工具放在台面上,不得在面盆内洗涮带水泥砂浆的工具。完工前不准用马桶大小便,不准将水泥及其他杂物、棉丝等投入马桶内,不准将马桶作为脚蹬。不得将各种坚硬重物直接堆放在地面上。如要将梯子支撑在地面上,可以在梯子腿底部包上泡沫塑料或在地面垫上4cm厚的木板。不得在水泥地面、大理石或其他材料的地面上堆放水泥,更不准在地面上拌和水泥砂浆。地毯地面,禁止穿鞋入内。铺地毯房内禁止吸烟。不得在地毯房内睡觉。不得在地毯房内存放各种工具及其他物品。不得将金属材料、木料、工具靠在墙面上,不得将墙面做支撑点。卫生间地面成品要用塑料薄膜和编织布遮盖。地漏、下水口、水龙头在施工过程中要加以堵塞,以防止掉进杂物。施工时应将废弃屋随时清理。清理时,先用人工拣拾大块杂物,然后用大功率吸尘器清除。不能用扫帚清扫,不得用酸性材料清洗卫生间。清楚粘在表面上的水泥浆以及其它污染物时,不能用坚硬工具铲剔。卫生洁具安装完毕,不得动用电气焊,如非动不可,要采取措施。石膏板、岩棉板、轻钢龙骨要随用随领,不得无计划领用、堆放以至被损坏。有棱角的材料要小心搬运、码放,不得乱堆。应采取措施保护好成品。如卫生陶瓷、浴盆等。要随时清除现场的易燃性包装物。如安装好的设备妨碍下一道工序装饰施工,装饰工人不得单独改变设备位置,应与安装工人合作。同样,安装工人要检修设备管线时,也要与装饰工人合作,不得私自拆毁吊顶及装饰面层。

4.5成本控制

本项目成本的控制在预测、计划、控制、核算、分析、考核这六个环节过程中循环进行。为配合进度要求,项目改变以往月报工程进度款的做法,各专业承包单位每半个月报一次进度,一方面客观进行成本核算、明确工程进度,另一方面通过经济手段提高各施工单位的积极性。在成本核算后,利用“赢得值”法,确定已完工程预算费用、计划工程预算费用、已完工程实际费用三个指标值,分析费用、进度四个评价指标值,据此,改变技术管理策略,确保对项目整体管控。

5结语

建筑装饰施工技术管理水平直接影响工程整体目标的实现。随着建筑装饰材料、工艺的不断变化以及人们审美要求的不断提高,人们对建筑装饰技术也要求更完美。作为建筑装饰施工管理从业者,我们将与时俱进,不断学习与总结,提高专业技术水平。

作者:蓝兴桂 单位:龙岩中侨实业有限公司

参考文献

[1]郭伟.房屋建筑装饰工程施工中的关键技术探讨[J].科技创新与应用,2013(35).

篇2

机电设备安装工程是建筑工程中不可或缺的重要组成部分,它是一个大的概念,涉及到的学科和专业较多,包括工业、民用、公用工程中的各类设备、给排水、电气、采暖、通风 消防、通信及自动化控制系统的安装。虽有它的固有特征,但其通用性也很强。

1 工程概况

本工程综合办公大楼,总建筑面积为13万m2,地上建筑为35层,地下2层为人防物资库,地下1层为书库,其它作为办公用房。

本项目机电安装工程主要有:电气工程、给排水工程、 通风空调工程。电气工程主要包括:变配电,由本地区经东边室外引来两路10KV电源在入地下二层变配电室,负责本工程全部负荷。高压系统采用二段母线分段进行互为备用、手动联络的运行方式,高压开关柜断路器采用直流操作,继电保护采用过负荷和短路保护,采用定时限的保护方式。低压系统设四台2500KVA干式变压器,采用单母线分段运行方式。照明,大厦各层均有照明配电箱,且均为非标,照明按系统划分为正常照明和非正常照明分别由独立的配电箱控制,事故照明采用双电原叉头。插座支路由照明配电箱分支路供电,采用单相三线制,并设漏电开关保护,要求安装高度低于2.4米的灯具增加一根PE保护接地线。大厦所有与消防有关的电缆均采用NH-YJV耐火电缆,其它由低压柜引出的电缆均采用ZR-YJV阻燃电缆。防雷接地系统,大厦为一类防雷建筑,在最高尖端处设置一套法国依丽达防雷装置。本工程保护接地与防雷接地共用接地极,接地电阻不大于l欧姆。

2 机电设备安装中常见技术问题分析

2.1 装配不紧密的问题

机电设备安装很重要的工作之一就是装配,而装配的基础工作大多是通过螺栓和螺母的联接来实现。而这种联接需要把握其度,如果联接过于紧密,缺乏必要的缓冲,久而久之容易产生疲劳现象,使得装配工作前功尽弃,甚至会引发安全事故;如果联接过松,会导致设备在运行过程中的振动,甚至会因频率相同而发生系统共振,轻则会产生极大的噪音,重则会导致结合部断裂,引发生产事故。

2.2 产生噪声振动的问题

近年来,各级对环保的要求越来越严格,特别是随着人们环保意识的不断提升,人们对环保的要求越来越高,对噪声的重视程度越来越高。由于各类机电设备涉及的品种多、样式多、层次多种多样,而且多数是以“动”为主要特征的,这就极容易产生振动,产生噪声噪音污染,严重的会影响到人民群众的生产、生活,造成极为恶劣的影响。噪声与振动的主要发源地还应当是设备机房,因为在设备机房中集中安装有各类机电设备,比如:安装有冷冻机组、加压水泵、空调循环水泵、空气处理机组、各类风机、冷却塔、变压器、暖通和给排水等动力机电设备。这些设备运行时都需要很大的动力,同时,这些设备在运行中会因为旋转的惯性力和偏心不平衡产生的扰力,而引起设备部件产生强迫性振动,并通过设备底座、管道、线路等与建筑物的连接部分产生振动和噪声,并以固体声和空气声波的形式向周围空间辐射噪声进行传播,从而影响人们的生产生活。

2.3电气方面问题

机电设备电气特征十分明显,安装时必须要认真研究设备电气要求,否则,如果没有充分考虑电气要求,而盲目进行安装,可能会因为安装过程不科学,不符合标准要求,可能会使机电设备在运行过程中发生故障。

(1)开关接触问题;像隔离开关动、静触头的接触压力与接触面积不够或操作不当,可能导致接触面的电热氧化,使接触电阻增大,灼伤、烧蚀触头,造成事故。

(2)断路器装配问题。有的断路器弧触指及触头装配不正确,插入行程、接触压力、同期性、分合闸速度达不到要求,将使触头过热、熄弧时间延长,导致绝缘介质分解,压力骤增,引发断路器爆炸事故。

(3)电流互感器的安装问题。电流互感器应装在开关柜底板上面,应有可靠的支架固定。但有些施工单位将零序电流互感器安装在开关柜底板下面的支架上,更有甚者将零序电流互感器捆绑在电缆上,这违背了开关柜全封闭原则,既不安全,也不防尘,更不防小动物,留下很多隐患。电缆终端头穿过外附零序电流互感器后,电缆金属屏蔽接地线与外附零序电流互感器的相对位置不正确。在检查中发现有些电缆接地线该穿零序电流互感器时未穿,一些不该穿零序电流互感器的反倒穿了,造成事故过电压保护器不能正确动作。

(4)变压器方面问题。变压器短路故障主要指变压器出口短路,以及内部引线或绕组间对地短路、及相与相之间发生的短路而导致的故障。变压器正常运行中由于受出口短路故障的影响,遭受损坏的情况较为严重。据有关资料统计,近年来,一些地区110kV及以上电压等级的变压器遭受短路故障电流冲击直接导致损坏的事故,约占全部事故的50%以上,与前几年统计相比呈大幅度上升的趋势。这类故障的案例很多,特别是变压器低压出口短路时形成的故障一般要更换绕组,严重时可能要更换全部绕组,从而造成十分严重的后果和损失。

3 改善机电设备安装技术的措施

3.1 施工与安装方面的措施

(1)在施工方面。机电设施安装是一项系统工程,需要各个方面的通力合作与配合,减少安装问题的一个重要方面就是要科学组织施工,严把施工关和材料进场关,组织设计和设备、设施选择是经有关科技人员共同研究商定的,通过技术计算和验算,既有其使用价值,又可保证良好的经济效益,不要随便更改选用设备,否则会影响基础工作的进展。每一项机电设备安装工作顺序都有其科学性。要科学制定安装工作流程,合理安排每一个环节,周密进行论证分析,严格按照标准要求组织施工,使每一种设备都能够按照严格的技术标准和要求进行安装,进一步提高安装效率,增强安全性,提高运行质量。

(2)在安装方面。对大型安装工程,由于设备多,安装环节多,因此对每一项安装都必须有总体布置,做到统一安排,施工队中必须有一个统一指挥的机电队长对各项工作进行协调处理,集思广益,多征求职工的工作意见。作为管理人员对各项安装要科学进行设计,提前做好相关准备工作,合理调配人员和设备,提高安装效率。安装过程要区分主次,一个工程具备开工条件,首先得有电源,其次要有动力源,有提升装备,要想达到短期开工之目的,安装工作必须有主有次,分轻重缓急。只有对安装变电所、压风机,井架、提升绞车工作有一个合理的安排,有计划有目的地进行安装工作,才能达到事半功倍之效果。每种设备的安装,都有一定的作业方式和工作顺序,不能急于求成,工序颠倒。

3.2 检修保养方面的措施

启动设备正常工作和电动机启动设备技术状态的好坏,对电动机的正常启动起着决定性的作用。实践证明,绝大多数烧毁的电动机,其原因大都是启动设备工作不正常造成的。如启动设备出现缺相启动,接触器触头拉弧、打火等。而启动设备的维护主要是清洁、紧固。 如接触器触点不清洁会使接触电阻增大,引起发热烧毁触点,造成缺相而烧毁电动机;接触器吸合线圈的铁芯锈蚀和尘积,会使线圈吸合不严,并发生强烈噪声,增大线圈电流,烧毁线圈而引发故障。因此,电气控制柜应设在干燥、通风和便于操作的位置,并定期除尘。经常检查接触器触点、线圈铁芯、各接线螺丝等是否可靠,机械部位动作是否灵活,使其保持良好的技术状态。

3.3通电调试方面的措施

通电调试是机电安装工程实体安装完毕后,应当认真组织好的一个关键环节之一,必须清洁场地经过仔细的检查和准备后进入机电设备调试阶段。要按照先单台后系统、先手动后自动、先近处后远方、先空载后负载、先点动后联动的原则,对安装完毕的机电设备做好通电调试。时刻紧绷安全弦,确保人员人身安全和设备运行的绝对安全,坚决杜绝安全事故的发生。所有配电屏、柜和设备的送电必须严格按规程操作。通过严格的的通电调试,检验机电设备安装的质量和水平,发现问题及时进行纠正和整改,提高安装效率。

4 结束语

篇3

[中图分类号] U443.15 [文献标识码] A

1 桩基工程及桩基检测技术的分类研究

1.1 桩基工程分类

桩基工程根据其不同的应用功能,受力情况和施工方法,有着不同的分类,对应的桩基检测方法也会有所不同。不同桩的桩身完整性的判别标准亦不同,一般按照桩身完整性类别不同可将其化为以下四类:一类桩桩身完整且能正常使用;二类桩桩身基本完整仅有轻度缺陷,仍可使用;三类桩桩身缺陷明显影响桩身结构承载力;四类桩桩身缺陷严重影响桩身结构承载力。

1.2 桩基检测技术分类

目前我国常使用的桩基检测技术主要分为四大类,每类又分为两种不同的检测方法,一般来说,各类技术的选择是以检测目的和技术优缺点为基本的评判依据,而事实上每类技术都有其适用的范围[1]。

2 常用桩基工程检测技术的功能及优缺点分析

根据以上笔者对桩基工程及桩基检测技术的分类研究,下面我们就几类常见的不同桩基检测技术的检测目的和功能,以及相应的优缺点进行对比分析。

直接检测技术中的取样试件试验可以反映灌注混凝土强度及灌注前混凝土性能,是混凝土灌注桩施工质量验收主控项目,常用于检测混凝土是否达到设计要求的强度等级。

在辐射检测技术中,常用超声波透射法检测灌注桩的桩身缺陷及其位置,以判定其桩身的完整性的类别,这种检测方法过程比较细致,且不受桩径桩长的限制,但因要预埋声测管,成本高,最终无法定量地判断桩身缺陷。

动力试桩技术主要有低应变法和高应变法。其中低应变法测试简便、原理清晰、成本低、成果可靠,常用于检测各类桩基桩身缺陷及其位置,以判定桩身完整性类别。但这种检测方法也存在局限,如桩头混凝土比较松软时,应力波不能沿桩身往桩底传播,将无法获取桩底的反射信号;当桩身缺陷较多时,会影响后续的缺陷反射信号测试;当桩身存在扩颈或缩颈等变化较缓慢的缺陷时,将会使变化界面处的反射信号不太明显,造成误判或漏判;检测效果还会受桩长径比的影响,如对深部的缺陷反应不灵敏;该检测方法还存在缺陷只定性而不能定量分析的不足。相对低应变法而言,高应变法所用设备较为笨重,效率低且费用高,但其有效检测深度和激励能量较大,尤其是其在用于判定桩身水平整合型缝隙或预制桩接头等缺陷时,可有效查明是否影响到竖向抗压承载力,因此这种方法常用于判定单桩竖向抗压承载能力是否满足设计要求,除此之外还可用于分析桩侧和桩端阻力,但波形分析中的不确定性依然会导致其误差偏大。

在静力试桩技术中,可分为钻芯法和静载试验法。其中钻芯法所取岩芯可制作成试件进行强度试验,因此常用于检测灌注桩桩长,桩身混凝土强度(只反映小部分的混凝土质量),桩底沉渣厚度,还可以判断桩身完整性类别,但也存在盲区,且设备庞大,操作费工费时,价格也较高昂。而静荷载试验根据其受力因素的不同,可分为单桩竖向抗压、抗拔和水平静载试验。单桩竖向抗压静载试验既可用于确定和判断单桩竖向抗压极限承载力是否满足设计要求,还可通过桩身内力及变形测试来测定桩侧、桩端阻力,同时还能验证高应变法的单桩竖向抗压承载力检测的结果。单桩竖向抗拔静载试验主要用于确定单桩竖向抗拔极限承载力,判定其是否满足设计要求,以及测定桩的侧摩阻力,但它也有与单桩竖向抗压静载试验相同的局限之处;单桩水平静载试验主要用于确定单桩水平临界和极限承载力,推定土抗力参数,判定水平承载力是否满足设计要求,测定桩身是否弯矩和挠曲[2]。但这种三种检测方法都很费时、费工、费钱,且用数量较少的桩作静载试验所得出的结果较为片面,难以代表全体桩基的质量情况,都不适用于高承载力桩。

3 我国常见的几类桩基检测技术有效检测和综合使用

根据目前普遍使用的桥梁桩基检测方法一般规定为声波透射法、低应变动测法及钻孔取芯法等普检技术,这些技术方法因各自的理论假设及各种因素影响,均存在一定的局限性,因此有必要充分和有效利用各种方法的优点来解决工程上的实际问题。

3.1 各类桩基检测技术的有效检测方法

若桩基检测在低应变动测法所适用范围内,尽量采用动测法,动测结果桩基施工存在沉渣及持力层不符合要求时,可用低应变动测法对声波透射法进行校核;对于动测法之外的地质条件复杂、主墩桩或较重要部位的桩基,则可用声波透射法进行检测。若动测法受到地质条件的影响,使得桩底持力层、沉渣等难以判断,可采用钻孔取芯法进行校核,当取芯时,通过加固处理难以解决桩基存在的局部缺陷或持力层稍差现象时,可采用高应变动测法进行承载力检验。

3.2 各类桩基检测技术的综合应用

采用一种方法对桩身质量(完整性)做出正确判定时,根据检测目的,检测方法的适用范围,并综合考虑各种因素如地质情况、设计、施工因素以及受检桩类型等,同时选用多种方法进行检测,实现优势互补,以提高检测结果的准确性和可靠性[3]。如可联合低应变法和钻孔取芯法处理大直径灌注桩的完整性。

结语:桥梁桩基工程及检测技术分类繁多,为了保证各类桩基工程用到合适的桩基检测技术,笔者建议应综合各类检测技术的优点,研究出一套高效的综合检测技术,以适用当前形势的需要。

参考文献:

[1]黄梅,刘浩.浅析桥梁桩基的分类及其检测技术[J].民营科技,2010(6):198-198.

[2]刘冀.桩基检测技术的综合应用[D].中南大学硕士学位论文,2011(1):9-27.

篇4

中图分类号:TU7文献标志码:A文章编号:2095-2945(2018)06-0057-02

工程檢测在建筑工程中的重要行主要体现在提高工程质量和保障施工安全两个方面,与此同时其还能够保障相关监督工作落实到位。近年来,我国建筑行业发展速度不断加快,大量的新型材料被应用与建筑工程中,在此基础上,工程检测技术的发展进程不断加快,目前我国工程检测技术种类十分丰富。而所谓的工程检测技术其存在的主要目的是利用相关手段来对工程的施工质量进行测试,并为工程建设提供可靠的技术依据。基于此可以看出,工程检测技术的发展水平也在一定程度上影响着建筑行业工程的发展水平。

1研究现状

伴随着我国建筑工程行业的迅猛发展,工程检测技术随之日益丰富化、创新化,检测技术水平不断提升。我国学术界对于建筑工程检测技术的发展进行了诸多研究,且研究硕果累累。解国梁、申向东等人(2011年)在文章《红外热像技术及其在建筑工程无损检测中的应用》中着重分析了红外热像技术的应用原理,指出物体表面发热率、大气的吸收、背景的辐射都会对红外热像测试精度产生一定程度的影响,在此基础上,从建筑节能是否达标、外墙饰面砖粘结质量是否良好、屋面、墙体是否有渗漏、受潮现象,混凝土表面是否存在缺陷等方面探讨了红外热像检测技术的具体应用。何忠华(2012年)在论文《浅谈桩基检测技术在建筑工程中的应用》中认为桩基工程是建筑工程的基础,直接关系到建筑工程质量,对桩基检测是控制建筑工程质量的重要手段,并提出桩基低应变、桩基高应变、单桩复合地基静荷载三种桩基检测技术,最后基于其多年在工程现场检测中的经验对桩基检测做出了详细总结,他指出,在桩身抗阻多变时,以低应变桩基检测技术对桩身完整性进行检测局限性较大,很难对桩身进行全面测量,检测结果的准确性有待考量。并提出高应变在获取相关参数后,可精准检测出桩基单桩载荷能力,该方法是桩基检测中最为快捷有效的方法。通过对我国建筑工程检测具体案例的分析,笔者了解到近年来,在我国建筑工程检测中应用最广泛的当属无损检测技术。例如,张亚峰(2014年)在《无损检测技术在既有建筑工程中的应用》一文中,分别论述混凝土强度无损检测与钢结构无损检测,其中混凝土检测主要利用声波法、回弹法、探地雷达法、综合法四种检测方法;钢结构检测主要利用磁粉、渗透、超声波三种方法进行检测。最后提出,为进一步提升无损检测精度,可建立更为完善的检测体系,加强检测过程的全程监控。另外,扩大检测范围与内容,实现对建筑结构的综合检测,从而有效确保的建筑结构的安全性与可靠性。

近年来,我国学者在建筑工程检测上进行了多方位的理论研究与实践探索,但伴随着建筑工程行业的飞速发展,建筑工程检测仍需不断完善。本文在分析当前建筑工程检测特点出发,分析其常用检测技术,提出建筑工程检测的未来发展趋势。

2我国建筑工程检测技术现状

工程检测主要有检测工程建设中材料、施工质量以及工程使用功能的水平等内容,随着检测技术在建筑行业中的不断应用和革新,我国建筑检测技术发展速度加快,检测技术种类不断增加,但是这些检测技术在应用过程中都或多或少的存在一些问题。而导致这一现象的主要原因在于我国建筑检测工作中并没有建立一个相对完善统一的检测标准来规范检测工作,这对于检测技术的发展而言是一大阻碍。目前,建筑检测技术中无损检测技术的应用可以说是检测行业中最新的突破,随着无损检测技术应用范围的不断扩大,其逐渐成为了检测行业未来发展的主要趋势。但是现有的技术并不能完全满足建筑工程发展的需求,还需要对相关技术进行完善和发展。例如,在实践过程中,对工程检测技术中存在的问题进行深入的分析,并提出针对性的改善措施。总而言之,我国工程检测技术虽然得到了一定的发展,但是其依然存在一定的不足之处,例如缺失相关的法律法规,需要对这方面的问题进行及时的完善。

3建筑工程检测技术发展特点和发展中存在的问题

(1)相比其他国家,我国建筑工程发展的时间比较晚,为了对建筑质量进行更好地评定我国制定了一系列的质量评定规定、施工结构验收、设计规范等标准,然而并没有从原则方面对规范的方法和原则进行规范。(2)目前在工程中最常见的检测方法主要有破损检测、微破损检测以及非破损检测等。其中非破损检测在对检测系数进行判定时并不会对建筑结构产生破坏,且使用方便。其中,利用红外线像技术来检测混凝土的强度,用磁效应来测量钢筋位置和直径。非破损检测技术能够保有建筑原有的结构,应用十分方便,精确度较高,但是由于使用量大,因此会增加工程的成本。而另外两种方法——微破损检测以及非破损检测都会对建筑结构产生一定的破坏,在此基础上它们才能完成检测估计。微破损法在对工程混凝土强度进行检测时,一般采用钻芯法和拉拔法来进行检测;而破坏性检测则是对建筑结构的破坏更大,如果想要不破坏建筑达到检测的目的,就需要对建筑工程进行综合性试验,以试验结果来对检测值进行判定。通常情况下这两种方法会用于局部建筑检测中,这样能够减少资源的浪费。然而这两种方法不仅会破坏建筑结构,同时检测不全面,且由于取样较少,因此精确度也无法与非破损检测法相比。当然随着我国科学技术水平的不断提高,相关检测技术的检测水平也有了明显的提高。(3)就目前我国检测技术发展的现状来看,其中存在的许多的问题,例如检测结构的准确性低,检测工程缺乏相对统一的规范,检测技术研究不深入等。除此之外,检测人员和检测技术管理方面同样存在一定的缺陷,例如检测设备标准不统一,建筑工程检测中的设备质量无法得到保障等。这些问题的存在会给建筑工程的检测带来负面的影响。例如检测过程中使用不合格的检测设备会对检测结果有着直接的影响,导致检测结构出现误差。随着科学技术的发展,无损检测技术开始廣泛应用于过程检测技术中,这种技术不仅能够提高检测的精确度,同时还能将对建筑结构的破坏降至最低。

4建筑工程的主要检测方法

(1)红外热像技术。该方法主要依靠红外辐射来提高温度使得分子进行运动,分子运动辐射红外线,倘若被检测对象内部有缺陷或破损,会影响热传导。进而影响被检测对象表面温度分布,而借助红外检测设备则可准确定位被检测对象的缺陷所在。当前工程检测中常用的为检测设备为红外热像检测仪。一般情况下红外热像技术用于检测建筑物的墙体、墙面以及屋顶等地方施工质量。(2)超声波技术。一般情况下,在检测建筑工程中岩石抗压性时会使用该种技术,以此判断岩石的性质,当然检测路面也可以使用超过声波技术来对路面损坏的情况进行了解。在检测路面过程中,要将传感器安装在需要检测的位置,利用超声波算出波速,以此来对检测材料的弹性和抗压程度等情况进行判定。(3)频谱分析技术。该种技术主要是通过频率来进行检测。例如在检测路面时,会对路面施加垂直力,并让频率在路面上扩散,通过调整锤头和锤重量的方法来获取频率信号,通过不同部位传感器上的数据和相关进行来计算出介质的力学参数。(4)路用雷达检测技术。在公路检测、管线检测以及水库检测时常常会用到路用雷达检测技术,其主要的工作原理为在检测时将电磁波发送到低下,通过电磁波遇到介质所反馈的信息可以了解相关的数据,如位置和结构等信息。路用雷达检测技术在工程检测中常常会在地面工程检测中使用。

5建筑工程检测技术的发展前景

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中图分类号:TU473.1文献标识码: A

引言:随着科学技术的发展,我国建筑业也迅猛发展。发展速度加快的同时,建筑工程的质量也受到了越来越多的关注,桩基是建筑中的基本形式,使用范围很广泛。其目的是为了增强地基的承载力。桩基工程的质量能直接关系建筑结构的安全。所以,在桩基施工时,一定要重视桩基的检测工作,因此熟悉各类桩基的验收和质量检测合理应用桩基质量检测方法,以保证桩基工程的质量,这样才能让桩基技术发挥出它最重要的作用。

1、桩基工程检测的重要性

桩基在建筑工程中有着至关重要的作用,作为建筑物基础的桩基工程可以完美的将结构上部荷载逐级传递到较深地层中。桩基一旦基础失稳,势必造成整体建筑物破坏。因此,桩基的设计、施工和检测是桩基安全与稳定的先决条件,同时也是确保桩基础安全与可靠必不可少的三个环节。正是因为桩基是隐蔽工程,其检测和事故后的处理均较困难,因此,在桩基设计前和施工后都需要进行必要的试验和检测,以保证桩基工程的质量。

虽然我国桩基工程较为客观,但其中仍存在着各种问题,急需解决。桩基的施工质量不佳是较为普遍的问题,甚至有偷工减料的现象,如果不及时查出并采取补救措施,将会对整个工程造成无法估量的损失。但是,从另一方面看,我国的桩基工程中,也确实存在着严重的浪费现象,最主要的原因是没有充分发挥桩的承载力,设计没有按照规定的程序,根据试验资料提供的桩承载力进行设计,而是按自己保守的估算来设计桩数和桩长等,从而造成了桩基工程的极大浪费。

可见,为了保证建筑物的质量,我们必须保证桩基工程质量,而对桩基工程进行检测是保证其质量的基础,所以我们必须及时进行桩基的检验和测试。

2、低应变动测法

低应变动测法在桥梁桩基检测中应用尤为广泛,其工作原理是:使用小锤敲击桩顶,通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号,采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应,反演分析实测速度信号、频率信号,从而获得桩的完整性结论。低应变动测法检测工作较简单、方便,而且检测速度较快(一天可测过百根桩),但如何获取好的波形、如何能较好地分析桩身的完整性,这是检测工作的关键,下面就各要点进行讨论。

2.1适用范围

低应变动测法在实际工作中也有一定的局限性和适用范围,在方法选择及实际操作中切不可忽视,该方法是采用一维应力波理论来分析桩土体系的动态响应,其主要假设为:桩的长度远大于直径。用手锤敲击桩顶产生的应力波,其波长一般在1 m至几m之间,理论分析表明,一维弹性杆中波长应大于10倍杆径,这样一维波动方程的解才是精确的。而在锤击大直径桩顶产生压缩波后,会产生两种特殊的现象:一是沿桩体传播的弥散现象;二是横向惯性现象。因此,时域曲线不但有纵波存在,还有横波存在,而大直径桩中波速是频率的复杂函数,限制着可测桩的直径。在实测中,桩侧土阻力特别是动土阻力对应力波传播的影响非常大,表现在以下方面:

1)导致应力波迅速衰减;

2)影响缺陷反射波幅值;

3)产生土阻力波。

以上原因在一定程度上为桩基检测带来负面影响,主要是限制了可测桩的长度,根据实测经验,可测桩长限制在5至50 m,桩基直径在1.8 m之内效果较好。当然,超过50 m长的桩也有得到桩底反射信号的经验,但基于桥梁桩承载力要求高,大部分是单桩单柱结构以及低应变反射信号对局部缺陷、深部缺陷反映不敏感,受地质变化影响较大等原因,提出了以上限制。

2.2测试系统

测试系统组成成分复杂,该系统主要是由信号采集仪(可与计算机联为一体或测试后再与计算机相联对信号进行处理)、传感器、力锤、打印机等组成,在实际工作中以其为检测工作服务。

2.3测试过程

测试过程是获取好信号的关键,在测试过程中也应该注意很多问题。主要应注意:一、测试点数依桩径不同、测试信号情况不同而有所区别,桩径为120 cm以上的测试3至5点,测试点距钢筋笼不少于10 cm、于桩中心及四周均布,测试面须打磨,以保证传感器与桩头粘贴良好。二、锤击点宜选择距传感器20至30 cm处(不必考虑桩径大小),因为距离太近,锤击冲击力对传感器影响太大,距离太远时又有横波影响,产生波形振荡。锤击点不必打磨平整,如已打磨必须加橡胶垫,否则会引起波形振荡,不能反映实际桩身情况。三、传感器根据上述第一条点位置安装,并注意选择粘贴方式。一般用石蜡、黄油或橡皮泥(在保证桩头干燥,没积水的情况下)粘贴,夏天使用橡皮泥较好,冬天用黄油则能产生较好的粘贴效果,注意保证粘贴层尽量薄,以免实测信号失真。四、尽量多采集信号(1根桩不少于10锤):在不同点、不同激振的情况下,观测波形的一致性,以确保波形真实及不漏测。

2.4波形分析

波形分析工作中也有一系列的工序及注意事项,比如在进行波形分析前,应了解所测桩位的地质情况、桩基施工方法,桩顶是否有护筒及护筒深度,因为没护筒的桩头常是扩大后恢复的,会出现浅部缩颈,而有护筒则易出现护筒底扩孔信号。了解上述情况后,再看桩底反射信号,桥梁桩基较深,但大部分为嵌岩(弱风化基岩)桩,故桩底反射信号经放大后可很清楚判定。但有几种情况对桩身的完整性是较难判断的:一、桩身穿透溶洞,在溶洞处有较明显扩孔信号,影响桩身及桩底信号判断。二、桩基埋入基岩过深(部分桩入基岩超10 m),在进入基岩处,由于桩身混凝土与基岩粘合较好,形成整体,故在该位置出现嵌岩信号,影响桩底信号判断。三、桩底持力层为泥岩或软弱石灰岩,由于岩质较软,未有很明显反射信号或嵌岩信号,影响桩底信号判断。

在实际工作中以上判定方法也有自己的局限性,对于一、二两种情况,低应变动测法不能解决,只能用其它检测方法验证。对于三种情况,在有实际抽芯对比的情况下,可给出结论。以上3种是较特殊的情况,但在实测中,遇到的情况会更多,应仔细分析,多作对比,对缺陷下定义时,不能过于武断。低应变动测法较难区分局部混凝土胶结差、离析、缩颈等情况,也较难区分扩孔、地质变化、嵌岩等情况,故只能对信号作有程度的区分和大致定性,而不能过于夸大地下结论,如承载力、混凝土强度、缺陷类型、大小等。

3、结束语

桩基是建筑工程的基础,桩基的质量直接影响到建筑工程质量,不仅施工单位要保证其施工质量,桩基检测单位必须严格执法,只有具有合格的质量保证,才能够保证建筑工程整体的质量。因此说,桩基检测单位和桩基检测人员应当严格遵守职业道德,严格执行桩基检测的相关规范,通过有效的约束力保证桩基质量。

参考文献

[1] 张智彪.刍议桩基检测技术在建筑工程中的应用[J].中国房地产业,2012(02).

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1 高应变法的重要性

高应变法是用重锤冲击桩顶,实测桩顶部的速度和力时程曲线,通过波动理论分析,对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判断的方法。在实际应用中主要用于检测基桩的竖向抗压承载力和对低应桩身变完整性检测的验证检测。但是在基桩竖向抗压承载力检测的应用中,高应变实测的是对基桩动态冲击下的承载力反应,而我们实际工程中对基桩承载力的要求是长期的,是要求基桩在长期的竖向载荷下保持稳定的工作状态。怎样由“动”来推理“静”,并且保证结果的准确性是我们一直在研究和探索的。

翻看现行的建筑基桩检测技术规范(JGJ106-2003),我们可以发现,虽然高应变检测技术取得很大发展,我们的规范要求在实际应用中还是增加了很多限制条款,可是从规范限制条款的用字来看,又给了我们很大的空间。规范规定“对于Q-S曲线具有缓变型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”,同时规定对规范重点讲述的凯斯法判定基桩承载力值的方法又仅限于中小型直径桩。可是现代建筑工程项目对基桩提出的更高的要求,对于基桩的规格远远不仅仅是“中小”直径的桩基那么简单了。对于“不宜”应用的地方,是否就“不能”应用呢,当然不是,只不过是应用过程需要更加谨慎,需要检测人员更加成熟的经验和智慧,需要更加合理可靠的检测理论,那就是拟合分析。

2 高应变法拟合分析

高应变拟合分析,等于给高应变检测方法插上了有力和成熟的翅膀。拟合分析是利用现场实测的波形曲线,输入到更加精密的波动理论计算程序当中。通过计算至与实测值的反复比较,不断修改人为假定的参数值,得到更加准确的分析结果,并使分析过程的人为因素降低到最小。一般来说,拟合分析的结果比较接近于静载荷检测结果,或者通过拟合分析,可以使我们对基桩承载力的判定更加有力有据。可以说高应变未来的发展,很大一方面取决于拟合分析的发展和成熟。

对于拟合分析的种种优势不再累述,我们先就前文提到的“大直径灌注桩”检测看一工程实例。大直径灌注桩,设计极限承载力可达到上千吨甚至几千吨,要想利用高应变法充分激发出大直径灌注桩的的极限承载力,单单对设备要求的就很高。而实际应用中,由于各种安全系数的取舍和设置,其实际承载力可能远大于设计承载力,这对于我们的检测工作更是增加困惑。

3 拟合的应用实例

某项目工程,设计为直径800mm的钢筋混凝土灌注桩,设计极限承载力值为6600kN。现场检测采用60kN铸铁锤(锤重略低于规范要求,客观上也增加了检测难道),现场实测曲线凯斯法分析计算,极限承载力不足3500kN,采用拟合法进一步分析,在保证拟合效果较好的情况下,调整各桩土模型参数,极限承载力刚刚到5000kN。该检测桩通过低应变检测和高应变曲线分析,该桩桩身完整性判定不低于Ⅱ类桩,通过分析岩土工程勘察报告和基桩成桩记录,该场地地基条件稳定,成桩质量可靠,那么,是什么原因导致承载力检测结果偏低呢?我们是否有可靠依据判定该桩承载力满足设计要求呢?只有通过进一步拟合分析各过程数据,果然有进一步发现。

我们发现,该桩拟合分析提供的土阻力呈倒梯形分布,这跟正常情况下基桩受到充分激发后的土阻力分布是完全不同的,从第四段开始,土阻力呈明显下降趋势,拟合分析各段土阻力值如表1所示。

如果第4段以下都至少能够达到第4段的土阻力状态,那么在实际中这种假设还算是比较保守的,我们再来看至少有1406kN的土阻力未被激发,如表2所示。

将这1406kN加在拟合分析的极限岩土阻力之上,可以发现这个数值仅比6600kN低不到3%。这仅是考虑桩侧阻力且很保守情况的外推,尚未考虑桩端阻力。这样结合该项目桩基工程的其他相关资料,再由上述分析,就可充分判断实际检测桩的单桩极限承载力是满足设计要求的。

以上仅仅是拟合分析对于大直径灌注桩的一种小的尝试。在实际检测工作中,拟合分析信号的采集、选择等,均对我们检测结果的判断有较大影响。一般来说,好的拟合效果与检测结论并不矛盾,可是怎么样取得理想的拟合效果,怎样利用拟合分析做出充分的判断,仍是广大一线检测人员任重道远的任务。但是有一点我们坚信,高应变检测技术的成熟和发展离不开拟合分析,运用好是掌握和运用高应变检测方法的有力武器。

4 结束语

基桩动测需要扎实的理论基础和丰厚的实际经验,而高应变的拟合分析法为我们提供可靠的理论基础,基本解决了由“动”推理“静”的问题。拟合分析在运用过程中,需要我们积累大量的经验,需要广大检测人员充分的交流和学习。随着设备、技术和理论的不断成熟,拟合分析法在高应变检测中必将得到更加充分的应用,发挥至关重要的作用!

参考文献

[1]建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003[S].中国建筑工业出版社,2003.

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中图分类号:TU198文献标识码: A

引言

影响建筑桩基工程检测质量的因素较多,基本上都是人为因素造成的,在检测过程中,要依据相关规范和技术标准,严格按照检测要求进行检测。检测机构要确保设备的运转正常,提高检测人员的操作能力,确保检测结果的准确性、真实性、科学性。

一、建筑桩基工程质量检测的特点

1、该行业具有较强的政策导向性

政府政策调节的手段之一就是对检测机构的资格进行认可以及对该行业进行资质管理,政府质量管理的政策也直接决定着该行业检测市场的范围。因此,检测市场并非完全开放的市场,政策导向性是该行业的显著特点。

2、检测行业具有地域性

检测行业的地域性是由于建筑工程质量检测的政策性引发出来的。由于各地政府部门根据地方特点来制定管理要求,直接决定了检测的服务范围多以当地为主,具有浓烈的地方和系统保护色彩。检测行业的地域性,导致在进行建筑桩基工程质量检测时,具有一定的局限性。

3、检测行业技术门槛不高,检测手段较为单一

建筑桩基工程检测行业长期处于政府的垄断经营下,导致市场化程度较低。处于长期保护下的检测机构未形成一套独立的运转和发展模式,同国外先进检测行业相比,在检测硬件、检测模式和管理方面都缺乏系统、科学的体系。检测行业的水平低下,导致检测结果存在一定的误差。

二、影响当前建筑桩基工程质量检测的关键因素

1、检测人员自身的因素

检测人员作为建筑桩基工程质量检测的直接参与者,其自身技术水平的高低和经验,会对质量检测的结果造成很大的影响。很多的质量检测人员没有认识到检测工作的重要性,检测的随意性很强,他们只是简单按照检测的一些参数数据来判别工程的质量,却很少对工程的实际质量进行深入的研究与分析。还有一部分检测人员,技术检测水平达不到要求,检测模式比较落后。在新技术手段不断应用更新的时代里,单一的检测手段已经不能满足现代化的检测需求,且存在较大的误差性,所以检测人员一定要多学习新方法,适应时展的需要。

2、检测单位之间的硬件设施水平参差不齐

我国经济发展水平呈现出东西、沿海和内陆的不均衡性,由此引起的由经济发展程度决定的部分专业建筑桩基检测单位在装备配置、技术先进程度以及设备维护方面的差异性,而且地方区域的土层差异性及工程现场条件限制最终导致了不同地区在检测结果上的差异。

3、检测市场不规范

目前检测市场存在不正当竞争现象。由于检测市场不规范,一些检测单位在现场数据采集不认真,数据资料处理草率,甚至冒用检测人员或技术负责人签名;甚至出现冒用资质或与不具备检测能力的单位、个人联营的现象。某些地区地方保护主义色彩浓厚,垄断经营,阻止外地检测队伍的进入,限制了检测技术的发展进步和检测质量的监督。

4、检测报告结果不够规范

检测报告的的规范程度和内容的详尽度与国家的相关规范要求不符合。如引用的相关资料过于片面,结论简单、含糊不清;检测报告不具备被建筑桩基工程质检权威部门的认证资格。已检测出的数据不合规范要求,无法体现工程质量的真实情况:如在质检过程中,主观选取质量较好的桩进行检测,从而导致了被检测数据的片面性。检测内容与执行规范不相符合:例如对原始数据的涂改,观测时间果断,手工绘制相关图表,执行标准不一致等。

三、加强建筑桩基工程质量检测的对策

1、明确桩基质量检测机构在工程建设中的法律责任

要想改变桩基质量检测市场现状,首先上级主管部门就必须要明确检测机构在建设工程中的法律责任,使得建设工程检测机构能与工程监理共同作为施工单位的责任主体,并且能够独立承担工程质量检测中的风险责任。第二必须由建设单位委托质量检测机构,以施工工程造价的比例或是按国家相应收费标准进行检测费用的合理收取,以第三方监督机构的形式进行质量监督控制,这样可以保障质量检测机构对工程质量负责,以及对建设单位负责。权利与义务的平衡性是市场经济运行的基本规律,在享受一定权利的同时,必须要履行相应的义务,并且要承担市场开放性带来的压力与风险。

2、加强检测试验体系建设

随着科学技术的进步,工程类别、施工技术和建筑材料等均呈现多样化、多元化趋势,这决定了我们必须适应时代的进步,跟上时代的步伐,了解当下最新施工工艺技术及对应的桩基检测技术体系,提高自身的检测能力。第一,针对不同建筑桩基工程的施工特点按规范要求选定检测项目,以最大程度的满足设计和规范要求控制工程质量和体现我们自身的检测能力以及服务效果;第二,加强检测机构的内部管理,提高检测工作的规范性;第三,加强检测与监督间的工作互动,这样二者可以相互促进,有利于建筑工程检测质量的提高。

3、检测机构对于施工现场的监管要加强

工程质量检测属于工程施工中很重要的部分,因此承担着工程建设中的重要责任。建筑桩基工程质量检测属于工程质量检测的一部分,除了对桩基工程进行最直接的质量检测工作外,还应负有一定的桩基工程施工监管责任,因此对进入施工现场的材料的合格性具有监管权,能够协助其他责任主体共同完成施工。

4、培养现代化企业的管理观念

对于大部分检测机构来说,从附属单位向独立企业的转变是十分困难的,转变之后的定位也就是技术服务性企业,所以检测机构需要培养现代化企业的管理观念,借鉴其中的先进手段和经验促进机构在独立后的健康发展。比如通过引进ERP来控制检测成本、提高效率;还可以利用CRM来管理客户服务;使用“5S”的来加强检测现场的有序性;以及借助品牌推广来解决行业的信誉问题等。

5、市场行为监管力度要加强

对于严重扰乱市场秩序,且自身技术水平较低的质量检测机构,在查实的情况下向政府监督部门汇报,阻止其利用不正当方式实施恶性竞争。和政府监督部门联手对质量检测的收费标准实施管控,以此来确保质量检测单位的责任并确保检测单位的合理收费,促进市场的良性发展,使建筑桩基工程质量检测的技术水平得以有效的发展和提高。深层次打破垄断经营模式,建立一个公平、公正、公开的经营市场,以保障质量检测行业有序竞争、健康发展。

6、利用现代科技促进建筑桩基检测行业的发展

要充分利用现代科技带来的技术成果,逐步使桩基工程的管理网络化,强化对桩基检测工作、检测单位的控制。一方面网络化的桩基工程,有利于其质量信息的及时更新;另一方面将检测市场置于大众的监督之下,保证质检工作有序、真实地进行。

结束语

随着社会时代的进步,我国的建筑工程也在快速发展。与此同时,建筑工程的质量安全问题引起了人们的广泛关注。因此,作为建筑工程中最重要的建筑桩基工程质量检测的相关机构和企业应不断加强自身的管理,对建筑桩基工程中的各个阶段实施全面的质量控制和监管,才能有效实现建筑桩基工程的质量提升。

参考文献:

[1]李进虎,邢莉莹.浅谈建筑工程质量检测管理[J].河南科技,2013,(06).

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①Xi'an University of Architecture and Technology School of Management,Xi'an 710055,China;

②Zhonghe Quality of Testing in Wuhan Co.,Ltd.,Wuhan 430082,China;③Hezhou University, Hezhou 542800,China)

摘要:声速、声时、声幅、主频这四个声测参数是判断桩基完整性的主要依据。而在实际桩检中,各参数都不能达到足够的精度评判出桩身质量的好坏,必须经过综合比较加以确定,仅评某一参数的异常来作出判定容易得出相左的结论。并且PSD、声速参数可以归为同一参数。

Abstract: Four sounding parameters of acoustic speed, acoustic time, acoustic amplitude and basic frequency are the foundation of judging integrity of foundation pile. In the actual test of pile, each parameter is not precise enough to judge the pile quality. We must judge through comprehensive comparison. Certain abnormal parameter can not be used to make judgement; otherwise, contrary conclusions are easily obtained. And parameter of PSD and acoustic speed can be classified as same parameter.

关键词:基桩检测 声测判据 精度

Key words: test of foundation pile;sounding criterion;precision

中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)19-0095-02

0引言

应用超声波投射混凝土检测桩体完整性,是一个成熟而又年轻的方法。说其成熟是因为,在国内经历了近五十年的研究,已经获得了大量的研究成果,其判断依据已经逐步成熟起来,各种声测参数能够比较准确的获得并用以判别分析。说其年轻是因为,各参数的分析深度有待加强,无法使用一个参数来做出质量评定,而最重要的是无法将桩体的强度即使用性能,通过各参数反映出来。

1各参数研究脉络

目前,各参数的研究都已经开展,并且提出了许多的判据,而各判据的使用却存在一定的局限。

南京水利科学院罗骐先早年曾提出一种判断缺陷的方法,即“概率法”,此方法经多年实践已经作为判断缺陷的基本方法列入各类超声波规程中 [1-2]。该方法粗略认为,正常混凝土的声学参数是符合正态分布的缺陷是由过失误差引起,它的声学分布不符合正态分布。湖南大学吴慧敏等[3]在对郑州大桥灌注桩的超声波透射法检测结果的判定过程中,提出了一种判断桩内缺陷的方法,以“声参数一深度”曲线相邻两点之间的斜率与声参数差值之积为判断依据,简称“判据”。该方法认为缺陷处波速明显变小,即声时明显变大,与相邻正常测点对比,形成一突变。巫英凯、黄永莱、王根清等[4]在中国水利学会第二届混凝土无损检测学术会议上提出了“基桩混凝土无损检测一超声波脉冲NFP法”。广州建科院陈如桂[5]提出了“逆概率解释法”,它在概率法和PSD判别法的基础上以随机函数为前提,在有干扰的基础上分离有用的强弱异常,进一步克服传统方法中错判和漏判缺陷的缺点。福建省建筑科学研究院叶健[6]提出了“声波透射法桩基检测技术中声测管距真实管距求解及CBV判据”。河南交通基本建设质量检测监督站阎光辉[4]提出了“PSD、V、A综合判断法”,其分别将PSD、V、A判据,根据工程经验进行细化,再加以综合考虑。南京水利科学研究院宋人心等[7]提出了“灌注桩声波透射法缺陷分析方法一阴影重叠法”,将加密对测和斜测的检测结果标示于检测剖面图上,可以更直观的分析判断缺陷的范围。

超声波透射法检测混凝土灌注桩桩身缺陷、评价其完整性的依据是通过测定声波经过混凝土传播后各种声学参数的量值得出的,声波在有缺陷介质中传播路径如图1。目前混凝土质量检测中所用的声学参数主要有波速、波幅、频率及波形。混凝土的波速与其弹性性质及混凝土内部结构有关波幅是表征声波穿过混凝土后能量衰减程度的指标之一,它的强弱与混凝土的弹塑性有关,它对缺陷区反应比声时更为敏感接收波主频率实质是介质衰减作用的一个表征量,当遇缺陷时衰减严重接收波形可以根据波形畸变程度作为判断缺陷的参考依据。这几种声学参数都是判断混凝土质量的重要参量。

2各类判据的评判

声速、声时、声幅、主频这四个声测参数是判断桩基完整性的主要依据。其中,声幅、主频、声时是仪器中实测的绝对数值,能直接表达桩身材料的一定性能。而声速却是一个相对变动参数,其准确数值的获得必须要另一非判据参数-测距的确定来间接计算得出。

2.1 测距在声测过程中测距参数是在隐蔽工程中难以实测的数据,其参数的获得只有通过测量管口的管间距来间接反映桩身管间距,而规范中对声测管间距测试精度要求为1%,这在实际施工中是难以达到的。声测管一般为金属材料制作而成,其变形一般较小,而在实际施工中,特别是深桩施工中,累积长度的扭曲往往较大,再由于绑扎不牢等因素的存在,易使声测管出现扭曲,这样就无法保证声程的一致性。而在实际检测工作中,常见到桩头或桩底出现声时值的快速滑移现象。而导致声时滑移的因素主要有两个,一是介质性质发生变异,二是声程发生变化导致声时变化。这些影响因素的存在,是检测工程师们所熟知的,并且通过规范易知声测是粗侧混凝土的完整性,而对混凝土的其它性质无法统一给出。这样就限定了声测的应用范围,使其工程应用领域偏狭。

2.2 声时值在超声检测中声时参数是一个相当重要的参数。其数值的获取由设备自身自动获得,为声测唯一准确值。声时值作为一个声测判据,能够反映混凝土的质量差异。当声时出现突变时,一般认为混凝土质量存在差异。而声时差异出现的另一因素是,声测管的扭曲变形,往往这种差异仅仅表现在声时值的变化中,同样会对声速值产生一定的影响,而从其他判据中可以看到比较正常的波形,特别是对于波幅参数中。

2.3 PSD判据与声速而从另一个方面来看,声测的声时实测值为PSD判据的推定依据,同样声速为声时推演值,因此二参数的判断依据与判断结果必定是一致的,声速的减少声时必增加,表现在判据曲线上,声速的下凹,而在PSD对应位置为曲线的上凸。因此,二判据具有高度的一致性,即二判据可以舍一,仅取声速判据足以。

2.4 波幅和主频参数而对于其它两参数,波幅与主频的稳定性更差。主频离散性太强,几乎布满了整个频域限定的范围,因此主频只是用于对声波收发波束的筛选功能,无法作为一具体的桩身质量判据。波幅判据为一稳定性较高的判据,但是其判断精度也无法保证,因其反映的是接收到的首波的波幅值,而一般首波波幅较后续叠加波小很多,也就是说只要接受探头能够接收到频域范围内的声波则声幅值比较稳定,除非缺陷较大,波能损失殆尽,通过波幅可以反映出部分缺陷。

2.5 各参数的改进分析综上可以看出在有价值的判断中声速值是一最敏感的参数。而声速值的由来却无法得到准确的保证。在实测资料中经常获得≥5km/s的声速值,已接近钢材的声速值,而实验室中标准试件的声速值为3.8-4.6km/s,因此这一较大数据的采集得不到有效的理论解释,而地下桩体中常含有比标准试件更多的裂隙和水,而裂隙和水的存在只会减少声速,而不会增加声速值,这就给我们提出了一个新的研究课题,对声速测量的准确化。

在上文中提到了,声速、测距、声时是三个相关参量,只有知道两个才能确定第三个,因此可以通过一定的技术手段是测距能够准确化来换算声速值。

对于波幅的研究多是通过首波波幅值来反映桩身质量,对于后续波形形态的研究较少。因为后续波形为声波在混凝土内部经复杂的反射、折射、绕射等过程得到的,分析起来具有较大难度,并且其分析价值的多少还有待进一步细化研究。

3结语

通过对各参数的对比分析,可以看出,虽然超声检测已经历了几十年的发展到目前已经成为在工程中成熟应用的基桩检测技术,但是却存在着一个难以逾越的难题。这就是对桩身质量的定量化评定,以上各种手段都难以做到定量化,并且各有利弊,需要综合考虑来评定桩身质量。

而工程实际应用的桩体,是桩身的综合评定,即桩身在存在缺陷的情况下能不能达到设计要求的强度。大量学者都研究了声速与强度的关系,但是由于影响因素过多,无法形成统一的函数关系。这也成为一个亟待解决的问题。

参考文献:

[1]陈凡,徐天平,陈久照等.基桩质量检测技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.222-313.

[2]建设部一建筑基桩检测技术规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

[3]罗骇先.半个世纪的回顾一混凝土声学检测技术在我国的发展[J].第七届全国建筑无损检测技术学术会议论文集,2001.

[4]阎光辉,何荣裕.基桩完整性PSD、V、A综合判断法[J].岩土工程界,Vll.5(1).

篇9

中图分类号:TU9文献标识码:A文章编号:

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 现场静力荷载检测方法中出现的问题及技术分析

现场静力荷载法通常采用现场加载测加载与沉降曲线,通过P―S曲线,分析桩的承载力,来分析桩的施工质量。通常P―S曲线的起始段为一段近似正比例的一次函数线,随着荷载的增加,曲线越来越陡,当曲线曲率近似无穷或者说是垂直于荷载轴时,说明桩承载力达到了最大承载力,此时的桩承载力与设计值进行比较,如果小于设计值,则说明桩基不满足承载力要求,反之,则符合承载力要求。当在P―S曲线中突然出现位移陡变时,则说明桩基中存在明显的缺陷,反之,如果曲线比较平滑,则说明桩基没有严重的缺陷。

2 超声波透射检测方法中出现的问题及技术分析

超声波透射法通过在桩内部预先埋设沿桩长方向的声测管,它可以发射超声波脉冲并且接收探头发出的周期性的脉冲波,并将其装换成电信号,通过特定的仪器,将电信号的频率,幅值和时间等参数以波形图的形式反映到仪器的屏幕上,可以通过分析波形图知道桩身的情况。同时可以判断桩身内部的缺陷大小以及桩身混凝土的均匀性指标和强度等级指标。

超声波透射检测方法适用范围通常是直径在六十公分到一米的桩基,它只能对埋设有超声波测管范围内的桩身进行测试其完整性。通常来说,超声波透射法测得的结果精确度高,具有十分可靠的性质,同时超声波透射抗干扰能力很好,而且测量仪器轻便,使用方便。但是要注意的是,所测桩基的龄期应该在七天以上,并且应该确定声测管埋设符合要求,同时在测量前对测量仪器进行核查和校正,保证仪器的工作性能良好。

技术分析通常包括声波用时分析法,波幅分析法和声时―深度分析法。

2.1 声波用时分析法。

声波用时分析法需要确定声波用时的平均值和声波用时标准差的二倍作为一个界限标准,判别桩身有无缺陷。如果第n个测点的声波用时超过了缺陷临界值,则说明在第n个测点处可能存在桩身局部缺陷。

2.2 超声波波幅分析法。

超声波波幅分析法是利用所选取的超声波信号波幅平均值的二分之一作为桩身有无缺陷的临界值,因为在一定程度上,波幅是声波中最敏感的声学元素,所以这种测量分析法比较精确。如果第n个波幅小于波幅临界值,就可以判断在第n个测点处桩身存在缺陷。

2.3 声时―深度曲线分析法。

声时―深度曲线分析法是把相邻两个测点间曲线的斜率和其测点的差值的乘积作为判断在测点处有无桩身缺陷的依据。通常当乘积大于一个限定的界限值,则说明桩身存在缺陷。

通常桩身质量的好坏要根据声时、声速、波幅临界值以及以上提出的声时―深度曲线共同确定。再根据桩身的混凝土的离散程度不同将缺陷程度划分为不同的等级。

3 应变动测检测方法中出现的问题及技术分析

应变动测法包括高应变和低应变动测法两种。

高应变动测是利用重锤自由落体锤击桩上端,从而得到相关动力系数,然后将相关系数用于既定的程序,通过计算和分析,从而可以确定桩身的完整程度和桩基的承载力,不过高应变动测法在上世纪比较流行,但是由于其实验程序复杂,检测起来不方便,到了本世纪,在此基础上,又发展出来了低应变动测法,相对而言简单易行,广受欢迎。

低应变动测法是应用小锤撞击和现代化的传感器结合,将小锤撞击的动力波通过传感器,将其具体化为速度信号和频率信号,从而可以经过分析,确定桩身的状况。低应变动测法最复杂的莫过于采集原始的动测数据和动测曲线分析,通过这两个步骤就大致可以确定桩身缺陷存在的位置和大小。不过这种低应变动测法也有一定的适用范围,通常它的测桩长度不大于50m,桩径不大于1.8m,只有桩身的混凝土达到规定的养护时间后才可以进行动测实验,动测时,应该将桩顶清理干净,尤其不能有浮浆,否则测量结果不准确,仪器安装要牢固,检测前应该校正检验仪器的精确度,一般每根桩应该设置3个或者4个测点,才能将桩身的全部情况准确反映。

对于桩身完整性的分析,通过电脑将动力波进行分析,输出从打印机上打印出来,如果打印出来的波形是连续的有规律的阻尼波,这说明该桩身完整,没有缺陷;如果波形图出现突变,相邻的波峰既不圆滑也不连续,这说明在该处桩身存在离析变形,存在夹层现象;如果波形图在桩心测点的反映波普连续而且圆滑完好,只有桩周反映波普有缺陷,这说明桩身的该位置存在缩径现象。

通常情况下,动测法得到的波形越规则,衰减越有规律,桩身越完整,如果波形图只是有微小的变形,桩地反射动波也完整清晰,就说明桩身的缩径现象十分微小,离析程度轻微,此种情况,桩身的状况不会影响桩的承载力;如果动测波形图出现了比较明显的不规则波段,这说明在该段桩身上存在泥隔或者较大的裂纹或者较大的缩径现象,这时一般对桩的承载力影响比较大,需要经过单桩承载力测试确定桩的承载力才能确定该桩是否予以验收;如果波形出现了严重的变形或者断波现象,这说明桩的夹泥和离析现象严重,甚至是断桩,该桩不合格。

4 静力触探检测方法中出现的问题及技术分析

静力触探技术是采用原位测试的静力触探和标准贯入实验参数来确定单桩的承载力通常需要经过试验测得比贯入阻力,桩身侧阻力,端阻力,然后经过计算来确定桩基的承载力特征值,将计算得到的特征值除以规定的安全系数以后再与设计桩基承载力值比较,如果比设计桩基承载力值大,这说明符合要求,否则,不符合要求,桩基无效。

5 结束语

桥梁工程的安全与否,其本质影响因素直接就是桩基的质量好坏,所以,公路桥梁建设中一定要注意好桩基的施工质量。本文是我根据自己从事公路桥梁桩基施工以及检测多年的经验,总结的一些关于公路桥梁桩基检测中出现的问题以及对这些相关问题的技术分析。本文简要介绍了现场静力荷载和静力触探检测方法中出现的问题及技术分析,重点总结了超声波透射和应变动测检测方法中出现的问题及技术,目前使用最普遍的就是低应变动测法和超声波透射法,其简便易行,测试结果可靠性高,广受建筑桥梁公路行业的欢迎,但是,仍存在不足,仍需要改进,相信在不久的将来,随着高科技的不断发展,人们会研制出更加方便快捷可靠的仪器来为桩基检测提供更加可靠的数据,同时,也希望我的经验总结能给现实公路桥梁桩基的检测提供应有的帮助。

参考文献:

[1] 冯建亚.桥梁桩基检测技术应用与探讨[J].科技向导,2011,(8).

[2] 陈卓.探讨公路桥梁桩基检测及质量评定[J].工程技术,2010,(9).

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Abstract: pile quality detection technology, especially the pile dynamic test, the detection of the foundation is very important, because it would include Rock and Soil Mechanics, Vibration, pile construction technology and computer technology and many other professional knowledge, as China's economic continues to soar, the city's growth rate is also undergoing tremendous change, a spate of high buildings erected on the building's foundation soil requirements are becoming stricter up. In the course of construction, foundation construction is particularly important, unlike conventional construction materials testing, but unlike ordinary structural testing.

Keywords: vibrating pile testing supplies

中图分类号:TU473.1+6 文献标识码:A 文章编号:

1.地基的基本内容

1.1在整个建筑作业过程当中,将建筑物与土壤直接连接的部分叫做根本,把与支承建筑物重量的土层叫地基。根本是连接上部结构(譬如房屋的墙和柱,桥梁的墩和台等)与地基之间的构造显得极具间接性,除了能连接起上半部分的建筑更能衔接下部的构造,构造的作用能力很强。根本把建筑物竖向体统传递的荷载传给地基,如果从平面的角度去看,竖向结合构造适合将荷载集中于一点,或分布成线、形,但是最后还是作为最终支承机构的地基,提供了的是一种分布的承载能力。

1.2当地基的承载能力足够时,则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。但有时由于处于土或荷载的条件下,需要采用满铺的伐形基础。有时,柱子可以直接支承在下面的方形基础上,墙则支承在沿墙长度方向布置的条形基础上。经处理后的地基,当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对地基承载力特征值进行修正时,基础宽度的地基承载力修正系数取零,基础埋深的地基承载力修正系数取1.0;在受力范围内仍存在软弱下卧层时,应验算软弱下卧层的地基承载力。

当地基承载力不足时,就可以判定为软弱地基,就必须采取措施对软弱地基进行处理。软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。当建筑物只有几层高时,只需要把墙下的条形基础和柱下的方形基础结合使用,就经常足以把荷载传给地基。

2、基桩低应变检测实例分析

由于其快捷、普测、经济的优点,基桩低应变反射波法对桩身完整性的检测成为国内目前的主流方法之一,但仍须多种检测方法综合使用,扬长避短。采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振,同时,实际测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线,通过波动理论分析或频域分析,对桩身完整性进行判定的检测方法。

2.1桩基础是地基基础主要形式之一,由于桩的施工具有高度的隐蔽性,因此桩基工程的前期设计、实际施工、最后质量检测等方面实际上都比上部建筑结构显得更为复杂,更容易在质量方面存在隐患。

2.2在遇到一些问题时需要加强对桩基的检测,比如施工质量有疑问的桩,设计方认为重要的桩,局部地质条件出现异常的桩,施工工艺不同的桩。

2.3,桩基在施工过程中如果控制不当,就会造成质量事故。不良地基土一般具有较高含水量及压缩性、较大孔隙、较低抗剪强度与明显的流动性与结构性。倘若其受到较大荷载作用,便较易出现局部地基破坏甚至是地基整体滑动现象,在较深开挖基坑阶段便会出现坑壁失稳、隆起基坑等现象。

3、低应变动力检测中,波速、桩长、桩身缺陷位置及缺陷性质的关系

3.1、低应变反射波法检测桩身完整性的工作方法是在桩顶施加一个初始扰动力,即是用特制的力锤敲击,由此激发的弹性波从桩顶往桩底传播,地下水位以上且终孔后桩端持力层已通过核验的人工挖孔桩,以及单节混凝土预制桩,抽检数量可适当减少,但不应少于总桩数的10%,且不应少于10根。瞬态激振应通过现场敲击试验,选择合适重量的激振力锤和锤垫,宜用宽脉冲获取桩底或桩身下部缺陷反射信号,宜用窄脉冲获取桩身上部缺陷反射信号。

3.2检测桩基缺陷的方法是,根据桩身类型的分类标准和波形规则,桩底反射明显,有缺陷相位出现,但无多次反射出现,则为基本完整桩或轻微缺陷桩;对同一场地、地质条件相近、状型和成桩工艺相同的基桩,因桩端部分桩身阻抗与持力层阻抗相匹配导致实测信号无桩底反射波时,可按本场地同条件下有桩底反射波的其他桩实测信号盘顶撞身完整性类别.

3.3建设工程中的质量问题和重大质量事故多与基础工程质量有关,其中有不少是由于桩基工程的质量问题,而直接危及主体结构的正常使用与安全。案例分析:瑞安市仙桥包装实业公司综合楼工程,该桩径600mm,有效桩长50m,混凝土强度C25,简易钻孔桩。该桩在8m附近有同向反射,并伴有多次反射,断桩,判为Ⅳ类桩。原因分析:简易钻孔桩护壁较差,在混凝土浇注至距桩顶标高8m左右时出现坍孔,使该桩在8m左右形成严重夹泥,相当于断桩。处理方法:由于桩在6m至8m附近存在流动性较大的淤泥层,开挖有一定的难度,而该桩处在四桩承台中,旁边是三桩承台,设计人员经过计算,把两个承台合并成一个大承台,并增加配筋量。

4、具体检测时,可观察场地已经截掉的桩头对场地进行预判,然后对场地桩整体把握,对个别桩具体分析。

4.1实心桩的激振点位置应选择在桩中心,测量传感器安装位置宜为距桩中心2/3半径处;空心桩的激振点与测量传感器安装位置宜在同一水平面上,且与桩中心连线形成的夹角宜为900,激振点和测量传感器安装位置宜为柱壁厚的1/2处。

4.2桩身波速可根据本地区同类型桩的测试值初步设定。当埋设有测量桩身应力、应变、桩底反力的传感器或位移杆时,可测定桩分层侧阻力和端阻力或桩身截面的位移量。

4.3我国目前的现状对于地基的研究表现出一些现象,不良地基土一般具有较高含水量及压缩性、较大孔隙、较低抗剪强度与明显的流动性与结构性。倘若其受到较大荷载作用,便较易出现局部地基破坏甚至是地基整体滑动现象,在较深开挖基坑阶段便会出现坑壁失稳、隆起基坑等现象。

4.4采样时间间隔或采样频率应根据桩长、桩身波速和频域分辨率合理选择;时域信号采样点数不宜少于1024点。

4.5设定桩长应为桩顶测点至桩底的施工桩长,设定桩身截面积应为施工截面积。

5、复合地基中,桩体存在如下四种可能的破坏模式:刺入破坏,鼓胀破坏,整体剪切破坏和滑动破坏

体刚度较大,地基土强度较低的情况下比较容易发生桩体刺入破坏。桩体发生刺入破坏后,不能承担荷载,进而引起复合地基桩间土破坏,造成复合地基全面破坏。一般刚性桩复合地基较易发生刺入破坏。

结语:我国正处于社会发展的高速期,大规模的工程建设方兴未艾,大量的地基加固工程也将实施。在工民建的具体施工中,针对不同的地质条件,施工单位应合理选择不良地基土的改造技术,保证工程项目建设的质量、进度与安全。从源头抓起,加强施工队伍的技术素质培训,规范监理人员的职责,避免工程事故的产生,桩基检测中的低应变动力检测,在地基完成后是必须要做的事情,我们要加以重视。

参考文献:

[1] 杜志刚.水泥土搅拌桩复合地基加固软土的作用机理及其应用研究.工程硕士学位论文[D].上海:同济大学.2003:6~11

[2] 刘和元,刘松玉. 超长水泥土搅拌桩复合地基性状研究[J]. 东南大学学报. 1999,29(2):63~69

[3] 牛志荣等编著.《复合地基及其工程实例》[M]. 北京:中国建材出版社. 2000.10:420~438

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[5] 龚利民.水泥土搅拌法在滨海相软土地基处理中的应用.河海大学硕士学位论文[D].2003.12:11~15.

[6] 刘建军. 上海地区水泥加固土工程性质的试验研究和分析.硕士学位论文[D].上海:同济大学.1992

篇11

中图分类号:TV331 文献标识码:A

0 引言

灌注桩是高层建筑、桥梁等工程结构常用的基桩形式,其质量直接影响上部结构安全,由于灌注桩的特定施工条件,在混凝土灌注过程中产生夹泥、缩颈、空洞、断桩等缺陷,这些缺陷造成了桩身的不完整性。①采用基桩声波透射法检测技术,通过分析接受波的首波初至、幅值、频率和波形特征,可以判断缺陷范围的大小和缺陷的性质。②实际工程检测中,在缺陷以及缺陷附近处所测得的波速、波幅值变化异常,③说明缺陷对声学参数的变化有一定的影响范围。本论文采用ANSYS有限元软件对混凝土缺陷桩进行仿真分析,通过缺陷各方向的移动来分析声学参数的变化,从而确定缺陷的影响域。

1 模型验证

1.1 模型材料计算参数

本论文在研究过程中采用了两种材料模型:混凝土、泥团,其中混凝土和泥团采用线弹性材料。在有限元软件中的线弹性材料指所有方向材料特性相同,由密度、弹性模量、泊松比来定义。④在建模过程中混凝土及泥团的材料参数分别如表1所示:

1.2 模型的介绍

完整桩模型为一混凝土灌注桩,桩的直径D=1.6m, 桩长L=15m,埋设3跟声测管,⑤管距L0=1.0m,缺陷桩模型是在完整桩模型中加一个椭球体缺陷,椭球体X方向半轴尺寸a=0.20m,Y方向半轴尺寸b=0.15m,Z方向半轴尺寸c=0.15m,椭球体缺陷位置如图1、2所示 :

1.3 ANSYS有限元软件的模拟及验证

采用常规对测,发射点1 输入一超声脉冲波,⑥接收点2接收(如图1所示),椭球体材料为混凝土时得到的波形图与完整桩时得到的波形图如图3所示:

由表2可知,波速误差和波幅误差很小,说明该椭球体模型建立正确以及该椭球体网格划分合理,保证了计算的精确度。

2 缺陷影响域分析

2.1 缺陷水平影响域

椭球在水平面上沿Y方向移动(如图2所示),测点位置不变。椭球体材料为泥团时得到的波形图与椭球体材料为混凝土时得到的波形图如图4、5、6、7所示:

=L/L0(L为测线与椭球体中心的距离,L0为声测管管距);波幅比值=A/A0(A为当椭球体材料为泥团时接收波形图中波幅值,A0为当椭球体材料为混凝土时接收波形图中波幅值);波速比值=V/V0(V为椭球体材料为泥团时的波速,V0为椭球体材料为混凝土时的波速);根据实测的各组波形图绘制出的波幅比值、波速比值― 的曲线如图8、9所示:

由图8所示的波速比值曲线可以得知: 0.16时,波速大于正常波速的90%,椭球体Y方向半轴尺寸b = 0.15m,说明当测线不经过椭球体时,缺陷对波速影响很小。

由图9所示的波幅比值曲线可以得知:椭球体中心在1/2L0处水平移动,

2.2 缺陷竖向影响域

缺陷竖向影响域的分析方法同2.1节,结果如下:

椭球体沿Z方向移动(如图1所示),得到的波幅比值、波速比值― 的曲线如图8、9所示;对比图9所示椭球体在1/2L0处水平移动和竖向移动得到的波幅比值曲线可以得知:椭球体中心在1/2L0处时,水平影响域与竖向影响域相差不大。该处椭球体在Y方向和Z方向的影响域为 =0.36。

讨论椭球体中心偏移后的缺陷影响域时可以只分析缺陷在竖直方向的移动。

2.3 讨论椭球中心左右移动后缺陷的影响域

(1)椭球体中心在1/3L0处竖向移动分析方法和步骤同23.1节,得到的波幅比值、波速比值― 的曲线如图8、9所示;

(2)椭球体中心在1/5L0处竖向移动波幅比值、波速比值― 的曲线如图8、9所示;

对比椭球体中心在1/3L0和1/5L0处的波幅比值曲线可以得知:椭球体中心左右移动后缺陷的影响域减小。

3 缺陷影响域的应用

3.1 判断缺陷的位置

改变椭球的X方向半轴尺寸分别为a = 0.03m,a = 0.05m,0.10m,0.15m,0.20m,0.25m,Y方向半轴b = 0.05m,Z方向半轴c = 0.05m,绘制出的波幅比值― 的曲线如图12所示:

对图12所示a = 0.15m时的波幅比值曲线进行三次多项式拟合,得到的多项式为:

Y=-1.00772+5.32835X8.18X2+4.292X3 (2)

其中Y代表 ,X代表波幅比值。通过实测的波幅比值,由式(2)可以计算 值,从而判断缺陷的位置。

3.2 估算缺陷X方向的尺寸

在常规对测中,假设缺陷在AB剖面之间时,根据波速变化规律可以估算缺陷Z方向尺寸,根据实测的 和波幅比值查表4,采用线性内插法可以估算缺陷在X方向的尺寸a。

3.3 检测盲区

建筑基桩检测技术规范JGJ 106-2003规定发射与接收声波换能器应以相同标高或保持固定高差同步升降,测点间距不宜大于250mm;由图12可以看出缺陷尺寸越小,缺陷的影响域越小。当缺陷小到一定程度时,缺陷对测点无影响。取测点距离250mm,椭球于测点中间,图12中当a=0.03m(椭球体X方向尺寸约为管距的1/20)时,该椭球体的影响域 =0.125,即测线距离缺陷中心距离l=12.5cm,此时缺陷对测点无影响;所以当测点间距为250mm时,无法检测到尺寸小于管距1/20的缺陷。

4 结论

(1)利用有限元软件数值仿真时,合理的网格划分,可以保证计算结果的精确度;(2)通过波速比值、波幅比值的变化规律可以确定缺陷的影响范围;(3)根据实测的波幅比值,通过三次多项式拟合曲线可以大致判断缺陷的位置;(4)在确定缺陷位置的后,可以通过波幅比值、测线与缺陷的距离来估算缺陷的尺寸。(5)通过对缺陷影响域的分析可以知道当缺陷小到一定程度时,测点无法检测到缺陷的存在。

注释

① 罗骐先.桩基工程检测手册[M].北京:人民交通出版社,2003.

② 张宏.灌注桩检测和处理[M].北京:人民交通出版社,2001.

③ 刘屠梅,赵竹占,吴彗明.基桩检测技术与实例[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.