修建基桩检测,一篇文章搞懂!不克不及更细了
弁言
布局工程师眼中的修建基桩检测是一项武艺活、是一项关联宁静不成忽略的事情。
但是项目实行团队眼中的基桩检测又会是什么呢?他们对否会发问,为什么要基桩检测?怎样检测才干真准确保宁静?怎样又快又省地完成基桩检测?本文实验回溯本源,探究分析基桩检测之事。
一、基桩检测的目标和意义
桩基本是修建工程的最常用基本情势之一,通常由设置于岩土中的桩和承台协同构成,具有承载力高、沉降小和实用范围广的特点。关于脆弱地基、软硬分布不匀称地基和荷载分布极度不匀称的修建物都可以使用桩基本。桩基本中的单桩称为基桩。
图1:桩基本表现图
桩基本还存在紧张性、潜伏性和繁复性的特点,起首桩基本是整个修建布局的受力最大部位、极度紧张,一旦显现严峻质量事故就会带来劫难性的后果;其次,桩基本属于地下潜伏工程,修建布局完成后产惹事故时难以弥补;最初,岩土参数的不确定性、成孔成桩工艺的多样性和桩土互相影响的未知性都市招致桩基计划与实行的繁复性。
为了制止桩基本显现终期无法整改的严峻事故,必需举行基桩检测。承袭防备优先、弥补为辅的准则,经过基桩检测办法加强桩基质量控制、根绝不成控风险事故显现是项目团队的紧张事情之一。
单个项目通常预留十几万元或数十万的基桩检测用度,若可以相似“体检”一样有针对性地提出一个精准的基桩检测方案,可以用仅限的经费完成最大的宁静防备与保证。别的,项目实行方案中通常把基桩检测事情与桩基施工事情联互助为一项事情安插事情周期,但是从事情逻辑上去说工程桩试桩先于工程桩施工、工程桩施工先于工程桩验收,基桩检测仍旧处于工期紧张线路上,精密化研讨并安插基桩查验工期也有紧张意义。经过精密化办理安插检测方案和事情节奏是项目团队的紧张事情之一。
二、基桩检测办法简介
基桩检测办法分为确定推断单桩承载力、推断桩身质量和辨别桩端持力层岩土性状三类,除单桩静载实验、钻芯法、低应变法和声波透射法四种常遇办法外,另有高应变法、自均衡法、开挖法和孔内摄像法等别的办法。
表1:基桩检测办法比力表
单桩静载实验经过现场加载实验确定或推断单桩承载力,是基桩检测的最直接办法,检测精度高、单桩静载值偏差小;实验加载周期长,寻常必要一连加载24小时以上,别的加载装备及实验园地要求较高;当岩土参数高估大概桩端桩身显现影响承载力的较大缺陷时静载实验可以直接暴露。单桩静载实验可以埋设应、位移传感器或位移杆测定桩侧各土层的极限侧阻力、端阻力和桩端到场变形等参数,对桩土体系的荷载转达机理作较全盘的分析和推断。
图2:接纳压重法的单桩抗压静载实验
图3:接纳锚桩法的单桩抗压静载实验
钻芯法是经过在桩身钻芯、从桩顶钻至桩底的办法举行检测。钻芯法实用于现浇混凝土灌注桩的成桩质量检测,不受园地条件限定。受检桩直径较小或长度较大时(用长径比目标参考),由于桩本身垂直度偏差和钻芯垂直度偏差,很约莫钻芯时钻孔偏离桩身;通常受检桩直径不宜小于800mm,长径比不宜大于30。由于桩身混凝土钻进困难,因此检测听从较低、费时费工;一根20m长的灌注桩钻芯通常必要12个小时支配。钻芯法是毁坏性有损检测,检测及格后必要用水泥浆回灌关闭处理。
图4:钻芯法检测
低应变法是经过小锤敲击桩顶构成低能量瞬态或稳态激振,实测桩顶部的呼应,经过动摇实际分析或频域分析,对桩身完备性举行推断。低应变法属于半直接法,测试便捷、具有随机性。该办法易受现场外界干扰影响;当桩身存在多个缺陷时、不容易检测到第一个缺陷之下的别的缺陷;无法检测到桩身存在的徐徐扩颈等缺陷。
图5:低应变法检测
声波透射法是在混凝土灌注桩内预埋2根或更多的钢管作为发射与吸收声波的通道,经过实测声波对桩身完备性举行检测的办法。检测随机性不易完成,若为了完成随机检测则一切基桩均需埋设与桩同长的声测管,用度太高。
图6:声波透射法检测
高应变法是接纳重锤打击桩顶,实测桩顶部的呼应,经过动摇实际分析,对单桩竖向抗压承载力和桩身完备性举行推断的检测办法,此中重锤的分量必需大于单桩竖向极限承载力1%~2%;主要使用于沿海地区。检测抗压承载力时属于半直接法,检测准确度不如静载实验(偏差约莫超出10%以上),必要现场实测履历和当地区相近条件下的可靠比力验证材料。
图7:高应变法检测
自均衡法由桩本身分量和岩土对桩产生正反两朝向的侧阻相均衡来加载,必要在预估荷载均衡处加设一种特制的荷载箱。使用该项武艺必要思索荷载箱相应工程履历及专利产物本身质量、实验产生的断桩部位终期处理办法、投标阶段不易约请多家需求商进入等要素。自均衡法的用度固然比静载实验法低落30%支配,但是难以取得基桩毁坏时的极限承载力。
图8:自均衡实验原理表现图
开挖法是现场开挖出桩基察看其桩身质量。而孔内摄像法通常用于预制管桩,反省预制管桩内里桩身质量。
三、项目基桩检测实行办法的优化及成绩处理
桩基工程寻常分为勘探、计划、施工和验收四个阶段,计划阶段存在施工前为计划提供依据的试桩检测、简称“试桩”,验收阶段存在施工后为验收提供依据的工程桩检测、简称“验桩”。试桩可以比如为产业制造中大范围消费前的样品制造及检测,试桩有两个目标,起首是确定计划可接纳的单桩承载力数值、完成桩基计划本钱优化与控制,其次是确定所选择成孔成桩施工武艺在现有条件下的可行性;验桩可以比如为产业制造中大范围消费后的随机质量抽检。
图9:试桩及验桩的实行逻辑干系
(一) 试桩
住宅项目通常必要试桩,包含园地和地基条件繁复的小高层及高层项目,基桩施工质量可靠性低或接纳新桩型新工艺的桩基本等。以下三类住宅项目可以不做试桩:
(1) 园地和地基条件简便的多层住宅项目。此类项目一旦桩基本显现成绩时可以经过多种地基基本加固办法处理,因此可以得当放脱期制。
(2) 地基条件繁复的多层住宅项目,当有干系试桩材料可参考时。此类项目有材料参考时,实行显现风险的概率小;后续验收若显现成绩单栋楼栋地基基本处理范围可控,因此也可以得当放脱期制。
(3) 园地和地基条件简便的小高层及高层住宅,当有干系试桩材料可参考时,亦可不做试桩,原理同上。
思索到桩基步队间工程履历及施工水平的差别对桩基承载力及桩基质量有不成预见的影响,发起新进都市首个项目或选用当地同典范桩型履历较少的桩基工程步队时必需试桩。
由于岩土本身空间变异性和时间变异性招致的不确定性,因此地勘报告只能保守提供各种岩土的端阻侧阻参数,经过试桩可以最大水平发掘现场可接纳的单桩承载力;经过试桩约莫提高单桩盘算承载力20%或更高。
图10:某项目经过试桩优化桩基
试桩数目要在满意计划需求条件下得当变小数目,可以浪费检测工期和检测用度。通常依照同一条件下试桩3根控制;这里同一条件包含桩型相反、桩长桩径相反、现场相应范围内岩土水文情况接近。
试桩检测方案可按如下实行:
(1) 接纳静载实验办法;试桩地点应切合岩土同一条件的要求;为最大水平发掘桩承载力潜力,可接纳毁坏性实验。
(2) 在现场天然地表试桩时,灌注桩可接纳双钢管套筒或应力计来准确思索计划桩顶标高至天然地表的没效摩擦力的影响;预制桩和无法接纳上述办法的灌注桩,亦可思索承载力实测值与盘算值的比值系数,相应扣除没效摩擦力预算值作为终极后果。
试桩周期与现场岩土种别、桩型等亲密干系,若能思索准备事情(勘探、计划及招采、现场水电)前置、且没有极度天气或严重事变完工等要素干扰时,寻常情况下现场试桩工期可控制到35天以内。当现场首开地区住宅楼栋因策划方案安插必要增速节奏时,试桩可与工程桩同步施工,并接纳首批施工、提高混凝土的强度品级等办法使现场试桩尽快具有静载实验条件、并完成试桩检测事情。
图11:试桩工期提速逻辑表现图
(二) 验桩
施工完成后的工程桩必需举行单桩承载力和桩身完备性的检测,可区分桩基典范选择相应的检测方案,同时必要敬重当舆图审单位和质监部分的意见。通常工程桩检测方案依照如下办法实行经济性较优:
(1) 接纳静载实验办法;每一栋修建单体的同一类工程桩(同一条件下桩基分项工程)检测数目通常不少于总桩数的1%、且不少于3根。当桩数少于50根时,检测数目可变小为2根。
(2) 桩身完备性检测优先选择低应变办法。
(3) 当低应变办法不克不及全盘评价预制桩完备性时,可接纳高应变法或孔内摄像法作为增补;当低应变办法不克不及全盘评价灌注桩完备性时,可接纳声波透射法或钻芯法作为增补。
为了增速工程桩静载验收的进度,可接纳如下办法:
(1) 公道构造检测序次,除最初施工的修建外,其他各栋修建工程桩承载力实验使用其他楼栋工程桩施工时期一并交叉完成。
(2) 单栋修建的工程桩承载力实验由先后排序调停为搭接干系。通常修建桩基分项工程完成后再随机抽取3根静载实验,可在完成2/3~3/4的工程量后随机抽取2根静载实验;剩余工程桩待全部工程量完成后再随机抽取1根静载实验。
图12:验桩工期提速逻辑
(三) 特别情况的处理
当受装备或现场条件限定无法经过静载实验检测单桩竖向抗压承载力时,可以论证别的可靠检测办法交换的可行性。当端承型大直径灌注桩的加载预期值超出2500t时,压重法或锚桩法难以完成,可接纳钻芯法或平板载荷实验对持力层核验,接纳钻芯法测定桩底沉渣厚度;关于相似情况当舆图审部分或质监部分都市发起经过专家论证会情势确认交换方案的可靠性。
要注意防备坑底试桩或坑底验桩时临近基坑支护面的工程桩因检测装备尺寸限定而无法抽检的情况,接纳如下处理办法:
(1) 在坑底接纳静载验收办法时,基坑支护面宜让步充足距离;坑底试桩时,受检桩安插地点让步基坑支护面充足距离。通常距离受检桩中央应不少于4m及4倍桩径。
(2) 当基坑支护面已成内幕,无法抽检临近桩基时,起首应确保静载抽检数目安定;其次接纳低应变普检一切无法抽检桩基的桩身完备性、抽取一定比例的无法抽检桩基接纳钻芯法查验桩端沉渣。
四、结语
项目团队要准确对待修建工程基桩的试桩和验桩事情,试桩和验桩事关宁静,必要惹起项目公司、计划单位、施工单位、监理单位和勘探单位的协同器重,公道安插检测方案和检测方案。静载实验是试桩和验桩确保宁静的必选检测办法;验桩阶段桩身完备性检测可接纳性价比最高的低应变法。试桩和验桩可以经过前置和交叉增速静载实验进度,检测周期相对增量可以控制到7天以内;土体休止期是影响静载实验周期的要素,饱和黏性土的休止期长达25天,其他典范土休止期可得当变小。
作者:李卓东、鲁睿;泉源:远洋计划汇(ID:
Sinooceanland-Design);转载已获受权,对原作者表现感激。