桩基作为目前工程建设中大量采用的深基础形式,是涉及结构安全的重要组成部分。桩基是隐蔽工程,它是建筑物的基础,其质量优劣直接影响到这些建筑物的平安。在桩基础的施工过程中,桩基检测是一个不可短少的环节。近年来桩基础在高层建筑和铁路建设中普遍运用,随着建设单位对工程质量要求的提高,基桩检测技术将发挥越来越重要的作用。桩基质量检测技术,特别是桩基动力试验,涉及到岩土力学、振动学、桩基施工技术和计算机技术等诸多学科知识,它既不同于常规的建筑材料试验,又不同于普通的建筑结构测试。不断提高桩基检测的质量水平,不断强化对桩基检测队伍的管理,对工程的质量建设具有重要意义。
根据《建筑桩基检测技术规范》(JGJ106-2003),目前桩基检测的主要方法有静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法等几种。
一、几种常用检测方法的适用性:
1、静载试验法
这是目前公认的检测基桩竖向抗压承载力最直接、最可靠的试验方法。但在工程实践中发现,基准桩的问题有时会被检测人员所忽视,容易出现基准桩打入深度不足,试验过程产生位移的问题。
2、钻芯法
这种方法具有科学、直观、实用等特点,在检测混凝土灌注桩方面应用较广。一次完整、成功的钻芯检测,可以得到桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性的情况,并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状。抽芯技术对检测判断的影响很大。某工程先用XY-1型工程钻机,采用硬质合金单管钻具,用低压慢速小泵量及干钻相结合的钻进方法,结果采芯率不到70%,芯样完整性极差,大多呈碎块;后来改用SCZ-1型液压钻机,采用金刚石单动双管钻具,采芯率达99%,芯样呈较完整的圆柱状。所以,《技术规范》对钻机和钻头作了相应的规定,就是为了避免抽芯验桩的误判。
3、反射波法
目前在国内,绝大多数的检测机构采用反射波法(瞬态时域分析法)检测桩身完整性,主要原因是其仪器轻便、现场检测快捷,同时将激励方式、频域分析方法等作为测试、辅助分析手段融合进去。当然,低应变法检测时,不论缺陷的类型如何,其综合表现均为桩的阻抗变小,而对缺陷的性质难以区分,这是其最大的局限性。
4、高应变法
它的主要功能是判定桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。高应变法在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时,能够在查明这些“缺陷“是否影响竖向抗压承载力的基础上,合理判定缺陷程度,可作为低应变法的补充验证手段。目前在某些地区,利用高应变法增加承载力和完整性的抽查频率,已成为一种普遍做法。
5、声波透射法
与其他完整性检测方法相比,声波透射法能够进行全面、细致的检测,且基本上无其他限制条件。但由于存在漫射、透射、反射,对检测结果会造成影响。
某办公楼为地上十四层,地下一层的高层办公楼,采用框架结构,总建筑面积38818.6m2,其基础采用钢筋混凝土预制桩。经勘探,场地地基依据其工程特性的差别,自上而下分为四层,分述如下: 粉土层、粉质粘土层、砾砂层和强风化泥岩层。基桩设计参数要求如下:桩径为φ500mm;桩长为10-12m;工程桩总桩数为170根;单桩承载力特征值2000kN;混凝土强度等级:C40;桩端持力层为砂砾层。本次工程理论中针对场地环境和地质条件,主要采用了如下几种检测方法:
①成孔质量检测,检测数量40个;
②试桩载荷实验,检测试桩数量3根;
③高应变动力检测,检测数量10根;
④低应变动力检测,检测数量30根。
本工程中基桩成孔质量测试采用的仪器设备主要有JJC-1A型孔径仪、JNC-1型沉渣测定仪、JJX-3A型井斜仪、深度记载仪(充电脉冲发作器)、电动绞车、孔口轮等组成。分别对成孔的孔深、孔径、孔斜及沉渣厚度停止了检测。检测结果:设计孔深介于10.45m~11.94m,实测孔深介于10.60m~12.20m,一切检测桩均大于设计要求孔深。实测部分最小孔径介于451mm~471mm,部分最大孔径介于524mm~633mm。实测垂直度介于0.68%~0.97%,均小于1%。实测孔底沉渣厚度介于80~100mm,均小于150mm。综上数据统计剖析,本次桩孔成孔质量检测4项指标(孔深、孔径、孔斜、沉渣厚度)均可以到达设计标准要求。
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浅谈桩基检测的有关问题
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