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樁基常用幾種檢測方法及適用的樁基礎類型

發布時間:2022-05-25

基礎工程

樁基是結構的主要承重部分,其質量直接關系到結構的適用安全性及長久性。然而樁基是隱蔽工程,其質量的評價、判定必須通過專業的檢測手段。

樁基礎檢測方法

樁基工程分類繁多。一般按承載力分為摩擦樁、端承摩擦樁、端承樁、摩擦端承樁。樁基檢測技術從80年代末的只使用聲波透射法抽檢發展到目前的低應變、聲波透射法、靜荷載、鉆孔取芯、高應變等綜合全面普查。

一、低應變檢測方法

1.1 基本原理

低應變檢測法是使用小錘敲擊樁頂,通過粘接在樁頂的傳感器接收來自樁中的應力波信號,采用應力波理論來研究樁土體系的動態響應,反演分析實測速度信號,頻率信號,從而獲得樁的完整性。

低應變

1.2. 檢測目的

(1) 檢測樁身缺陷及擴頸位置。根據波形特點無法判定缺陷性質,無論是縮頸、夾泥、混凝土離析或斷樁等缺陷的反射波并無大差別,要判定缺陷性質只有對施工工藝、施工記錄、地質報告以及某種樁型容易出現的質量問題非常熟悉,并結合個人工程經驗進行大概的估計,估計是否準確只有通過開挖或鉆芯驗證。

(2) 判定樁身完整性類別。所謂完整性類別就是缺陷的程度,缺陷占樁截面多大比例,會不會影響樁身結構承載力的正常發揮,但是目前缺陷程度只能定性判斷,還不能定量判斷。

1.3 適用范圍

(1) 低應變檢測法適用于混凝土樁的樁身完整性判定,如灌注樁、預制樁、預應力管樁、水泥粉煤灰碎石樁等。

(2) 低應變檢測法過程檢測中,由于樁側土的摩阻力、樁身材料阻尼和樁身截面阻抗變化等因素影響,應力波傳播過程,其能力和幅值將逐漸衰減,往往應力波尚未傳到樁底,其能量已完全衰減,致使檢測不到樁底反射信號,無法判定整根樁的完整性。根據實測經驗,可測樁長限制在50m以內,樁基直徑限制在1.8m之內較合適。

1.4 優缺點分析

低應變檢測法檢測簡便,且檢測速度較快。

二、聲波透測法

2.1 基本原理及檢測目的

聲波透測法是在灌注樁基混凝土前,在樁內預埋若干根聲測管,作為超聲脈沖發射與接收探頭的通道,用超聲探測儀沿樁的縱軸方向逐點測量超聲脈沖穿過各橫截面時的聲參數,然后對這些測值采用各種特定的數值判據或形象判斷,進行處理后,給出樁身缺陷及其位置,判定樁身完整性類別。

聲波

2.2 適用范圍

聲波透測法適用于已預埋有聲測管的混凝土灌注樁。

超聲波_副本

2.3 優缺點分析

聲波透測法可以檢測全樁長的各橫截面混凝土質量情況,樁身是否存在混凝土離析、夾泥、縮頸、密實度差和斷樁等缺陷,其結果比低應變法更直觀可靠,同時現場操作較簡便,檢測速度快,不受長頸比和樁長限制。其缺點是被檢測樁需預埋聲測管,增加了樁基的造價。

三、靜荷載試驗法

3.1 基本原理及檢測目的

樁基靜荷載試驗法是指在樁頂施加荷載,了解在荷載施加過程中樁土間的作用,最后通過測得Q~S曲線(即荷載沉降曲線)的特性判別樁的施工質量及確定樁的承載力。

3.2 適用范圍

1)靜荷載試驗法適用于檢測單樁的豎向抗壓承載力。

2)利用靜荷載試驗法可將樁加載至破壞,為設計提供單樁承載力數據,作為設計依據。

靜載

3.3 優缺點分析

樁基靜荷載試驗法主要是以慢速維持荷載法,在橋梁建設中,由于樁基承載力大,施工環境惡劣,檢測時間長及檢測費用高,配套工作麻煩,因此較少采用這種方法。

四、鉆孔取芯法

4.1基本原理及檢測目的

鉆孔取芯法主要是采用鉆孔機(一般帶10mm內徑)對樁基進行抽芯取樣,根據取出芯樣,可對樁基的長度、混凝土強度、樁底沉渣厚度、持力層情況等作清楚的判斷。

4.2 適用范圍

鉆孔取芯法適用于需要檢測樁基長度、混凝土強度、樁底沉渣厚度、持力層情況等,在對嵌巖樁的檢測中經常使用。

芯樣

4.3 優缺點分析

鉆孔取芯法比較直觀,它不僅可以了解灌注樁的完整性,查明樁底沉碴厚度以及樁端持力層的情況,而且還是檢驗灌注樁混凝土強度的唯一可靠的方法。但是此方法受一孔之見的局限,對樁基局部缺陷和水平裂縫等判斷就不一定十分準確,一般與其它檢測方法結合進行。

五、高應變檢測法

5.1基本原理及檢測目的

高應變檢測法是一種檢測樁基樁身完整性和單樁豎向承載力的方法,該方法是采用錘重達樁身重量10%以上或單樁豎向承載力1%以上的重錘以自由落體擊往樁頂,從而獲得相關的動力系數,應用規定的程序,進行分析和計算,得到樁身完整性參數和單樁豎向承載力,也稱為Case法或Cap-wape法。

5.2 適用范圍

高應變檢測法適用于需檢測樁身完整性和復核樁基承載力的樁基。

高應變

5.3 優缺點分析

高應變檢測法的檢測結果集合了低應變檢測和靜荷載檢測。高應變檢測的費用比低應變檢測高,比靜荷載檢測低。高應變檢測法對于樁基承載力的檢測準確度不如靜荷載檢測,一般誤差在10%左右。結論  由上述分析可見,各種樁基檢測技術由于各自的理論假設及各種因素影響,均存在一定的局限性,故充分利用各種方法的強項,解決工程實際問題是很有必要的。

對于在前三種檢測中結果不符合要求的樁基或者結構相對復雜的重要橋梁(單跨大于25米、拱橋、斜拉橋、連續梁橋、懸索橋等)的樁基,需采用高應變和靜荷載對樁基承載力進行檢測。兩種檢測優缺點明確,可根據實際情況按不同比例選擇兩種檢測方式。


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