桩基检测技术在某泵站基础工程中的应用探讨
2010-04-04邱坤华王海军张振宪
邱坤华 王海军 张振宪
(1.安徽省水利水电勘测设计院勘测分院工程质量检测所 安徽蚌埠 233000) (2.中冶京唐第一建设有限公司 河北唐山 063000)
桩基检测技术在某泵站基础工程中的应用探讨
邱坤华1王海军2张振宪2
(1.安徽省水利水电勘测设计院勘测分院工程质量检测所 安徽蚌埠 233000) (2.中冶京唐第一建设有限公司 河北唐山 063000)
本文简要介绍了常用几种桩基检测技术,针对具体工程,利用成孔质量检测、静载试验、低应变法检测及高应变法检测等技术对该工程的基桩进行了检测,进而对桩基质量做出评价,以确保建设工程的质量。
桩基检测 静载试验 低应变法检测 高应变法检测
1 引言
桩基是建筑物的基础,其质量好坏直接影响到上部结构的安全。在桩基础的施工过程中,桩基检测是一个必不可缺的环节。近年来桩基础在工民建、水利、铁路、港口等建设中广泛使用,随着国家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。
2 桩成孔质量
桩在施工中,成孔质量的好坏直接影响到混凝土浇注后的成桩质量:桩孔的孔径偏小则使整桩的承载能力降低;桩孔上部扩径将导致成桩上部侧阻力增大,而下部侧阻力不能完全发挥;桩孔偏斜则会削弱了基桩承载力的有效发挥;桩底沉渣过厚使得有效桩长减少。因此,成孔质量检测对于控制成桩质量尤为重要,成孔质量检验的内容主要包括桩孔位置、孔深、孔径、垂直度及沉渣厚度等。
3 桩基检测技术
(1)静荷载试验法:用于检测基桩承载力,静载试验法包括基桩竖向(抗压及抗拔)及水平承载力检测,工程中多用到竖向抗压静载荷试验。桩竖向抗压静荷载试验法显著的优点是其试验结果比较接近桩基础的实际受力状况,主要适用于工程桩的承载力检测,且又不能做破坏性试验。其检测精度高,相对误差较小。
(2)高应变检测法:就是利用重锤对桩顶进行瞬态冲击,使桩周土产生塑性变形,在桩头实测力和速度的时程曲线,通过应力波理论分析得到桩土体系的有关参数,揭示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能,分析桩身质量,确定桩的极限承载力。
(3)桩完整性检测:①低应变法就是通过对桩顶施加较低的激振能量,引起桩身及周围土体的微幅振动,同时用仪表量测和记录桩顶的振动速度和加速度,利用波动理论或机械阻抗理论对记录结果加以分析,从而达到检验桩基施工质量、判断桩身完整性。②声波透射法是利用超声波在混凝土中传播的声学参数,如声速c、频率F、振幅a的变化及波形来分析桩身混凝土的连续性及断层、夹砂、蜂窝等缺陷的大小、位置。
4 桩基检测技术在工程上的应用
某水利工程大型泵站泵房,其基础采用钢筋混凝土灌注桩。经地质勘探,场地地基根据其工程特性的差异,自上而下分为四层,分述如下:①层重粉质壤土;②层中粉质壤土;③层细砂;④层花岗岩全风化层,多夹有灰白色小砾。基桩设计参数要求如下:桩径为φ800mm,桩长为16~20m,工程桩总数为120根;单桩承载力特征值3500kN;混凝土强度等级C25;桩端持力层为花岗岩全风化层。
本次工程实践中针对场地环境和地质条件,主要采用了如下几种检测手段:①成孔质量检测,检测数量28个;②试桩载荷试验,检测试桩数量3根;③高应变法检测,检测数量12根;④低应变法检测,检测数量45根。
4.1 成孔质量检测
对孔深、孔径、孔斜及沉渣厚度进行了检测,结果:设计孔深介于16.45~21.05m,实测孔深介于16.60~21.10m,所有检测桩均大于设计要求孔深。实测孔径介于800~870mm。实测垂直度0.28~0.98%,均小于1%。实测孔底沉渣厚度介于50~130mm,均小于150mm。综合以上数据统计分析,本次桩孔成孔质量检测的孔深、孔径、孔斜、沉渣厚度4项指标均能够达到规范要求。
4.2 静载试验检测
根据设计要求,随机抽取3根桩分别进行单桩竖向静载试验。检测方法如下:单桩竖向抗压静载试验,采用锚桩反力装置与配重联合加载法,即在试验桩桩顶放置千斤顶,再放主梁、次梁,次梁连接8根锚桩,同时在次梁之上堆放钢锭作为配重。对桩的加载方式采用慢速维持荷载法,预计加荷为设计荷载的2倍即7000kN,分10级,每级荷载增量均为700kN。检测结果3根桩的最大荷载7000kN,最终沉降量在12.15~15.71mm,均小于规范要求的总沉降量小于40mm,且P-s曲线均为缓变形,走势良好;s-lgt曲线在设计荷载范围内均呈近直线变化,无陡降现象,说明3根静试桩均未达到极限工作状态。3根静试桩承载力满足设计要求。
4.3 低应变法检测
低应变法适用于检测混凝土桩的桩身完整性,判断桩身缺陷的程度及位置,并要求根据桩身完整性检测结果,判定每根桩的桩身完整性类别。本次随机抽取了45根工程桩进行了低应变法测试,检测结果:I类桩41根(桩身完整)满足设计要求;II类桩4根(桩身基本完整),均属孔底向上 1.53~3.57m段的③层细砂层段扩径,满足设计要求。
4.4 高应变法检测
随机抽取12根工程桩进行了高应变法测试。检测结果:所检测的12根桩的单桩竖向极限承载力统计值在7808~8285kN之间,单桩竖向极限承载力平均值为8008kN,故根据本次高应变检测结果综合判定单桩承载力特征值为4004kN,满足设计3500kN的要求。
5 小结
利用成孔质量检测、静载试验、低应变法检测和高应变法检测等技术对某大型泵站泵房工程的基桩进行了检测,了解被测桩的桩身完整性和桩身混凝土质量,并判断桩端支承强弱,进而对桩基质量做出评价,以确保建设工程的质量。
2009年12月18日)