概述:
PHC管樁樁基是工程結構常用的基礎形式之一,屬于地下隱蔽工程,施工技術比較成熟,工藝流程相互銜接緊密,施工時常見通病一般是樁傾斜或斷裂、樁端達不到設計深度、接樁不良或樁身上下節(jié)脫節(jié)、樁身上浮等多種形態(tài)的質(zhì)量缺陷,影響樁身的完整性和樁的承載能力,從而直接影響上部結構的安全。因此,其質(zhì)量檢測成為樁基工程質(zhì)量控制的重要手段。
根據(jù)《建筑樁基檢測技術規(guī)范》(JGJ106-2003),目前樁基檢測的主要方法有靜載試驗、低應變法、高應變法等幾種。
某工程設計樁型核心筒為PHC600AB,130-13,13,樁尖持力層8號粉土夾粉砂層,抗壓承載力特征值3350KN。采用靜壓法施工,沉樁以標高為第一控制要素,施工時管樁最大壓力為6500KN。
檢測方法及結果:樁的低應變測試數(shù)量100%。樁身完整性檢測,基樁質(zhì)量檢測報告:
注:Ⅰ、Ⅱ類樁:樁端反射較為明顯,無缺陷反射波。
?、箢悩叮簶抖朔瓷洳幻黠@,波速明顯偏低。
在施工過程中,由于設計原因,要求再對核心筒區(qū)域增加靜載試驗,經(jīng)過檢測,結果是其中有兩套樁低應變檢測為一類樁的承載力不符合設計要求,判定為單節(jié)樁。
為什么低應變檢測樁身完整性合格的樁會出現(xiàn)單節(jié)樁這樣的檢測質(zhì)量問題呢?低應變檢測真的不能對樁身完整性進行有效判定嗎?
下面我們通過了解低應變動測法的原理及特點來進行分析:
低應變動測法:低應變動測法是使用小錘敲擊樁頂,通過粘接在樁頂?shù)膫鞲衅鹘邮諄碜詷吨械膽Σㄐ盘枺捎脩Σɡ碚搧硌芯繕锻馏w系的動態(tài)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。該方法檢測簡便,且檢測速度較快,但如何獲取好的波形,如何較好地分析樁身完整性是檢測工作的關鍵。
測試過程是獲取好信號的關鍵,測試中應注意:①測試點的選擇。測試點數(shù)依樁(類)徑不同、測試信號情況不同而有所不同,一般要求管樁測試不少于2點。②錘擊點的選擇。錘擊點宜選擇距傳感器20~30cm處不必考慮樁徑大小。③傳感器安裝。傳感器根據(jù)所選測試點位置安裝,注意選擇好粘貼方式,一般有石蠟、黃油、橡皮泥在保證樁頭干燥,沒積水的情況下。④盡量多采集信號。一根樁不少于10錘,在不同點,不同激振情況下,觀測波形的一致性,以保證波形真實且不漏測。
混凝土管樁樁身平均彈性波速是低應變動測中最重要的參數(shù)。通常在計算樁長時,根據(jù)公式和樁身混凝土強度等級、平均波速取經(jīng)驗值,由實測樁底雙程旅行時間來得到樁長。要提高檢測精度,只有全面掌握相關資料,如場地勘察報告、施工記錄等進行綜合分析及計算。測試人員應細致分析,結合預應力管樁的自身特點找出內(nèi)在規(guī)律性,以保證判斷的準確性。低應變動測中三個關鍵參數(shù),即樁長、樁身平均彈性波速(必要時可先采集原始波速數(shù)據(jù))及反射時間。反射時間可由檢測儀器精確地量測,另外兩個未知量必須首先進行假定。
低應變法進行質(zhì)量判別具有獨特性和快速簡便等優(yōu)點,但由于該技術本身仍存在不足,定性判別缺陷類型和定量判別缺陷嚴重程度還有一定難度。本人認為這里所指的缺陷是通病范圍內(nèi)的缺陷,不應該包括缺少一節(jié)樁這樣的極端質(zhì)量問題。
建設部JGJ-2003:由于受樁周土約束、激振能量、樁身材料阻尼和樁身截面阻抗變化等因素的影響,應力波從樁頂傳至樁底再從樁底反射回樁頂?shù)膫鞑橐荒芰亢头抵饾u衰減過程。若樁長(或長徑比較大)或樁身截面阻抗多變或變幅較大,往往應力波尚未反射回樁頂甚至尚未傳到樁底,其能量已完全衰減或提前反射,致使儀器測不到樁底反射信號,而無法評定整根樁的完整性。
對于最大有效檢測深度小于實際樁長的長樁,盡管測不到樁底反射信號,但若有效檢測長度范圍內(nèi)存在缺陷,則實測信號中必有缺陷反射信號。因此低應變法仍可查明有效檢測樁長范圍內(nèi)是否存在缺陷。據(jù)2008年5月12日在北京召開的“鐵路工程基樁檢測技術標準有關問題討論會”上與會專家一致認為:樁長不大于40米時采用低應變法檢測準確率高。該工程樁長為(13,13)26米,應屬于采用低應變法檢測準確率高的樁長范圍。
三、問題探討:
綜上所述本人認為低應變檢測PHC管樁的完整性在不超出技術局限范圍應該是能夠有效判定的,否則低應變檢測結果就不應作為判定樁基質(zhì)量的依據(jù)被采用。結合該工程的具體情況,要避免出現(xiàn)類似的質(zhì)量問題,一是從源頭抓起,加強施工隊伍的管理和素質(zhì)培訓,規(guī)范監(jiān)理人員的職責,避免工程事故的產(chǎn)生,特別是人為因素造成的事故,這是保證建設工程質(zhì)量的最佳方法。二是加大檢測力度,低應變法應用于PHC管樁檢測時,應結合工程實際情況,注意排除各種不良因素影響,在測試時間、激振設備、激振方法、傳感器位置等方面予以合理選擇,以取得真實、清晰的測試信號。同時,檢測人員的業(yè)務水平和檢測經(jīng)驗是影響最終檢測質(zhì)量的關鍵因素。三是樁身完整性分析當出現(xiàn)①當樁長的推算值與實際樁長明顯不符,且又缺乏相關資料加以解釋或驗證;②實測信號復雜、無規(guī)律,無法對其進行準確的樁身完整性分析和評價;③對于預制樁,時域曲線在接頭處有明顯反射,但又難以判定是斷裂錯位還是接樁不良等情況時,宜結合其他檢測方法判定。
參考文獻:
江蘇省交通廳工程質(zhì)量監(jiān)督站基樁檢測培訓《低應變反射波法》(南京南大工程檢測有限公司曹建編著)二00九年二月.
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