有关桩基工程检测技术的应用与展望(修改版)

'有关桩基检测技术的应用与展望摘要：随着我国土木建设事业的蓬勃发展，桩基工程的应用日渐显著。桩基检测技术作为保证桩基质量安全的重要环节之一，逐渐获得了广泛的应用和重视。本文着重介绍了桩基检测技术的发展、冃前主流桩基检测技术、并展望了我国今后桩基技术的发展方向。关键字：桩基检测；应用；展望引言：桩基技术的应用有着悠久的历史，经历了千年的发展，到20世纪60年代,桩基技术得到的广泛的使用，人们开始渐渐注意到其理论知识的垂要性。由于桩基主要冃的是用來将结构上部的荷载传递到下部的地基层，是建筑的基础部分，属于隐蔽性工程，因此桩基的稳定性对于建筑的质量和安全起了非常重要的作用。桩基检测技术正是对桩身的完整性和承载力的检测，是对桩基质量的全面评估。由此可见，了解哪种桩基检测理论符合实际工程中的应用，对于提高桩基检测工作的质量和检测结果评定的可靠性以及对确定整个桩基工程的质量与安全有重要意义。1桩基盖整性和承载力检测方法宏观分类桩基的完整性和承载力检测是桩基质量检测中两项重要的内容，按照完成设计与施工质量验收所规定的具体检测项目验收方式，在宏观上分为三种检测方式。1.1直接检测法通过现场原型实验直接获得检测项目结果的方法称为直接检测法。在桩身完整性方面主要是钻孔取芯法，即育•接在桩身中获取混凝土样木用来检验其质量和强度，检查桩底沉渣和持力层情况。承载力检测包括了单桩竖向抗压静载实验和单桩水平静载实验，前者用來确定单桩竖向抗压极限承载力，判定工程竖向抗压承载力是否符合需求；后者用来确定单桩水平临界和极限承载力，判定工程桩水平承载力是否符合设计要求。1.2半直接检测法在现场原型试验基础上，同时基于一些理论假设和工程实践经验并加以综合分析才能最终获得检测项冃结果的检测方法成为半直接检测法。主要包括以下三种：低应变法、高应变法、声波投射法。1.3间接检测法依据直接法己取得的试验结果，结合土的物理力学试验或原有测试数据，通过统计分析，以一定的计算模式给出经验公式或半理论、半经验公式的估算方法。2常用桩基检测方法2.1反射波法基本原理是在桩的顶端向下激振，弹性波沿桩身向下传播，当桩身存在明显波阻差异的界面或桥身截面积发牛变化，将产生反射波，经接受、放大、滤波和数据处理，可识别来自不同部位的反射信号。对反射信息进行分析、计算、可以判断桩身混凝土的完整性，判定桩身缺陷程度及其位置。反射波的检测系统由：激振设备、传感器、放大器和信号采集分析仪四部分组成。测试步骤主要包括：桩头处理、传感器安置、激振、现场测试要点。 1.2声波透射法声波透射法是将声波发生器和接收器分别放入已经预埋在桩身的声测管中，该管通常为钢管或塑料管。将清水注入管内，作为耦合剂，通过特殊仪器发出一系列电脉冲，经换能器转化为超声脉冲，使该脉冲与预埋声管处于同一高度，以利于激发声波发牛器和声波的接收。声波信号在混凝土中传播，最后被接收换能器接受转化为电信号，通过对接受信号的分析处理，依据其传播吋间、主频等声学参数的测试和分析，对桩身的完整性做出科学评价的的检测方法。该方法，在缺陷的判断上较其他方法更全面，检测范围可覆盖全桩的各个横截面，但由于需要预埋声测管，抽样的随机性差，且对桩身直径有一定要求，检测成木也相对较高，一般不受场地限制，测试精度高。1.3钻芯法钻芯法是一种微破损或局部破损检测方法，具有科学直观、实用等特点。该法是检测冲孔、人工挖孔等现浇混凝土灌注成桩的成桩质量的一种有效手段，不受场地条件的限制，特别适用于大直径混凝土灌注的成桩质量检测。此方法借鉴了地质勘探技术，在混凝土中钻取芯样，通过芯样表观质量和芯样试件抗压强度试验结果，综合评价混凝土的质量是否满足设计要求，不过当受检桩柱较长时，成孔的垂直度和钻芯孔的垂直度很难控制，钻芯也容易偏离桩身,故对于受检桩径有一定要求。2.4高应变测试法通过在桥顶实施重锤敲击，使桩产牛动位移量级接近常规静载试桩的沉降量级，以便使桩周岩土阻力充分发挥，通过测量和计算判定单桩竖直抗压承载力是否满足设计要求以及对身完整性做出评价的一种测量方法，主要包括锤击贯入试桩法、波动方程法、和静动法等等。在我国，目前应用比较广泛的高应变测试法主要指波动方程法。高应变测试法主要优势体现在检测成本低、检测精度高、物理意义明确、抽样数量较大等。但是就目前的的发展趋势来看，高应变测试法已经开始被滥用、误用。首先,现在许多工程均采用不宜使用高应变测试法的大直径扩底灌注桩，其次由于操作人员不注重对比验证，也给检测结果带来很大不确定性，因此此法仍具有较大局限性。2.5桩的静荷载实验单桩竖向抗压静载实验采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法,确定单桩的竖向抗压承载力，是冃前公认的检测基桩竖向抗压承载力最直观、最可靠的试验方法，通常认为是一种标准试验方法，它可作为其他检测方法的比较依据。按反应装置的不同，有堆载法、锚桩法和堆锚联合反应法。堆载法：这是各检测机构较普遍使用的方法，该方法需要预先准备大量配重块（要求人于试桩预估极限荷载的1.2-1.5倍），压重宜在测试前一次加足，并均匀稳固地放置于压重平台上。该方法的缺点是需要进行大量的运输和多次重复的吊装工作，需要修筑长内转点道路，耗费大、测试安装时间长、工期长。锚桩法：由锚桩和反力架共同组成反力装置，通过锚桩的抗拔力提供反力。可以根据加载值的不同采用不同数量的锚桩，通常数量不会低于4根，根据锚桩抗拔力的不同，有吋需要6跟或者更多。锚桩法的优点是不需要运输人量的配重块，与堆载法相比废耗较小，当应用条件适合时，选用锚桩法是不错的选择。 堆锚联合法：当试验的最大加载超过锚桩的抗拔力时，可在主梁和副梁上堆重或悬挂一定重物，由锚桩和重物共同承受千斤顶加载反力，以满足试验荷载要求。3桩基检测的创新与发展2.1钻孔取芯法随着科学技术的发展，在钻孔取芯法的钻机设备中，高科技元素越来越多，从单一的效率低的向效率高多功能的钻机发展是目前的主要发展趋势。1.2高应变法采用了良好的信号分析技术，克服了桩土系统的复杂性及外界噪声的影响，使有用信号难以直观把握的缺点。通过FFT变换、倒频谱分析及希尔伯特变换等新的手段，对于不同的信号，选用不同的分析技术，打打简化了信号的判别。1.3静载荷试验自动化系统测读和分析系统的发明，增加了静载荷实验仪器的创新性，通过在软件中增加自适应点触式加补荷方式和系统自动控制中的开关量控制方式，最大限度减少了加荷时产生超压的现象。4桩基检测的展望可以说，桩基检测技术还有很大发展空间，至今各种检测方法都存在其局限性和不足。随着理论和实践的不断发展，桩基检测技术在工程屮的将得到更广泛的应用。从国外的发展情况来看，快速荷载试验法将是一个试验手段的发展方向。目前大承载力桩基静载试验的一种发展方向主要是桩承载力自平衡试验方法。但这种技术方还处在萌芽发展阶段，其理论研究还在进行当中，该试验所得到的各种图表数据与传统的试验结果图表还有许多需要对比研究的地方。屮国的发展速度，土木工程建设速度和发展都是世界上首屈一指的，相信在我国岩土工程研究者的努力下，我们会取得更多领先世界的一流技术，中国桩基检测技术和岩土工程都会达到一个更新更高的水平。参考文献：[1]穆保岗•桩基工程•东南大学岀版社.2009.5[2]陈凡•桩基质量检测技术•屮国建筑工业出版社.2004.1[3]曹宇春，昊世明，高广远.检基动力检测技术的现状及存在的问题[J]・上海地质，2002仃）：57—60・[4]JGJ/T93—95,基桥低应变动力检测规程[S][5JJGJ/106—97，基桩高应变动力检测规程[S]'