邱坤華 王海軍 張振憲

(1.安徽省水利水電勘測設(shè)計院勘測分院工程質(zhì)量檢測所 安徽蚌埠 233000) (2.中冶京唐第一建設(shè)有限公司 河北唐山 063000)

樁基檢測技術(shù)在某泵站基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用探討

邱坤華1王海軍2張振憲2

(1.安徽省水利水電勘測設(shè)計院勘測分院工程質(zhì)量檢測所 安徽蚌埠 233000) (2.中冶京唐第一建設(shè)有限公司 河北唐山 063000)

本文簡要介紹了常用幾種樁基檢測技術(shù),針對具體工程,利用成孔質(zhì)量檢測、靜載試驗、低應(yīng)變法檢測及高應(yīng)變法檢測等技術(shù)對該工程的基樁進行了檢測,進而對樁基質(zhì)量做出評價,以確保建設(shè)工程的質(zhì)量。

樁基檢測 靜載試驗 低應(yīng)變法檢測 高應(yīng)變法檢測

1 引言

樁基是建筑物的基礎(chǔ),其質(zhì)量好壞直接影響到上部結(jié)構(gòu)的安全。在樁基礎(chǔ)的施工過程中,樁基檢測是一個必不可缺的環(huán)節(jié)。近年來樁基礎(chǔ)在工民建、水利、鐵路、港口等建設(shè)中廣泛使用,隨著國家對工程質(zhì)量要求的提高,基樁檢測技術(shù)將發(fā)揮越來越重要的作用。

2 樁成孔質(zhì)量

樁在施工中,成孔質(zhì)量的好壞直接影響到混凝土澆注后的成樁質(zhì)量:樁孔的孔徑偏小則使整樁的承載能力降低;樁孔上部擴徑將導(dǎo)致成樁上部側(cè)阻力增大,而下部側(cè)阻力不能完全發(fā)揮;樁孔偏斜則會削弱了基樁承載力的有效發(fā)揮;樁底沉渣過厚使得有效樁長減少。因此,成孔質(zhì)量檢測對于控制成樁質(zhì)量尤為重要,成孔質(zhì)量檢驗的內(nèi)容主要包括樁孔位置、孔深、孔徑、垂直度及沉渣厚度等。

3 樁基檢測技術(shù)

(1)靜荷載試驗法:用于檢測基樁承載力,靜載試驗法包括基樁豎向(抗壓及抗拔)及水平承載力檢測,工程中多用到豎向抗壓靜載荷試驗。樁豎向抗壓靜荷載試驗法顯著的優(yōu)點是其試驗結(jié)果比較接近樁基礎(chǔ)的實際受力狀況,主要適用于工程樁的承載力檢測,且又不能做破壞性試驗。其檢測精度高,相對誤差較小。

(2)高應(yīng)變檢測法:就是利用重錘對樁頂進行瞬態(tài)沖擊,使樁周土產(chǎn)生塑性變形,在樁頭實測力和速度的時程曲線,通過應(yīng)力波理論分析得到樁土體系的有關(guān)參數(shù),揭示樁土體系在接近極限階段時的工作性能,分析樁身質(zhì)量,確定樁的極限承載力。

(3)樁完整性檢測:①低應(yīng)變法就是通過對樁頂施加較低的激振能量,引起樁身及周圍土體的微幅振動,同時用儀表量測和記錄樁頂?shù)恼駝铀俣群图铀俣?利用波動理論或機械阻抗理論對記錄結(jié)果加以分析,從而達到檢驗樁基施工質(zhì)量、判斷樁身完整性。②聲波透射法是利用超聲波在混凝土中傳播的聲學(xué)參數(shù),如聲速c、頻率F、振幅a的變化及波形來分析樁身混凝土的連續(xù)性及斷層、夾砂、蜂窩等缺陷的大小、位置。

4 樁基檢測技術(shù)在工程上的應(yīng)用

某水利工程大型泵站泵房,其基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土灌注樁。經(jīng)地質(zhì)勘探,場地地基根據(jù)其工程特性的差異,自上而下分為四層,分述如下:①層重粉質(zhì)壤土;②層中粉質(zhì)壤土;③層細(xì)砂;④層花崗巖全風(fēng)化層,多夾有灰白色小礫?；鶚对O(shè)計參數(shù)要求如下:樁徑為φ800mm,樁長為16～20m,工程樁總數(shù)為120根;單樁承載力特征值3500kN;混凝土強度等級C25;樁端持力層為花崗巖全風(fēng)化層。

本次工程實踐中針對場地環(huán)境和地質(zhì)條件,主要采用了如下幾種檢測手段:①成孔質(zhì)量檢測,檢測數(shù)量28個;②試樁載荷試驗,檢測試樁數(shù)量3根;③高應(yīng)變法檢測,檢測數(shù)量12根;④低應(yīng)變法檢測,檢測數(shù)量45根。

4.1 成孔質(zhì)量檢測

對孔深、孔徑、孔斜及沉渣厚度進行了檢測,結(jié)果:設(shè)計孔深介于16.45～21.05m,實測孔深介于16.60～21.10m,所有檢測樁均大于設(shè)計要求孔深。實測孔徑介于800～870mm。實測垂直度0.28～0.98%,均小于1%。實測孔底沉渣厚度介于50～130mm,均小于150mm。綜合以上數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,本次樁孔成孔質(zhì)量檢測的孔深、孔徑、孔斜、沉渣厚度4項指標(biāo)均能夠達到規(guī)范要求。

4.2 靜載試驗檢測

根據(jù)設(shè)計要求,隨機抽取3根樁分別進行單樁豎向靜載試驗。檢測方法如下:單樁豎向抗壓靜載試驗,采用錨樁反力裝置與配重聯(lián)合加載法,即在試驗樁樁頂放置千斤頂,再放主梁、次梁,次梁連接8根錨樁,同時在次梁之上堆放鋼錠作為配重。對樁的加載方式采用慢速維持荷載法,預(yù)計加荷為設(shè)計荷載的2倍即7000kN,分10級,每級荷載增量均為700kN。檢測結(jié)果3根樁的最大荷載7000kN,最終沉降量在12.15～15.71mm,均小于規(guī)范要求的總沉降量小于40mm,且P-s曲線均為緩變形,走勢良好;s-lgt曲線在設(shè)計荷載范圍內(nèi)均呈近直線變化,無陡降現(xiàn)象,說明3根靜試樁均未達到極限工作狀態(tài)。3根靜試樁承載力滿足設(shè)計要求。

4.3 低應(yīng)變法檢測

低應(yīng)變法適用于檢測混凝土樁的樁身完整性,判斷樁身缺陷的程度及位置,并要求根據(jù)樁身完整性檢測結(jié)果,判定每根樁的樁身完整性類別。本次隨機抽取了45根工程樁進行了低應(yīng)變法測試,檢測結(jié)果:I類樁41根(樁身完整)滿足設(shè)計要求;II類樁4根(樁身基本完整),均屬孔底向上 1.53～3.57m段的③層細(xì)砂層段擴徑,滿足設(shè)計要求。

4.4 高應(yīng)變法檢測

隨機抽取12根工程樁進行了高應(yīng)變法測試。檢測結(jié)果:所檢測的12根樁的單樁豎向極限承載力統(tǒng)計值在7808～8285kN之間,單樁豎向極限承載力平均值為8008kN,故根據(jù)本次高應(yīng)變檢測結(jié)果綜合判定單樁承載力特征值為4004kN,滿足設(shè)計3500kN的要求。

5 小結(jié)

利用成孔質(zhì)量檢測、靜載試驗、低應(yīng)變法檢測和高應(yīng)變法檢測等技術(shù)對某大型泵站泵房工程的基樁進行了檢測,了解被測樁的樁身完整性和樁身混凝土質(zhì)量,并判斷樁端支承強弱,進而對樁基質(zhì)量做出評價,以確保建設(shè)工程的質(zhì)量。

2009年12月18日)