封其堅(jiān)(佛山市南海區(qū)正昇建筑工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司)
樁基檢測(cè)技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用分析
封其堅(jiān)
(佛山市南海區(qū)正昇建筑工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司)
隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步,我國(guó)建筑行業(yè)也實(shí)現(xiàn)了整體技術(shù)的升級(jí),在實(shí)際建筑項(xiàng)目運(yùn)行過程中,人們不僅要集中關(guān)注相應(yīng)的工程項(xiàng)目要求,也要集中關(guān)注工程運(yùn)行過程中的相關(guān)技術(shù),樁基檢測(cè)技術(shù)直接決定工程的安全性和穩(wěn)定性,需要相關(guān)人員給予必要的項(xiàng)目重視。本文針對(duì)樁基檢測(cè)技術(shù)在運(yùn)行過程中常見的問題以及技術(shù)內(nèi)涵進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析,并且以具體工程為例,分析了樁基檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,旨在為相關(guān)項(xiàng)目管理人員提供有效的工程建議,以供參考。
樁基檢測(cè)技術(shù);建筑工程;應(yīng)用
在建立相應(yīng)的建筑工程項(xiàng)目的過程中,相關(guān)管理人員要綜合考量相應(yīng)的實(shí)際問題,不僅要集中關(guān)注相應(yīng)技術(shù)的實(shí)用價(jià)值,也要利用樁基檢測(cè)技術(shù)提高工程的整體質(zhì)量以及性能,在樁基檢測(cè)技術(shù)運(yùn)行過程中,既能有效的檢測(cè)出實(shí)際樁基項(xiàng)結(jié)構(gòu)在建筑項(xiàng)目中的最大承載能力,也能有效的對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行完整性的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),相關(guān)管理人員能通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行施工質(zhì)量的有效評(píng)估。樁基檢測(cè)技術(shù)主要分為成孔質(zhì)量檢測(cè)、樁基承載力檢測(cè)以及樁基完整性檢測(cè)[1]。
1.1 樁基檢測(cè)技術(shù)之成孔質(zhì)量檢測(cè)
對(duì)于基礎(chǔ)建筑項(xiàng)目來(lái)說,打孔操作是基本的施工項(xiàng)目,而越是基本的項(xiàng)目越需要相關(guān)施工人員給予必要的重視,而樁基檢測(cè)技術(shù)就是為了更好地運(yùn)行相應(yīng)的項(xiàng)目機(jī)制,從而保證對(duì)基礎(chǔ)打孔項(xiàng)目進(jìn)行有效的質(zhì)量測(cè)驗(yàn)。工程項(xiàng)目中主要的打孔就是鉆孔灌注樁的成孔,其質(zhì)量會(huì)對(duì)混凝土灌注樁的質(zhì)量造成直接的影響。在實(shí)際項(xiàng)目運(yùn)行過程中,若是相應(yīng)鉆孔結(jié)構(gòu)的孔徑大于設(shè)計(jì)過程中的規(guī)范數(shù)值,就會(huì)導(dǎo)致樁基具有多余的承載力,造成工程造價(jià)的浪費(fèi),若是相應(yīng)鉆孔結(jié)構(gòu)的孔徑不足設(shè)計(jì)過程中的規(guī)范值,就會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的樁基結(jié)構(gòu)承載力不足,對(duì)整體工程的質(zhì)量和安全產(chǎn)生影響,因此,相關(guān)施工人員要運(yùn)用樁基檢測(cè)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行有效的直接測(cè)量[2]。另外,在實(shí)際的樁基檢測(cè)項(xiàng)目中,也要對(duì)相應(yīng)的鉆孔位置進(jìn)行集中的定位監(jiān)測(cè),并且對(duì)鉆孔深度和鉆孔的實(shí)際垂直度進(jìn)行有效的分析。
1.2 樁基檢測(cè)技術(shù)之樁基承載力檢測(cè)
樁基檢測(cè)技術(shù)的根本目的就是檢測(cè)項(xiàng)目中的樁基承載力,其中分為靜荷載試驗(yàn)和高應(yīng)變動(dòng)態(tài)測(cè)量。第一,靜荷載試驗(yàn)。在實(shí)際項(xiàng)目運(yùn)行過程中,主要利用的就是靜荷載能力檢測(cè)對(duì)整體樁基成效進(jìn)行有效的項(xiàng)目分析,利用的是橫向靜荷載以及縱向靜荷載結(jié)構(gòu),利用相應(yīng)的技術(shù)對(duì)整體結(jié)構(gòu)的承載力進(jìn)行有效的檢測(cè),以實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的完整性,并且實(shí)現(xiàn)檢測(cè)技術(shù)的安全性。第二,高應(yīng)變動(dòng)態(tài)測(cè)量。在實(shí)際項(xiàng)目運(yùn)行過程中,相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)需要針對(duì)相應(yīng)的問題,而高應(yīng)變動(dòng)態(tài)測(cè)量方法的基本原理就是利用鑄鋼或者重錘的自由下落,通過相應(yīng)的沖擊力產(chǎn)生位移,然后進(jìn)行有效的測(cè)量。在測(cè)量過程中,要對(duì)基礎(chǔ)參數(shù)進(jìn)行有效的分析,其中鑄鋼和重錘的實(shí)際尺寸要符合單樁極限承載力的1%左右,而下落高度要保證在樁基頂部10~20m左右,通過直接向樁基施加壓力,導(dǎo)致樁基和基礎(chǔ)的土體產(chǎn)生相對(duì)位移,再利用相應(yīng)的樁基檢測(cè)工具進(jìn)行信號(hào)的收集,從而判斷樁基的完整性[3]。
圖1 樁基成孔質(zhì)量檢測(cè)
圖2 樁基承載力測(cè)試
1.3 樁基檢測(cè)技術(shù)之樁基完整性檢測(cè)
在檢測(cè)過程中,利用的主要方法包括低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法以及聲波透射法。第一,低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法。相應(yīng)的技術(shù)原理是利用樁基的頂部在獲取一定擊震力之后,會(huì)在樁頂產(chǎn)生應(yīng)力波,而應(yīng)力波會(huì)沿著樁身向下,基本的波形態(tài)是縱向振動(dòng)[4]。而在其向下傳播運(yùn)行的過程中,若是與實(shí)際工程項(xiàng)目中出現(xiàn)的變異波相遇,就會(huì)產(chǎn)生阻抗應(yīng)力波繼續(xù)向下傳播的力量,導(dǎo)致應(yīng)力波產(chǎn)生反射甚至是透射的現(xiàn)象。但是當(dāng)反射波傳輸?shù)秸w建筑的基頂?shù)臅r(shí)候,就會(huì)被工程項(xiàng)目中的樁基傳感器接收,產(chǎn)生有效的動(dòng)態(tài)波形,相關(guān)工作人員可以利用相應(yīng)的儀器進(jìn)行反射波的有效采集和記錄,并且通過對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的分析,有效判斷應(yīng)力波的基本特性,從而根本上判斷樁基的基礎(chǔ)質(zhì)量。第二,聲波透射法。聲波透射法也稱為聲波無(wú)損檢測(cè),相應(yīng)的檢測(cè)原理就是混凝土的結(jié)構(gòu)聲學(xué)檢測(cè)技術(shù),利用相應(yīng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)對(duì)比進(jìn)行樁基完整性的檢測(cè)和判定。在實(shí)際項(xiàng)目運(yùn)行過程中,主要利用的是在實(shí)際撞擊過程中,會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力波,而基本的技術(shù)就是對(duì)這樣的波進(jìn)行具體項(xiàng)目的分析和檢測(cè),在檢測(cè)過程中,要對(duì)應(yīng)力波的波形、波速以及實(shí)際波峰數(shù)值進(jìn)行測(cè)算,若是三者數(shù)值不變,就表明相應(yīng)的應(yīng)力波呈現(xiàn)出的是均勻傳播的結(jié)構(gòu),樁基結(jié)構(gòu)也是特別完整的。若是在實(shí)際測(cè)量過程中,應(yīng)力波的波形、波速以及實(shí)際波峰數(shù)值發(fā)生改變,就表明樁基結(jié)構(gòu)在橫向存在相應(yīng)的工程缺陷。并且,在缺陷位置會(huì)發(fā)生應(yīng)力波的突變,導(dǎo)致其發(fā)生透射波和反射波現(xiàn)象,甚至?xí)l(fā)生散射波。正是基于聲波透射法的無(wú)損害性,因此,在實(shí)際項(xiàng)目測(cè)算過程中,相應(yīng)的測(cè)量方式非常常見,并且使用范圍也非常廣泛[5]。
在實(shí)際建筑項(xiàng)目運(yùn)行過程中,主要采取的就是鉆孔灌注樁結(jié)構(gòu)。并且,在實(shí)際項(xiàng)目運(yùn)行一段時(shí)間后,相關(guān)工作人員要對(duì)鉆孔灌注樁的完整性、承載力以及傾斜度進(jìn)行有效的檢驗(yàn),并且保證相應(yīng)的參數(shù)符合實(shí)際工程的需要,在建立相應(yīng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的過程中,相應(yīng)的工作人員要對(duì)實(shí)際數(shù)值進(jìn)行有效的匯總,但是在實(shí)際項(xiàng)目運(yùn)行過程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)樁基傾斜度偏大或者是斷樁以及單樁承載力不足的問題,有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)灌注樁頂標(biāo)高數(shù)據(jù)缺陷問題[6]。第一,樁基傾斜度偏大。在實(shí)際項(xiàng)目運(yùn)行過程中,樁基傾斜度過大是比較常見的問題,主要表現(xiàn)就是混凝土灌注樁施工完成后,相應(yīng)的樁基傾斜度超出實(shí)際設(shè)計(jì)過程中的規(guī)范數(shù)值,其中比較關(guān)鍵的影響因素就是鉆孔時(shí)出現(xiàn)傾斜,就會(huì)直接導(dǎo)致鋼筋籠的放置出現(xiàn)傾斜,形成了連鎖反應(yīng),整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)傾斜。特別要注意的是,若是實(shí)際傾斜度過大,就要重新打樁[7]。
本文以某商用高層建筑工程為例進(jìn)行相應(yīng)樁基檢測(cè)技術(shù)的參數(shù)分析,建筑的總高度為40m,實(shí)際建筑總面積8990.5m2,主要利用的是框剪結(jié)構(gòu)。在實(shí)際工程項(xiàng)目推進(jìn)過程中,利用鉆孔灌注樁承臺(tái)形式,整體樁基的數(shù)量為260根,樁長(zhǎng)為30m。在實(shí)際樁基檢測(cè)過程中,主要采取的是聲波透射技術(shù)進(jìn)行整體施工質(zhì)量的檢測(cè)。
在工程中主要運(yùn)用的是超聲波透射法進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)的檢測(cè),而樁基檢測(cè)利用的主要措施包括平測(cè)法和斜測(cè)法。其一,平測(cè)法。將相應(yīng)的被檢測(cè)對(duì)象設(shè)置在同一高度范圍內(nèi),進(jìn)行相應(yīng)項(xiàng)目的檢測(cè),相應(yīng)的檢測(cè)措施能對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在豎直方向的內(nèi)部缺陷進(jìn)行有效的測(cè)算,并且能對(duì)缺陷位置以及缺陷尺寸進(jìn)行大致的估算和評(píng)定,唯一的缺陷就是不能對(duì)其水平位置進(jìn)行有效的測(cè)算。其二,斜測(cè)法。利用的是樁基之間不同的高度,主要就是水平測(cè)法的技術(shù)補(bǔ)充,能利用相應(yīng)的措施對(duì)檢測(cè)位置進(jìn)行具體位置的定位。
另外,相關(guān)人員要對(duì)實(shí)際項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析。首先,是對(duì)聲時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理,利用的是聲時(shí)的平均值以及聲時(shí)標(biāo)準(zhǔn)差δt,δt=,建立相應(yīng)的等式St=μt+2δt,利用相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,保證對(duì)樁基內(nèi)部的缺陷進(jìn)行糾察。主要的判斷方法是:當(dāng)tt>St時(shí),就判斷相應(yīng)的樁基內(nèi)部出現(xiàn)了問題,需要相關(guān)施工管理人員進(jìn)行集中的處理和防治[8]。其次,是對(duì)波幅進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,主要利用的就是基礎(chǔ)接收設(shè)備的波幅平均值μq,建立Qd=μq-6。
綜上所述,在對(duì)建筑工程項(xiàng)目進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)的過程中,有效地利用樁基檢測(cè)技術(shù),在結(jié)合相應(yīng)參數(shù)的同時(shí),建立有效的項(xiàng)目分析機(jī)制,利用最優(yōu)化的項(xiàng)目處理和檢測(cè)手段,保證對(duì)工程質(zhì)量和穩(wěn)定性能的測(cè)試檢驗(yàn),才能真正實(shí)現(xiàn)整體建筑工程安全隱患的排除,保證整體建筑工程項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展。
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