桩基检测技术在建筑施工中的应用

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第10期   作者:秦锡涛 张洪星 张洪岩
[导读] 摘要:近年来,随着城市化发展进程的加快,我国建筑业得到长足发展,工程施工水平及质量不断提高,高层建筑逐渐成为城市建筑的主要结构形式。
        山东天兴建设工程检测有限公司  山东省济南市  250022
        摘要:近年来,随着城市化发展进程的加快,我国建筑业得到长足发展,工程施工水平及质量不断提高,高层建筑逐渐成为城市建筑的主要结构形式。桩基作为建筑工程的主要构成部分,其施工难度也有所提高,在施工过程中存在一定的安全隐患。针对于此,为及时发现并解决桩基质量问题,本文从桩基检测技术入手,对桩基检测技术在建筑施工中的应用现状进行简要分析,以供参考。
        关键词:桩基检测技术;建筑工程;技术应用
        一、桩基检测技术在建筑施工中的具体应用
        1.桩基完整性检测技术
        (1)低应变动力测试法。工作人员提前在桩基顶部放置相应装置,并于中心部位配置传感器装置。在后续测试过程中,运行该装置,持续向下方桩基施加动态力,如稳态激振力或是瞬态冲击力等等。随后,桩体及周边土体在动态力影响下,将产生动态响应现象。同时,传感器将持续采取所产生的各项动态响应信号,如加速信号、位移信号等等。最后,工作人员对传感器所采集信号进行综合分析,根据工作情况开展函数分析或是信号时域分析工作。基于信号分析结果,即可判定桩基结构是否存在缺陷特征、是否出现断桩等质量问题。同时,工作人员也可选择使用手锤等工具,对桩顶进行敲击,也将产生应力、确保传感器可以接收反射波信号。但在应用这项技术时,易出现桩身抗阻值降低问题,进而导致桩基完成性检测结果精度较差。
        (2)钻孔取芯法。工作人员使用钻机等设备,向混凝土桩基结构开展钻孔操作,从中抽取孔芯送至实验室进行检测,根据检测结果,即可判定桩基结构完整性、混凝土强度等参数。与其他检测技术相比,钻孔取芯法的检测精度较高,可以与其他无损检测技术组合运用。但是,却会对桩基混凝土结构造成一定程度的破坏,且仅适用于对直径≥800mm的混凝土桩身进行检测。
        (3)声波透射法。在适当位置放置声测管,并在管中测点放置声波换能器的接收以及发生装置,并做好标记工作。随后,操控接收装置持续向桩基结构发射声波信号,另一端接收装置持续接收声波,分析声波的周期值、声时以及首波峰值等参数。最后,对声测管进行组合配置,形成若干检测剖面,对桩基各处检测剖面均开展声波检测作业,记录接收信号。将桩基各处剖面的检测报告与发射声波进行对照分析。如若出现波幅及频率明显衰减现象时,则表明桩身结构存在质量缺陷。在实际应用过程中,声波透射法主要分为桩内跨孔透射、桩外孔透射以及桩内单孔透射技术,不同检测技术的具体步骤都有所不同。
        2.成孔质量检测技术
        在建筑桩基施工中,桩孔成孔质量的优劣,将直接影响到桩基的尖端承载性能以及侧边摩擦力,其重要性不言而喻。而在成孔质量检测环节,工作人员普遍选择使用伞形孔径仪器等设备,对各处桩孔的垂直度、直径、成孔位置等参数进行测量,与相关施工标准进行对照分析。如若检测结果与施工标准差值超过最大允许范围,则成孔质量不达标、需开展返工处理。随后,工作人员结合实际情况,灵活运用电阻率或是侧锤法等技术,对孔底沉渣层厚度进行测量。
        3.桩基承载力检测技术
        (1)静荷载试验法。工作人员在施工现场指定区域搭建压重平台、配置反力装置,并设置若干数量的检测点。随后,持续向桩基顶端施加轴向压力以及上拔力,也可选择于桩基承台底面持续施加水平力。在试验过程中,工作人员于各处检测点,持续对桩基所产生的沉降量、水平/上拔位移量进行观测、记录,在静荷载试验报告基础上绘制Q-S曲线,即可准确评估各处桩体的水平承载力、竖向抗压承载力等性能参数,将其与相关技术标准进行对照分析。目前来看,静荷载试验法具有极高的检测精度,可以有效模拟不同的桩基工作状态,且检测流程较为简单,在建筑工程中得到广泛应用。
        (2)高应变法。这项检测技术主要被用于检测单桩竖向抗压承载力,具体流程为,工作人员操控相应设备,控制一定质量的重锤向桩顶部位进行敲击、施加冲击力。

随后,桩体将保持较高的贯入度,与周边土体产生相对位移,并对桩端支撑力以及周边土体阻力起到起激活作用。桩体在向下或向上运动时,都将产生应力波,且应力波沿桩身进行传播。例如,在应力波向下传播过程中,将于桩截面骤然增大处产生压力回波,或是在截面骤然减小处产生拉力回波。最后,对桩体所产生的应力波与拉力回波进行观测,绘制速度曲线以及力波曲线,再对二者间的变化关系进行分析,评估桩体的结构情况与竖向抗压承载性能。
        二、桩基检测技术在建筑施工中的应用策略
        1.选择适当的检测方式
        在桩基检测工作开展中,工作人员应结合实际施工情况,明确桩基检测目的与主要范围,选择恰当的检测方式,方可为检测结果准确性及真实性提供必要保障,而主要检测方式为平测方式与倾斜测方式,具体如下。
        (1)平测方式。工作人员优先采用声波透射法等无损检测技术,对桩基结构开展内部缺陷以及横向测试,生成桩基结构测量报告。随后,在测量报告基础之上,评估各处桩体结构完好性、是否存在缺陷特征,以及各处缺陷位置的具体分布范围及规格尺寸,进而对水平位置进行有效测试。
        (2)倾斜侧方式。工作人员有效利用各处桩基间存在的高低差,对其水平测试结果进行补充完善,进一步提高桩基检测结果的准确性。具体检测步骤为,运用声波透射法,对所接收声波信号平均值开展标准差计算工作,根据等式计算结果,发现并纠正桩基结构内部所存在的缺陷特征。例如,对各处桩基的声波平均值进行差异性划分,分析波幅数据,判断各处桩基结构的完好性、是否存在质量缺陷。
        2.完善技术体系
        近年来,随着我国建筑行业的高速发展,虽然各项桩基检测技术均得到广泛应用,发挥着极为显著的应用效果。但是,当前桩基检测技术体系仍存在一定的优化空间,部分技术标准内容与实际检测情况不符,或是内容较为模糊,难以为桩基检测工作的开展提供明确参考与技术指导。因此,应结合各项建筑工程的实际施工情况,以及施工技术体系的发展情况,不断对桩基检测技术体系进行优化补充,明确规定各项检测技术的适用范围、步骤流程及各项操作要点,并阐明各项检测技术的特点及优势,确保企业可以灵活运用各项检测技术,对桩基施工质量与性能进行全面准确的评价。同时,随着各项检测技术理论体系的不断完善,定期对各项技术指标与步骤进行适当调整、更新。
        3.提高工作人员专业素养
        桩基检测工作往往具有复杂性以及隐蔽性特点,极易受到外部环境与人为等因素的干扰影响,导致最终桩基性能与结构检测结果有误、准确性不足。这一问题的存在,对工作人员的专业素养提供了较高要求。但在部分工程中,却普遍存在检测人员专业素养良莠不齐现象。企业应加强人员专业素养培训力度,将相关技术规范、同类工程桩基检测过程、技术理论体系、具体操作流程与要点作为主要培训内容,最大程度预防操作不当问题的出现。同时,定期对工作人员的专业素养进行考核,以考核结果为参照,对培训方案及重心进行适当调整。
        结语:综上所述,在建筑施工领域中,桩基检测技术展露出广阔的应用前景,可以及时发现各项桩基质量问题,为工程施工质量与使用安全提供了有力保障。但是,各项检测技术都存在一定的缺陷,难以全面、准确评价桩基性能质量。因此,企业应深入了解各项检测技术的主要特点、优势及应用机理,结合实际情况组合运用不同的检测技术,实施上述技术应用策略,方可最大程度发挥技术应用效能。
        参考文献:
        [1]韩叙,严明,于力海.桩基检测技术在工程实际中的应用[J].工程技术研究,2018,0(15):40-41.
        [2]韦松林.桩基检测技术的应用研究[J].西部交通科技,2019,0(8):130-132.
        [3]廖生军.房建工程主体结构检测技术的应用分析[J].中华建设,2019,0(28):114-115.
 
 
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