建筑工程领域桩基检测新技术探究

发表时间:2021/6/28   来源:《工程管理前沿》2021年第7期   作者:王 琨
[导读] 在改革开放的新时期,社会经济迅猛发展,
        王 琨
        临沂丰彩新型建材工程有限公司  山东临沂  276000
        摘要:在改革开放的新时期,社会经济迅猛发展,社会在不断进步,随着建筑高度的不断增高,桩基础成为一种常用的基础形式,而桩基检测是桩基质量评价的一种有效手段。近些年来,桩基检测技术也在不断地发展,梳理桩基检测的新技术是一项非常有意义地工作。鉴于此,整理了目前主要的桩基检测技术和桩基检测新技术的发展方向,供其他工程参考。
        关键词:桩基础;桩基检测;新技术
        引言
        在我国社会经济的快速发展中,各种建筑工程的数量与规模不断地扩大。质量安全是建筑工程的核心与重点。桩基是整个建筑工程的基础施工环节,同时也是决定整个工程质量的重点,桩基质量对于建筑工程的后续施工产生着重要的影响。因此在建筑工程的施工中,要严格控制桩基施工的质量。但是因为建筑工程施工的复杂性,在对桩基质量进行检测时,会受到一些因素的影响而产生误差,从而影响检测结果的精确性。因此,相关的检测人员在对桩基的质量进行检测时,需要重视对这些干扰因素的分析。
        1建筑工程桩基存在的相关问题
        在建筑工程施工中,钻孔灌注桩因其良好的力学性能被广泛应用。钻孔灌注桩灌注完成后,需要进行具体的养护。同时对桩的承载力、完整性、桩顶标高、倾斜度等进行检测,确保各项指标符合标准后方可使用。但是,结合具体的桩基施工现状来看,仍存在一系列问题。具体总结如下。桩基倾斜度过大:混凝土桩基浇筑施工完成后,桩基础倾斜度未达到施工设计要求。一般情况下,影响桩基倾斜的因素很多。总结来看,钻孔后钢模板安装倾斜,往往是桩基础倾斜的成因。若桩基倾斜严重,一般需要重新打桩。桩基断裂:桩基断裂主要指桩基开裂或断桩,也是常见的问题,桩基断裂直接影响到桩基的完整性,对后续的施工产生影响,桩基断裂延误了施工进度,增加了施工成本。单桩承载力不足:在桩基验收过程中,单桩承载力不足的问题十分普遍和严重。这主要是由于单桩承载力不足,难以支撑设计压力,影响周围其他桩基,导致工期延长。
        2建筑工程领域桩基检测新技术
        2.1超声波检测法
        超声波检测法类似于低应变法,超声波检测法通过在桩体内部发射超声波,根据超声波的回弹对桩体的缺陷进行检测,从而确定桩体的质量,该方法对桩基检测人员的业务水平要求较高,需要进行专业的分析才能得到精确的分析结果。
        2.2桩孔检测
        桩孔检测主要针对的是灌注桩的桩基检测,主要包括成孔的形状、沉渣、孔的垂直度、孔深度和孔的平面定位。桩孔的检查主要是为了保证桩基基础能够按照设计和施工规范的要求来施工。桩基垂直度、孔深和深度直接影响桩基基础的承载力。
        2.3单桩承载力的检测
        在桩基施工中,对单桩承载力的检测是较为重要环节,其目的在于评估单桩的最大轴向静荷载。静荷载试验法和高应变力法是目前对单桩承载力进行检测的主要方法。其中高应变力检测法是通过利用重锤在桩顶上施加冲击力,将桩身的塑性变形数据信息详细记载下来,然后通过波动理论对这些数据进行分析,从而得出单桩的承载力数值。高应变力检测方式的缺陷在于可能造成对桩体的破坏,静荷载试验方式相对于高应变力检测方法,其最大的区别在于检测对象的不同。桩基的静荷载是静荷载试验方式的对象,因此这种方法一般不会对桩体造成破坏。静荷载检测的最终实验结果就是单桩的承载力,这种检测方式一般应用于对桩基的竖向静荷载力的检测上。
        2.4钻芯法
        常用于混凝土灌注桩的桩基检测中,是最常用和最有效的方法。钻芯法可以检测混凝土桩基的强度、桩体的完整性和桩底部承载能力。

桩芯法检测过程中需要格外注意的是需要按照工程标准进行转机的标准操作和取样过程。该方法也可用于深基坑的桩体检测中。
        2.5桩身的完整性检测
        对桩身的完整性检测是为了有效评估桩基的承载力,发现桩基结构中的缺陷并对其进行处理,减低建筑工程的安全隐患。低应变动力、高应变力检测、声透检测以及钻孔取芯法检测等方法是当前对于桩基完整性的主要检测方式。在这些检测方式中,低应变动力试桩法的准确性相对更高,因此是目前各建筑工程主要应用的质量检测方式。其技术原理是:桩身及其附近的土体结构会因为桩顶上的激振能量而出现振动,从而导致桩身发生变形,检测人员通过对桩顶的转动时间以及速度等数据进行详细记载。对于试桩中记载的数据通过利用波动理论进行分析就可以评估出桩身的整体质量,从而做出精确的检测质量报告。
        3新技术探究
        3.1孔内摄像检测
        新技术探究是预应力管桩上要具备平行桩身的竖向孔,然后采用孔内摄像头对桩身进行拍摄,摄像头需具有高精度、高清晰度和高分辨率等功能,最后结合现场观察情况对拍摄的照片逐帧观察,分析桩身的缺陷位置、形式及大小。孔内摄像检测的优势在于:不受地质条件、场地条件等因素的限制;效果直观,可对缺陷的位置和形式做出准确的测量和描述;可对深部缺陷和桩端缺陷进行检测,不受长度限制。该检测方法检测结果直观,适用于工程桩反射波法低应变完整性复合性检测,特别适合于司法鉴定或仲裁。但该方法的局限性在于:只能看到桩的内壁情况,无法看到焊缝的情况;要求管桩内没有杂物;对于斜桩,造成摄像头移动困难和摄像死角;由于摄像头光源限制,对距离稍远或孔内水体浑浊的情况,难于采到清晰图像,造成检测数据的不准确。
        3.2低应变动力检测
        建筑施工过程中,采用随机抽取的方式,从150根工程桩中随机抽取28根进行低应变动力检测。将工程桩桩顶部安置加速度传感器及应变感应器,并设置重锤,低应变动力检测开始后,释放重锤,使其自由落体,应变传感器接收力信号后传输至数据处理单元,由数据处理单元滤波后,对力信号与加速度数据进行联合解算,并进行数据的拟合。并记录应力波的振幅、频率等应力波数据。最后根据有限元分析软件对该测试进行有限元分析,确定工程桩的桩基完整性与荷载能力。
        3.3加强检测单位的管理体制
        管理制度的科学性直接影响着检测公司的检测水平,只有制度上得到改进,才能科学的指导实际的桩基检测工作。加强检测单位的管理体制主要从以下几个方面来加强:(1)强化桩基检测责任制。(2)加强检测体系的校审制度。(3)建立严格的桩基检测档案归档制度。(4)加强新技术的应用分享和交流。(5)为检测人员建立技术发展通道。(6)加强检测单位之间的交流合作。
        结语
        本文系统的介绍了桩基检测的内容、现有的桩基检测方法和桩基检测未来发展的方向,得到了如下结论:(1)现有的方法比如静力载荷试验法非常实用,是目前的主流方法,但是存在一定的问题,需要进行一定的技术革新。(2)钻芯法需要按照严格的标准来做,可以用钻孔内水下摄像技术对其进行改进。(3)桩基检测将会向大数据、智能化方向发展,深度学习未来将会助力桩基检测的快速发展。(4)质量是建筑工程的最重要指标,而桩基质量又是整个建筑工程中重要的部分,所以桩基质量的检测是关系到整个工程质量能否达标的重要方法。各种桩基检测方法各有其局限性和优势,在桩的设计阶段和施工验收阶段都应结合多种检测方法,秉持科学、客观、慎重的态度进行检测。根据具体的施工、地质条件,选择最佳的组合检测方法,提高检测精度,降低检测费用。
        参考文献
        [1]李松然,许颜.建筑桩基施工技术方法与检测技术现状[J].四川建材,2020,46(07):74-76.
        [2]王玮.深基坑工程桩基检测技术分析[J].建材技术与应用,2020(02):39-41.
        [3]许颜,李松然,刘献科.谈桩基检测技术的发展和应用[J].工程建设与设计,2020(17):43-45.
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