低应变、静载及钻芯法在桩基检测中的综合运用论文_白元德

佛山市顺德区建设工程质量安全监督检测中心 顺德 528300

摘要:本文作者结合工程实例对基桩检测工程中低应变法、静载及钻芯法三种检测方法的综合应用进行了阐述,同时对基桩质量问题出现的原因、处理方法及过程进行说明,并作出评价和结论,为施工及检测人员提供参考。关键词:低应变法;单桩竖向静载试验;钻芯法

The Integrated Application of Low Strain,Static Load and Drilled Core Method in the Testing of Pile Foundation

Bai Yuande1

(1.Foshan city shunde district construction project quality and safety supervision and inspection center shunde 528300)

Abstract:In combination with the project cases,the writers of this article stated the integrated application of lowstrain method,static load method and drilled core method in the pile foundation testing project.To the pile founda-tion quality problems,this article also gives the explanations of the causes,handling methods and dealing procedur-es,makes comments and conclusions,which can offer references to the constructing and testing personnel.

Key words:low strain method; vertical static load testing; drilled core method

1 引 言

在桩基施工工程中,大多数施工人员对场地勘察报告重视不足,从而引起不必要的工程损失。其实在桩基施工前应充分识别场地岩土体性状,可避免和减少因地质因素而造成的经济损失。各类桩基检测方法均有其优劣势,在实际工程检测中如何合理的安排各种检测方法的顺序、综合利用各类检测方法,取长补短,更好更高效的取得检测结论需要现场检测人员熟练掌握各种检测方法、了解工程现场情况及熟悉场地地质情况[1]。

2 工程概况

某工程项目为小区高层住宅楼。拟建建筑设计为地下2层,地上17层,框剪结构。总建筑面积为50973.97 m2,桩型为钻(冲)孔灌注桩,桩径为φ1200(34根)、φ1400(14根),桩身混凝土设计强度等级 C35,单桩承载力特征值 分别为9750kN、13300kN,工程总桩数为48根。设计端桩持力层为微风化花岗片麻岩。岩土工程地质分布自上而下分别为:①层砂性素填土、②-1层粉质粘土、②-2层细砂、②-3淤泥质粉质粘土、③层砂质粘性土、④-1层全风化花岗片麻岩、④-2层强风化花岗片麻岩、④-3层中风化花岗片麻岩、④-4层微风化花岗片麻岩。

3 各检测方法优缺点

(1)低应变法检测

在基桩桩身性检测手段中,低应变反射波法的优点:1、简单快速,普及性强;2、经济实用,抽检率高。同时低应变反射波法存在着一定的局限性,如:对桩身缺陷判定是定性的、浅部缺陷容易掩盖深部缺陷、阻抗变化大时无法判定是否缺陷引起等。

(2)钻芯法检测

桩基础钻芯法检测法具有科学、直观、精确等优点,但其成本较高,速度较慢,而且会造成结构或构件的局部破坏。

(3)单桩竖向抗压静载荷试验

单桩竖向抗压静载试验技术简单,而结果明确,对承载力判断直观可靠,但费事费力和成本高,大吨位试验安全风险大,抽检数量少,无法对桩身完整性进行判断,忽略了缺陷的时间效应[2,3]。

4 工程检测情况

图1 19#桩实测低应变曲线及静载试验Q-s曲线

Fig.1 Signal of low strain and vertical static load testing Q-s Curve of Pile 19

根据广东省标准对19#、28#两支桩进行了单桩竖向抗压静载试验。19#桩Q-s曲线呈缓变形,无明显陡降段,单桩竖向抗压极限承载力取12919kN(70mm对应的荷载值),不满足设计要求(设计要求为26600kN)。28#桩承载力满足设计要求。之后对所有单桩进行了低应变法检测,其中检测出III类桩数为18支,不合格率占总桩数的37.5%,桩底附近缺陷III类桩为17支。图1所示为17#桩的低应变检测信号及单桩竖向抗压静载试验Q-s曲线。

图2所示为28#桩的低应变检测信号及单桩竖向抗压静载试验Q-s曲线。28#桩低应变信号桩底有比较明显的同向反射波,然而静载测试承载力满足设计要求,其原因将在本文第5条中进行分析。

图2 28#桩实测低应变曲线及静载试验Q-s曲线

Fig.2 Signal of low strain and vertical static load testing Q-s Curve of Pile 28

鉴于该工程低应变及单桩竖向抗压静载试验均有不合格桩,且比例较大,因此对该批次低应变III类桩中的17根桩进行了钻芯法试验。为了闭合规范要求扩大抽检2根桩进行单桩竖向抗压静载试验,施工单位各方为了验收程序挑取低应变为I类的桩进行。抽芯试验结果显示有12根桩桩底持力层未达到设计微风化花岗片麻岩,而是强风化花岗片麻岩,2根桩桩底沉渣过厚引起低应变同向反射波。钻芯法测试结果和低应变测试可以相对应。

19#桩的钻芯法描述:一号孔混凝土芯样连续、完整,胶结较好,桩身完整性为Ⅰ类;抽检桩身混凝土抗压强度代表值满足混凝土强度设计等级为C35的要求;桩底无沉渣;钻芯检测的实际桩长为6.17m;桩端支承于强风化花岗片麻岩,持力层岩性不满足设计为微风化岩的要求。综合评判,19#桩成桩质量不符合设计要求。

28#桩钻芯法描述:在检测范围内混凝土芯样连续、完整,胶结较好,桩身完整性为Ⅰ类;检测范围内抽检桩身混凝土抗压强度代表值满足混凝土强度设计等级为C35的要求;钻芯检测的实际桩长为9.00m;桩端支承于强风化花岗片麻岩,持力层岩性不满足设计为微风化岩的要求。综合评判,28#桩成桩质量不符合设计要求。

下图3为扩大测试17#桩的低应变信号及Q-s曲线。

图3 17#桩实测低应变曲线及静载试验Q-s曲线

Fig.1 Signal of low strain and vertical static load testing Q-s Curve of Pile 17

5 不合格桩的分析

28#桩出现承载力满足设计要求,而小应变及钻芯法均判为III类的情况个人分析:

(1)静载只对桩的承载力是否满足要求进行试验,而小应变及钻芯法对桩身的完整程度以及持力层的判断上面做出判断,出现这种情况只是试验方法测试目的不同引起;

(2)桩底持力层虽为强风化岩,但其承载能力可以满足所设计承载力。

对于本工程桩试验情况可知,大部分不合格桩是因桩底持力层未达到设计的微风化花岗片麻岩所致,只有个别工程桩是因沉渣超标而引起桩底同向反射波。桩底沉渣超标,主要是清孔不干净所致,在此不做赘述。就其桩底持力层未达到设计要求进行原因分析:

(1)因未进行超前钻或超前钻工作进行不够细致;

(2)现场施工人员在岩层识别上水平不足;

(3)施工人员对难以钻进的地方未进行及时上报,为不拖延工期等原因停止钻进。

6 结论

对工程施工比较复杂且选用桩型为灌注桩的工程,应采取多种检测方法相结合进行工程桩检测,以弥补静载试验抽检数量少的问题,同时对低应变检测定性判断进行补充判断,对桩身质量及使用效果做出科学严谨的分析,减少因基础引起的施工事故。在灌注桩施工前期应提前对地质资料进行阅读,并在每根桩位置进行超前钻孔,了解清楚地质情况,尽量减少浪费。同时增强基桩施工现场管理,了解基桩施工情况,发现问题及时解决。

参考文献(References):

[1]陈凡,徐天平.《基桩质量检测技术》[M].北京.中国建筑工业出版社,2003

[2]雷林源.《桩基动力学》[M].北京.冶金工业出版社,2003

[3]罗骐先.《桩基工程检测手册》[M].北京.人民交通出版社,2004

作者简介:

白元德(1980-),男,甘肃省白银市人,大学本科,工程师,从事地基基础检测工作。

论文作者:白元德

论文发表刊物:《基层建设》2016年15期

论文发表时间:2016/11/18

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