時間:2023-02-25 10:54:34
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前言
樁基數量的不斷上升和制作技藝的不斷進步,都使得樁基施工應用效果得以不斷地體現出來。在施工過程中,需要對于樁基的質量進行嚴格的檢驗,在確保毫無質量問題以后,才能進行下一階段的建筑施工。高層建筑的安全隱患不容忽視,在具體的施工環節如何對其進行高質量高標準的把關,是安全問題能否解決的關鍵性因素,同時也是現階段建筑工程樁基檢測技術是否先進的標準。本文結合具體的案例,對于建筑領域相關技術以及相關問題進行論證,并且提出若干改進策略和具體應用技術。
1檢測技術現狀
1.1檢測技術現狀及存在的問題
1)建筑樁基質量檢測體系的不完善,使得相關技術存在著瓶頸和局限性,難以對工程樁基進行及時檢驗和合理測量。國家對于樁基工程的質量檢驗標準和規范雖然在紙面上有著精準的數字,但是,在實際操作環節卻缺乏相應的體制和制度,并且需要根據這些內容對于工程過程中的各種材料進行購買和實際驗收,可操作性千差萬別。從其具體的操作過程來看,很多地區的具體操作環節都有出入,難以做到制度化和標準化。對于樁基檢測的相關設備存在著一些不同,技術方面也存在著若干差異。相關的工作人員在檢測能力方面也參差不齊,難以按照相應的體系標準進行嚴格的登記和有效的記錄,使得檢測結果的可信性和真實度大打折扣。在無形之中,對于建筑工程樁基檢測技術的發展產生了一些問題,對于建筑工程的質量安全也構成了潛在的隱患。2)相關從業人員的素質較低,缺乏專業能力。我國東北地區氣溫比較寒冷,土質堅固,南方則濕度較大,華北地區黃土地具有一些特殊的性質。這些專業化的地理知識和相應的專業知識都對于檢測人員的實際水平提出了挑戰,各個地區的檢測人員之間都存在著差異性,并沒有統一的培訓標準和培訓要求,從業人員之間的差距更加大了培訓的難度,甚至有的單位進行培訓時沒有統一的教案、沒有統一的場所、沒有統一的時間。因此,在實際操作環節所出現的問題十分復雜,但是,為了解決這樣的問題,就需要投入巨大的人力和物力,甚至會耗費寶貴的時間。大致上看,一些工程人員沒有按照嚴格的技術標準進行相關的操作,甚至缺乏職業道德素養,對于一些具體標準和操作流程的不熟悉、不了解都使得他們難以嚴格地執行相關操作。在檢測過程中,抱有當一天和尚撞一天鐘的錯誤心態,對于樁基的檢測存在著應付心理,檢測工作潦草、疏忽大意的情況屢禁不止,缺乏責任心和責任意識對于樁基的檢測工作產生了重大的影響,甚至產生了巨大的人力資源的浪費,以及留下更為嚴重的安全隱患。3)檢測技術水平較低,并且存在著大量客觀問題。樁基施工技術的應用不斷普及,但是,部分地區的樁基檢測技術水平仍然有限,檢測過程良莠不齊,甚至一些所謂專業的檢測部門缺乏固定的辦公場所,缺乏足夠的辦公材料,缺乏專門的資料儲存室,缺乏相應的檔案管理意識。操作設備和檢測技術不達標的問題對于工程檢測技術的發展產生了諸多不良影響。與此相反的是,一些擁有高新技術裝備和高新技術的檢測單位和檢測公司的優勢越發突出,在工程樁基檢測領域形成了兩極化效應,在短時間內難以做到相應的糾正。以上問題的存在,對于建筑工程樁基檢測技術的發展形成了阻礙。
1.2施工技術現狀及存在的問題
施工人員的操作水平參差不齊,一些樁基施工單位缺乏相應的重型裝備,甚至是缺乏合理的操作流程,相關施工技術不成熟的現象十分普遍。這些單位沒有配備足額的建筑工程施工人員,對于樁基的實際質量難以保證。操作人員的專業素養較差,可能會對于日后的整體建筑形成隱患。對于已經解決的問題,無法做到及時地記錄、科學地整理,使得當時的經驗教訓難以記錄在冊,難以為日后的樁基施工檢測提供相應的支持。以上問題的存在對于樁基施工技術方法的進步形成了阻礙,一些單位未接受新的施工方法和施工技術,只是因循守舊,浪費了大量的資金、設備和人力、物力,并沒有取得預期的施工效果和經濟回報。
2樁基施工所常見的質量問題及原因
在進行樁基施工過程中可能會出現單樁承載能力低于設計要求和預計要求、單樁傾斜程度過大、甚至發生斷樁。單樁承載能力低于設計標準的原因是樁基的沉入深度不足或最終灌入程度過大。地質資料和實際操作過程中的實際環境不符合,造成了施工過程中的實際誤差,使得地基承載能力和實際情況不相符合,也有可能是單樁末端并未進入到受力層,但是深度已達極限。斷樁的原因是對之進行操作之時的支點位置選用不當,形成安全隱患。在打樁的過程之中,樁基本身的彎曲程度過大,導致裂痕的產生。在錘擊過程中,錘擊過度,其側面斷裂。傾斜程度過大的原因主要是樁基安裝不正,與地面處于非垂態。樁基在下移過程中遇到了堅硬的障礙物,出現偏移。打樁順序不當、土質等也會導致偏移。
3樁基施工的流程和技術
樁基施工的階段主要分為施工前準備階段和具體沉樁階段。準備階段主要包括現場施工情況的勘察,對于地形地貌、氣候特征、自然條件進行相應的調查和研究,形成相應的書面報告,了解土質土層的分布情況,以及相關的物理化學特征指標。對于附近建筑物的結構性質、位置距離都要有所了解,對于樁基附近區域的地下管道、水管、電纜線、煤氣管的排布情況都要有所了解。施工前要對于相應的機械設備進行選擇,并且在有條件的情況下可以進行相應的試驗和試裝,進行實際的檢驗檢測,根據實際土質為其配備相應的柱樁機、灌裝機。在現場要進行場地的平整,對于作業區進行相應的平土操作,保證裝機的實際垂直程度。清理障礙物,對于舊建筑、相關的電線電桿都要有效清理。選擇相應的施工方案、安排施工順序、安排樁基順序,對于施工進度計劃要有所調整,對于操作過程中所需要用到的勞動力、材料、進度計劃,都要做到相關的保證。進行工藝試樁,這時要確定合理的施工技術,對于相關參數要做到及時準備和收集管理。在施工過程中要原材料抽檢,主要是水泥、砂、鋼筋。水泥有準稠度凝結時間測量,抗壓抗折強度試驗,鋼筋要進行拉力試驗,要測定其含泥量含水量。商品混凝土要水灰比核對情況,確保符合實際操作時的需求。對于鉆孔流程也應監督,確??咨睢⒖讖秸_。運用相關的施工技術要保證樁基可以抵達持力層,在施工過程中,如果遇到地質結構變化,則應適當加深1m左右,以保證承載力的設計要求得到符合。灌注混凝土時,應檢查孔內泥漿性能指標。對于部分表現不良之處應該進行清孔操作。混凝土應該具備良好的粘聚性、保水性,形成良好的抗離析能力,真正保證裝機本身的質量。在進行攪拌時需要觀看其均勻性和塌落度是否符合,如果不符合則應進行二次攪拌,如果攪拌之后仍然不符合,則進行重新制作。
4建筑工程樁基檢測技術
4.1聲波透射法
所謂聲波透射法,就是在混凝土灌注過程中,預先在被測柱內埋置若干根相互平行,但是整體豎直的聲測管作為相關的檢驗手段,將其中注滿蒸餾水或清水作為耦合劑。同時將超聲脈沖發射換能器以及相應的接收換能設備放于樁基之內,保持二者同步提升,同時二者之間的間距不應該過小。儀器發射超聲脈沖,其可以穿過被測物體,被接收儀器接收,數據和實驗現象研讀應包括聲時、波幅等內容。超聲波脈沖信號在混凝土之內傳播時可能會發生衰減、折射、反射,使得信號接收時的傳播時間、相關的振幅、相關的頻數發生一定的變化,由相應的儀器進行相關的整理和分析,對于各種參數進行比對分校。在此可以得出樁基混凝土的完整數據,對于其內部缺陷的特征、具置、混凝土性能等級做出相關的判斷,進而為檢測工作的完成發揮重要的影響,而這正是聲波透射法的主要應用方式。
4.2低應變動力檢測法
在處理之時,通過對基樁測試可采集到應力波曲線。手錘適度敲擊已確定樁頂位置(避免點激振),由此產生F(t)的應力波,速度V會向下傳播;當此應力波通過樁阻抗Z(Z=PAV)變化界面時,例如:基樁縮頸、夾異物,混凝土離析擴頸、斷樁或裂縫,部分應力波反射向上傳播,另一部分產生透射向下傳播至樁底,但是,在樁底處仍會產生反射。在應力波傳時,加速度傳感器接受信號,輸人基樁檢測儀,信號技術處理后形成曲線或頻域曲線??梢允褂脮r域曲線對具體情況進行具體的判斷和處置,相關人員可以依據經驗進行判斷,或者查找相應反饋數據進行判斷。
4.3自平衡檢測技術
因為樁基的深度較深,在小范圍內不適合進行堆載靜載試驗,因此,可以采用自平衡檢測技術,針對每種樁型都可以做一個自平衡靜載檢測。首先將自平衡裝置焊接于鋼筋籠底部,做好輸壓豎管與頂蓋、芯棒與活寒之間的連接工作,然后下放至孔底。在此之前,應先在孔底清孔、注漿、找平衡,然后使試驗裝置受力均勻。對于試驗裝置的擺放應該使其具備加強措施,然后灌注混凝土,待混凝土強度等級達到規范要求后進行相關的試驗。
4.4鉆孔抽芯檢測技術
開展鉆孔抽芯檢測技術時,對于精度要求比較高,徑低于1.2m的樁基鉆1孔,距樁核心10~15cm開孔,徑為1.2~1.6m的樁基應鉆兩孔,且使之分布均勻,盡量保持對稱布置,從而確保實驗和檢測的精度,這對于操作人員的要求非常之高,稍有差錯就會導致檢測無效。
5建筑工程樁基檢測問題的應對策略
5.1完善質量檢測報告的內容
建筑工程樁基檢測技術應當有所依照,有所憑證,工程的質量往往取決于質量檢測的科學性和規范性,而質量檢測的科學性和規范性將會在質量檢測報告上有良好的體現。現階段的質量檢測的方法雖然眾多,都有其特定的運算過程和相關流程,在進行技術現狀分析問題檢測的過程之中,要進行數據的記錄和檢測誤差的分析,對于實際測量過程中所出現的特殊情況、特殊疑問,都要有科學的記錄和準確的論述。對樁基的使用頻率和使用數量做到具體檢測及時規范。數據統計和數據分析也可以為建筑工程樁基檢測提供相應的幫助,作為從業人員,應對檢測方式進行全局性的探索,進而決定下一步驟。對于相關樁基要進行及時調整,考慮到更多的因素、修正更多的參數,使得樁基施工技術可以不斷完善。企業要從自身出發,進行數據記錄的嚴格管理。對于質量檢測報告的完成情況,要進行及時跟蹤、檢查,爭取做到不遺漏任何一組重要數據,不遺漏任何一次重要的記錄。對于樁基施工過程中的任何現象都要進行相關的記錄,對于偏差、誤差等情況,要進行相應的推斷、科學規范的比對,從而為問題的解決發揮作用。建筑工程樁基檢測技術的現狀,正是在對質量檢測報告的嚴格控制上得以不斷改善的,從而使得相關的要求標準得以提高、相關的檢測方法可以應用、相關的檢測理念得以更新。由此可見,嚴格的管理可以為其提供良好的保障工作。
5.2對于樁基檢測人員進行及時的培訓
我國高層建筑的建筑歷史時間并不長,但是發展十分迅猛,相關樁基工程的檢測技術的應用迅速、應用明顯,雖然應用的時間雖然短,但前景較廣。但是,部分相關從業人員的專業素質卻不達標,缺乏相關的專業培訓,無法對樁基檢測技術進行相應的學習和運用。許多年輕人不愿意踏入建筑工程領域,對于基礎操作的苦和累深有體會。因此,相關的知識比較貧乏,相應的能力比較欠缺。樁基檢測人員的收入難以和勞動量相匹配,導致很多人才去往它處高就,或者尋找更為掙錢的工作,并且一些公司對此技術缺乏重視,為其舉辦相應的培訓講座,從而使得大量的人才沒有留在檢測行業之內。由于時間的推移,大量樁基檢驗人員的平均年齡已經比較高,但是,后繼乏人。因此,國家和相關的大中專院校應該對于建筑工程領域保持重視程度,不斷地提升相關從業人員面對新技術的適應能力和學習能力,為其提供更多的技術講解活動,使其對于新技術的技術原理得以熟知。國家和行業應該加大對于工程檢測技術人員的培訓力度,為其提供相應的指導、培養其專業知識,培養其專業素養、培養其閱讀專業書籍的能力,從而為我國樁基檢測技術整體水平的提高發揮出應有的效能,使得良好的檢測技術和檢測方法得以正確運用、良好運用。與此同時,要為相關從業人員提供良好的工資保障和后勤保障,使其沒有后顧之憂,從而更好地投入到對于建筑工程樁基檢測技術的研究和應用中去,使得行業的整體水平得以提高。
關鍵字:樁基檢測;建筑質量;實用價值
隨著我國城鄉建設事業的迅速發展,樁基工程越來越多,因而樁基工程檢測技術也就成為一個熱門而得到廣泛重視。特別是近10年來,檢測領域取得了長足的發展,檢測技術更加趨于成熟和先進,有關樁基工程檢測的標準、規范相繼、施行,使樁基檢測工作進一步規范化,對保證工程質量起到了良好的作用。19世紀以來,隨著水泥、混凝土、鋼材、大型打樁機械和成孔機械的運用,樁基的施工形式形成多樣化,施工規模也有了空前的提高。 從總體上看,它對建筑物的質量和安全起著決定性的作用。它是建筑物的基礎,一旦基礎不合格,必然會給建筑物帶來安全威脅。因此,樁基的檢測工程,成為維護其基礎穩定的關鍵,目前,我國樁基施工隊伍各有各的差異,難以統一,樁基的施工質量問題成為影響建筑物安全的一大要素,有時還會出現偷工減料的情況,如果不及時處理這些問題,將會對整個工程造成無法估量的損失,很多建筑物事故都是由此而發生的。但是,從另一方面看,我國的樁基工程中,還有很多浪費現象,最關鍵的原因是,樁基的檢測工作不過關,沒有發揮應有的承載力,設計沒有按照規定的程序,根據試驗資料提供的樁承載力進行設計,而是按自己保守的估算來設計樁數和樁長等,因此造成了不小的浪費,這與我國提倡的可持續發展也有所違背。
1.樁基檢測技術
針對灌注樁的施工由成孔、成樁兩部分組成,相應的樁基檢測工程也分為兩大部分,分別為:成孔質量檢測、成樁質量監測。其中成孔的作業難度較大,因為其作業面在地下和水下完成,具有不可控制性,由于地質條件的復雜性容易在施工中出現塌孔、樁孔嚴重傾斜和沉渣等問題。而成樁質量檢測分為兩部分,承載力檢測和對完整性檢測。
1.1對成孔的質量檢測
對于建筑工程的施工,成孔的大小不僅與樁基的質量有著必然關系,在樁基施工中也會影響混凝土澆灌樁的質量。根據成孔出現不同的直徑可以導致三種結果:成孔的直徑值小于標準值,導致樁基的承受能力變差;成孔的直徑大于標準值,導致成樁上部阻力增加,從而影響下部樁基的承受能力;樁孔出現了嚴重的偏位,也會導致樁基承受能力變差。因此,在成孔質量的檢測中,成孔的位置和成孔的深度和垂度是檢測的關鍵。
1.2兩種方法對樁基承載能力的檢測
(1)靜荷載試驗法。通過橫向靜荷載測試、縱向靜荷載測試兩種方法對樁基的靜荷載進行測試。而縱向靜荷載測試多在建筑工程的實際測試中使用,建筑工程的試樁中不能進行破壞性的試驗,采用靜荷載試驗方法進行測試就能保證不對樁基的破壞,而且使用該方法獲得的數據較為準確。(2)高應變動測試。通過一種沖擊力對樁身造成的塑性變形,再針對具體的變形速度及曲線進行測量,來獲得相關參考數據,而造成這種沖擊往往是通過重錘對樁頂的瞬間撞擊產生的。
1.3對樁身完整性的檢測
(1)低應變動測試。與高應變動測法一樣的原理,通過對樁身的敲打,使其樁頂承受一些撞擊震動,引起樁身的變形,從而使其對周圍土體產生的幅度較小的顫動影響。在敲擊后迅速地使用機器對樁頂進行震動相關數據的記錄,通過記錄采用物理上的波動理論進行數據分析,最后做出對樁基質量的科學判斷,獲得樁基是否完整的相關結果。(2)聲波透射法。利用超聲波在混凝土中的傳播來獲得所需的頻率、振幅及聲速的聲學參數的變化,根據其波形分析出樁身混凝土的氣孔、斷裂、夾砂等缺陷,并確定其位置。聲波在正常的混凝土中有其速度標準,因此在利用聲波檢測樁基是否有缺陷時根據聲波的速度就可判斷,如果聲波在樁身的混凝土中傳播遇到了缺陷,就會繞過缺陷或者從傳播速度較慢的介質中通過,此時聲波將會減弱,時間延長。在獲得這些數據后,比較正常混凝土中聲音的傳播情況來判斷樁基的完整性。
2.樁基測試工程實例
某工程中對樁基測試技術進行分析,此工程檐高38.5m,建筑面積9880.2m,框剪結構。采用鋼筋混凝土灌注樁作為承臺基礎的基礎設計,鉆孔灌注樁數 240根,樁的直徑600mm,有效樁長為25.5m。下面主要采用單樁靜載荷試驗法和低應變反射波法進行樁基檢測。
2.1單樁靜載荷試驗法
(1)此方法中使用槽鋼與錨樁組成一個反力系統,根據液壓泵的特性,使用液壓泵對樁頂施加壓力,所產生的壓力(主要是樁體縱向的力)作為測試數據。在增加負荷方面使用了千斤頂,并在千斤頂上安裝了荷重傳感器,記錄相關數據,在樁身發生變形或沉降的情況下,荷重傳感器也能對這些狀況進行詳細的記錄,從而傳達準確有效的數據。(2)將該試驗的加載總體分為10個等級,并規定每個等級的加載量保持同樣,每級的加荷值都為220。(3)為進行變形觀測,要在每次的加荷完成后對樁身的變形進行階段性地記錄,相隔時間可以有規律,比如五分鐘、十分鐘、十五分鐘等。記錄在每個時間點樁身的變形情況,直到數據趨于平穩,不再變動。(4)關于沉降有其一個相對標準,在沉降狀態相對穩定的時候,再進行下一級負荷的加載,如此反復。而沉降相對穩定的標準是在相隔的一小時之內,下降長度在0.1mm以內,這種現象連續出現兩次。(5)在負荷不斷加載的情況下,樁身的沉降量與上一次加載時樁基的下沉量達到五倍的差時;在負荷加載的情況下,上一級荷載時樁基的下沉量與樁基的總下沉量的差成2倍關系,一天之內仍沒有達到規定的數值時;反力系統顯示最大的反力值時,在測試中達到了以上的條件,便可終止加載負荷。
2.2樁基測試結果分析
通過單樁靜載荷試驗,使用了鉆孔灌注樁,并進行了幾組荷載試驗,符合規程要求中的隨機抽檢原則。通過對48根樁基進行低應變檢測,符合規范要求,在利用曲線分析時,波速也比較規則,樁底反應清晰,因此未發現嚴重的缺陷。
這次試驗做到了具體問題具體分析,通過對測試樁基的了解,考慮到所要的儀器及手頭擁有的器材,合理的人員配置,并采取了方便準確的檢測方式,從而得到有效數據。從這次試驗中還總結出一些新的經驗,發現一些操作人員對某些細節的忽略,不能完全根據流程實行,雖然最終結果是正確的,但對整個流程的把握是作為一名專業的樁基檢測人員的職責,也是樁基檢測技術的自身要求。
總之,對于現代建筑的施工,樁基檢測技術影響著工程的質量,它為建筑工程的運營保駕護航。介于樁基檢測的重要性,工作人員就要嚴格要求自己,做到愛崗敬業,遵守職業道德,在操作檢測時嚴格按照規章及檢測的流程走,有效地控制檢測的質量。檢測人員要不斷加強自己專業知識的學習,強化樁基檢測理論知識,并勇于實踐,總結經驗再推陳出新。此外,在樁基的測試中,沒有可靠性的信號,無法做出準確的判斷或對判斷不是很確定時,不能妄下結論,仍要繼續測量或采取不同的方法測量,然后對比數據,多次求證,最后得出準確結論,做到認真負責。現代科技的飛速發展,許多與行業相關的檢測產物誕生,這就需要檢測人員或企業善于利用高科技的產品,提高工作效率,節約成本資源,使其為建筑工程帶來更大的效益。
參考文獻
[1]曾華清.樁基檢測技術在橋梁工程中應用的發展與探討[J].攀枝花學院學報,2008,(03):23-26.
關鍵詞:樁基檢測技術;高層建筑工程;應用
樁基檢測技術是建筑工程的基礎,作為整個建筑工程的重要部分,受到很嚴格的質量把關,對整個建筑起著重要的支撐作用。樁基檢測技術作為樁基工程中最為關鍵的一部分,它的檢測技術日漸成熟,并且在建筑工程中得到了極為廣泛的應用。為了確保建筑工程的安全性,工作人員必須要高度關注樁基檢測技術,確保建筑工程的質量,熟練靈活運用各種樁基檢測方法,保證檢測結果的準確性和建筑工程的安全。
一、樁基檢測技術的重要性
樁基工程算是建筑工程的一項比較隱蔽的工程,主要是:建筑工程的上部將壓力負荷傳遞給地層中去,這個對于建筑工程的整體的質量,安全,起著絕對性的影響,十分重大。樁基工程之所以是整個建筑工程的基礎,原因是一旦樁基工程有一點點的質量、安全問題,整體的建筑物都會面臨著坍塌的危險,或者下陷的危險。因此,樁基工程在施工時都是進行了詳細的計劃安排,施工過程也是按照嚴格的質量控制,質量檢測結果的要求也是準確性極高的,這些都是建筑工程中樁基工程的先決條件,決定著樁基工程的安全與否。我們可以通過對樁基工程進行技術檢測來對每個單體的樁基工程的承載力的大小測試,確定其承受的極限,然后對樁基的整體的質量來做出一個準確性極高的全方位的分析,而這些重要的分析,正是衡量樁基工程的設計的要求是否符合的重要的依據。這正是開始我們說的,樁基工程是一項隱蔽的工程。所以導致了樁基工程的檢查審核工作的難度都相對加大了,對問題的處理等的也隨之困難了許多,因此,樁基工程從開始設計然后后面的每一步到實施工程,以及對樁基工程的檢測它質量,每步都進行的格外嚴格,這個嚴格控制是非常有必要的,因為只有這樣,才可以確保了樁基工程的質量,安全,全部過關,達到高要求。從目前的情況來展望,我國的樁基工程的施工隊伍下的組成人員相對的就比較復雜了,這就導致了施工隊伍的施工技術方面的參差不齊,各水平不能均衡發揮,再加上施工的設備種類又繁多,性能來說差異也比較大,因此,在樁基工程的質量方面出現問題也就普遍的存在了。再加上有的人員從中獲得一點小利從而偷工減料,如若我們施工企業不能及時的發現這些問題,并很好的來解決,那么后期就會帶來相當嚴重的質量方面的問題,最后會給企業帶來相當大的經濟上的損失,最終也給廣大群眾帶來了生命乃至財產安全上的重大性威脅,這都是看不著摸不到的威脅,我們看到的很多關于工程上的質量安全性的事故就證實了這些問題的危害之嚴重。還有的企業進行了比較保守的估計,加之企業的鋪張浪費,然而沒能使我們的樁基工程達到完美極致的承載能力,專業型規定上的疏忽最后進行的設計與建設達不到要求標準,僅僅相信自己的保守觀念來估計樁基的高要求的數據,從而造成了樁基工程相當大的程度的浪費,包括人力物力財力等方面浪費。
所以,我們從建筑工程的整體性質量安全,以及建筑成本的節約這兩方面來綜合考慮,進行樁基工程的質量檢測,是確??茖W上準確的必要措施。
二、樁基檢測技術的方法
(一) 對成孔的質量檢測
在灌注樁的工程施工中,成孔的質量直接影響到混凝土的成樁質量。對于成孔質量的檢測主要包括狀況位置、孔深、孔徑、垂直度、沉渣厚度等。在整個測驗的過程中,會出現很多需要分析的問題。如果樁孔的孔徑偏小,成樁的樁尖端承載力就會減少,整個樁基的承受能力就會下降;如果樁基的樁孔偏斜,這種情況就會在一定程度上改變樁基向上承受眼里的特性,削弱了樁基的承受能力;如果樁基底部的沉積過后,使樁基的受力樁減少,減少了樁基的承受能力。成孔的質量檢測對于樁基檢測技術有著很重的作用,在檢測過程中一定要抓住重點,保證工程的安全性。
(二) 樁基承載能力的檢測
1、 靜荷載實驗法
靜荷載實驗法包括樁基豎向和水平方向上承受能力的測試,用來測試樁基的承載力。靜荷載實驗法優點在于受力條件比較接近實際中的受力狀況。這種實驗法主要應用于工程試裝的承載力測驗,不能對建筑做破壞性試驗。這種試驗法的檢測精確率很高,相對誤差可以精確控制。
2、 高應變動測試
高應變動測試的測試方法主要是通過重錘對于樁頂進行瞬間沖擊,促使樁周產生變化,檢測樁頭實測力和速度的時程曲線。通過應力波理論分析,從樁土體系的參數上分析樁身的質量,揭示樁土體系的工作性能和承壓能力。確定樁在極限情況下的承壓能力。
(三) 對樁身完整性的檢測
1、 低應變測試
低應變測試同樣是通過重壓對樁頂進行壓力測試,在發生一定承度的撞擊時,對周圍土體產生幅度較小的顫動和影響。在撞擊后迅速利用機器對樁頂進行相關數據的記錄,并且進行分析,對于樁頂的質量進行科學的判斷,從而獲得結果,來解釋樁頂是否完整。
2、 聲波透射法
聲波透射法是利用超聲波在混凝土中傳播來獲得所需要的數據,這些數據包括頻率、振幅聲速。根據得出的數據分析在建筑物中存在的缺陷,并且能夠精準他們的位置。聲波在混凝土中的傳播速度有他們自己的標準,如果在傳播的途中遇到縫隙等問題,聲波就會繞過這個故障,從而改變聲波的方向和傳播時間,以及震動的頻率,這樣我們就能夠從聲波的傳播規律中判斷樁基的完整性。
三、樁基檢測技術在實例中的應用
在某次項目樁基檢測的工作中,該項目工作人員對于所有機械鉆孔灌注樁基進行了檢測,主要運用到了低能應變檢測方法。其中有五個樁基,分別命名為,1號樁基、2號樁基、3號樁基、4號樁基、5號樁基。一號樁基通過測試反應出來的電信號是清晰正常的,沒有不完整不規律的現象,所以1號樁基為安全的樁基。2號樁基則在某些地方存在缺陷,通過取樣檢查,在問題地方發現存在缺陷。3號和4號檢測結果均正常。5號樁基電信號清晰,但是在鉆孔取樣過程中發現有部分異樣,最后由專家定為偏樁。
結語:
樁基工程是當今工程建設中基礎形式,它在整個工程中起著重要的作用,對于整個建筑起著支撐作用。樁基檢測技術對樁基工程質量和安全提供有效數據,樁基的監測數據是對建筑工程進行安全性和可靠性的評估數據。本文主要介紹了樁基檢測方法,也在一定程度上分析了某種實驗法在樁基檢測工程中的運用。通過對樁基技術話題的分析,更加體現樁基技術在建筑工程中的重要作用。提醒建筑業對于樁基檢測工作的關注,并且重視數據的準確,防止建筑工程出現質量安全問題。關注樁基技術,有效控制建筑行業的工程安全問題,促進建筑行業的穩步持續健康發展。
參考文獻:
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關鍵詞: 建筑工程 基檢測技術 評析
中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
樁基是隱蔽工程,支撐著地面上的構筑物,它是建筑物的基礎,其質量優劣直接影響到這些建筑物的安全。在樁基礎的施工過程中,樁基檢測是一個不可缺少的環節。隨著我國城鄉建設事業的迅速發展,樁基工程越來越多,因而樁基工程檢測技術也就成為一個熱門而得到廣泛重視。特別是近10 年來,檢測領域取得了長足的發展,檢測技術更加趨于成熟和先進,有關樁基工程檢測的標準、規范相繼、施行,使樁基檢測工作進一步規范化,對保證工程質量起到了良好的作用。同時,樁基檢測技術是比較全面的、系統的以及綜合的應用技術,只有根據房屋建筑的實踐情況來選擇不同的、適合的檢測方法,并且使各種方法之間能夠相互配合、補充,這樣才能夠使其在樁基的檢測過程中發揮出最大限度的作用以及意義。
一、樁基檢測技術闡述
樁基檢測是樁基礎施工過程中不可缺少的環節。樁基檢測整體上可分為直接法(主要有承載力檢測和樁身完整性檢測)和間接法(指在現場原型試驗基礎上,并綜合工程實踐經驗和一些理論假設分析,最終得出檢測項目結果的檢測方法)。其中,樁基的質量最終表現在承載力上,靜載試驗為最客觀的樁基檢測方法,但是實際應用中比較難檢查大比例質量及承載力;且存在諸如設備大、檢測周期長、成本高、無法實現無損檢測等缺陷,無法成為樁基礎質量全面檢測的手段。與靜載試驗相比,高應變動力測樁雖較輕便,檢測周期也縮短,但其抽檢僅為2%。低應變動力測樁,檢測簡便、速度快、成本低廉而不影響施工,檢測比例有一定的提高,但還是無法判別樁基的最終質量指標:承載力。由上述可見,樁基檢測技術各有其優缺點。文章將進一步分析樁基檢測技術各方法的原理及其在實際工程中的質量評價結果。
二、樁基檢測技術
1 成孔質量檢測
在樁的施工中,成孔質量的好壞直接影響到混凝土澆注后的成樁質量:樁孔的孔徑偏小則使整樁的承載能力降低;樁孔上部擴徑將導致成樁上部側阻力增大,而下部側阻力不能完全發揮;樁孔偏斜則會削弱了基樁承載力的有效發揮;樁底沉渣過厚使得有效樁長減少。因此,成孔質量檢測對于控制成樁質量尤為重要。成孔質量檢驗的內容主要包括樁孔位置、孔深、孔徑、垂直度、沉渣厚度等。
2 樁的承載力的檢測
(1) 靜荷載試驗法。靜荷載試驗法用于檢測基樁承載力靜荷載試驗法包括基樁豎向和水平承載力檢測,工程中多用到豎向靜載荷試驗。靜荷載試驗法顯著的優點是其受力條件比較接近樁基礎的實際受力狀況。靜載試驗主要適用于工程試樁的承載力檢測,對于工程樁檢測不能做破壞性試驗。其檢測精度高,相對誤差在10%范圍內。
(2) 高應變動測法。樁基高應變動檢測,就是利用重錘對樁頂進行瞬態沖擊,使樁周土產生塑性變形,在樁頭實測力和速度的時程曲線,通過應力波理論分析得到樁土體系的有關參數,揭示樁土體系在接近極限階段時的工作性能,分析樁身質量,確定樁的極限承載力。
3 樁的完整性檢測
低應變動測法基樁的低應變動測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的振動速度和加速度,利用波動理論或機械阻抗理論對記錄結果加以分析,從而達到檢驗樁基施工質量、判斷樁身完整性、預估基樁承載力等目的。
(2) 聲波透射法聲波透射法是利用超聲波在混凝土中傳播的聲學參數,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性及斷層、夾砂、蜂窩等缺陷的大小、位置。
三、樁基檢測技術實例應用分析
在某工地進行的基樁比對試驗中,共制作了6根人工挖孔混凝土灌注樁,其中1根樁進行承載力檢測,5根樁進行樁身完整性檢測。樁長6-8m,樁徑為800mm;混凝土強度等級為C25。該場地地巖土層自上而下分別為粉質粘土層、粉土層、礫砂層和強風化泥巖層。樁端持力層為強風化泥巖層。本次根據工程實踐情況,對樁基進行承載力檢測及完整性檢測。
1 樁的承載力檢測
本次基樁承載力檢測主要采用高應變檢測及靜力載荷試驗,在同1根樁首先進行高應變檢測,然后再進行靜載試驗。高應變檢測是在樁側表面,分別對稱安裝兩只變式力傳感器與兩只加速度計,此時由于錘自由下落錘擊樁頂產生的瞬時沖擊力,產生了加速度和力信號,再經樁基動測系統放大和轉換這一系列的處理環節,信號轉變為數字信號傳給微機,經由計算機軟件處理,屏幕上就會顯示出實測波形,再通過FEIPWAPC軟件對存儲在磁盤上的測試信號用進行曲線擬合分析,最終算出單樁豎向極限承載力的數值。參加這次檢測單位有20多家,所提供的檢測樁豎向極限承載力介于1470-2500kN之間,檢測結果相差太大,所以依據此次檢測結果不能判定單樁極限承載力。靜力載荷試驗反力裝置采用配重加載法。試驗方法應用慢速維持荷載法進行加載,即逐級加荷載至破壞。根據試驗結果該樁的極限承載力為2,300kN。因靜力載荷試驗相對誤差小,檢測精度高,其承載力可作為判定依據。
上述檢測結果表明,高應變檢測所得承載力是不確定的,與靜力載荷試驗所得承載力相差太大,因此只憑高應變檢測所得承載力來判定是不科學的。目前很多工程由于各種原因,只憑高應變檢測結果來判定,工程質量是得不到保證的。所以承載力檢測應以靜力載荷試驗為準,如果某些工程不具備靜力載荷試驗條件而使用高應變法檢測時,必須采用其它檢測方法與之進行綜合判定。如采用鉆芯法檢測樁的完整性及樁端持力層的性狀,用標貫或動探來檢測樁端持力層的承載力,并結合場地地質條件來進行綜合判定。
2 樁基完整性檢測
本次工程實踐中應用低應變法檢測5根樁。其檢測結果曲線如圖1。
圖1 低應變法測量結果
根據檢測結果基本上能判定出較為明顯的缺陷位置及性質,1號樁為完整樁,2號樁為斷樁,但對3號樁缺陷較小時就很難作出準確的判定,對4號樁及5號樁的缺陷是夾泥、離析還是縮徑也難作出準確的判定。再采用鉆芯法檢測發現3號樁樁底沉渣厚12cm,但在曲線上很難反應出來,4號樁為離析芯樣較直觀。因此基樁的完整性檢測應同時選用兩種或多種方法進行檢測,這樣才能作出準確的判斷,才能更有效的保建設工程的質量。
由于每種檢測方法各有所局限,所以建議在實際應用情況中,應根據安全、經濟、適用原則,對樁身質量(完整性)做出判定時同時選用兩種或多種方法進行檢測,充分利用這些方法的優點互補不足,尤其是對于那些地質條件復雜、設計等級高、施工質量變異性大的樁基,建議采用直接法進行驗證,以提高檢測結果的可靠性,使樁基檢測質量得到更全面的結果評價。
結束語
工程人員在實際檢測的過程中,為了實現對單樁承載力進行進一步的確定,可以把檢測對象、檢測目的、檢測方法的使用范圍和特點作為依據,比如靜載試驗把檢測樁基荷載與沉降的關系當作重點。想要對混凝土的強度和樁長等內容進行局部的檢測可以使用鉆孔取心的方法;檢測成孔的孔徑、孔深、垂直度和沉渣厚度屬于對成孔質量的檢測;低變位可以檢測樁身是否完整和樁身質量的好壞。所以要科學的對檢測方法進行選擇,實現多種方法有效搭配,彼此之間起到優勢互補的效果。
參考文獻
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關鍵詞:樁基;檢測技術;
1. 前言
隨著日益增多的高層建筑在城鄉中拔地而起,樁基工程也得到廣泛的應用,樁基檢測工作成為樁基工程中一個不可缺少的環節。它不僅能為工程的下道工序提供可靠的依據,而且直接影響到建筑的質量安全,因此我們應該加強對樁基工程檢測工作重視,建議采用更準確有效的樁基檢測技術對建設工程基礎施工提供科學、準確、有效的實驗數據,進而為基礎工程設計、施工提供更有力的依據。
2.樁基檢測技術
樁基檢測技術在國內經過幾十年的發展,已經取得了一系列成果,更多的則表現在正確的檢測方法和手段已得到推廣和貫徹,表現在測試人員對于各種樁 基檢測方法的合理運用和理性思維,以及各級行業主管對樁基檢測市場的正確導向與管理。當前的樁基檢測行業總體情況良好,許多高素質的科技人才都投身于樁基檢測和樁基檢測儀器研發生產行列,為該行業的發展做出了貢獻。但由于各種原因導致的各地區以及檢測單位間的專業水平差異,目前在樁基檢測管理上也存在一些不可忽略的問題。主要表現在:一些檢測人員水平低下、編寫檢測報告不規范。樁基工程屬于隱蔽工程,無論采用哪種檢測方法,都存在著一定的不足,都不能完全反映出樁基的全部特性。這就要求檢測人員應用以往的檢測經驗,根據實地的地層結構和經驗數據不斷改進檢測方法,逐漸減少檢測結果的不確定性。
3.樁基礎檢測中的問題
就現在的情況來看,建筑工程樁基礎檢測總體情況還是比較穩固的,但是因為檢測單位和地區的不同,還需在不同程度上對以下幾點的問題進行解決。
3.1 檢測單位之間的不同問題
部分專業建筑檢測單位會隨著地區經濟與技術水平等問題和差距的不同,在裝備上的配置、設備技術先進程度、設備維護程度以及設備定期檢驗等就會有所不同,技術裝備上的落后是因為這個地區的經濟條件比較落后。比如說如果樁基根本沒有大小應變檢測設備,只對其進行靜載檢測,那么就會出現檢測的時間長、比例小的現象。
3.2 檢測報告結果的精確度低、出具的報告不規范問題
?之所以不能達到國家行業檢測標準的要求,就是因為檢測報告不規范,內容缺乏具體性,由于在報告中應該出現的反映或引用的資料沒有出現,做出比較單一和含糊不清的結論,使其在建筑工程質量檢測權威部門不具有足夠的權威性和約束力。好比說在某工程的地下室鋼筋鋼套連接檢測報告中,鋼套在鋼筋的極限抗拉力的情況下被拉出,但對連接鋼筋的檢測結果合格與否的結論沒有出現在報告中。?工程的真實情況不能在未滿足規范要求的檢測數據的基礎上被很好的反映出來。比如在樁基檢測的過程中,必須具有質量良好、不通過大應變檢測也能使靜載數量減少的被抽檢的樁;沒有對單樁承臺實施100%的檢測;選擇相對比較好的部位進行結構取樣。?國家行業應檢測內容不符合執行的規范,原始記錄出現潦草并有嚴重程度的涂改現象,觀測時間不足,沒有按標準安裝基準梁,手工繪制的Q-S曲線、S-Lgt曲線的誤差大,不能準確的判斷極限承載力的標準值和基本值。?低應變法檢測對曲線的選擇不符合一致性的標準,還應注意對錘重和落距的選擇,錘擊力不足,分析時沒有選用合理的參數。
3.3 檢測缺乏規范性問題
法定檢測單位和社會第三方檢測單位是當前國內建筑工程質量檢測市場的主要部門。有些單位為了能夠很好的生存而在工程質量檢測中草率的處理一些資料數據,而造成這些行為的根本原因是工程檢測費用收取過低和激烈的市場競爭。有時施工方為了順利通過質量驗收,給檢測單位好處,從而讓檢測單位修改檢測結果,如:在工程中將規定的三類樁用二類樁來代替,從而威脅到了基礎工程的質量。
4.建筑基礎工程的檢測方案
建筑基礎工程比較常用的一種基樁形式就是灌注樁,這種方法的好處有:?能將上部結構的荷載傳遞到深層相對穩固的土層或巖層上;?使基礎和建筑物的沉降以及不均勻沉降降低。灌注樁的施工由成孔和成樁兩部分組成,所以對樁基的檢測就由原來的變為了成孔質量檢測和成樁質量檢測兩部分。對成樁質量檢測進一步劃分可分為承載力檢測和檢測樁身的質量(也就是樁的完整性)。
4 .1 對成孔的質量進行檢測
成孔質量的好壞在灌注樁的施工過程中,對混凝土澆注后的成樁質量具有直接的影響:成樁的側摩阻力、樁尖端的承載力以及整樁的承載力會隨著樁孔孔徑的減小而有所減小或降低;成樁上部的側阻力會因為樁孔上部擴徑而增大,導致下部側阻力不能得到很好的發揮,與此同時增加了單樁混凝土的澆注量,使相應的費用增高;所以為了很好的控制成樁的質量,灌注樁在混凝土澆注前,一定要檢測成孔的質量。樁孔位置、孔深、孔徑、垂直度、沉渣厚度和泥漿指標都屬于成孔質量檢測的內容。
4 .1.1樁位偏差檢查:樁位偏差,即實際成樁位置偏離設計位置的差值。施工中由于各種因素的影響,如測量放線誤差、護身埋設時的偏差、鉆機對位不正、鉆孔時孔斜造成的偏差、鋼筋籠下放時的偏差等,都會造成樁位偏離設計位置。因此,要保證樁位的正確性,首先在施工中就應將每一個環節的偏差控制在最小范圍內。樁位應在基樁施工前按設計樁位平面圖放樣樁的中心位置,施工后對全部樁位進行復測,然后測量該點偏移設計樁位的距離,并按坐標位置分別標在樁位復測平面圖上。測量儀器選用精密經緯儀或紅外測距儀。
4 .1.2樁孔徑、垂直度檢測:樁孔徑、垂直度檢測的方法大致分為:簡易法檢測,傘形孔徑儀檢測,聲波法檢測。工程技術人員在多年的灌注樁施工、檢測中,研究總結出了一些簡易的孔徑、垂直度的檢測方法和手段,它們適合于在沒有專用孔徑、垂直度儀條件下的成孔質量檢測。
4 .1.3孔底沉渣厚度檢測:鉆孔灌注樁在成孔過程中,采用循環泥漿液清洗孔底、護壁和將鉆渣攜帶回到地面。泥漿液攜帶鉆渣的能力與其粘度、膠體率、含砂量等指標有關。樁孔成孔后總有一部分鉆渣未帶上地面而沉淀于孔底,成孔后至灌注混凝土的間隙過長以及可能產生的孔壁坍塌等也會造成孔底沉淀。因此樁孔在灌注混凝土之前必須對沉渣厚度進行檢測,目前測量沉渣厚度的方法大致有測錘法、電阻率法、電容法、聲波法等。下面以聲波法為例進行簡單介紹。
聲波法:就是測頭向樁底發射聲波,當聲波遇到沉渣表面時,一部分聲波被反射回來被測頭接收,另一部分聲波穿過沉渣繼續向孔底傳播,當遇到孔底持力層原狀土后,聲波再次被反射回來。測頭從發射到接收到第一次反射波的相隔時間為t1,測頭從發射到接收到第二反射波的相隔時間為t2,那么沉渣厚度為:
H=(t2-t1)c/2
其中:H——沉渣厚度,m;C——沉渣聲波波速,m/s。
4 .2 對樁的承載力進行檢測
靜荷載試驗法、高應變動測樁法、靜動法及鉆孔取芯法是當前國內檢測樁的承載力的主要方法。廣州地區最為常用的檢測方法屬靜載試驗和鉆孔取芯法。靜載試驗樁基靜載試驗就是將豎向壓力、豎向上拔力或水平推力逐漸地施加于樁頂,對樁頂隨時間產生的沉降、上拔位移或者水平位移進行仔細的觀測,達到確定相應的單樁豎向抗壓承載力、單樁豎向抗拔承載力、單樁水平承載力的目的的試驗方法。它具有以下優缺點:①進一步的確定單樁極限承載力的直觀性和可靠性;②能成為動測結果是否準確的判定依據;③延長試驗所需的時間;④使費用增加;⑤使抽檢數量具有局限性;⑥現場的環境對其影響較大;⑦很難作業于深基坑內。鉆孔取芯法是直接從樁身鉆取混凝土芯樣和鉆取一定深度的樁底巖土層芯樣進行狀態和強度檢驗的半破損現場檢測方法。其優點是檢測結果(如樁身混凝土強度、樁長、樁底沉渣厚度、樁底巖土層性狀等)是直接測試得到的,可靠性及準確性高;其缺點是存在一定的檢測盲區。
4 .3樁的完整性檢測
目前,用于樁身的完整性檢測方法主要有:低應變動力試樁法、聲波透射法、鉆孔取芯法等。
低應變法。低應變法是指采用低能量瞬態或穩態激振方式在樁頂激振,實測樁頂部的速度時程曲線或速度導納曲線,通過波動理論分析或頻域分析,對樁的完整性進行判定的方法。機械阻抗法就是低應變法的一種:在基樁檢測中,機械阻抗法是通過測定施加于基樁的激勵信號和樁在該激勵下產生的動態響應來識別樁的動力特性。由于樁的動力特性與樁身完整性和樁—土體系相互作用的特性密切相關,通過對樁的動態特性的分析計算,可估計樁身混凝土的缺陷類型及其在樁身中的部位。具有現場測試簡便、快捷、抽檢面廣、經濟實用的優勢。缺點是利用波形特征判別樁身缺陷存在多解,只做定性不做定量判斷,而且不同樁身缺陷往往難以區分,通常要求檢測人員具有豐富的實踐經驗。聲波透射法是基樁成孔后,灌注混凝土之前,在樁內預埋若干根聲測管作為聲波發射和接收換能器的通道。檢測時,用聲波檢測儀沿樁的縱軸方向以一定的間距逐點檢測聲波穿過樁身各橫截面的聲學參數,然后對這些檢測數據進行處理、分析和判斷,確定樁身混凝土缺陷的位置、范圍、程度,從而推斷樁身混凝土的樁身完整性。其優點是檢測結果能直觀反映樁身缺陷的位置,大小及嚴重程度等方面的信息,其缺點是在一定范圍的測試盲區,不能準確測出樁身整個斷面是否有缺陷等。
4 .4檢測方法的選擇
樁基礎質量檢測方法的選擇主要考慮設計方法、施工工藝和使用條件的不同,為此,選取合適的檢測方法尤為重要。?鉆孔灌注樁:采用高應變法檢測比較有效,如果條件允許,可進一步采用靜載試驗或鉆芯法進行驗校。對于大直徑鉆孔灌注樁,可采用鉆芯法配合低應變波或聲波透射法檢測。?沉管灌注樁:采用低應變法檢測樁身完整性十分有效,同時使用靜載試驗檢測單樁承載力,沖擊力能滿足要求的話,可采用高應變法同時檢測其完整性和承載力情況。?打入式預制樁:高應變法和靜載試驗進行預制樁檢測比較適合,低應變法和聲波透射法不宜選取。
5.結束語
綜上所述:隨著高層建筑的快速發展,工程樁基礎工程越來越多,樁基作為建筑物的隱蔽工程,支撐著地面上的構筑物,是建筑物的基礎,其質量優劣將直接影響到建筑物的安全?;炷凉嘧队捎谄涑蓸顿|量受地質條件、成樁工藝、機械設備、施工人員、管理水平等諸多因素的影響,較易產生夾泥、斷裂、縮頸、混凝土離析、樁底沉渣較厚及樁頂混凝土密實度較差等質量缺陷,危及主體結構的正常使用與安全,甚至引發工程質量事故,加上是隱蔽工程,因此加強對樁基礎質量的現場檢測十分必要。為此國家近年來先后出臺了《建筑基樁檢測規范》(JGJ106-2003)和《公路工程基樁動測技術規程》(JTG/TF81-01-2004),廣東省也出臺了《建筑地基基礎檢測元規范》(DBJ 15-60-2008)。進一步明確要求規范基樁工程的現場質量檢測工作。針對具體工程,利用成孔質量檢測、靜載試驗檢測、低應變動力檢測、鉆孔取芯法檢測和高應變動力檢測等技術對建設工程的基樁進行了檢測,進而對樁基質量做出評價,以確保建設工程的質量。
建筑工程的發展在我國城鄉建設中占據主導地位,所以樁基工程成為了一個熱門并在建筑中被廣泛使用。樁基是建筑物的基礎,其質量直接影響到建筑物的質量,但樁基工程質量控制的難度比較大,且具有專業性、隱蔽行的特點,因而樁基的檢測工作顯得尤為重要且被高度重視。樁基評定是一項全面、系統、綜合的評價,只有將檢測結果與建筑物安全等級、抗震設防等級、地質條件、基礎形式、建筑規模、設計要求充分結合起來,全面系統地開展綜合分析,才能把好工程質量檢驗關,做出準確可靠的評定。隨著社會的發展,我國綜合國力的不斷提高,全民的質量意識的不斷增強,通過我們的努力樁基檢測技術將會更加先進,更加規范和成熟。
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關鍵詞:建筑工程;檢測技術;發展特點
中圖分類號:TU7文獻標志碼:A文章編號:2095-2945(2018)06-0057-02
工程檢測在建筑工程中的重要行主要體現在提高工程質量和保障施工安全兩個方面,與此同時其還能夠保障相關監督工作落實到位。近年來,我國建筑行業發展速度不斷加快,大量的新型材料被應用與建筑工程中,在此基礎上,工程檢測技術的發展進程不斷加快,目前我國工程檢測技術種類十分豐富。而所謂的工程檢測技術其存在的主要目的是利用相關手段來對工程的施工質量進行測試,并為工程建設提供可靠的技術依據?;诖丝梢钥闯?,工程檢測技術的發展水平也在一定程度上影響著建筑行業工程的發展水平。
1研究現狀
伴隨著我國建筑工程行業的迅猛發展,工程檢測技術隨之日益豐富化、創新化,檢測技術水平不斷提升。我國學術界對于建筑工程檢測技術的發展進行了諸多研究,且研究碩果累累。解國梁、申向東等人(2011年)在文章《紅外熱像技術及其在建筑工程無損檢測中的應用》中著重分析了紅外熱像技術的應用原理,指出物體表面發熱率、大氣的吸收、背景的輻射都會對紅外熱像測試精度產生一定程度的影響,在此基礎上,從建筑節能是否達標、外墻飾面磚粘結質量是否良好、屋面、墻體是否有滲漏、受潮現象,混凝土表面是否存在缺陷等方面探討了紅外熱像檢測技術的具體應用。何忠華(2012年)在論文《淺談樁基檢測技術在建筑工程中的應用》中認為樁基工程是建筑工程的基礎,直接關系到建筑工程質量,對樁基檢測是控制建筑工程質量的重要手段,并提出樁基低應變、樁基高應變、單樁復合地基靜荷載三種樁基檢測技術,最后基于其多年在工程現場檢測中的經驗對樁基檢測做出了詳細總結,他指出,在樁身抗阻多變時,以低應變樁基檢測技術對樁身完整性進行檢測局限性較大,很難對樁身進行全面測量,檢測結果的準確性有待考量。并提出高應變在獲取相關參數后,可精準檢測出樁基單樁載荷能力,該方法是樁基檢測中最為快捷有效的方法。通過對我國建筑工程檢測具體案例的分析,筆者了解到近年來,在我國建筑工程檢測中應用最廣泛的當屬無損檢測技術。例如,張亞峰(2014年)在《無損檢測技術在既有建筑工程中的應用》一文中,分別論述混凝土強度無損檢測與鋼結構無損檢測,其中混凝土檢測主要利用聲波法、回彈法、探地雷達法、綜合法四種檢測方法;鋼結構檢測主要利用磁粉、滲透、超聲波三種方法進行檢測。最后提出,為進一步提升無損檢測精度,可建立更為完善的檢測體系,加強檢測過程的全程監控。另外,擴大檢測范圍與內容,實現對建筑結構的綜合檢測,從而有效確保的建筑結構的安全性與可靠性。
近年來,我國學者在建筑工程檢測上進行了多方位的理論研究與實踐探索,但伴隨著建筑工程行業的飛速發展,建筑工程檢測仍需不斷完善。本文在分析當前建筑工程檢測特點出發,分析其常用檢測技術,提出建筑工程檢測的未來發展趨勢。
2我國建筑工程檢測技術現狀
工程檢測主要有檢測工程建設中材料、施工質量以及工程使用功能的水平等內容,隨著檢測技術在建筑行業中的不斷應用和革新,我國建筑檢測技術發展速度加快,檢測技術種類不斷增加,但是這些檢測技術在應用過程中都或多或少的存在一些問題。而導致這一現象的主要原因在于我國建筑檢測工作中并沒有建立一個相對完善統一的檢測標準來規范檢測工作,這對于檢測技術的發展而言是一大阻礙。目前,建筑檢測技術中無損檢測技術的應用可以說是檢測行業中最新的突破,隨著無損檢測技術應用范圍的不斷擴大,其逐漸成為了檢測行業未來發展的主要趨勢。但是現有的技術并不能完全滿足建筑工程發展的需求,還需要對相關技術進行完善和發展。例如,在實踐過程中,對工程檢測技術中存在的問題進行深入的分析,并提出針對性的改善措施。總而言之,我國工程檢測技術雖然得到了一定的發展,但是其依然存在一定的不足之處,例如缺失相關的法律法規,需要對這方面的問題進行及時的完善。
3建筑工程檢測技術發展特點和發展中存在的問題
(1)相比其他國家,我國建筑工程發展的時間比較晚,為了對建筑質量進行更好地評定我國制定了一系列的質量評定規定、施工結構驗收、設計規范等標準,然而并沒有從原則方面對規范的方法和原則進行規范。(2)目前在工程中最常見的檢測方法主要有破損檢測、微破損檢測以及非破損檢測等。其中非破損檢測在對檢測系數進行判定時并不會對建筑結構產生破壞,且使用方便。其中,利用紅外線像技術來檢測混凝土的強度,用磁效應來測量鋼筋位置和直徑。非破損檢測技術能夠保有建筑原有的結構,應用十分方便,精確度較高,但是由于使用量大,因此會增加工程的成本。而另外兩種方法——微破損檢測以及非破損檢測都會對建筑結構產生一定的破壞,在此基礎上它們才能完成檢測估計。微破損法在對工程混凝土強度進行檢測時,一般采用鉆芯法和拉拔法來進行檢測;而破壞性檢測則是對建筑結構的破壞更大,如果想要不破壞建筑達到檢測的目的,就需要對建筑工程進行綜合性試驗,以試驗結果來對檢測值進行判定。通常情況下這兩種方法會用于局部建筑檢測中,這樣能夠減少資源的浪費。然而這兩種方法不僅會破壞建筑結構,同時檢測不全面,且由于取樣較少,因此精確度也無法與非破損檢測法相比。當然隨著我國科學技術水平的不斷提高,相關檢測技術的檢測水平也有了明顯的提高。(3)就目前我國檢測技術發展的現狀來看,其中存在的許多的問題,例如檢測結構的準確性低,檢測工程缺乏相對統一的規范,檢測技術研究不深入等。除此之外,檢測人員和檢測技術管理方面同樣存在一定的缺陷,例如檢測設備標準不統一,建筑工程檢測中的設備質量無法得到保障等。這些問題的存在會給建筑工程的檢測帶來負面的影響。例如檢測過程中使用不合格的檢測設備會對檢測結果有著直接的影響,導致檢測結構出現誤差。隨著科學技術的發展,無損檢測技術開始廣泛應用于過程檢測技術中,這種技術不僅能夠提高檢測的精確度,同時還能將對建筑結構的破壞降至最低。
4建筑工程的主要檢測方法
(1)紅外熱像技術。該方法主要依靠紅外輻射來提高溫度使得分子進行運動,分子運動輻射紅外線,倘若被檢測對象內部有缺陷或破損,會影響熱傳導。進而影響被檢測對象表面溫度分布,而借助紅外檢測設備則可準確定位被檢測對象的缺陷所在。當前工程檢測中常用的為檢測設備為紅外熱像檢測儀。一般情況下紅外熱像技術用于檢測建筑物的墻體、墻面以及屋頂等地方施工質量。(2)超聲波技術。一般情況下,在檢測建筑工程中巖石抗壓性時會使用該種技術,以此判斷巖石的性質,當然檢測路面也可以使用超過聲波技術來對路面損壞的情況進行了解。在檢測路面過程中,要將傳感器安裝在需要檢測的位置,利用超聲波算出波速,以此來對檢測材料的彈性和抗壓程度等情況進行判定。(3)頻譜分析技術。該種技術主要是通過頻率來進行檢測。例如在檢測路面時,會對路面施加垂直力,并讓頻率在路面上擴散,通過調整錘頭和錘重量的方法來獲取頻率信號,通過不同部位傳感器上的數據和相關進行來計算出介質的力學參數。(4)路用雷達檢測技術。在公路檢測、管線檢測以及水庫檢測時常常會用到路用雷達檢測技術,其主要的工作原理為在檢測時將電磁波發送到低下,通過電磁波遇到介質所反饋的信息可以了解相關的數據,如位置和結構等信息。路用雷達檢測技術在工程檢測中常常會在地面工程檢測中使用。
5建筑工程檢測技術的發展前景
隨著我國科學技術水平的不斷提高,我國檢測技術的種類逐漸豐富,其中無損檢測技術是其中主要的發展趨勢,其使用范圍不斷擴大。無損檢測技術之所以能夠受到廣泛的歡迎,是因為無損檢測技術既不會對建筑結構產生破壞,同時還能應用于各種工程建筑中,應用范圍十分廣泛。目前,我國對無損檢測技術的研究還在繼續,也在一定程度上推動了無損檢測技術的發展。在研究的過程中,理論和實際相結合的科學研究可以更好地推動無損檢測技術的發展,并且隨著網絡技術的發展,也為無損檢測技術的發展和推廣提供了一定的條件,但是無損檢測技術在不斷發展的同時一些問題也開始逐漸顯現出來。隨著無損檢測技術的發展,相關的檢測設備為了滿足該技術的使用要求,相關企業需要投入大量的資金購買相關的檢測設備。同時為了確保工程檢測的質量,相關的標準和規范也需要進一步完善,以此來提高檢測的整體水平。最后,檢測人員是否履行自身的監督職責對于工程檢測質量而言,有著十分重要的意義,因此企業在不斷提高自身檢測水平的同時,還需不斷培養相關檢測人員的整體水平,確保相關工作落實到位,從根本上保障建筑工程的整體質量。
關鍵詞:建筑工程;樁基礎;檢測;問題;對策
中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:
1、當前樁基檢測工作中存在的問題
1.1 檢測單位的硬件設備參差不齊
有少數單位的辦公場所擁擠破舊,沒有檔案存放地點。在技術裝備上,有的單位靜載試驗的裝備能力已達3000多噸,低應變和高應變均采用進口先進設備;而有些較差的單位,甚至連計量器都不能進行定期標定。
1.2 檢測單位的內部管理較為混亂
一些單位缺乏法律意識和責任意識,內部沒有建立相互制約的監督機制。即使有了相關的制度,但缺乏制約力度,也是形同虛設。崗位管理上存在著持證人員變動大,崗位人員不到位,有無證人員在場開展檢測工作等問題。檔案管理上,一些單位沒有檔案存放設施、地點和管理人員;資料雜亂、混裝,沒有按照“一個工程一份檔案”的要求裝訂成冊。
1.3 檢測的市場行為不規范
由于檢測市場不規范,片面壓價,一些單位在檢測工程中,現場數據采集不認真,數據資料處理草率,甚至冒用檢測人員或技術負責人簽名;有個別單位還出現出賣資質或與不具備檢測能力的單,個人聯營,或將蓋好章的空白檢測報告交給無資質方使用的現象;一些地區搞地方保護主義,壟斷經營,阻止外地檢測隊伍的進入,妨礙了技術進步和檢測質量。
1.4 檢測成果不夠精確
應反映或引用的資料不全,數據不準,結論簡單或結論含糊;靜載試驗的內容與執行的規范不符,原始記錄潦草且涂改嚴重,觀測時間不充分,基準梁安置不標準,長度不夠, Q-s曲線、s-Lgt曲線采用手工繪制,誤差大,極限承載力標準值、基本值判斷不準;低應變檢測采集的曲線一致性差,有的注意錘重、落距的選擇,錘擊力不夠,分析時選用的參數不合理或過于簡單、不全;一些單位沒有編制相關的檢測方案或檢測方案過于簡單、不能對整個檢測過程起到指導作用。當然,也可能同一個業主同時屬于幾類不同類型的業主,這時可以根據具體情況進行分析。
2、建筑工程基樁檢測的關鍵技術
2.1 靜力試樁檢測技術
在目前情況下,在對樁基的承載力檢測中,靜力試樁技術是最為可靠的評估標準,是其他樁基檢測技術所無法全部替代的。靜力試樁技術的優勢十分明顯,它能夠直觀的給出檢測的結果,檢測過程安全可靠,其科學性依據是其最大的優點所在。因此,在建筑工程樁基檢測中得到了廣泛的應用,也取得了良好的使用效果。靜力試樁技術主要應用于對基樁承載力的檢測,主要涉及到基樁豎向檢測與水平承載力檢測兩種,在建筑工程中,豎向靜載荷檢測的應用頻率略高。這是因為,靜力試樁技術的受力條件更加接近樁基礎的實際受力情況,并且不會對建筑工程的樁基產生破壞性的影響,檢測精度也相對高,相對誤差處在可以接受的范圍之內。
2.2 鉆芯檢測技術
該技術的實施要借助于鉆孔機進行,鉆孔機往往要攜帶十毫米的內徑鉆頭。其工作原理是:首先對被檢測的樁基通過抽芯的方式進行取樣,完后以所取出的芯樣為基礎,對樁基的基本情況——包括樁基的長度,樁基的局部缺陷,混凝土的硬度和強度以及樁底的沉渣厚度和持力層的實際情況等——做出進一步分析與判斷。通過該技術的運用,能夠對灌注樁的樁長和樁身混凝土強度以及樁底沉渣厚度進行有效的檢測,并能夠對樁端的巖土性狀做出準確的判別,并能夠因此得到基樁混凝土的質量等級。
2.3 低應變檢測技術
低應變技術一般應用于鋼筋混凝土灌注樁方面以及預應力混凝土樁等,其優點十分明顯,通過該技術對樁基質量進行測試時,對設備的要求相對較低,檢測的速度也會更快,還會節省一定的成本低。該項技術的工作原理是:首先要在樁頂面施加低能量的瞬態或者穩態激振,目的在于樁能夠在相應的彈性范圍內完成彈性振動;然后,將因此產生的應力波向縱向進行傳播,最后,通過波動運力與振動理論,對樁身的完整性做出客觀的評價。這一技術的作用是十分明顯的,目的在于對基樁的完整性進行普遍的查找,并以此判定樁身的缺陷程度、位置和能夠進行彌補的措施等。
2.4 高應變檢測技術
高應變檢測技術是以打入式預制樁為基礎逐步的發展起來的,到現在為止,試打樁與打樁監控已經成為其基本的功能。該技術的主要功能在于對單樁豎向抗壓承載力進行判斷,看其能夠滿足設計的需要。與低應變檢測技術相比,它也存在著一定的明顯的優勢。比如,除了使用過程相對簡便、方便快捷外,在檢測的有效深度方面明顯優于低應變技術,尤其在判定樁身水平整合型縫隙以及預制樁接頭等缺陷時,高應變技術會對“缺陷”能夠產生的影響最初準確的判別,能夠得出缺陷程度在多大程度上影響豎向抗壓承載力的信息。
2.5 聲波透射檢測技術
該項樁基質量檢測技術的工作原理在于:首先要在樁內預埋縱向聲測管道,并把超聲脈沖發射與接收探頭放到聲測管中,在管中要添加足夠量的清水,使其起到耦合的作用,然后,通過儀器發出周期性的電脈沖,并經由發射探頭進行發射,在穿透混凝土之后由接收探頭接收,并進一步的將其轉換成電信號,最后通過數據處理系統將接收到的信號參數進行綜合判斷與分析,從而得出混凝土各種內部缺陷的性質、大小、位置等信息和關鍵指標。
2.6 動力試樁檢測技術
該技術的出現是以應力波理論和振動理論為基礎的。在具體的建筑工程樁基質量檢測的過程中,其特點和優勢是十分明顯的。例如:檢測設備相對輕便,在檢測的過程中由于不同環節之間的吻合度較高,檢測過程更加快速,所產生的費用也相對較低;在檢測的過程中,如果使用低能量時的瞬間或者穩定狀態激振,將會使得樁基在相應的彈性范圍內出現低幅的振動趨勢。
3、提升建筑工程樁基檢測對策
3.1 提高檢測人員的業務水平,促進建筑行業健康發展
人是建筑工程領域中的第一要素,因此提高建筑工程檢測從業人員的技能和綜合素質就顯得極為必要。為此,需要對上崗的檢測人員進行定期或者不定期的技能培訓和職業道德教育,尤其要對相關的負責人進行相關的法律法規知識的普及和相關文件的學習工作,只要這樣,才能全面的提升建筑施工企業的質量意識,使其出具的報告更加準確和客觀,分析和判斷的結果更加符合客觀實際。此外,還應該通過現代化的技術手段使樁基質量檢測工作時時處于能夠被監控的范圍之內。
3.2 通過規范管理約束樁基檢測
在建筑施工的過程中,任何一個環節都應該注重管理工作的重要性,要加強其規范化建設,以《樁基檢測工作手冊》等相關的操作規程為依據,積極有效的開展業務工作,及時準確的對現場測量情況進行登記和記錄,全面的反映樁基檢測單位的工作實際,實現動態的管理。在這一過程中,要對其專業水平與道德素質相對較低的檢測單位進行必要的約束和業務限制,使樁基檢測行業的健康發展得到保障。
3.3 構建行之有效的監管管理機制
為了提升建筑工程的質量,首先需要以《建設工程質量管理條例》的有關精神和具體要求為依據,全面的構建和完善建筑工程檢測的相關制度,尤其要對樁基質量檢測組織與樁基檢測工作的管理加以重視。此外,還需要最大限度的完善建筑工程與樁基質量檢測相關的法律法規。在政府方面,要建立行政主管部門的監督體系,強化對樁基質量的檢測監督與管理,在一些特殊的環節或者對樁基質量要求較高的環節,要體現強制性的執行力度。此外,應該號召和約束建筑工程施工單位,使其能夠按照國家現行的規范、規程對樁基進行質量檢測,只有達到驗收的便準,才準其進行后續的施工。
結束語
綜上所述,在樁基工程廣泛應用的今天,樁基檢測工作成為樁基工程中一個不可缺少的環節。加強對樁基工程檢測工作重視,采用更準確有效的樁基檢測技術對建設工程基礎施工提供科學、準確、有效的實驗數據,進而為基礎工程設計、施工提供更有力的依據。
參考文獻