樁基檢測技術在某泵站基礎工程中的應用探討

邱坤華 王海軍 張振憲

(1.安徽省水利水電勘測設計院勘測分院工程質量檢測所 安徽蚌埠 233000) (2.中冶京唐第一建設有限公司 河北唐山 063000)

樁基檢測技術在某泵站基礎工程中的應用探討

邱坤華1王海軍2張振憲2

(1.安徽省水利水電勘測設計院勘測分院工程質量檢測所 安徽蚌埠 233000) (2.中冶京唐第一建設有限公司 河北唐山 063000)

本文簡要介紹了常用幾種樁基檢測技術,針對具體工程,利用成孔質量檢測、靜載試驗、低應變法檢測及高應變法檢測等技術對該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。

樁基檢測 靜載試驗 低應變法檢測 高應變法檢測

1 引言

樁基是建筑物的基礎,其質量好壞直接影響到上部結構的安全。在樁基礎的施工過程中,樁基檢測是一個必不可缺的環節。近年來樁基礎在工民建、水利、鐵路、港口等建設中廣泛使用,隨著國家對工程質量要求的提高,基樁檢測技術將發揮越來越重要的作用。

2 樁成孔質量

樁在施工中,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、垂直度及沉渣厚度等。

3 樁基檢測技術

(1)靜荷載試驗法:用于檢測基樁承載力,靜載試驗法包括基樁豎向(抗壓及抗拔)及水平承載力檢測,工程中多用到豎向抗壓靜載荷試驗。樁豎向抗壓靜荷載試驗法顯著的優點是其試驗結果比較接近樁基礎的實際受力狀況,主要適用于工程樁的承載力檢測,且又不能做破壞性試驗。其檢測精度高,相對誤差較小。

(2)高應變檢測法: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)樁完整性檢測:①低應變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。②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。

4 樁基檢測技術在工程上的應用

某水利工程大型泵站泵房,其基礎采用鋼筋混凝土灌注樁。經地質勘探,場地地基根據其工程特性的差異,自上而下分為四層,分述如下:①層重粉質壤土;②層中粉質壤土;③層細砂;④層花崗巖全風化層,多夾有灰白色小礫?；鶚对O計參數要求如下:樁徑為φ800mm,樁長為16～20m,工程樁總數為120根;單樁承載力特征值3500kN;混凝土強度等級C25;樁端持力層為花崗巖全風化層。

本次工程實踐中針對場地環境和地質條件,主要采用了如下幾種檢測手段:①成孔質量檢測,檢測數量28個;②試樁載荷試驗,檢測試樁數量3根;③高應變法檢測,檢測數量12根;④低應變法檢測,檢測數量45根。

4.1 成孔質量檢測

對孔深、孔徑、孔斜及沉渣厚度進行了檢測,結果:設計孔深介于16.45～21.05m,實測孔深介于16.60～21.10m,所有檢測樁均大于設計要求孔深。實測孔徑介于800～870mm。實測垂直度0.28～0.98%,均小于1%。實測孔底沉渣厚度介于50～130mm,均小于150mm。綜合以上數據統計分析,本次樁孔成孔質量檢測的孔深、孔徑、孔斜、沉渣厚度4項指標均能夠達到規范要求。

4.2 靜載試驗檢測

根據設計要求,隨機抽取3根樁分別進行單樁豎向靜載試驗。檢測方法如下:單樁豎向抗壓靜載試驗,采用錨樁反力裝置與配重聯合加載法,即在試驗樁樁頂放置千斤頂,再放主梁、次梁,次梁連接8根錨樁,同時在次梁之上堆放鋼錠作為配重。對樁的加載方式采用慢速維持荷載法,預計加荷為設計荷載的2倍即7000kN,分10級,每級荷載增量均為700kN。檢測結果3根樁的最大荷載7000kN,最終沉降量在12.15～15.71mm,均小于規范要求的總沉降量小于40mm,且P-s曲線均為緩變形,走勢良好;s-lgt曲線在設計荷載范圍內均呈近直線變化,無陡降現象,說明3根靜試樁均未達到極限工作狀態。3根靜試樁承載力滿足設計要求。

4.3 低應變法檢測

低應變法適用于檢測混凝土樁的樁身完整性,判斷樁身缺陷的程度及位置,并要求根據樁身完整性檢測結果,判定每根樁的樁身完整性類別。本次隨機抽取了45根工程樁進行了低應變法測試,檢測結果:I類樁41根(樁身完整)滿足設計要求;II類樁4根(樁身基本完整),均屬孔底向上 1.53～3.57m段的③層細砂層段擴徑,滿足設計要求。

4.4 高應變法檢測

隨機抽取12根工程樁進行了高應變法測試。檢測結果:所檢測的12根樁的單樁豎向極限承載力統計值在7808～8285kN之間,單樁豎向極限承載力平均值為8008kN,故根據本次高應變檢測結果綜合判定單樁承載力特征值為4004kN,滿足設計3500kN的要求。

5 小結

利用成孔質量檢測、靜載試驗、低應變法檢測和高應變法檢測等技術對某大型泵站泵房工程的基樁進行了檢測,了解被測樁的樁身完整性和樁身混凝土質量,并判斷樁端支承強弱,進而對樁基質量做出評價,以確保建設工程的質量。

2009年12月18日)