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日期:2019-09-11编辑作者:人才管理

桩基高应变检测桩顶施工?以下中国本网带来关于桩基高应变检测桩顶施工如何正确认识,相关内容供以参考。

一说到基桩检测,相关建筑人士还是比较陌生的,什么是基桩检测?基桩质量检测的内容是什么?以下是中国本网为建筑人士基桩检测基本内容,具体内容如下:

将桩假定为刚体模型,运用能量守恒定理、Newton刚体碰撞理论建立起贯入度与单桩极限承载力的关系——动力打桩公式。动力打桩公式在打入式预制桩施工中的应用已有近百年历史,可以说,动力试桩技术的发展始于动力打桩公式。

本网小编通过本网站建筑知识专栏的知识整理,基桩检测基本概况如下:

1931年有人意识到打桩问题是一个波传播问题,将桩假定为土中的一维弹性杆件引入波动方程,研究了杆件内应力波的传播,但是数学求解复杂,无法用于解决工程实际。1950年A.Smith对锤一桩土体提出了一系列质块、弹簧和阻尼组成的离散化计算模型并用差分和电子计算机进行迭代计算,求得了精确的数值解,1960年发表了《打桩分析的波动方程法》这一著名论文。该文建立了目前高应变动力检测数值计算方法的雏形,为应力波理论在桩基工程中的应用奠定了基础。

基桩检测基本概况:

美国G.G.Goble等在1970年发表了“关于桩承载力的动测研究”一文,1975年发表了“根据动测确定桩的承载力”研究报告,70年代中后期,美国PDI(PileDynamics,Inc.)根据波动方程半经验解析解原理,开始生产以PDA(PileDrivingAnalyzer)打桩分析仪为名的高应变动力试桩专用仪器,通过量测桩顶应变和加速度转换来的力与速度时域波形,对桩的极限承载力、桩身质量、锤击能量、锤和垫的性能等作实时分析;其后又把桩作为连续模型,采用波动方程程序(CasePileWave-equationAnalysisProgram/Continuousmodel,简称CAPWAPC程序)对桩侧摩阻分布、端阻和桩身缺陷进行实测波形的拟合法分析。荷兰、法国等也研制出了自己的桩基动测设备和相应分析程序,其中荷兰国家应用科学研究院(DutchOrganizationforAppliedScientificResearch,TNO)开发的TNOWAVE在国际上也有广泛应用。

桩基础是历史悠久、应用广泛的一种基础型式,经过从古到今的发展,随着桩基础应用领域的扩宽,机械设备和施工技术不断得到改进与发展,产生了各种新桩型和新工法,为桩在复杂地质条件和环境条件下的应用注入了勃勃生机。今天,桩基础已成为高层建筑、大型桥梁、深水码头和海上石油平台等采用的主要基础型式,而且随着工程的需要,人们在桩的施工技术、桩型的开发应用和设计理论方面又不断研究探索,使桩基技术得到蓬勃发展,而桩基质量检测就成了关系人们生产生活的必不可少的内容。

1978年国内开始对高应变动测技术进行尝试,如南京工学院等单位在渤海12号平台进行的钢管桩动力测试、甘肃省建筑科学研究所与上海铁道学院合作研制我国第一台打桩分析仪。1986年底引进美国PDA打桩分析仪。20世纪90年代中期,建工行业标准《基桩高应变动力检测规程》(JGJ106-1997)的颁布,标志着基桩高应变动测技术发展进入了相对成熟期。

基桩质量检测内容:

高应变动力试桩技术是一种综合性很强的技术,它要求分析者能兼备桩基工程、土力学、振动力学、岩土经验以及有限元和电子学方面的基础。既不能神化高应变动力试桩的作用、不顾对比条件的不同而高谈动静对比的准确性,也不能误解高应变方法的作用、认为其“垃圾进,垃圾出”,一无是处。应该从严肃的角度出发,在有效动静对比资料的基础上,消除或基本消除低层次和中层次的误差,摸索尽可能减少高层次误差的方法,以便更好地应用和发展高应变动力试桩技术。

基桩的承载力和完整性检测是基桩质量检测中的两项重要内容,按其完成设计与施工质量验收规范所规定的具体检测项目的方式,常用的检测办法主要包括:直接法、半直接法、间接法等相关内容,其中半直接法的内容如下:

高应变检测技术是从打入式预制桩发展起来的,试打桩和打桩监控属于其特有的功能,是静载试验无法做到的。由于预制桩截面恒定、材质均匀,可以直接通过桩顶附近的应力波测量,准确地测得桩身最大压应力、桩身完整性系数和桩锤传递给桩的能量,进而控制打桩过程的桩身应力和减少打桩破损率,为合理选择沉桩设备参数和确定桩端持力层以及停锤标准提供依据。因此,对锤击预制桩进行打桩过程动力监测,是高应变法的一个独特优势,它为锤击预制桩的信息化施工提供了一个较为理想的监控手段。目前在水上、陆地软土地区超长桩沉桩施工中应用得较为普遍。

二、半直接法:是指在现场原型试验基础上,同时基于一些理论假设和工程实践经验并加以综合分析才能最终获得检测项目结果的检测方法。主要包括以下三种:

高应变不宜单独用于工程桩验收,不能完全代替静载试验而作为确定单桩竖向极限承载力的设计依据。目前,高应变有滥用、误用的趋势,不注意适用条件,更不重视动静对比验证。

①低应变法。在桩顶面实施低能量的瞬态或稳态激振,使桩在弹性范围内做弹性振动,并由此产生应力波的纵向传播,同时利用波动和振动理论对桩身的完整性做出评价的一种检测方法,主要包括反射波法、机械阻抗法、水电效应法等等,其中反射波法物理意义明确、测试设备轻便简单、检测速度快、成本低,是基桩质量(完整性)普查的良好手段。

对于发达国家,静动法目前是主流。该方法始于20世纪80年代末,从减少波传播效应、提高承载力检测结果可靠性角度上讲,是对波动方程法的合理改进,可惜该法试验所需配重和费用偏高。

② 高应变法。通过在桩顶实施重锤敲击,使桩产生的动位移量级接近常规静载试桩的沉降量级,以便使桩周岩土阻力充分发挥,通过测量和计算判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求及对桩身完整性做出评价的一种检测方法,主要包括锤击贯入试桩法、波动方程法和静动法等等,其中波动方程法是我国目前常用的高应变检测方法。高应变动力试桩物理意义较明确,检测准确度相对较高,而且检测成本低,抽样数量较静载试验大,更可用于预制桩的打桩过程监控和桩身完整性检查,但受测试人员水平和桩-土相互作用模型等问题的影响,这种方法在某些方面仍有较大的局限性,尚不能完全代替静载试验而作为确定单桩竖向抗压极限承载力的设计依据。

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③声波透射法。通过在桩身预埋声测管(钢管或塑料管),将声波发射、接受换能器分别放入2根管内,管内注满清水为耦合剂,换能器可置于同一水平面或保持一定高差,进行声波发射和接受,使声波在混凝土中传播,通过对声波传播时间、波幅及主频等声学参数的测试与分析,对桩身完整性做出评价的一种检测方法。该方法一般不受场地限制,测试精度高,在缺陷的判断上较其他方法更全面,检测范围可覆盖全桩长的各个横截面,但由于需要预埋声测管,抽样的随机性差,且对桩身直径有一定的要求,检测成本也相对较高;

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