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桩基工程论文

时间:2023-01-06 12:24:32

桩基工程论文

第1篇

1.1预制桩

这种桩基的特点在于,其单位面积承载力比较强,在打桩的时候,需要将周围的土层处理好,这样其桩基承载力会比较的出色。一般情况下,这种桩基在持力土层比较松散的夹层中应用比较方便,并且在水下桩基工程中应用也比较的广泛。此外,这种桩基还能够更好的缩短工期,工序简单,病假价格合理。

1.2灌注桩灌

注桩特点在于其长度可以根据地理因素进行一定的调整,在施工的时候,能够更好的节约钢材,并且其单桩承载力比较的强,无论是单打工艺还是复打工艺中,其应用都比较的广泛,在高层住宅中运用也比较钢钒。灌注桩主要可以分成两种,分别是螺旋钻孔灌注桩以及水钻灌注桩。在进行灌注桩施工的时候,若是建筑的沉降比较大或者存在不均匀沉降的情况下最好不要使用。在进行撞击设计的过程中,应该重视变形以及承载力方面的要求,若是这两个方面的问题没有解决,那么很容易导致事故的出现。

2桩基施工之前必须做好准备工作

想要保证桩基施工的效果,便必须做好准备方面的工作,避免施工的过程中出现延误工期的情况,这会导致施工方的社会效益和经济效益没有保证。在施工开始之前,便必须做好各方面的准备工作。首先施工缝必须进行施工图的拟定,并且还应该根据需要对施工图进行完善和修改,从而保证数据是真正精确的;其次,在施工开始前,应该派遣相关的工作人员做好实地考察方面的工作,全面的勘查施工现场的实际地质情况,了解周围路面,看附近有没有其他施工方在施工,了解土层的性质,并撰写书面报告,在施工的时候,书面报告有着重要的参考作用;最后,在施工开始之前,必须做好协调工作,将工人的工作积极性更好的调动起来,并且还应该确保资金是真正充足的,避免施工的时候因为资金断裂而影响工程施工更好的进行。在进行工民建施工的时候,需要将各方很好的配合起来,这样才能够保证整个工程的实际施工质量。

3在进行桩基工程的时候,应该注意的事项

3.1选址

在进行施工地址选择的时候,若是在建筑物存在的情况下,进行桩基施工,绝对不能够在没有建筑物的地方开始进行施工,这样会因为施工的进行,而给周边建筑造成影响,最后会出现停工的情况,给施工单位造成很严重的损失,若是没有建筑物,那么在施工的时候也必须做好胆大心细。

3.2进行群桩施工时候应该注意的事项

在群桩施工的时候,应该使用从中间向周围扩散的方式,只有这样才能够确保群桩桩施工更加的有条不紊,保证其实际的施工质量。

3.3对桩的性能

进行测试桩基类型不同,那么去相关的数据也存在很大的差别,所以必须对其进行测定,在测定的时候,必须保证数据的准确和科学。只有了解不同类型的桩本身的承受范围和数据,在使用的时候,才能够真正的做到选择恰当。

3.4打桩挖基的时候应该注意的事项

在施工的时候一般会先打桩在进行地基挖掘,特别是在进行浅基坑处理的时候,更是必须做到这点。只有先做好打桩工作,确保桩的稳定性,才能够在挖基的时候,保证桩位置的合理性,让桩位更加的牢固稳定,绝对不能够随意的调换打桩挖基的顺序。

4桩基工程中灌注桩的施工技术特点

4.1进行桩位测放

在进行桩位测放的时候应该根据现场的实际情况,保证桩位设防的准确性,并进行标记,保证轴线的准确性,分析好现场的实际情况,进行放样基点的设置。在进行基点确定的时候,可以将全站仪应用进去,这样能够更好的消灭存在的误差,控制好桩位置偏差。

4.2进行护筒埋设

在打孔之前,埋设好护筒是非常重要的,在基桩施工的过程中,其能够很好的保护打孔口,一般情况下,护筒制作的时候,材料是5mm左右的钢板,直径是根据孔口的直径来确定的,并且护筒内径应该比钻头大20cm左右。

4.3打孔

在打孔的时候,必须根据设计的尺寸以及深度进行,在打孔的过程中,必须做好取样,并做好土壤分析,保证打孔的深度以及持力方面的能力。

4.4泥浆护壁

在桩基工程施工的时候,泥浆护壁重要程度不言而喻,粉土以及淤泥质土会给工程桩基的强度造成很大影响,泥浆护壁会影响成孔质量,若是其质量达不到需要,会影响成孔强度。粉质粘土本身的粘性比较高,若是土质比较差,可以通过护壁加强来提高其强度。护壁土质本身的胶体率应该在95%以上,并且还应该将其含砂率控制在6%之内。

4.5控制沉渣

沉渣厚度会给承重造成影响,所以,必须在施工的时候,必须进行清孔。清孔指的是使用钻具来清理沉渣。有时候还需要处理浮沉渣,在处理的时候可以将提钻以及钢筋笼,将其控制在50mm以内并且其间距应该在50cm以上。在进行钢筋笼安放的时候,应该分段进行,其接缝长度应该是10dm。

4.6做好钢筋笼安装和混凝土灌注工作

必须重视钢筋笼安装质量的提高,避免在灌注的时候出现移位的情况,在灌注之前必须检查好沉渣的实际厚度,必须保证沉渣厚度满足实际的需要,并且还应该保证灌注的连续性,记录好存在的故障。

5结语

第2篇

1桩基础技术的实际应用

桩基础在重要的建筑和高层建筑物的建造中的应用比较广泛,下面主要介绍常用的桩基础进行分析,从而提高桩基础的施工技术。一是人工挖孔桩基础。人工挖孔桩基础是依靠人工完成的,这种桩基础技术具有施工难度小、成本低、承载力低、操作简单等特点,因此被广泛的应用到实际的建筑中。二是静力压桩技术。居民区和高层建筑中对施工环境有较高的要求,而静压力桩技术在施工中对环境的影响比较小,施工中没有噪音、无冲击力、操作简单,因此被广泛的应用到建筑工程的施工中。静力压桩基础是对预制桩施工的技术之一,这种技术是利用静力压桩机的自重和桩架上的配重对预制桩施加力的作用,从而可以把预制桩压入土里。静力压桩的过程中会破坏土层的结构,在施工中尽量的避免中途停止施工,这样可以确保施工的质量。三是预制桩技术。预制桩适用于要求高的建筑中,原因在于预制桩具有强度高、节省材料的特点。预制桩的施工是利用沉桩设备把预制桩压入振土中,在具体的施工中需要注意预制桩顶部的高度以及方向,一旦方向没有确定,在沉桩的施工中就会出现方向的问题。需要对每个桩基础的间距进行控制,防止锤击的时候振幅过大而造成桩基础周围的土变形。四是灌注桩技术。对于灌注桩的施工可以采用冲击法和沉管法。冲击法适应于土质松软的土地,施工的操作简单,但是需要做好防坍塌的工作,而沉管法在施工会将土体挤压变形。在灌浆施工中,需要不仅保证混凝土的施工质量,而且要准确的确定管桩埋入土层的深度,这样才能够延长桩基础的使用寿命。

2建筑工程施工中桩基础技术应用的要点

2.1桩基础技术应用的分析在建筑工程的施工中,桩基础的选择对于确保建筑工程的施工质量具有重要的作用。桩基础的选择面依据建筑环境的变化而变化,确定桩基础的类型需要遵循下列的原则:一是依据土层条件因地制宜。在建筑工程桩基础的施工中,需要考虑土壤的成分、桩端持力层的深度以及地下水的水位等因素,这些因素影响着桩基础的施工质量,因此具体的施工中依据各种桩基础的结构和技术指标来选择合适的桩基础类型。二是基础荷载量的有效控制。基础荷载量是影响单桩的承载力的最主要因素,因此在建筑工程桩基础的施工前需要对建筑上层和基础荷载量进行详细的计算,并且设计出合适的桩基础。三是工程进度的控制。建筑工程的进度是影响建筑工程质量的重要因素,在建筑工程的施工中需要采取措施准确的把握工程的施工进度。如果施工的工期比较短,采用施工速度快的静压力桩的方法进行施工。如果施工的工期比较长,可以利用应用范围比较广泛的人工挖孔桩进行施工。

2.2桩基础技术施工的质量控制桩基础工程是建筑工程重要的部分,桩基础的质量关系到建筑工程整体的质量。桩基础的施工工序复杂,对施工工艺的要求逐渐的提高。在桩基础的施工中出现一些质量问题。例如桩基础的倾斜角比较大、桩位偏差、单桩的承载力低于设计要求值等问题。针对这些问题,建筑施工中需要采取一些提高质量的措施:一是补桩法和纠偏法。补桩法可以利用承台以及地下室的结构承载静压力桩的施工的反力,这样的措施操作简单,而且能够确保施工的质量。纠偏法适用于桩体发生倾斜而没有断裂的情况下,可以利用局部开挖之后使用千斤顶进行纠偏复位。二是扩大承台的方法。在建筑工程桩基础的施工中如果出现桩基础承台平面尺寸不够的情况,就需要扩大桩基础承台的面积。如果设计中单桩的承载力达不到设计的要求,需要考虑桩基础和地荃共同的分担荷载。

3结语

随着经济和技术的发展,建筑工程中高层建筑数量逐渐的增多,建筑工程的质量引起人们更多的关注,因此桩基础技术在建筑工程的施工中广泛的应用。桩基础施工是建筑工程施工过程中的重要组成部分,对于建筑工程的施工效率和质量都有重要的影响。桩基础技术是建筑工程施工中必不可缺少的步骤,施工的好坏关系到整个工程的施工质量,因此施工单位和相关部门需要充分的认识到桩基础技术的重要性,不断的对其进行改进和创新,进一步的推广桩基础技术在建筑工程中的应用。

作者:黄昆赖辉

第3篇

成孔到达设计标高,经检查合格,立即进行清孔。清孔采用“换浆法”进行。利用钻孔机空转进行泥浆循环,内风管空气吸泥机清孔,孔内浮渣、泥浆稠度降至规定值即结束清孔。清孔一般分两次,沉淀物厚度需小于30cm。清孔时孔内水位保持在地下水位以上0.5~2m,以防止钻孔坍塌,钻孔清理完毕后,对孔径、孔形和倾斜度进行检查。

二、灌注水下混凝土工艺

1.灌注前准备工作

(1)钢筋笼制作与安装桩基钢筋笼制作在工地附近地面平卧进行,按划线逐根放上主筋并与之焊牢,控制平整度误差不大于5cm,上下节主筋节头错开50%,镙旋箍筋每隔1箍与主筋按梅花型点焊固定。钢筋笼四周每隔2m设置定位垫块,制作完成后用12t汽车吊吊装就位。清孔并经检查合格后即下钢筋笼,钢筋笼四周绑扎三角UPVC管制作钢筋垫块,以保证桩的保护层厚度。钢筋笼分两节吊装,两节之间采用焊接连接,采用汽车吊吊装,先吊起第1节钢筋笼,下至距孔口0.5m时,在井口用钢管固定,将上节钢筋笼吊起对准焊接主筋,然后用吊车将钢筋笼吊起,抽出横担,缓缓放入桩孔内就位。钢筋骨架安装就位后,采取固定措施以防浇筑混凝土时钢筋笼上浮。

(2)拼组与吊放导管导管内径为300mm,壁厚3mm,每节长1~2m,每节采用法兰盘、螺栓垫以胶垫连接。下管前检查导管是否圆滑顺直,尺寸是否准确,安装是否严密,并进行密封试验。不符要求须进行修整,修整合格后编号使用。采用吊车分成多节吊入孔内,在孔顶进行连接拼组。

(3)安装混凝土储存斗及浮球灌注水下混凝土必须连续进行,为保证一次灌注足够数量的混凝土,装满一斗灌注一次,储存斗的容量一般为导管总体积的1.5倍或2~3m高桩孔的体积。为了隔水以保证混凝土质量,在导管内安装一浮球,使其能阻水并平稳地浮出水面。

2.水下混凝土浇筑

水下混凝土灌注采用混凝土拌和站集中拌和,混凝土搅拌车运输。同时配备摇臂式泵车,导管法水下灌注。混凝土配合比现场挂牌,混凝土坍落度18~22cm。灌注导管选用φ258涡轮式导管,加密封圈不漏水,导管底距孔底0.3~0.5m,导管固定于孔口架,装上漏斗,下好隔水塞,按计算保证埋管深度大于1.0m的初灌量进行初灌。初灌量计算:Vf=π/4d2(H+h+0.5t)+π1/4d12h1h1=h2γd/γw式中:Vf—初灌量(m3);d—桩孔直径(1.5m);d1—导管内径(0.25m);H—导管埋入混凝土深度(取1m);h—导管下端距灌注前测得高度(取0.3m);t—灌注前孔底沉渣厚度,h1—导管内混凝土高度(m);h2—混凝土液面以上高度,按27m桩深计;γd—泥浆比重,取1.15t/m3;γw—混凝土比重,取2.5t/m3。则h1=h2γd/γw=27×1.15/2.5=12.42m;Vf=π/4×1.52(1+0.3+0.5×0.4)+π1/4×0.252×12.42=3.26m3。则漏斗和储料斗的总容量须大于3.26m3。混凝土的灌注时间控制不少于2m/h。灌注混凝土必须连续进行。在灌注混凝土过程中,经常用测锤测定混凝土的上升高度,逐步提升,拆卸导管,保证导管的埋深。灌注到位后,预加一定高度以保证桩头质量,预加高度确定为0.5m,凿除后按设计整理好钢筋。

三、质量控制方法

1.工序质量检查

(1)孔位、孔深施工过程中经常用钢尺测量护筒或桩孔中心至控制点或控制线的距离检查孔位。钻孔时经常用钻具测量孔深。

(2)清孔包括孔底沉渣厚度检查和孔内泥浆性能检查。泥浆护壁成孔灌注桩的清孔质量检查在清孔结束1h后进行。

(3)孔径和孔形根据设计桩径制作笼式井径器入孔检测。笼式井径器用Ф8和Ф12的钢筋制作,其外径等于钻孔的设计孔径,长度等于孔径的3~4倍。检测时,将井径器吊起,使笼的中心、孔的中心与起吊钢绳保持一致,慢慢放入孔内,上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径;若中途遇阻则有可能在遇阻部位有缩径或孔斜现象,应采取措施予以清除。孔形检查采用开挖检查,即在试桩结束后,直接观测检查桩身形状在相应土层中的变化。

(4)桩孔竖直度施工过程中应多次加强桩孔竖直度的检测。本工程采用圆球检测法,在孔口沿钻孔直径方向设一标尺,标尺中点与桩孔中心吻合,将圆球系于测绳上,量出滑轮到标尺中点距离H。将圆球慢慢放入孔底,待测绳静止不动后,读得测绳在标尺上的偏距e,再根据tga=e/H求得孔斜值并作图。

(5)混凝土浇筑每浇筑50m3必须有一组试件;小于50m3的单桩,每根桩须有一组试件。同一配合比的混凝土,每班至少有一组试件。每组三块试件在同一盘混凝土中取样制作。

2.成桩质量检查钻孔灌注桩质量检测采用超声波法和小变仪法(锤击法)检测,或按监理工程师要求的检测方法进行。在浇注水下混凝土时预埋三根钢管或塑料管。

3.施工中常见问题及处理

(1)护筒冒水护筒外壁冒水,如不及时处理,严重者会造成护筒倾斜和位移,桩孔偏斜,甚至无法施工。冒水原因为埋设护筒时周围填土不密实,或者由于起落钻头时碰动了护筒。处理方法:初发现护筒冒水,可用粘土在护筒四周填实加固;如护筒严重下沉或位移,则需返工重埋。

(2)孔壁坍塌在钻孔过程中,详细绘制孔位处的地质剖面图,特别是粘砂地层及砂层的埋深和厚度,以便对不同土层选用合适的钻头、钻速和泥浆指标等。在钻进过程中,根据地层的变化,对不同土层采用不同的钻进方法。在粘性土钻进,选用平尖底钻头,中等钻速,大泵量,稀泥浆;在砂粘土、粉砂土中慢速钻进,选用平底钻头,控制进尺,大泵量,稠泥浆钻进。在钻孔和清孔过程中,注意保持好孔内规定的泥浆面的高度,随时补充损耗、漏失的泥浆,保证钻孔中的泥浆浓度。在钻孔过程中,如遇到可塑性砂粘土地层时,向孔内投入一定数量的碎石,以防止糊钻,提高钻进速度。如发现在排出的泥浆中不断出气泡,有时护筒内的水位突然下降,这都是塌孔的迹象。其原因为土质松散、泥浆护壁不好、护筒水位不高等造成。处理方法是保持孔内水位,加大泥浆比重,以稳定孔壁。如缩颈、塌孔严重,或泥浆突然漏失,立即回填粘土,待孔壁稳定后再进行钻孔。

(3)钻孔偏斜造成钻孔偏斜的原因是钻杆不垂直,钻头导向部分太短,导向性差,土质软硬不一,或遇上孤石等。针对地质情况,选用鼠笼型钻头,这种钻头具有切削速度大、排渣性能好、不易粘结等特点,钻进成孔前认真检查机械设备及安装质量,随时观察护筒是否松动和漏水,钻进时采用慢转以保持钻具的导向性,根据地层情况变化,适当调整钻机速度,对砂层适当增大泥浆比重,以较慢钻速通过。钻孔偏斜处理方法是减慢钻速,并提起钻头,上下反复扫钻几次,以便削去硬层,转入正常钻孔状态。

四、结语

第4篇

关键词:CFG桩,PHC桩,组合型复合地基,承载力

1 前言

所谓多桩复合地基,是于松软土中构筑两种或者两种以上的桩体,或虽属同一类桩体但其集合尺寸不同的两种或两种以上桩型构成的复合地基,皆称为多桩型复合地基。本工程由于所承受的竖向荷载很大,故采用CFG桩和PHC桩组成的多桩型复合地基,两种桩型均可以提供较大的负荷强度,以补偿地基承载力的不足。本复合地基型式是一种新的多桩型复合地基的实际应用,对许多工程具有参考价值。

2 组合型复合地基的理论分析

为分析方便,将复合地基中荷载分担比高的CFG桩型定义为主控桩,PHC桩型为辅桩,本工程为此两种桩型组成的复合地基。

下面先就两种桩型组成的复合地基承载力计算公式进行推导,并可推广到两种以上桩型的复合地基。

2.1由天然地基和主控桩复合形成复合地基,视为一种新的等效天然地基,其承载力特征值为fspk1 。

2.2将等效天然地基和辅桩复合形成复合地基,求得复合地基承载力即两种桩型复合地基承载力。

具体推导如下

基础下天然地基土的承载力特征值为fak 。主控桩的断面面积为Ap1,平均面积置换率为m1 ,单桩承载力特征值为Ra1。则主控桩和天然地基形成的复合地基承载力特征值为

(1)

式中

1―桩间土承载力提高系数,与土性和主控桩成桩工艺以及主控桩的桩径、桩距等有关。对非挤土成桩工艺,1=1;

1―桩间土承载力发挥系数,一般1≤1。

基础下辅桩的断面面积为Ap2,平均面积置换率为m2,单桩承载力特征值为Ra2。辅桩与承载力特征值为fspk1的等效天然地基复合后的承载力即为多桩型复合地基承载力,即

(2)

式中

fspk―多桩型复合地基承载力特征值;

2―桩间土承载力提高系数,与土性和辅桩成桩工艺以及辅桩的桩径、桩距等有关。对非挤土成桩工艺,2=1;

2―桩间土承载力发挥系数,一般2≤1。

3 实际工程概况及现场地质情况

本工程采用Ф400 CFG桩和PHC-A400(95)桩双重复合地基,要求处理后的复合地基承载力特征值fak≥550kPa。桩身材料:Ф40CFG桩采用C30砼,设计桩长16.5米,单桩竖向抗压承载力特征值为Ra=690kN,试验桩顶标高-9.20。PHC-A400(95)桩设计桩长6米,单桩竖向抗压承载力特征值为Ra=900kN,试验桩顶标高-9.20。多桩复合地基静载荷试验桩位及承压板尺寸如下图:

根据岩土勘察报告,各层土承载力特征值及CFG桩和PHC桩桩侧阻力特征值如下:

注:第3层:粉质粘土;第4层,粉土;第5层:粉质粘土;第6层:粉土;

第7层:粉质粘土;第7-1层:粉土;第8层:粉土;第9层:粉砂;

第10层:粉砂;

4 本工程多桩复合地基承载力理论计算

根据各土层承载力,按照组合型复合地基承载计算方法,理论计算所得的多桩型复合地基承载力特征值为600kPa左右,试桩施工完毕后经现场静载荷试验结果如下。

5 现场静载荷试验结果

静载荷试验采用慢速维持荷载法,经过现场试验,试验结果如下表所示:

5.1所测5根PHC管桩的单桩竖向抗压静载荷试验结果见下表1:

序号 最大加载量(kN) 最大沉降量(mm) 承载力极限值(kN)

1 1080 68.27 900

2 720 68.73 540

3 1440 76.89 1260

4 720 65.73 540

5 1080 80.00 720

5.2所测3根CFG桩单桩竖向抗压静载荷试验结果汇总见下表2:

序号 最大加载量(kN) 最大沉降量(mm) 承载力极限值(kN)

1 2760 68.49 2622

2 2208 62.81 1932

3 3174 67.08 3036

5.3所测3组组合型复合地基静载荷测试结果见下表3:

序号 最大加载量

(kPa) 最大沉降量

(mm) 承载力特征值(kPa)

1 1100 19.16 550

2 1320 30.87 660

3 1320 51.18 660

6 现场静载荷试验结果分析

本工程由于计算建筑物荷载要求大而要求加固后的复合地基承载力较高,单一CFG桩复合地基方案不能满足设计要求的承载力,采用PHC桩和CFG桩组合的多桩型复合地基方案。由于此前无此方面多桩复合地基经验,故先进行试桩试验。

5根PHC管桩试验结果显示,管桩承载力离散性较大,最大为900kN,最小仅为540kN,根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)的有关规定,以上5根单桩的竖向抗压承载力极限值的极差(720kN)已大于平均值(792kN)的30%(270kN),根据规范要求,无法进行评定。由于低值承载力出现的原因并非偶然的施工质量造成,则依次去掉高值后取平均值,直至满足极差不超过30%的条件。根据规范要求,单桩承载力特征值为300kN。

3根CFG桩根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)的有关规定,单桩的竖向抗压承载力极限值的极差(1242kN)已大于平均值(2484kN)的30%(745.2kN),根据规范要求,无法进行评定,由于低值承载力出现的原因并非偶然的施工质量造成,则依次去掉高值后取平均值,直至满足极差不超过30%的条件。根据规范要求,单桩承载力特征值为966kN。

根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)的有关规定,复合地基承载力特征值为623kPa。3组复合地基静载荷试验曲线如下:

3组组合型复合地基静载荷试验p-S曲线

根据现场静载荷试验结果,理论计算所得的组合型复合地基承载力与实际情况比较吻合。但是由于PHC管桩和CFG桩的单桩静载荷试验结果离散性太大,担心将来大面积施工时单桩承载力不太好控制,故本工程基础最终没有采用此种组合型复合地基形式。但是试验结果说明,组合型复合地基可以大大提高地基土的承载力且满足有些工程的特殊布桩要求,是种很不错的地基处理手段。

6 结语

6.1从工程实用角度出发,本工程实例证实多桩型复合地基承载力计算方法是可行的。

6.2不少地质条件和工程实际情况,采用多桩型复合地基,具有良好的技术、经济效益。对于本工程来讲,采用多桩型复合地基要比灌注桩成本节约一半左右。

6.3目前工程中已逐渐采用多桩型或长短桩型复合地基,而关于其计算探讨的不多。将来除理论研究外,尚需要积累更多工程实例,使其计算方法不断完善和优化。

参考文献:

1.闫雪峰. 复合地基设计若干问题和沉降计算. 天津大学硕士论文,1999.6:38-52 .

2.闫雪峰,闫明礼. 复合地基沉降计算的复合模量探讨. 第六届地基处理学术讨论会暨第二届基坑工程学术讨论会论文集,2000:3-8.

3.闫明礼,张东刚. CFG桩复合地基技术及工程实践. 中国水利水电出版社,2001:27-33.

4.陈磊,闫明礼. 组合桩复合地基在工程中的应用. 工程勘察, 1999,第一期:24-26.

5.马骥等. 长短桩复合地基设计计算. 岩土工程技术,2001.2:86-91.

第5篇

关键词:长短桩 桩基础优化设计工程应用

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

近些年,长短桩复合地基处理技术也得到了越来越多的应用,在已有的工程实例中,在深厚软土地基上使用刚性和刚柔性长短桩复合地基,并且取得了很好的效益,加上现阶段土木工程的发展,可以预见,长短桩复合地基具有非常广阔的应用前景。长短桩地基处理技术的理论在进一步完善,实际工程中也在不断的总结经验。在工程实际中,它不仅能够有效地提高地基的承载能力,而且大大降低了工程造价。

1长短桩复合地基的特点及工作机理

1.1长短桩复合地基的特点

下面分别介绍刚柔性和刚性长短桩复合地基的特点:

(1)刚柔性长短桩复合地基

这种地基是近些年来才逐渐被大家所重视的。由于在软土比较深厚的地区,刚性长短桩理论下的设计会造成桩数过多,桩与桩之间的距离太近,这样不仅需要较大的工程造价,对于单桩承载能力的充分发挥也是极其不利的,而刚柔性长短桩复合地基能够很好地解决这问题,它能够充分地利用桩与桩之间土壤的承载能力,恰到好处的控制地基的沉降,从而节约成本。

(2)刚性长短桩复合地基

该种复合地基的材料都是刚性桩,这在一定程度上限制了使用范围,对使用的地质条件有较高的要求,需要两层理想的桩端持力层。它将短桩、长桩、桩间土这三者结合起来,形成了三元复合地基,长桩所采用的材料为钻孔灌注桩,短桩所采用的材料为预应力薄壁管桩。长桩能够有效地承受荷载,将压缩层的变形降到最低,短桩是长桩辅助,它没有直接的利用桩间土的承载,而是在短桩的基础上,利用桩间土的深层承载力来补偿承载力。

1.2长短桩复合地基的工作机理

周所周知,桩和桩间土在地基承受垂直荷载的情况下会发生相应的形变,由于桩的模量大于土的模量,所以桩的变形要小于土的变形,因此为了能够在变形的过程中,桩依然可以向上刺入褥垫层,在基础的下面铺设一定厚度的褥垫层,这样一来,褥垫层可以不断调整桩与桩间土之间的应力分布,使得在任何一种荷载情况下,桩和桩间土都能够协同工作。相比如单一的长桩和短桩,长短桩采用的分布方式是长桩和短桩间隔布置,加固的桩间土处于三向应力的状态,也能够使得天然土积极的参与工作。在竖向上,长短桩复合地基能够有效利用桩的工作长度,将长桩设计成刚性桩,短桩设计成柔性桩,从而人为地构成了3层地基。第一刚度采用柔性桩+刚性桩+土,第二刚度采用刚性桩+土,第三刚度采用天然土。

由于天然土层表现出的外在特性是下部土层强并且上部土层弱,采用上述长短桩分布方式,在很大程度上改变了复合地基的变形场,能够起到很好的补偿效果。同时,在附加应力方面,基底所承受的附加应力是最大的,随着深度的增加,附加应力会逐渐减小,长短桩复合地基合理的刚度分配能够有效地控制地基的沉降,在附加应力较大时,地基的刚度也较大;附加应力减小时,地基的刚度也会减小。

3长短桩复合地基在实际工程中应用优化设计

对于长短桩复合地基的设计,包括很多方面:选择桩型、确定桩长和桩径、设计垫层等等。设计的原则是满足地基承载力和沉降变形,同时也要满足经济性要求。因此,长短桩复合地基的优化设计非常有必要。在设计上,要注意以下几个问题:

(1)在桩型的选择上,首先要对工程地质条件进行分析,可以采用桩体强度较高的刚性桩作为长桩。为了充分利用桩体材料的承载潜能,达到较好的经济效果,尽量使桩身提供的承载力接近桩侧摩擦力和端承力。根据浅部土层的性质,可以采用散体材料或者是柔性桩作为短桩。

(2)对于长短桩桩长的选择,要根据建筑物对承载能力的要求以及土质的条件、设备等因素来确定,对于短桩应该穿透浅表的软土层,长桩在短桩的基础上,还应该考虑到沉降控制的要求,桩端恰好落在持力层上为宜。如果遇到软土层较厚的情况,设计时应该着重考虑沉降控制。

(3)可以采用下列方法确定长短桩的具体数量。首先假定短桩的数量,接着进行短桩复合地基承载力的计算,按照工程项目设计的复合地基承载力标准算出长桩的置换率,进而计算出长桩的数量,最后验算长短桩复合地基的沉降能否达到工程项目的设计要求。若是长短桩复合地基能够达到工程项目设计的沉降要求,就可以采用计算得出的长短桩的数量方案。改变短桩的假定数量,并且重复上述计算,找出可以采用的全部设计方案。综合分析这些方案的经济性,确定最佳的长短桩数量设计方案。

(4)设计褥垫层。褥垫层在长短桩复合地基中发挥着重要的作用,其有助于将桩间土与桩联合起来。褥垫层通常是散体材料,创造了长短桩的桩体向上刺入的条件,能够确保桩间土和长短桩共同承担荷载。褥垫层能够降低桩顶应力集中的程度,改善长短桩的桩体受力情况,有效发挥桩间土的承受荷载作用。褥垫层的密实程度、厚度、颗粒组成影响着它的受压流动性,因此可以通过调整褥垫层的密实程度、厚度和颗粒组成调整荷载比例。在工程实践中,根据长桩桩端土层和土层性质确定褥垫层的厚度,通常情况下褥垫层厚度应当为20-30cm。如果长桩桩端土层坚硬,或桩间距过大,就可以适当地加大褥垫层的厚度。可以采用级配砂石、碎石、粗中砂作为褥垫层的材料。

4工程应用

以温州市龙港镇的某工程为例,该工程的总建筑面积为176800m2,表1给出了该工程的土层物理力学性质,比较地基的各种处理方案有:1)短桩方案。如果选择桩型为426的沉管灌注桩和400的薄壁管桩,会使得桩型的沉降量变大;如果采用600的钻孔灌注桩,虽然可以保证施工质量,但是会大大提高工程造价,延长工期。2)长桩方案。若采用600的管桩,很容易引起桩身的倾斜,降低桩的稳定性,给安全带来了隐患;如果采用800的钻孔灌注桩,会大大提高工程造价。3)刚柔性桩复合地基。它能很好的利用桩间土的承载能力,形成三元复合型地基,在满足设计要求的同时,减少工程造价,符合实际工程的需要。

表1主要土层的物理力学性质指标

结语

长短桩复合地基能够合理的改善平面和竖向的刚度组合,从而形成一个三维的应力状态。它不仅能够提高桩间土的参与效益,同时也有效的提高了地基的强度,减少沉降,显著降低工程造价,其应用前景巨大。本文论述了长短桩复合地基的特点和作用机理以及优化设计,在现阶段,该理论和设计仍处于研究探索阶段,在目前的现行规范中,还没有对承载力及沉降计算的方法进行系统的研究,在今后的发展中,该技术也一定会越来越成熟,理论与实际得到共同进步。

参考文献

[1] 张玉成.CM长短桩复合地基的设计及应用[J].建筑技术,2007,38(3):170-173.

[2] 王从才,孙秋荣.长短桩的联合应用[J].徐州建筑职业技术学院学报,2007,7(2):8-10.

第6篇

【关键词】建筑;桩基础;技术;发展

桩基础(简称桩基)是迄今为止应用最为广泛的建筑物基础,适用于上部建筑物荷载较大,而作为持力层的土层又埋藏较深的情况。

1 桩基础的发展

桩基础是最古老的基础型式之一。早在有文字记载之前,人类就懂得在地基条件不良的河谷和洪积地带采用木桩支承房屋。1982年,在智利发掘的文化遗址中的桩,距今已有12000~14000年。我国最早的桩基距今已有七千多年。据历史文物遗址的挖掘显示,我国历史上最早的桩出现在浙江省宁波市余姚的河姆渡,作为古代干阑式木结构建筑的基础是由圆木桩、方木桩和板桩这三种木桩组成的桩基础。圆木桩直径一般在6~8cm,板桩厚2~4cm,宽10~50cm,木桩均系下部削尖,入土深度最深达115cm。

桩基经久耐用。我国古代许多建造于软弱地基上的重型、高耸建筑以及历史名桥,都是成功地运用了桩基才抵御住了无数次地震灾害和海浪冲击而不失雄姿。如饱经风霜的上海龙华塔至今仅略有倾斜;山西太原晋祠圣母殿至今仍无明显不均匀沉降;闻名中外的北京市郊卢沟桥,虽已局部损坏,但仍能承受四百多吨的大型平板车正常运行。

从桩基使用的材料来说,早期多采用天然材料的木桩、石桩;混凝土出现后,混凝土桩和钢筋混凝土桩得到广泛应用;现阶段除钢筋混凝土桩大量使用外,钢桩系列以及特种桩系列也得到发展和推广。

工程中最为常用的灌注桩,包括人工挖孔桩和机械钻孔桩两大类。人工挖孔桩先于1893年在美国问世,至今已有110余年。为满足承载力要求,工程师不得不考虑将桩设在很深的持力层,并且还必须将其截面设计得很大。

钻孔灌注桩是在人工挖孔桩问世后约50年,即20世纪40年代随着大功率钻孔机具研制成功在美国问世。随着第二次世界大战后世界各地经济的复苏与发展,不断兴建的高层、超高层建筑物和重型构筑物绝大多数都选择钻孔桩为基础型式。自七八十年代以来,钻孔桩在世界范围出现了蓬勃发展的局面,其用量逐年上升。

我国应用大直径灌注桩始于20世纪60年代初,当时先在南京、上海、天津等地作为桥梁和港工建筑基础;自70年代中期陆续在广州、深圳、北京、上海、厦门等大城市应用于高层和重型建(构)筑物;至80年代末90年代初,大直径灌注桩迅猛发展,仅数年已普及全国除外的各省、市、自治区数以百计的大城市及各新兴开发区,应用于包括软土、黄土、膨胀土等特殊土在内的各类地基。北京、深圳等地还编制了大直径灌注桩的技术规程。据估计,近年我国应用大直径灌注桩数量之多已堪称世界各国之最,可谓起步虽晚但发展迅猛。

一个世纪以来世界各地的应用情况说明,大直径人工挖孔桩的问世,解决了当时某些工程面临的难题,更重要的是突破了沿袭的传统,这就是人类自从利用天然木材制桩,以至19世纪20年代曾企图利用铸铁制桩,后因其性质脆而失败,20世纪初开始成功地利用热轧型钢制桩,稍后又利用钢筋混凝土制桩,都一直采取先预制而后借助某种机具打人土中的传统。人工挖孔灌注桩取法于混凝土在上部结构司空见惯的现浇工艺,却为古老的桩基技术开创了一条崭新的工艺路线。

桩基技术发展到现阶段,在桩型和施工工艺等方面不断地推陈出新,桩的成桩工艺和应用比过去更为多样化,特别是在桩基设计和施工领域中提出了许多崭新的概念和理论。单桩设计承载力越来越大,设计者不得不从诸如桩身材料优选、加大桩身截面、追求有效的新成桩工艺等途径来着手,于是出现了各种新型高承载力的改良桩系;同时电子计算机和数值计算方法的巨大成就给桩基设计提供了方便快捷的研究方法,桩基的设计理论迅速向着更完善的目标发展。桩基设计和施工规范化已受到了工程界的高度重视,有关各种新型桩系的标准与规范在不断地推出。

2 桩基础的发展趋势

未来工程建设的大规模与高难度以及桩基工程本身的复杂性必将向以下趋势发展:

2.1 桩型及其适用范围通过定型化和规范化进行科学筛选和整理,以改变过去规格和型式繁多,桩工机械和工艺难以适应的弊端。

2.2 超高强度材料及无公害成桩工艺将成为未来桩基础技术研究的主要内容。在许多情况下,桩和桩基的含义将被拓展,工程实践中将涌现出新的支护结构和深基础,例如,桩墙、格栅状群桩护壁、圆筒式环型支护结构等将在桩基设计和施工理论中被进一步分析、论证和完善。

2.3 化学和化工技术开始向岩土工程领域渗透并显示了其巨大影响和威力。例如,桩基工程环境反应的化学研究与桩身材料和桩尖与持力层加固的化学灌浆处理、油母页岩地基中桩基设计与施工、高压喷射成桩的工艺与理论等。

2.4 经过一定时期的实践,已有许多试探式的桩型和工艺将得到确认和淘汰,目前的混乱现象将有所改观。科学将代替纯经验,规范将代替随心所欲,可靠而有效的计算将代替劳民伤财的现场承载试验,无公害施工技术将代替现时伴随着有噪声、震动、排土及污染等的成桩工艺,特别是自动化将在桩基施工中显示其非凡作用。

2.5 在不久的将来,桩基技术中一系列特殊问题:如膨胀土中桩的设计和施工;基岩埋藏很深的软土地基中大荷载桩承载力的提高与保证;桩承载力的时间效应;沉桩施工控制的简单可靠方法;特殊桩型(树根桩、斜桩、桩墙、桩与其他构件联合结构等)的工作机理和应力与位移计算;桩基施工的环境效应;以及桩的压屈分析等。这些问题将会受到岩土工程科学工作者的特别关注,其中大部分可望获得满意的解决。

3 结语

桩基技术在历史发展过程中,应特别指出以下几点:桩基技术的发展受工业化的影响巨大。例如,水泥工业的问世,现代钢铁工业的高速发展以及化学工业的崛起,都使桩基技术及其应用型成了独特的时期或阶段。由于桩型及施工工艺不断推陈出新、千变万化,桩基的有关理论概念和桩的效用都发生了许多实质性的变化,桩的应用及成桩工艺比过去更为多样化和复杂化。随着桩基技术的改良和发展,桩已不只是单独地被应用,而是在许多情况下与其他的基础型式或工艺联合应用。桩基设计及施工规范化已受到工程界的高度重视,有关各种桩系的规范正在陆续制定和推出。桩基的施工监测和检测已型成一项相当丰富有效的技术。

参考文献

第7篇

论文题目:武汉某高层建筑钻孔灌注桩的施工工艺及质量控制

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201x年月日

开题报告撰写要求

1、开题报告作为毕业论文(设计)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业论文(设计)工作前期完成,经指导教师认可后才能进行论文撰写。

2、开题报告内容必须按我院统一设计的电子文档标准格式。模版中的省略号(......)可删除,但所有文字部分不得删除.

3、学生选题通过后,选题所需查阅的参考资料及文献查询方向、范围可与指导教师协商。

4、所有正文内容字号为:宋体,小4号字,行距为22磅。(操作方式:点击功能栏中的格式---点击段落---点击固定值----选22磅行距)

5、标题都为:宋体加粗—4号字,行距为22磅。

6、有关年月日等日期的填写,一律用阿拉伯数字书写,如“2010年11月11日”。

毕业论文(设计)开题报告

1.本选题的目的和意义

本选题目的要明确,充分阐明该选题研究的重要性,说明清楚其理论和实际意义,能运用所学知识分析、解决问题。建议400字左右

钻孔灌注桩由于其具有承载力高、可以穿越各种土层、对周边环境危害小等优点,在高层、超高层的建筑物和重型构筑物中被广泛应用。钻孔灌注桩在施工时都要把桩孔位置处的土排出地面,然后清除孔底残渣,安放钢筋笼,最后浇筑混凝土,整个施工过程工序较多,且属于地下或水下隐蔽工程,如果施工中操作不当,就可能会出现卡管、坍孔、钻孔偏斜、断桩等质量缺陷,影响桩身的完整性和单桩承载能力,从而对整个工程安全造成威胁。例如锦州女儿河大桥、锦州小凌河大桥、锦州大凌河大桥、沈山高速公路孙屯大桥、晋夏一级公路高家堡桥、株洲市石宋大道、上海轨道交通6号线港城路等项目分别发生了坍孔、钻孔偏斜、扩孔缩孔等工程事故,不仅拖延了工期,而且给工程造成了不应有的损失和浪费,影响了工程的经济效益和社会效益。由此在事故发生前的施工中采取一定的防治措施来减小事故发生显得极其重要。因此,有必要针对具体工程、地质等条件,探讨钻孔灌注桩的施工过程及质量控制方法,以确保工程质量。

本文将以武汉某高层建筑所采用的钻孔灌注桩的施工为例,应用本专业所学的课程,参考本专业相关的规范要求,论述钻孔灌注桩的施工工艺、质量控制要点及成桩质量检测,并对钻孔灌注桩施工中常见的事故原因进行了分析,进而提出防治措施。以对类似工程的施工提供一定借鉴作用。

2.国内外关于该论题的研究现状和发展趋势

应结合选题,与参考文献相联系,是参考文献的概括,需要说明国内、国外的发展情况。

钻孔灌注桩系指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。

钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。灌注桩由最早的100多年前的1893年,因为工业的发展以及人口的增长,高层建筑不断增加,但是因为好多城市的地基条件比较差,不能直接承受由高层建筑所传来的压力,地表以下存在着厚度很大的软土或中等强度的黏土层,建造高层建筑如仍沿用当时通用的摩擦桩,必然产生很大的沉降。于是工程师们借鉴了掘井技术发明了在人工挖孔中浇筑钢筋混凝土而成桩。于是在随后的50年之后,即20世纪40年代初随着大功率钻孔机具的研制成功首先在美国问世,二战后,世界各地特别是欧美发达国家经济复苏与发展,时至今日,随着科学技术的日新月异发展,钻孔灌注桩在高层、超高层的建筑物和重型构筑物中被广泛应用。当然,在我国,钻孔灌注桩设计及施工水平也得到了长足的发展。

我国的灌注桩工程1963年诞生在河南省,以后随着国民经济的发展,从上世纪80年代开始,钻孔灌注桩在我国被广泛应用于高层建筑、地铁车站、城市立交桥、公路及铁路桥梁、大坝基础等领域、其成孔工艺及设备也在不断发展和改进。随着科学技术的发展,其应用越来越广泛。

目前国内外对钻孔灌注桩的研究如下:

(1)对特定土层中影响钻孔灌注桩承载力的因素分析

张锦栋等对穿越软土钻孔灌注桩的质量问题进行分析。他们认为由于桩侧、桩端土层性质、桩身混凝土质量等都会影响钻孔灌注桩的承载力。由于桩底软土、沉淤厚度、成孔时间及技术等会对桩的承载力产生一定影响。软土的特殊性质,经常会出现一些质量问题。坍孔、钻孔偏斜、扩孔缩孔等都是钻孔过程中较易出现的质量问题。在实际施工时,必须根据场地的具体情况,选择合适的施工机具、清孔方法及成孔时间,增大孔壁粗糙度,减少沉淤及泥皮厚度,以增大桩侧阻力;为提高侧阻力发挥,桩端应尽量置于相对较硬的土层上;同时,也要尽量延长成桩时间,避免不必要的超载预压,以提高桩的承载力;在条件允许的情况下,应尽可能采用后压浆技术,减少沉降。

(2)对超长钻孔灌注桩承载性能研究

马晔等围绕解决超长桩的定义及计算方法人手,首次引入桩土刚度概念,进而提出桩身荷载传递的刚度法函数解,完成了全新理论及计算方法。在建立超长桩理论分析模型的基础上,采用室内外试验数据对模型进行拟合验证并分析超长桩桩侧、桩端土极限位移,讨论不同参数对超长桩承载性能的影响;用空间有限元仿真模型对超长桩承载性能进行分析;给出超长桩的界定方法和超长桩的定义;介绍了自主创新的大吨位锚桩反力梁测试系统的特点以及改进的自平衡法测试装置的特点及应用情况。

(3)对钻孔灌注桩施工工艺及质量事故的研究

钻孔灌注桩施工工序较多,工程质量安全与地质条件和施工人员的操作方法关系密切,针对具体地质条件和工程情况,得出产生斜孔、塌孔、缩颈、断桩等施工中质量通病的原因,并提出相应解决方法。

3、本选题的研究方法及预期达到的目的

应结合所要研究具体内容,思路明确、清晰,方法正确、到位,有针对性。

研究方法:

论文拟在收集工程项目资料及参考文献的基础上,首先根据工程的地质、水文、周围环境等情况分析该工程的特点和难点;接下来针对工程的难点和特点论述该工程钻孔灌注桩具体施工过程,包括放桩、护筒埋设、泥浆制备与循环、钻孔、清孔、钢筋笼的安放、灌注混凝土等各主要施工工法和质量的控制要点;再对施工中易出现的塌孔、钻孔偏斜、卡管、导管进水、钢筋笼上浮等事故的原因进行分析,并叙述采取的防治措施;拟在最后介绍钻孔灌注桩成桩质量检测方法和本工程成桩质量检测结果。

预期目的:

(1)探讨在特定地质、水文等条件下钻孔灌注桩施工工艺及质量控制方法;

(2)对所学的专业理论知识进行巩固,并将理论与实践相结合,对工程实践进行总结,对类似工程起到一定参考作用;

(3)完成本科毕业论文。

4.本选题的参考文献资料

资料的参考文献应尽量选择近5年来的文献含[专著、教材、论文]不少于8篇。

1、朱奎.桩基质量事故[m].北京:中国建筑工业出版社,2009.

2、滕延京,陈希泉,杨斌.建筑地基基础工程施工技术指南[m].北京:中国建筑工业出版社,2005.

3、曾巧玲,崔江余,陈文化,等.基础工程[m].北京:清华大学出版社,2007.

4、江正荣.地基与基础工程施工禁忌手册[m].北京:机械工业出版社,2006.

5、汪月明,朱凯.桩基工程质量竣工资料实例[m].上海:同济大学出版社,2005.

6、韩玉峰.旋挖钻机施工工艺及质量监控[j].中国科技纵横,2010,4.

7、宋迪.钻孔灌注桩质量控制要点及事故处理[j].北方交通,2010,3.

8、马晔,张学锋,张小江.超长钻孔灌注桩承载力性能研究与试验[m].北京:人民交通出版社,2009,6.

9、张锦栋,舒翔,钟才根.软土中影响钻孔灌注桩承载力的因素分析[j].上海地质,2003,4.

10、阎西康.土木工程施工[m].北京:中国建材工业出版社,2000.

第8篇

1.桩基检测简介

随着我国建筑事业的蓬勃发展,桩基已成为一种重要的地基基础形式。由于桩能将上部结构的荷载传到深层稳定的土层中,从而大大减少了基础的沉降,所以桩基在高层建筑、重型厂房、桥梁、港口、码头、海上采油平台、核电站工程以及地震区、软土地区、湿陷性黄土地区、膨胀土地区和冻土地区的地基处理中得到广泛地应用。桩基属于隐蔽工程,桩基质量的好坏直接关系到建筑的安全问题,而且桩基发生事故后处理难度较大。因此,桩基检测工作是整个桩基工程中不可缺少的环节,只有提高桩基检测工作的质量和检测评定结果的可靠性,才能真正地确保桩基工作的质量。

我国的桩动力检测理论研究始于20世纪70年代,研究开发了具有我国特色的动力参数法、锤击贯入试桩法、水电效应法、机械阻抗法和共振法等,同时不断尝试国外流行的高应变动测技术,发展以波动方程为基础的高应变法,引进打桩分析仪和波形拟合软件,并以波动理论为基础编制了计算单桩承载力的计算机程序和波动方程拟合法分析软件。国内徐枚在、陈凡、刘明贵、王雪峰等人在低应变完整性理论测试曲线拟合及实际应用研究方面也做了大量的工作。

2.桩基检测方法

目前,桩基检测常用方法有静荷载实验法和动力检测方法。静荷载实验法包括单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验、单桩水平静载试验和钻芯法等,该方法可靠、直观,是桩基承载力检测的常用方法,但需要大量的堆载,只能试验少数的桩,不能对整个工程的桩进行全面的评价而受到限制。动力试桩法有高应变动力试桩法(简称HST法)和低应变动力试桩法(简称LST法)。动力试桩法以振动理论、应力波理论为基础,采用先进的微电子仪器及信号处理技术,具有设备轻便、快速、费用低廉的优点。两种检测方法各有特点,具体应根据各种检测方法的特点和适用范围,考虑地质条件、桩型及施工质量可靠性、使用要求等因素进行合理选择搭配。

图1 桩基检测工作程序框图

图2 桩基监测现场试验图

在重要工程的大直径长桩中,超声脉冲法是一种有效的检测方法。该法通过在桩基预埋检测管中设置发射探头和接收探头,由脉冲信号发生器发出一系列周期性电脉冲,然后转换成超声脉冲,经测量系统测出超声脉冲穿过混凝土所需的时间、接受波幅值或衰减值、脉冲主频率、波形及频谱等参数分析处理判断混凝土各种内部缺陷的性质、大小、位置。该法的缺点为测管施工复杂,施工、检测成本较高,不便于普查,解决的办法是以低应变法为主,适当辅以超声脉冲法,以提高检测质量。在桩基检测中,还可采用地质雷达探测方法。对于基桩检测信号的分析处理方面,把现有的桩基检测方法和当今的一些先进的小波理论与人工神经网络技术的信号分析方法结合起来,将是一个非常重要的研究方向。

图1所示是桩基检测工作程序框图。桩基施工后,宜先进行工程桩的桩身完整性检测,后进行承载力检测。当基础埋深较大时,桩身完整性检测应在基坑开挖至基底标高后进行。

3.低应变法

低应变动力测桩是采用低能量的瞬态或稳态激振,使桩在弹性范围内做低幅振动(应变量约为10-5),利用振动和波动理论判断桩身缺陷。现在国内低应变动测法主要用于检测桩身缺陷及其位置,判定桩身完整性类别。我国低应变动测桩法主要包括稳态激振的稳态机械阻抗法和共振法,瞬态激振的瞬态动力法、水电效应法、动力参数法、超声脉冲法。

应用低应变法对桩基进行检测后需分析桩身波速平均值和桩身缺陷位置,并确定桩身完整性类别。

①桩身波速平均值:当桩长已知、桩底反射信号明确时,在地质条件、设计桩型、成桩工艺相同的基桩中,选取不少于5根Ⅰ类桩的桩身波速值按下式计算其平均值:

式中:cm――桩身波速的平均值(m/s);ci――第i根受检桩的桩身波速值(m/s),且ci-cm/cm≤5%;L ――测点下桩长(m);ΔT――速度波第一峰与桩底反射波峰间的时间差(ms);Δf――幅频曲线上桩底相邻谐振峰间的频差(Hz);n ――参加波速平均值计算的基桩数量(n≥5)。

②桩身缺陷位置:应按下列公式计算桩身缺陷位置:

式中:x――桩身缺陷至传感器安装点的距离(m);Δtx――速度波第一峰与缺陷反射波峰间的时间差(ms);c――受检桩的桩身波速(m/s),无法确定时用cm值替代;Δf′ ――幅频信号曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差(Hz)。

③桩身完整性类别:应结合缺陷出现的深度、测试信号衰减特性以及设计桩型、成桩工艺、地质条件、施工情况,按规范规定和实测时域或幅频信号特征进行综合分析判定。

4.高应变法

高应变动力测试是通过在桩顶量测被激发的阻力产生的应力波和速度波,从而确定承载力,主要适用于检测基桩的竖向抗压承载力和桩身完整性;监测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比,为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。目前高应变法主要有动力打桩公式法、波动方程法、锤击贯入法和动静法、Case法、波形拟合法等,而后两者在工程界应用最广泛。

Case法可以快速地对单桩极限承载力和桩身结构的完整性做出估计,实现现场的实时分析,同时可用来对打桩过程实行监测和监控,对预制打入桩特别适合;然而此方法依赖于case阻尼系数值,阻尼系数越高,离散性越大;波形拟合法的优点是精度高,缺点是分析计算复杂,需要专业技术人员进行信号拟合分析。

5.工程案例

理论而言,高应变主要用来确定桩的承载力,低应变主要用来判断桩身完整性。此处采用低应变法对某大桥桩基完整性进行检测,测试波形如下图2-7所示。

图3大桥桩基低应变完整性测试波形(桩号4-1)

图4大桥桩基低应变完整性测试波形(桩号4-2)

图5大桥桩基低应变完整性测试波形(桩号4-3)

图6大桥桩基低应变完整性测试波形(桩号4-4)

图7大桥桩基低应变完整性测试波形(桩号4-5)

图8大桥桩基低应变完整性测试波形(桩号4-6)

依据上述各基桩检测波形,结合缺陷出现的深度、测试信号衰减特性以及设计桩型、成桩工艺、地质条件、施工情况,可得出上述桩基基本完整。

参考文献

[1] 徐攸在,刘兴满. 桩的动测新技术[M]. 第三版. 北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2] 陈凡,徐天平,陈久照等. 基桩质量检测技术[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2003.

[3] 李炎,应用低应变反射波法动力检测桩的完整性[J].施工技术,2005(增刊).

[4] 王雪峰,吴世明.基桩动测技术[M].北京:科学技术出版社,2001.

[5] 贺占海. 低应变反射波法桩身完整性检测的理论与实践[D].天津:天津大学,2005.

[6] 蔡靖.基桩完整性低应变动态分析的定量研究[D].天津:河北工业大学,2002.

[7] 邓友生. 桩基检测技术新进展[J].嘉应大学学报(自然科学版),2003(6):211-212.

[8] 伍鹏,徐云. 工程桩基不同检测方法的检测结果比较[J].山西建筑,2006,32(6):89-91.

[9] 周兴平.基桩检测技术的研究现状与展望[J].土基工程,2005(6):181-183.

第9篇

【关键词】 石灰岩溶洞 桩基工程 检测成果 分析

岩溶地区往往具有着状况复杂的地下土质,地下岩带也有着很大的起伏,溶洞具有着分布不规则和发育迅速的特征,而还具有着丰富的地下水,地下具备暗流通道,以上所述的特征直接影响着桩基工程施工。因为桩基工程可能会受到诸多因素的影响,所以对岩溶地区基桩工程的施工安全以及施工质量进行保证是尤为重要的。只有加强对与设计不符的一些桩进行检测和分析,并对其具备的特殊性以及规律性因素进行掌握,才可以使桩基工程施工设计实现经济合理、技术先进以及安全适用,从而对施工质量进行保证。本文主要对岩溶地区工程的地质特征和桩基检测成果进行了具体的探讨和阐述。

1 岩溶地区工程地质特征

1.1 软件与地下水

岩溶地区基岩表面,往往会分布一层厚度有差异的软土层,其软土层往往为软塑--流塑的状态。其具备的地质特征差、天然含水量大以及承载力低等特征是导致建筑物沉降不均匀的重要因素。软土的形成一般是通过地下水的顶托土层,慢慢的渗入到表面土层所形成的,它的厚度主要是受地下水位以及基岩面起伏的控制,大概为三到五迷之间。承压水顶托土层将会形成一种特殊的浮托力。一旦地下水位下降,其浮托力就会减小,导致土层固结并压缩变形,从而使工程地质特征被改变。

1.2 岩基面起伏不平

因为受气候温度因素的影响,而地下水和地下水也对石灰岩表面有着严重的腐蚀,所以致使基岩面呈现犬牙交错和参差不齐的形态。基岩面起伏不平,其存在的高差大多在一米到五米之间,而局部地段的高差则能够达到二十米,从而为处理地基的过程带来很多的困难。

1.3 浅层溶洞

岩基面下面二到十五米的区域内所形成的溶洞,被称之为浅层溶洞。其中往往会具备着大量的填充物,很长会见到空洞型。而岩溶地区在进行工程地质勘察时具备着很高的钻孔见效率,最高可达到百分之八十。

2 桩基工程检测分析

2.1 地下水与软土对桩承载力产生的影响

某大楼整体框架为十五层,其地层主要由石灰岩、可塑粘土以及素填土等构成,很多的岩石都具备溶蚀问题,小溶洞也发育迅速,其石灰岩内具有非常丰富的裂隙潜水以及孔隙潜水等。人工挖孔桩可设计成六十二根,根据规范要求选择三根桩进行静载荷实验,用来对单桩竖向抗压具有的极限承载力进行确定,扩底直径是1500毫米,而桩身直径为1000毫米,混凝土芯具有的强度为C25,而需入岩八百毫米。试桩具有的最大试验荷载都远远要比承载力设计值大。而每级加载是试验荷载的十分之一左右。当试桩试验荷载最大时,荷载维持时间变短,其荷载下降速度加快,桩沉降也急剧加快,但是不能对分级试验所决定的承载力进行维持,则说明试桩遭到破坏,其荷载维持在4500kN。

检测结果显示试桩极限承载力没有太大的差别,没有达到扩底岩层具有的抗压破坏强度,仅相当于砼强度等级C25和桩径大约为800毫米的装抗压强度。事实表明试桩都能够获得极限承载力,且桩已经被破坏,充分的表明了桩扩地不能发挥自身作用。该形式扩底桩底部一旦扩大,则很难在扩底施工过程中对侧面岩层扩大端进行支护。此土体自重偏大,含水丰富,且土质软弱,致使扩底处出现塌陷,通过对桩基工程检测结果进行分析研究可知,需要使楼层减少至十层,并通过硬塑黏土层承担一些力,再使桩承台面积增加,加厚底板,从而使底板配筋增加来对上层建筑荷载有效的增加。设计人员在对桩基工程进行设计时,需要充分的对工程地质特征和施工难度进行考虑,并对成桩手段以及桩施工构造图进行调整。

2.2 岩基面起伏不平对桩承载力产生的影响

岩溶地区的地表到岩层面的距离大多为二十米,而在此范围内静压力桩的施工速度很快,而且不会对周围环境产生很大的影响,便于进行施工管理,尤其是单桩抗压静载试验具有的合格率也很高,由此成为施工单位以及建设单位所广泛应用的桩型,但是还有一些工地基岩面具有着起伏大的弊端,使其承台桩间存在误差,难以准确的对配桩进行控制,从而出现浪费的情况。例如,大型商住楼项目,勘察结果显示二十米的时候就能到达基岩,但是其中桩被静压成为了5段9米长的预制方桩,而具有的压力值仅为600kN,和中桩压力值2000kN有着很大的差别,为了确保基础稳固,该承台增加了一根长为20米的钻孔灌注桩,但此钻孔成桩所用的砼要比计算的多三倍,其主要是岩层面软土往往会受到基岩起伏、预制方桩被破坏以及溶洞的影响。而一些与桩类似的承台,也都增加了相应的钻孔灌注桩。因为没有选取合理的对地基进选择的手段,致使桩基工程的工期延长,其费用也随之增加了百分之三十左右。由于石灰岩地区具有着基岩面起伏大的特征,所以对其进行设计时,需要充分的对处理手段进行选择,其主要有高压旋喷桩、冲孔桩以及钻孔桩等地基处理手段。

2.3 浅层溶洞的影响

某综合楼整体框架为八层,一共有四十二根挖孔灌注桩,根据要求选择两根桩进行静载荷实验,用来对单桩竖向抗压具有的极限承载力进行确定。当试桩试验荷载最大时,荷载维持时间变短,其荷载下降速度加快,桩沉降也急剧加快,但是不能对分级试验所决定的承载力进行维持,则说明试桩遭到破坏,其荷载维持在2600kN。

根据相关的规定需要在端承桩桩底三倍桩径的范围中超前的对持力岩层的情况进行钻探,但是一些建设企业为了减少施工成本,则安排施工企业通过人工使用风镐的方法对基岩情况进行探查,这样的话就会由于人为因素,而致使桩底岩层溶洞的实际情况不能得到体现,而桩基承载力也不能满足设计要求。所以,一定要强调利用钻机超前对端承桩进行钻探,其钻孔芯样需要拍照存档。

2.4 综合因素对桩承载力产生的影响

某小区拥有三幢住宅楼,至今为止已经交付使用八年,但是从未出现问题,而今年年初有住户反映存在着房屋楼板开裂以及墙体开裂等问题,待沉降观测以后,发现房屋具有不同程度的下沉,其中具有地梁断裂以及轴位沉降量偏大等情况,直接影响着上部结构的安全。其出现这种问题的具体因素为:第一,局部地质资料有误,为设计选用桩造成很大的不安全隐患,其局部基础桩端具有的持力层厚度与规范要求不符。第二,选取的地基处理手段较多,直接影响着小区基础的稳定。此小区选取的地基处理手段为:钻孔灌注桩、天然地基、冲孔灌注桩以及挖孔灌注桩等。其持力层有石灰岩和粘土。第三,缺少对土层和岩层间具有的透水性很强的软弱层的关注,由于人为因素、后期开工工程以及自然因素的影响,则致使软弱层固结收缩失水估计不足,并出现负摩阻力而把下拉荷载施加到基桩,以此使桩基承载力降低,从而使建筑物出现开裂和下沉的情况。

3 结语

在对桩基工程进行设计时,需要充分的对岩溶地区工程的地质特征有所认识和了解,而不同的地层特征,可以采取不用的桩基手段进行处理,使之可以实现高速、安全和经济的指标。还需要对岩溶地区的人为影响因素、水文地质特征、自然影响因素以及后期开工工程进行重视,并充分的对地下水的抽取情况、水量大小、深基坑开挖、水文性质以及水位变化等进行了解,由此避免建筑物开裂、偏斜以及沉降等现象出现。如果想要确保桩基工程施工质量,就需要充分的对成孔质量检测过程进行重视。

参考文献:

[1]张献,高圣伟,袁臣虎,张牧,张冠军,杨庆新.电力变压器局部放电检测技术现状与新技术[A].天津市电机工程学会2009年学术年会论文集[C].2009.

[2]李国刚,魏江峰.建筑施工企业安全生产标准化建设的探索研究[A].建设工程安全理论与应用――首届中国中西部地区土木建筑学术年会论文集[C].2011.

[3]蔡彬权,何帮静,毛天鹏.浅谈建筑施工中的砼裂缝控制[A].贵州省岩石力学与工程学会2010年学术年会论文集[C],2010.

[4]常聚友.用抗压强度这一新物理量对新建铁路嵌岩桩端反射波曲线特征的认识[A].2006年铁道勘测技术学术会议论文集[C],2006.

[5]杨永波.空心圆柱结构及板型结构中的导波检测理论研究[D].中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所),2009.

[6]张国华.基于围岩累积损伤效应的大断面隧道施工参数优化研究[D].中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所),2010.

第10篇

关键词:高应变 桩身完整性 BTA值

1.前言

随着现今工程技术的高速发展,如今的水运工程的施工条件千变万化,同时变壁厚钢管桩也较多地应用于相关的工程。如何应用高应变动测法对工程中变壁厚钢管桩的完整性进行检测、分析和判断,是值得从理论技术和工程实际的应用上加以深入研讨。

为了满足港口工程桩型技术要求,设计单位在许多港口工程中将钢管桩的桩型设计成上下不一的壁厚。而上下不一壁厚的钢管桩,在工程检测中带来了难题,由于其变直径的原因,导致机械的套用case法理论所检测出的完整性系数数值低于常规桩基的要求,给检测人员带来了一定的困惑。现笔者在这里分享一下对于如何快速便捷有效的运用case法分析此类工程实例。

2.桩身完整性检测的理论基础

桩身完整性检y的理论基础是以一维弹性杆件模型为依据,当激振设备在自由一端产生一个应力波,应力波沿桩身传播时,遇到桩身材质变化或者不连续界面(如蜂窝、断裂、缝隙、夹泥、孔洞等缺陷和桩底)时,将产生各种不同的反射波,通过桩身已安装好的传感器接受反射波,利用仪器将波形呈现,供检测人员分析反射波的传播时间、幅值、及波形特征,从而判断基桩完整性。一维波动方程,如下式1。

3.高应变CASE法BTA值法理论

CASE法对桩土体系做了以下近似假定:

(1)桩身是一根一维弹性杆;桩身每个截面的应力应变都是均匀的。

(2)桩身沿整个桩长的阻抗保持恒定。即必须保证乘积ρ・c・A不变。

任何的桩身完整性问题,从波动力学的观点来看,都是一个桩身截面阻抗发生变化的问题。桩身完整程度可以用截面完整系数BTA值来衡量。参量BTA的定义是上下两个截面的阻抗比的倒数,即:

显然,当BTA值小于1时,截面阻抗由大变小。如果Z1是正常桩身截面阻抗,出现这种阻抗突然减小的情况就说明该界面存在缺陷。

同时,根据BTA值法理论,在高应变的实测波形中,BTA值同时还近似以下公式:

Rzx:tx时刻土阻力;

桩身缺陷在实测曲线上表现为局部出现速度峰和力谷,即公式③中,缺陷位置Fmtx的变小,ZVmtx变大,导致BTA值减小。

根据港口工程桩基规范,桩身完整性评价标准如表1所示。

然而,对于工程中变壁厚钢管桩完整性进行判断时,就必须考虑到,在钢管桩截面变化处,其对应的BTA值会产生变化。当该处截面变化位置以下的壁厚小于截面变化位置以上的的壁厚时(如图1所示),即截面面积A2小于A1。可以很容易推出这样的结论,在桩身完整时,质量密度ρ和应力波波速c相同的情况下,截面面积A的变化,同样也会使BTA值小于1。

4.港口工程应用实例

从以上介绍可以看出,变直径的桩的在检测桩身承载力的时候,由于桩身截面的变化,不能像传统桩一样,将其看作均匀一维杆件,由此相关结论就不适合机械的套用CASE法中BTA值法的来分析。在判断基桩承载力的时候,可以采用capwap的方法模拟出桩的截面变化情况,用以分析桩身承载力检测的目的。然而在判断基桩完整性的时候,还是需要使用case法中的BTA值法来判断。

如江苏响水近海风电场项目风机基础及安装工程(Ⅰ、Ⅱ标段)。工程位于响水县灌东盐场、三圩盐场外侧海域,风电场中心与岸线最近点的直线距离约10km,沿海岸线方向长约13.4km,垂直于海岸线方向宽约2.6km。

实测基桩为风机下的群桩基础,基桩桩径为1.6m,基桩壁厚变化位置为桩顶以下27m,高应变传感器安装于桩顶以下3m处。基桩上半部分桩直径1.6m,壁厚26mm,下半部分桩直径1.6m,壁厚22mm。下面结合该基桩高应变动测实测波形(如图2所示)来介绍:

根据上面波形可以看到,基桩BTA结果为88%。如果机械的套用CASE法的BTA值理论和《港口工程桩基动力检测规程》中的桩身完整性评价标准,本桩将判断为Ⅱ类桩。但是根据CASE法理论,引起BTA值低于正常值1的原因除了桩身质量缺陷会引起应力波的波速c的变化,还有桩身的截面面积A的变化。

所以笔者在分析该基桩完整性时,基桩的截面参数带入公式②,经过简单的计算可以得出,在该位置的理论BTA值为84.6%。然后用高应变实测波形BTA值与之相比较,可以看到,实测BTA值高于理论BTA值。同时,笔者再次参考该截面变化处的位置参数,并将其与高应变动测实测波形所分析出的截面变化位置相比较,发现两者相互吻合。由此,可以初步得出结论,这根实测基桩桩身完整。

展开一下说,现如今在海上风电工程中,大直径钢管桩越来越多的被设计单位运用于风机基础。而其截面变化为徐变。对于检测人员运用高应变动测法判断其桩身完整性时,除了运用笔者所示方法时,也需要结合CAPWAP法模拟相关地质情况综合分析判断。

5.总结

通过对CASE法理论的灵活运用,解决变壁厚钢管完整性检测问题,可以更好的为类似工程提供更加严谨可靠的技术服务。

参考文献:

第11篇

关键词:桩基工程,桩基检测,应用

中图分类号:TU473.1文献标识码: A

引言:随着科学技术的发展,我国建筑业也迅猛发展。发展速度加快的同时,建筑工程的质量也受到了越来越多的关注,桩基是建筑中的基本形式,使用范围很广泛。其目的是为了增强地基的承载力。桩基工程的质量能直接关系建筑结构的安全。所以,在桩基施工时,一定要重视桩基的检测工作,因此熟悉各类桩基的验收和质量检测合理应用桩基质量检测方法,以保证桩基工程的质量,这样才能让桩基技术发挥出它最重要的作用。

1、桩基工程检测的重要性

桩基在建筑工程中有着至关重要的作用,作为建筑物基础的桩基工程可以完美的将结构上部荷载逐级传递到较深地层中。桩基一旦基础失稳,势必造成整体建筑物破坏。因此,桩基的设计、施工和检测是桩基安全与稳定的先决条件,同时也是确保桩基础安全与可靠必不可少的三个环节。正是因为桩基是隐蔽工程,其检测和事故后的处理均较困难,因此,在桩基设计前和施工后都需要进行必要的试验和检测,以保证桩基工程的质量。

虽然我国桩基工程较为客观,但其中仍存在着各种问题,急需解决。桩基的施工质量不佳是较为普遍的问题,甚至有偷工减料的现象,如果不及时查出并采取补救措施,将会对整个工程造成无法估量的损失。但是,从另一方面看,我国的桩基工程中,也确实存在着严重的浪费现象,最主要的原因是没有充分发挥桩的承载力,设计没有按照规定的程序,根据试验资料提供的桩承载力进行设计,而是按自己保守的估算来设计桩数和桩长等,从而造成了桩基工程的极大浪费。

可见,为了保证建筑物的质量,我们必须保证桩基工程质量,而对桩基工程进行检测是保证其质量的基础,所以我们必须及时进行桩基的检验和测试。

2、低应变动测法

低应变动测法在桥梁桩基检测中应用尤为广泛,其工作原理是:使用小锤敲击桩顶,通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号,采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应,反演分析实测速度信号、频率信号,从而获得桩的完整性结论。低应变动测法检测工作较简单、方便,而且检测速度较快(一天可测过百根桩),但如何获取好的波形、如何能较好地分析桩身的完整性,这是检测工作的关键,下面就各要点进行讨论。

2.1适用范围

低应变动测法在实际工作中也有一定的局限性和适用范围,在方法选择及实际操作中切不可忽视,该方法是采用一维应力波理论来分析桩土体系的动态响应,其主要假设为:桩的长度远大于直径。用手锤敲击桩顶产生的应力波,其波长一般在1 m至几m之间,理论分析表明,一维弹性杆中波长应大于10倍杆径,这样一维波动方程的解才是精确的。而在锤击大直径桩顶产生压缩波后,会产生两种特殊的现象:一是沿桩体传播的弥散现象;二是横向惯性现象。因此,时域曲线不但有纵波存在,还有横波存在,而大直径桩中波速是频率的复杂函数,限制着可测桩的直径。在实测中,桩侧土阻力特别是动土阻力对应力波传播的影响非常大,表现在以下方面:

1)导致应力波迅速衰减;

2)影响缺陷反射波幅值;

3)产生土阻力波。

以上原因在一定程度上为桩基检测带来负面影响,主要是限制了可测桩的长度,根据实测经验,可测桩长限制在5至50 m,桩基直径在1.8 m之内效果较好。当然,超过50 m长的桩也有得到桩底反射信号的经验,但基于桥梁桩承载力要求高,大部分是单桩单柱结构以及低应变反射信号对局部缺陷、深部缺陷反映不敏感,受地质变化影响较大等原因,提出了以上限制。

2.2测试系统

测试系统组成成分复杂,该系统主要是由信号采集仪(可与计算机联为一体或测试后再与计算机相联对信号进行处理)、传感器、力锤、打印机等组成,在实际工作中以其为检测工作服务。

2.3测试过程

测试过程是获取好信号的关键,在测试过程中也应该注意很多问题。主要应注意:一、测试点数依桩径不同、测试信号情况不同而有所区别,桩径为120 cm以上的测试3至5点,测试点距钢筋笼不少于10 cm、于桩中心及四周均布,测试面须打磨,以保证传感器与桩头粘贴良好。二、锤击点宜选择距传感器20至30 cm处(不必考虑桩径大小),因为距离太近,锤击冲击力对传感器影响太大,距离太远时又有横波影响,产生波形振荡。锤击点不必打磨平整,如已打磨必须加橡胶垫,否则会引起波形振荡,不能反映实际桩身情况。三、传感器根据上述第一条点位置安装,并注意选择粘贴方式。一般用石蜡、黄油或橡皮泥(在保证桩头干燥,没积水的情况下)粘贴,夏天使用橡皮泥较好,冬天用黄油则能产生较好的粘贴效果,注意保证粘贴层尽量薄,以免实测信号失真。四、尽量多采集信号(1根桩不少于10锤):在不同点、不同激振的情况下,观测波形的一致性,以确保波形真实及不漏测。

2.4波形分析

波形分析工作中也有一系列的工序及注意事项,比如在进行波形分析前,应了解所测桩位的地质情况、桩基施工方法,桩顶是否有护筒及护筒深度,因为没护筒的桩头常是扩大后恢复的,会出现浅部缩颈,而有护筒则易出现护筒底扩孔信号。了解上述情况后,再看桩底反射信号,桥梁桩基较深,但大部分为嵌岩(弱风化基岩)桩,故桩底反射信号经放大后可很清楚判定。但有几种情况对桩身的完整性是较难判断的:一、桩身穿透溶洞,在溶洞处有较明显扩孔信号,影响桩身及桩底信号判断。二、桩基埋入基岩过深(部分桩入基岩超10 m),在进入基岩处,由于桩身混凝土与基岩粘合较好,形成整体,故在该位置出现嵌岩信号,影响桩底信号判断。三、桩底持力层为泥岩或软弱石灰岩,由于岩质较软,未有很明显反射信号或嵌岩信号,影响桩底信号判断。

在实际工作中以上判定方法也有自己的局限性,对于一、二两种情况,低应变动测法不能解决,只能用其它检测方法验证。对于三种情况,在有实际抽芯对比的情况下,可给出结论。以上3种是较特殊的情况,但在实测中,遇到的情况会更多,应仔细分析,多作对比,对缺陷下定义时,不能过于武断。低应变动测法较难区分局部混凝土胶结差、离析、缩颈等情况,也较难区分扩孔、地质变化、嵌岩等情况,故只能对信号作有程度的区分和大致定性,而不能过于夸大地下结论,如承载力、混凝土强度、缺陷类型、大小等。

3、结束语

桩基是建筑工程的基础,桩基的质量直接影响到建筑工程质量,不仅施工单位要保证其施工质量,桩基检测单位必须严格执法,只有具有合格的质量保证,才能够保证建筑工程整体的质量。因此说,桩基检测单位和桩基检测人员应当严格遵守职业道德,严格执行桩基检测的相关规范,通过有效的约束力保证桩基质量。

参考文献

[1] 张智彪.刍议桩基检测技术在建筑工程中的应用[J].中国房地产业,2012(02).

[2] 王永梅.浅谈桩基检测技术在建筑工程中的应用[J].黑龙江科技信息,2012(02).

第12篇

关键词:DX多节挤扩灌注桩,施工技术

 

DX多节挤扩灌注桩(以下简称DX桩)是一种获国家实用新型和发明两项专利的新型桩,DX桩作为高层建筑、一般工业与民用建筑等多种构筑物的桩基,可用于建筑物抗压桩、抗拔桩、基坑及边坡支护桩、复合地基、高承载力锚杆、桥梁桩等工程领域。鲁铁花样年华商务楼工程建筑面积45000平方米,共三栋,18层框架,在基础施工中为降低成本、缩短工期、减少施工噪音,采用了DX桩,现结合本人参与该工程基础施工的经验,对DX桩的施工特点、施工技术、施工效果作如下介绍。

一、DX多节挤扩灌注桩简介

1、DX桩概念

DX桩是在原有等截面桩的基础上,使用一种专用液压机扩装置,经高能量挤压土体,而成型盘、岔腔体,巧妙合理地与现有桩工机械配套使用,灌注混凝土而构造出的一种新型变截面桩。硕士论文,施工技术。

2、DX桩成桩原理

DX桩是在传统灌注桩施工工艺中增加了一道挤扩工序,他根据各种地层不同的力学指标、选择了几个有力地层、采用DX专用挤扩设备在钻孔的不同深度挤扩,完成侧面型腔,然后再浇筑混凝土,使DX桩变成了多层三叉型桩,或多个盘和三岔组成的桩。侧面型腔的直径是主桩径的2至3倍,从而将摩擦桩变成多端承、多端侧摩阻共同作用的新型桩。

3、DX桩可应用的地质条件

DX桩可应用于一般粉性土、粉土、砂土、砾石、卵石层,也可用于软硬交互层土层。

4、DX桩可应用的建筑部位

DX桩可应用于建筑物抗压桩、抗拔桩,基坑及边坡支护桩,复合地基,高承载力锚杆,也可用于桥梁桩等工程领域。

二、DX桩施工特点

1、DX桩径小而短,而且能够满足承载力较大要求的深桩基础。

2、DX桩技术应用范围广,在许多地质条件复杂工程中均能顺利的应用并受到良好的效果,单方混凝土承载力较普通钻孔桩提高1-2倍。

3、采用DX桩有利于建筑物上部结构的优化,使之省工,省料,因此经济效益十分显著,基础工程造价可降低20%-40%。

4、施工简单,工期比常规节省三分之一左右,机械化程度高,对外界坏境即相邻建筑无干扰。

三、DX桩施工技术工艺

根据该工程的地址勘察报告及设计要求,选择正循环泥浆护壁回转成孔,采用双向液压、三岔双向等长弓压臂挤扩灌注桩专利挤扩设备DX-450型挤扩机挤扩成盘,导管水下灌注混凝土形成柱身与扩径体共同承载的DX柱。

1、测量定位

使用JII经纬仪定向,配合钢尺量距的极坐标法测放桩位,个别桩亦可以采用方向交汇法测放定位。桩位复核之后,报监理验收同意,方可进行下一道工序。

2、成孔

(1)护筒埋设

护筒以不小于3mm厚的钢板卷制,内径不小于700mm。护筒坑开挖前先依据已定好的桩位布设十字护桩,并做好保护,以免桩位产生较大偏差。护筒坑内径比护筒外径大100mm以上。护筒坑挖好后,拉上十字线,放好护筒并调整,使护筒中心相对桩位偏移不超过50mm,筒壁倾斜不超过1% 。

(2) 钻机就位

钻机底座就位必须稳固平整,确保施工中不发生位移、倾斜。天车、游动滑车、转盘中心三点一线,位于同一铅垂线,钻机对位偏差不超过2cm,钻机就位结束后,经验收方可开钻施工。硕士论文,施工技术。硕士论文,施工技术。

(3)钻进成孔

针对场地土层多为粘土、粉质粘土的特点,开孔采取轻压慢转,待钻进一定深度(超过钻头扶正圈)后,方可适当增大钻压,增加钻速,但要防止增压过火。钻速以能够平稳钻进,减小钻具晃动为宜,以防造成人为孔斜或坍孔。

当地层出现较大变化或软硬换层钻进时,注意减少钻压,提调保直。硕士论文,施工技术。

3、挤扩成盘

(1)工程开工前,须对DX挤扩装置进行检测调试,并填写《DX液压挤扩装置现场监测记录》:直径、盘高、空载压力、行程时间等。

(2)挤扩机采用汽车吊吊放。

(3)挤扩机入孔前必须检查设备可靠性,包括法兰连接、螺栓、油管、液压装置及弓压臂分合情况。

(4)挤扩机吊放入孔,检查桩孔垂直度、孔径。

4、扩底

采用四翼压张式扩底钻头扩底。挤扩结束立即进行扩底施工。

5、钢筋笼制作与安放

6、混凝土搅拌与运输

本工程使用商品砼,混凝土塌落度宜为160-220mm。

7、灌注成桩

混凝土灌注采取导管水下灌注混凝土成桩。

四、DX桩施工效果

1、DX桩的主要优点

(1)可充分利用桩身上下各部分好土层的承载能力,单桩承载能力高。

(2)挤扩腔稳定,不易塌崩。

(3)成孔成桩工艺适用范围广。

(4)成本低,工期短,并且施工时噪音低、震动小,泥浆排放量少,有利于保护环境。

(5)施工过程中可监控测试,挤扩效率高,

2、DX桩与其他桩的区别

(1)DX桩不同于支盘桩,DX多功能液压挤扩装置独有的三岔双向液压和上下等长弓压臂设计,是其他挤扩盘、支设备所没有的。

(2)DX桩与普通等截面混凝土灌注桩相比,单桩承载能力明显提高,沉降量显著降低,单方承载力可提高1-2倍以上。硕士论文,施工技术。

(3)DX桩承载力的提高主要原因在于扩径体支撑力的发挥。

(4)扩径体的存在使得DX桩的承载机理与普通桩不同。硕士论文,施工技术。

(5)DX桩身下部的护径体为DX桩提供了承载潜力。