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摘要:目前我国的公路工程正处于快速发展的阶段,各地的交通网络离不开公路的建设,在建设过程中需要注意其经济性与安全性。现阶段公路工程存在着很多病害问题,如设计初期的缺陷或是的老化等问题。在此情况下,必须不断加强结构病害的检测控制工作,使施工过程中的每一个环节既科学又合理,从而确保公路的安全性,维护其可靠性,以保障国民人身安全,同时为提升我国的经济发展水平做出相应的贡献。
关键词:公路工程;基桩检测;问题与建议
在公路施施工中,桩基础的应用十分广泛,这种基础形式对于强化基础承载力而言有着积极作用,能够使整体的安全性与稳定性得到有效提升。然而,由于桩基础工程具有隐蔽性,桩体所处环境为地下,因此想要直接观察与检测就存在一定的难度,而一旦发现桩基础质量出现问题,则会给整个工程安全构成严重的威胁。因此,站在公路工程公路施工技术人员,必须对桩基础施工质量控制工作予以高度重视,而桩基础检测技术则具有较强的实用性与有效性,能够帮助技术人员快速找出质量与安全隐患,进而采取应对与处理措施。
1常用的基桩检测技术
1.1低应变反射波法
低应变反射波法由于其简单、快速、准确的特点,在桩基的桩身性能检测过程中的应用最广,但是在桩身阻抗变化较大或者桩周土阻力较大的情况下,低应变反射波法会存在一定的误差,其应用存在一定的局限性,因此采用其他检测手段与低应变反射波法综合使用。对于低应变反射波法来说,其基本原理主要是在桩身顶部进行竖向激振,引起弹性波,波动沿着桩身向下传播,当桩身中存在诸如缩径、扩径或者断桩、离析等严重缺陷时,弹性波会产生相应的反射波,经过一定的仪器进行接受和过滤以及处理可以对桩身的完整性、质量以及缺陷的性质进行鉴定,进而对缺陷的位置和桩身的强度等内容进行修补。低应变反射波法主要利用力锤或者力棒在桩顶进行激振来产生应力波,利用高敏感度的加速度传感器来接受反射波的行波现象和波速。通过下面公式对其进行反射波的分析:式中:Vc为动力波在桩身中传播的速度(m/s);L为桩身的总长度(m);T为反射波到达的时间(s)。总的来说,试验设备主要包括激振系统和测量系统两个系统,前者的作用是对桩基相应的冲击力而产生振动波,后者是在桩顶对振动发生响应,主要由电荷放大器、拾振器、数据采集器和处理部分共同组成。
1.2超声波检测法
在桩基的检测工作中,超声波检测法应用的较早,且这一检测方法为无损性的。应用这一方法进行桩基检测时,要先在灌注混凝土之前将桩基的内部预埋若干根声测管,这些管道将作为超声脉冲的发射和接收探头的通道。在桩基浇筑工作完成之后,超声探测仪将会朝着这些管道内发射相应的超声脉冲,并且该仪器可以记录穿过各横截面时声波的相关参数。通过对测得的数据结果分析之后,可以精确的得出被检测桩基内部混凝土的缺陷类型以及缺陷的大小、位置等。此外,要根据这一方法测得的相关数据对混凝土的均匀性指标以及混凝土的强度等级进行评判。由于超声波检测法为无损检测,且应用这一检测方法进行检测时需要的人力、物力较少,同时得出的数据具有较高的精确性,因此这一方法在现阶段的桩基检测工作中应用较广。
1.3静载荷试验法
所谓静载荷试验法,就是指与桩基础使用功能相结合,将轴向压力与上拔力逐级施加到桩顶,或者将水平应力施加到一致于承台地面标高的位置,然后观察并测定桩体沉降、上拔位或者水平位移情况,以荷载与位移关系为参考,检测单桩竖向或水平的承载力。根据实践不难发现,静载荷试验法在现有的检测技术中不管是直观性还是可靠性都具有最为突出的优势。然而,在工程实践中,如果技术条件不允许,或者检测技术不到位,那么也可能导致该项检测技术难以取得精确的结果,甚至会与实际情况发生超过10%的偏差。因此,改善静荷载试验法势在必行。
2公路工程基桩检测常见问题分析
2.1接桩问题
在完成相应的管桩对接工作内容后,需要将其对接的接口变成U型。而在实际开展焊接工作时,相关的工作人员为了可以尽快的完成相应的焊接工作内容,没有对U型接口周围的坡口填满,只是采用口封的方式将其坡口封住,进而导致桩身与接头处之间的极限弯矩出现明显的差异,在移机的过程中,常容易推断桩接头,这也是致使上下接头错位的重要原因。此外在完成相应的焊接工作后,相关的工作人员没有等到其自然冷却超过8min,就开始准备进行施压及施打,进而导致焊接出现脱落的现象。
2.2桩机移动
在移机的过程中,有一部分场地的地质土层较厚且软弱,器表面垫层具有非常明显的承载力差的特点,加上桩机本身的重量接近300t,在地下室的实际施工中,施工面的高差较大,进而影响桩机支护效用的发挥。在移机阶段,桩常会受到土层软硬的变化而出现断裂的情况,此外土层的软硬变化没有得到及时的控制,还容易造成桩身被压的问题。
3公路工程基桩检测的几点建议
3.1做好桩头的处理
对桩头处理结果的好与坏直接影响着桩基检测的质量,因此工作人员对桩基进行相关检测时需要注意桩头的清洁度。桩头安装的传感器应经过专门的砂轮打磨,且打磨的方法与程度要严格遵照要求,不可马虎行事。除此之外,桩头上的渍水也需要进行处理,即将其水渍吸干以减少测量偏差。在实心桩和空心桩的问题上,两者处理起来的方法有所不同。如,要在实心桩上装传感器的话,其桩心上需要有3个~4个混凝土平面。而对空心桩而言,传感器和激振点依据要求设定在同一平面内,且二者位置大致都在距离桩壁厚大概1/2处。敲击这种钢筋笼材质的桩头时容易产生振荡反射波,且出现的这种现象对其桩身整体性的浅部缺陷识读会产生一定影响。因此,应该把不会对敲击产生影响作为桩头上钢筋笼的选择标准,此外还要兼顾其高度要求。
3.2加强荷载一桩顶的位移分析
本次研究选择了试桩的测试结果来进行了详细分析(如图1所示),在加载初期,曲线是呈非线性的,桩顶位移随着荷载的增大而逐渐增大,并且进入线性阶段试桩的U-δ曲线呈缓变型,这说明桩身和桩周土在竖向荷载作用之下未发生整体性的破坏,试桩最终上拔量为23.53mm,卸载后回弹率为71.2%。
图1试桩荷载一桩顶位移曲线图
综上所述,现如今的科学技术发展速度惊人,但是就现有的实际检测技术而言也不能否定在桩基检测技术方面依旧是存在着一些局限性的。毫无疑问,在发展过程中会发现更多新的桩基检测方法以及更多新的影响因素,但在恰当有效措施的实施下桩基检测的质量会越来越高。我们要充分肯定且相信科学的力量,再加之检测人员的操作技术的提高和对待检测的严谨态度,桩基检测技术的质量问题会在摸索中不断总结不断优化。
参考文献:
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