基樁動測工作有關問題.doc

關于基樁動測工作有關問題的認識【摘 要】 由于基樁動測技術本身在發(fā)展與應用過程中存在人為差異，從而形成了種種誤解或疏忽，有必要針對如下幾個方面以提高認識：明確動測目的，確定相應的動測方法；了解高應變法與低應變法的根本區(qū)別；動測試樁抽檢方式與數(shù)量的確定；對預制樁進行動力檢測的必要性；動測實施的時間及部位；依據(jù)波速來估計樁身混凝土強度等級應注意的因素；如何根據(jù)動測報告了解樁基施工質量。由于樁基靜載試驗的特點所限，不易實施、不能用于仰程樁的普查，而樁基動測技術的發(fā)展正適應了工程建設的需要，能對工程樁的成樁質量進行普查，從技術上保證了對工程質量的監(jiān)督與管理，但由于動測技術本身在發(fā)展與應用過程中存在不盡如人意的方面，從而形成了種種誤解或疏忽，有必要針對如下幾個方面作出相應的說明，以提高認識，有利于樁基動測工作的發(fā)展與提高，更好地為工程建設服務。l 明確動測目的、確定相應的動測方法基樁動力檢測的目的，主要是對成樁質量的檢查，并可作為承載力檢測的輔助測試手段。規(guī)范JGJ9494亦作出了相近的規(guī)定：對于一級建筑樁基和地質條件復雜或成樁質量可靠性較低的樁基工程，應進行成樁質量檢測檢測方法可采用可靠的動測法 這里的“可靠的動測法”應理解為理論成熟，操作易行的低應變動測法，如反射波法；另外，規(guī)范JGJ9494亦提出：對于三級建筑樁基以及作為一、二級建筑樁基靜載試驗檢測的輔助檢測可采用可靠的動測法對工程樁單樁豎向承載力進行檢測。這里的“可靠的動測法”應理解為高應變動測法。在這里需進一步強調的是，靜載試驗是確定單樁承載力最基本最可靠的方法；而動測法確定承載力則是間接的，其中高應變動測法目前已較廣泛地應用于工程實踐，而一些低應變動測法，如機械阻抗法，動力參數(shù)法等，通過“動剛度”的理論推算承載力，則更是間接的方法，尚存在一定的學術分歧，但低應變動測法樁身成樁質量的檢測，則是可靠的，被實踐證明是可行的；2 高、低應變動測法的區(qū)別根據(jù)動測時樁土發(fā)生變形的大小，動測法分為高應變與低應變動測法兩大類。高應變法是采用重錘(通常以噸位計)激振，使樁土發(fā)生相對位移，利用波動理論揭示樁土體系在接近極限階段時的工作性狀，評價樁身質量分析樁的承載力；而低應變法是利用低能量的瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)激振，使樁在彈性范圍內作低幅振動，利用振動和波動理論判斷樁身缺陷，進一步分析可得到動剛度，通過靜動對比，按容許沉降推算樁的容許承載力。高應變法與低應變法的根本區(qū)別在于高應變法考慮了樁周土的彈塑性響應，而低應變法使樁周土完全處于彈性范圍內。直接測定樁的極限承載力，一般必須具備樁與樁周土之間產(chǎn)生足夠的相對位移這一條件。據(jù)此觀點，高應變法可以直接測定樁的極限承載力， 而低應變法是測不到樁的極限承載力的。因為低應變法測試時，一般樁土問相對位移尚難出現(xiàn)相應的土阻力激發(fā)，盡管測試時也在樁頂實際測定了樁的某些響應。從另一方面講，也不能說低應變法完 不能提供單樁承載力，它只是間接地由某種理論模式推算而由動、靜對比資料統(tǒng)計下通過經(jīng)驗參數(shù)換算得到，而決不是現(xiàn)場直接測定承載力。 此，在應用低應變法提供承載力參數(shù)值時，就必須十分注意所采用方法的原始假定，統(tǒng)計資料的多少與離散性，土質條件和成樁工藝的相似性等。3 動測試樁抽檢方式與數(shù)量的確定從工程樁中抽檢動測樁，一般應由設計或監(jiān)理或建設方或測試單位隨機抽取，應以測試單位為主抽取，并應結合結構部位、土質變化情況、施工條件、現(xiàn)場管理等因素，抽取有代表性的或有疑問的樁進行檢測。對于高應變動力試樁的檢測數(shù)量，建筑基樁檢測技術規(guī)范JGJ1062003規(guī)定：承載力檢測時，對工程地質條件、樁型、成型機具和工藝相同、同一施工單位的基樁，檢測樁數(shù)不宜少于總數(shù)的2 ，并不得小于5根；在這里需強涮的是，規(guī)程所規(guī)定的抽檢數(shù)量比例，是以同一條件下為前提的，對不同地質類型、不同的樁型與規(guī)格、不同的成樁工藝應分別抽取進行檢測；對于樁身結構完整性檢測的數(shù)量，規(guī)程JGJT9395作出規(guī)定如下：對于 柱一樁的建(構)筑物，全部基樁應進行檢測；非一柱一樁時，應按施工班組抽測，檢測混凝土灌注樁桃身完整性時，抽測數(shù)不得少于該批樁總數(shù)的20 ，且不得少于l0根；對于混凝土預制樁，抽測數(shù)不得少于該批樁總數(shù)的10 ，且不得少于5根，當抽取不合格的樁數(shù)超過抽測數(shù)的30 時，應加倍重新抽測，加強抽測后，若不合格樁數(shù)仍超過抽測數(shù)的30 ，應全數(shù)檢測。實踐證明規(guī)范規(guī)定的檢測數(shù)量能夠有效地控制樁基工程施工質量，對于不合格的基樁也可根據(jù)檢測結果及時采取措施進行加固，消除樁基工程隱患，對于重要工程等的一級建筑樁基和橋梁工程樁基，一般均應全部逐根檢測。4 對預制樁進行動力檢測的必要性有人認為，混凝土預制樁在地面上澆注，樁身混凝土質量可以得到保證，不需要進行低應變動測。持這種觀點的人往往忽略了預制樁在施工中可能出現(xiàn)的樁身開裂、折斷、接頭破損及錯位等現(xiàn)象，尤其當預制樁制作質量較差、樁身混凝土強度偏低、接頭連接質量較差時更易出現(xiàn)這種情況。因此，對預制樁工程進行檢測是十分必要的。但由于預制樁樁接頭處的構造不同， 一定程度上影響了應力波的傳遞，遇到硫磺膠泥接頭不密實，接頭松動或鋼板連接問隙較大時，接頭以下的樁身結構完整性就難以判斷。對此，規(guī)程JGJT9395規(guī)定：對多段接長的預制樁，宜采用多種方法進行綜合分析判斷。5 動測法的適用范圍及誤差低啦變法有反射波法、機械阻抗法，動力參數(shù)法和聲波透射法。上述方法均有各自的適合范圍和技術要求，應根據(jù)不同的檢測對象和檢測要求選用。對于反射波法，規(guī)程JGJT9395規(guī)定：本方法可適用于檢測樁身混凝土的完整性，推定缺陷類型及其在樁身中的位置。本方法也可對樁長進行核對，對樁身混凝土的強度等級作出估計。反射波法檢測時，通過判斷樁底反射來確定波速與樁長，利用已知的樁長來確定波速或用波速來核對樁長及確定缺陷位置。這其中由于波速的確定存在一定的誤差，加之樁身混凝土沿不同的深度強度不均勻的影響，造成通過波速推定的樁長與實際樁長有差異，有經(jīng)驗的檢測人員一般可控制在5 以內；另外，動測儀器數(shù)據(jù)采集儀的采樣時間間隔決定了樁長缺陷位置的最小誤差，當然這種系統(tǒng)誤差遠遠高于工程實際要求的精度。在確定樁基承載力方面，高應變動測法作為承載力的輔助檢測手段，可以實現(xiàn)靜載試驗所難以進行的普查，能夠獲得比靜載試驗更多的樁土體系的參數(shù)，更能全面反映樁基的工作性狀；但由于高應變動測法理論模式與實際樁土體系的差別，測試及分析時有關參數(shù)的不確定性，尤其是對于灌注樁；另外由于試樁樁頭的處理好壞及現(xiàn)場測試的實施均直接影響承載力結果；因此在現(xiàn)場采集較為理想的條件下，有經(jīng)驗的分析人員所得到的結果誤差在10左右。6 動測實施的時間及部位用高應變法進行樁基承載力檢測的時間，涉及到樁身混凝土強度齡期及樁周土的恢復期問題，另外，進行高應變法動測的樁應進行樁頭預處理，使樁頭材料與強度盡量與樁身一致。對于預制樁，如果樁頭不疏松破裂，在樁周土達有關規(guī)程規(guī)定的恢復期后即可實施動測(不同類型的土有不同的恢復期，一一般為25天)；對于灌注樁，應待樁身混凝土強度達設計要求后方可進行( 般為28天)，J 小 t i 的恢復期用低應變反射波法進行樁身完 性榆測的時問， 町根據(jù)工程進度的需要，穿插進行，對于灌注桃般 于7天，對于預制桃，成樁后即可進行。動測實施的部化，一般要求于設汁承仃底或梁底 高進行。樁頭要預先處理，鑿除浮漿或疏松開裂部分，糾杯商 立l】果發(fā)現(xiàn)樁頭不好，繼續(xù)向下清除，檢測 再進行接樁處理7 對于靜載試驗樁應事先進行動測。以確定成樁質量在一般情況下，單樁的懂向極限承載力取決于地基土對樁的支承，也就是保證基樁結構完整條件下的地基土對樁的支承。因此，作為承載力試驗的樁，必須保證樁身結構完整或基本完整。這是承載力檢測必須遵循的準則。通常需要進行承載力檢測的樁，在進行樁頭加固前，應作低應變動測，以便對樁身結構完整性預先作出判斷，如果出現(xiàn)了靜載試樁達不到設計要求的情況，能排除樁身破壞的 素，有助于分析其它原因進而作出相應的措施來解決問題。8 依據(jù)波速來估計樁身混凝土強度等級應注意的因素據(jù)有關資料及經(jīng)驗，C20、C25、C30強度等級的混凝土時應的樁身波速大致分別在3 200ms3 500ms、3 400ms3700ms、3 600ms4 000ms 范圍，岡此根據(jù)報告巾的波速可估計所測樁的砼強度等級，但由于影響樁身波速的因素很多。不能說明波速越高，樁身混凝土強度越商，下面對一些因素作簡要說明：(1)樁身缺陷的存在也影響波速，縮頸使波速增大，擴頸使波速減??；(2)工程樁施：的灌注條件不同，也會引起波速的變化?，F(xiàn)場澆制與商品混凝土在密實度、所用的砂石材料及配合比的不同均會影響樁身波速；(3)樁周土的狀態(tài)不同導致“參振土體”的不同，也影響樁身混凝土的波速；因此，對波速的理解應從多方面考慮。樁身波速是平均波速，沿樁身深度不同砼強度也存在較大的差異。只能認為，在樁身結構完好的前提下，同一地質條件、成樁工藝、施工水平的情況下，波速高的混凝土強度也高，反之亦然。9 如何根據(jù)動測報告了解樁基施工質量(1)首先應注意到試樁數(shù)量占總樁數(shù)的比例，了解其代表性的高低，并了解缺陷樁的類型及所占檢測樁的比例大小，以決定是否增加抽檢數(shù)；(2)了解檢測方法及其原理，以確定其適用范圍；對于用動測方法提供承載力的情況，應注意有尤靜載資料作對比；(3)樁身結構完整性的評價方面，對于缺陷程度的判