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预应力管桩桩身质量检测的适用方法探讨预应力管桩作为一种常见的基础工程构件,其桩身质量直接影响到整个工程的安全性和稳定性。因此,开展科学、有效的桩身质量检测具有重要意义。
目前,常用的预应力管桩桩身质量检测方法包括低应变反射波法、高应变动力检测法、静载试验法以及钻芯法等。其中,低应变反射波法因其操作简便、检测速度快、成本低,适用于大批量管桩的初步质量筛查;高应变动力检测法则可用于评估桩的承载力和完整性,但对设备和操作要求较高;静载试验法精度高,是确定单桩承载力的可靠方法,但试验周期长、费用高;钻芯法则适用于局部质量存疑的桩体,可直观判断桩身混凝土质量。
在实际应用中,应根据工程特点、检测目的和经济性综合选择检测方法,必要时采用多种方法联合检测,以提高检测结果的准确性和可靠性,确保基础工程质量。
东莞市某综合楼工程, 设计楼高7层,原始地貌为 残丘间低地,经人工填土堆 高整平,现场地形较平坦。 各地质土层如下:①人 工填土层,厚2.7~8.1m,平均 4.8m;②淤泥质土层,厚0.6~ 1.7m;③粘土细砂层,厚0.6~ 3.8m;4粉质粘土层,厚1.0~ 1.6m;5砂质粘性土层,厚 6.1~25.9m;6强风化片麻岩 层,厚1.3~3.9m;中风化片 麻岩层,厚1.9~2.0m。各土 层物理力学指标见表1。 50
从中可以看出,该地质土的内摩擦角和粘聚力普 遍较大,桩侧将产生较大的侧摩阻力。本工程采用 500预应力管桩,且普遍采用四~六桩台的基础型 式,桩与桩的间距较小,挤土效应非常明显,更增大 了桩侧摩阻力。
该桩基工程首先采用低应变反射波法进行普查, 未发现有信号特别异常的桩,其中103*111*桩的反 射波信号如图1所示,不仅桩身没有明显的缺陷反 射,而且有比较明显的桩底反射信号,应属I类桩。 但接下来对这两根桩进行高应变动力试桩时, 却意外发现桩身都存在严重缺陷,均位于约11m处, 使得两种检测方法获得的结果出现很大的差异。于 是我们再次对这两根桩采用低应变反射波法所得结 果进行分析,把桩底位置定得稍靠前,假定桩底位于
表1各士层物理力学性能指标
2003年8月第8期
AUG 2003No.8
温振统:预应力管桩桩身质量检测的适用方法探讨
图2 高应变测桩信号
11m处,将局部信号放大后再次进行分析qtz40塔吊基础施工方案,其结果如 图3所示,从中可以看到两根桩在11m左右都存在 一个较弱的缺陷反射信号。
从表1可以看出,该工程地质土层具有较高的 粘聚力和内摩擦角,由于低应变反射波法所用手锤产 生的冲击能量较小,但桩周土阻力特别是动土阻力 对应力波传播的影响则非常大,导致应力波竖向传 播过程中迅速衰减,在到达11m左右的缺陷位置时 反射信号已经相当微弱,若不作局部信号放大就很 难辨认出来,故这个缺陷位置很容易被漏判。 而高应变动力试桩法的冲击能量远大于低应变 反射波法的手锤激发的能量,因而可清晰地反映出 该处缺陷的情况。 图1中桩底附近的类似桩底反射的信号未必真 正为实际桩底反射信号,有可能为后续干扰杂波信 号经放大后所致。
4.1对于预应力管桩这类采用会产生强挤土效应 成桩工艺的桩进行低应变桩身完整性检测时,要注 意对桩身局部缺陷反射信号的分析,否则很易造成 对检测结果的错判或漏判。
?3 对低应变检测信号的再分析
高的情况下,对于会产生强挤土效应的桩,尤其桩长 较长而且由2节以上预制件组成的桩,由于很难测 出准确的深层缺陷反射信号,故对低应变反射波法 的检测适用范围应作出适当限制。 4.3对于会产生强挤土效应的打人式预制桩,对其 桩身质量的检测提倡采用快速便捷、冲击能量较大、 试验结果可信度较高的高应变动力试桩法,必要时 可适当提高高应变动力试桩法检测的抽样比例,使 检测结果能更全面真实地反映整批工程桩的成桩质 量情况