基樁動測工作有關(guān)問題.doc

關(guān)于基樁動測工作有關(guān)問題的認(rèn)識【摘 要】 由于基樁動測技術(shù)本身在發(fā)展與應(yīng)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(gè)方面以提高認(rèn)識：明確動測目的，確定相應(yīng)的動測方法；了解高應(yīng)變法與低應(yīng)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(yù)制樁進(jìn)行動力檢測的必要性；動測實(shí)施的時(shí)間及部位；依據(jù)波速來估計(jì)樁身混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)注意的因素；如何根據(jù)動測報(bào)告了解樁基施工質(zhì)量。由于樁基靜載試驗(yàn)的特點(diǎn)所限，不易實(shí)施、不能用于仰程樁的普查，而樁基動測技術(shù)的發(fā)展正適應(yīng)了工程建設(shè)的需要，能對工程樁的成樁質(zhì)量進(jìn)行普查，從技術(shù)上保證了對工程質(zhì)量的監(jiān)督與管理，但由于動測技術(shù)本身在發(fā)展與應(yīng)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(gè)方面作出相應(yīng)的說明，以提高認(rèn)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(shè)服務(wù)。l 明確動測目的、確定相應(yīng)的動測方法基樁動力檢測的目的，主要是對成樁質(zhì)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(zhì)條件復(fù)雜或成樁質(zhì)量可靠性較低的樁基工程，應(yīng)進(jìn)行成樁質(zhì)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(yīng)理解為理論成熟，操作易行的低應(yīng)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(yàn)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(jìn)行檢測。這里的“可靠的動測法”應(yīng)理解為高應(yīng)變動測法。在這里需進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)的是，靜載試驗(yàn)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(yīng)變動測法目前已較廣泛地應(yīng)用于工程實(shí)踐，而一些低應(yīng)變動測法，如機(jī)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(xué)術(shù)分歧，但低應(yīng)變動測法樁身成樁質(zhì)量的檢測，則是可靠的，被實(shí)踐證明是可行的；2 高、低應(yīng)變動測法的區(qū)別根據(jù)動測時(shí)樁土發(fā)生變形的大小，動測法分為高應(yīng)變與低應(yīng)變動測法兩大類。高應(yīng)變法是采用重錘(通常以噸位計(jì))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(shí)的工作性狀，評價(jià)樁身質(zhì)量分析樁的承載力；而低應(yīng)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(nèi)作低幅振動，利用振動和波動理論判斷樁身缺陷，進(jìn)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(yīng)變法與低應(yīng)變法的根本區(qū)別在于高應(yīng)變法考慮了樁周土的彈塑性響應(yīng)，而低應(yīng)變法使樁周土完全處于彈性范圍內(nèi)。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(diǎn)，高應(yīng)變法可以直接測定樁的極限承載力， 而低應(yīng)變法是測不到樁的極限承載力的。因?yàn)榈蛻?yīng)變法測試時(shí)，一般樁土問相對位移尚難出現(xiàn)相應(yīng)的土阻力激發(fā)，盡管測試時(shí)也在樁頂實(shí)際測定了樁的某些響應(yīng)。從另一方面講，也不能說低應(yīng)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(jì)下通過經(jīng)驗(yàn)參數(shù)換算得到，而決不是現(xiàn)場直接測定承載力。 此，在應(yīng)用低應(yīng)變法提供承載力參數(shù)值時(shí)，就必須十分注意所采用方法的原始假定，統(tǒng)計(jì)資料的多少與離散性，土質(zhì)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(yīng)由設(shè)計(jì)或監(jiān)理或建設(shè)方或測試單位隨機(jī)抽取，應(yīng)以測試單位為主抽取，并應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)部位、土質(zhì)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(jìn)行檢測。對于高應(yīng)變動力試樁的檢測數(shù)量，建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范JGJ1062003規(guī)定：承載力檢測時(shí)，對工程地質(zhì)條件、樁型、成型機(jī)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(qiáng)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(zhì)類型、不同的樁型與規(guī)格、不同的成樁工藝應(yīng)分別抽取進(jìn)行檢測；對于樁身結(jié)構(gòu)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(gòu))筑物，全部基樁應(yīng)進(jìn)行檢測；非一柱一樁時(shí)，應(yīng)按施工班組抽測，檢測混凝土灌注樁桃身完整性時(shí)，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(yù)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(dāng)抽取不合格的樁數(shù)超過抽測數(shù)的30 時(shí)，應(yīng)加倍重新抽測，加強(qiáng)抽測后，若不合格樁數(shù)仍超過抽測數(shù)的30 ，應(yīng)全數(shù)檢測。實(shí)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(zhì)量，對于不合格的基樁也可根據(jù)檢測結(jié)果及時(shí)采取措施進(jìn)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(yīng)全部逐根檢測。4 對預(yù)制樁進(jìn)行動力檢測的必要性有人認(rèn)為，混凝土預(yù)制樁在地面上澆注，樁身混凝土質(zhì)量可以得到保證，不需要進(jìn)行低應(yīng)變動測。持這種觀點(diǎn)的人往往忽略了預(yù)制樁在施工中可能出現(xiàn)的樁身開裂、折斷、接頭破損及錯(cuò)位等現(xiàn)象，尤其當(dāng)預(yù)制樁制作質(zhì)量較差、樁身混凝土強(qiáng)度偏低、接頭連接質(zhì)量較差時(shí)更易出現(xiàn)這種情況。因此，對預(yù)制樁工程進(jìn)行檢測是十分必要的。但由于預(yù)制樁樁接頭處的構(gòu)造不同， 一定程度上影響了應(yīng)力波的傳遞，遇到硫磺膠泥接頭不密實(shí)，接頭松動或鋼板連接問隙較大時(shí)，接頭以下的樁身結(jié)構(gòu)完整性就難以判斷。對此，規(guī)程JGJT9395規(guī)定：對多段接長的預(yù)制樁，宜采用多種方法進(jìn)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(jī)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(shù)要求，應(yīng)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(jìn)行核對，對樁身混凝土的強(qiáng)度等級作出估計(jì)。反射波法檢測時(shí)，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(qiáng)度不均勻的影響，造成通過波速推定的樁長與實(shí)際樁長有差異，有經(jīng)驗(yàn)的檢測人員一般可控制在5 以內(nèi)；另外，動測儀器數(shù)據(jù)采集儀的采樣時(shí)間間隔決定了樁長缺陷位置的最小誤差，當(dāng)然這種系統(tǒng)誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工程實(shí)際要求的精度。在確定樁基承載力方面，高應(yīng)變動測法作為承載力的輔助檢測手段，可以實(shí)現(xiàn)靜載試驗(yàn)所難以進(jìn)行的普查，能夠獲得比靜載試驗(yàn)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(yīng)變動測法理論模式與實(shí)際樁土體系的差別，測試及分析時(shí)有關(guān)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(shí)施均直接影響承載力結(jié)果；因此在現(xiàn)場采集較為理想的條件下，有經(jīng)驗(yàn)的分析人員所得到的結(jié)果誤差在10左右。6 動測實(shí)施的時(shí)間及部位用高應(yīng)變法進(jìn)行樁基承載力檢測的時(shí)間，涉及到樁身混凝土強(qiáng)度齡期及樁周土的恢復(fù)期問題，另外，進(jìn)行高應(yīng)變法動測的樁應(yīng)進(jìn)行樁頭預(yù)處理，使樁頭材料與強(qiáng)度盡量與樁身一致。對于預(yù)制樁，如果樁頭不疏松破裂，在樁周土達(dá)有關(guān)規(guī)程規(guī)定的恢復(fù)期后即可實(shí)施動測(不同類型的土有不同的恢復(fù)期，一一般為25天)；對于灌注樁，應(yīng)待樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行( 般為28天)，J 小 t i 的恢復(fù)期用低應(yīng)變反射波法進(jìn)行樁身完 性榆測的時(shí)問， 町根據(jù)工程進(jìn)度的需要，穿插進(jìn)行，對于灌注桃般 于7天，對于預(yù)制桃，成樁后即可進(jìn)行。動測實(shí)施的部化，一般要求于設(shè)汁承仃底或梁底 高進(jìn)行。樁頭要預(yù)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(jìn)行接樁處理7 對于靜載試驗(yàn)樁應(yīng)事先進(jìn)行動測。以確定成樁質(zhì)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(jié)構(gòu)完整條件下的地基土對樁的支承。因此，作為承載力試驗(yàn)的樁，必須保證樁身結(jié)構(gòu)完整或基本完整。這是承載力檢測必須遵循的準(zhǔn)則。通常需要進(jìn)行承載力檢測的樁，在進(jìn)行樁頭加固前，應(yīng)作低應(yīng)變動測，以便對樁身結(jié)構(gòu)完整性預(yù)先作出判斷，如果出現(xiàn)了靜載試樁達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的情況，能排除樁身破壞的 素，有助于分析其它原因進(jìn)而作出相應(yīng)的措施來解決問題。8 依據(jù)波速來估計(jì)樁身混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)注意的因素?fù)?jù)有關(guān)資料及經(jīng)驗(yàn)，C20、C25、C30強(qiáng)度等級的混凝土?xí)r應(yīng)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(bào)告巾的波速可估計(jì)所測樁的砼強(qiáng)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(qiáng)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(kuò)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(shí)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(dǎo)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(yīng)從多方面考慮。樁身波速是平均波速，沿樁身深度不同砼強(qiáng)度也存在較大的差異。只能認(rèn)為，在樁身結(jié)構(gòu)完好的前提下，同一地質(zhì)條件、成樁工藝、施工水平的情況下，波速高的混凝土強(qiáng)度也高，反之亦然。9 如何根據(jù)動測報(bào)告了解樁基施工質(zhì)量(1)首先應(yīng)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(yīng)注意有尤靜載資料作對比；(3)樁身結(jié)構(gòu)完整性的評價(jià)方面，對于缺陷程度的判