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改革開放以來,我國各項基礎設施建設如火如荼,近十年的建設速度更快、要求更高。筆者有幸投入國家高峰建設期,十余年來熟悉了室內裝飾設計、施工、裝飾材料生產、采購、使用以及施工后期維護保修等等建筑裝飾施工技術涉及系列環節。以下筆者將結合自身十余年建筑裝飾實踐經驗,通過上杭縣委黨校古田教學點學員樓裝修工程案例,闡述個人關于建筑裝飾施工技術的做法,與大家交流探討。
1工程項目基本情況
上杭縣委黨校古田教學點學員樓從2010年11月27日開始建設,在2012年2月10日基本完工。學員樓裝修工程合同開工時間為2012年5月,但受前期土建項目進度限制,于2012年10月底才有施工面供裝飾工程施工,而又必須在2012年2月10日完工。項目為地下1層、地上1-3層的群體建筑,總建筑面積為21345平方米(其中,地上總建筑面積16907平方米,地下室建筑面積4438平方米,建筑總高度23.68米,建筑占地面積7368平方米)。主體分為A、B、C三幢建筑,其中A樓為會見廳、接見廳及宴會廳,B樓為部長樓,C樓為元首樓。
2項目施工難點
客觀分析,項目施工難點主要有以下幾個方面:(1)項目工程量大。除公共部分外,B樓一層3個豪華套房,2間雙人標間,10間單人標間,1間殘疾人房間;二層3個豪華套房,2間雙人標間,11間單人標間;豪華套房設有1個客廳、1間臥室、1間書房,1個大衛生間及更衣間。裝飾面積5萬多平米,各套間內裝飾要求不同。(2)項目工程短。1.5萬建筑面積需要在2.5個月內完成,施工期間正處南方冬雨季且臨近春節,多數技術工人都必須回家過節,不愿意加班工作,導致主觀上的工人不足,技術無法全面實施,進一步影響了項目施工的速度和施工質量。既要保證進度、質量,又要確保項目經濟效益和施工安全。(3)項目位于上杭縣古田鎮,遠離市區,主材及配件采購進場不便,應急調度困難。
3項目施工技術要求
由于本項目是形象工程,受各方面關注較多,不僅要達到審美上的隆重莊嚴、意向高遠、恢弘典雅要求,質量必須做到細致入微、連貫有序、環保節能、舒適安全。除此以外,在裝飾選材方面,必須選用綠色環保裝飾施工材料;在裝飾工藝方面,必須優質、安全、高效。
4項目施工采用的主要技術管理方法
4.1項目施工組織設計
本項目的施工組織設計分三個層次:各專業承包單位制定本專業施工組織設計;監理單位總結各專業承包單位的組織設計編制工程建設監理規劃及實施細則;建設單位根據項目實施各階段的投資控制、進度控制、質量控制、合同管理、信息管理和組織與協調等任務進行詳細分解,編制項目管理任務分工表及工作流程組織。各層次施工組織設計精練、務實,一級審批、全權負責。
4.2設計文件學習以及圖紙會審
圖紙會審是各方了解整體要求,把握項目特點與關鍵工藝工序質量要求,幫助施工方減少失誤的主要途徑。本項目圖紙會審共有四方代表:建設方、設計方、監理以及施工方。建設方主持,設計方對設計方案的特征和施工要求進行闡述,再根據施工方、監理方對圖紙中存在的相關問題進行解答,建設單位協調,經過四方探討達成共識,總結出會談紀要存檔備查。圖紙審查的具體內容有:(1)是否是超級設計或無證設計,圖紙設計是否經過設計方簽字;(2)項目暖通、電氣、給排水、安防等配套設施是否滿足隱性要求。無完整資料的,及時和設計方進行商榷;(3)設計圖紙和說明是否完整,是否有分期供圖時間表;(4)各單位之間的共同設計是否發生沖突;(5)總平面和施工圖的幾何尺寸及其平面位置、標高等是否具有一致性;(6)防火要求是否過關;(7)裝飾施工和各專業圖紙是否與矛盾和差錯;(8)施工圖紙當中的標準圖冊施工方是否具備;(9)確保施工材料的來源,各種條件是否有保障。圖紙會審形成的問題總結,不僅有書面記錄,而且落實責任單位和責任人、完成時間、復查時間及復查人,確保問題逐一處理、無遺漏。
4.3進度控制
為提高效率,本項目進度控制設計改變以往采購的“分總”方式,采用“總分”策略,即監理單位根據完工時間倒推,下達給各專業承包單位目標完工日期,各專業承包單位根據各自開竣工時間制定各專業作業時間。為確保整體進度安排不矛盾、不耽擱,監理單位須再匯總審查論證各專業進度計劃,形成進度計劃系統,最后明確各專業完工日期及誤工責任。施工過程中實行動態控制,及時掌握實際進度并與計劃作比較,如有偏差及時調整。在時標網絡計劃圖上繪制實際進度前鋒線,是我們進行進度管理的有效方法。但盡管如此,施工高峰期正處春節期間,工人回家過年的客觀要求無法改變。為減少春節假期的工期損失,我們采用了預付一半工資、提前幫助工人定購往返車票、簽訂回程責任狀的方法,約束放假時間,再加上放假前、后的加班趕工,確保整體進度按時進行。
4.4質量控制
PDCA質量管理循環法是我們在施工質量上的控制方法,通過施工組織設計、作業指導書、技術交底以及班前小會,落實質量目標。項目實施過程中,由作業者自檢、互檢和質量員專檢,層層把關。檢查內容一是否執行了計劃方案、實際條件是否發生變化以及不執行計劃的原因;二是檢查計劃執行的結果。對于質量檢查發現的不合格或質量問題,一方面采取必要措施糾正,一方面預防改進。施工過程中,常發生受客觀因素制約無法按計劃施工的事件。比如涂飾工程,盡管選購了快干早強的涂料,但因當時當地氣候潮濕、無法干燥并進行下道工序,影響了工程質量與進度。為此,建設、監理、施工方共同出謀劃策解決問題。經對比,采用提早開通暖通系統及通風設備、提高室內溫度及空氣流動速度的方法解決。本項目中我們采用了實地做樣板間法確保裝飾施工技術質量。如在施工2層的11個單間時,我們先做了一個樣板間,做完請設計方、建設方、監理方共同鑒定,聽取意見。通過對樣板間的鑒定,做出詳細技術記錄,寫入施工組織方案中去,作為對工人的技術交底資料。而在豪華套房的施工時,我們采用了示范法。示范法是做一個新工藝時,由技術較高或有某方面特長的工人或技術人員先做實驗性示范。通過示范可以摸索出什么樣的壁紙膠可以用,貼大理石用的砂漿是否合適,吊頂龍骨的排列是否恰當等。示范可能不是一次成功,甲處的做法可能不適合乙處。每做一次示范將數據記下來,直到得出正確的做法為止。這種示范記錄也是技術交底的資料。樣板間是搞一個客房的完整的示范,重點要解決設計和用料。而示范是解決操作工藝上的問題。所以對施工技術管理更有現實意義。在會見廳、接見廳及宴會廳施工時,采用了放樣法。該法是針對有些塊料的排列作業面,在施工前先在紙上放出樣子。比如吊頂,設計圖只標明是什么材料沒有分格,如果有分格也是平均劃分。實際空間如何,只有通過其它工序,特別是墻面裝飾做完才能知道空間的實際尺寸,這樣就要在紙上先畫出方格方案。再比如項目衛生間貼面磚。面磚是規格的,一般不應在明處出現小條。這也要事先畫好小樣,才能有把握避免。還有細木工板,鍍鋅鐵板,膠合板,地毯等規格材料,都要事先計算好,用套裁辦法裁割,合理用料。凡是不易掌握分塊、分格的材料做法,都事先畫好樣圖。在裝飾工程施工中,保證成品、半成品保證工程質量,是節約材料的重要措施。在成品保護方面的經驗有:門框,在高度1.2m以下部分,要做防護套,防止被撞擊損壞。浴盆,要加蓋保護,不得將工具、材料或其他物品堆放在浴盆內。貼地面磚時要將保護材料加厚,以承受人行走和堆放材料。不得在浴盆內用水洗工具和工作服,特別是帶水泥砂漿的物品。不得以臺面作為腳蹬,不得將堅硬物品以及各種工具放在臺面上,不得在面盆內洗涮帶水泥砂漿的工具。完工前不準用馬桶大小便,不準將水泥及其他雜物、棉絲等投入馬桶內,不準將馬桶作為腳蹬。不得將各種堅硬重物直接堆放在地面上。如要將梯子支撐在地面上,可以在梯子腿底部包上泡沫塑料或在地面墊上4cm厚的木板。不得在水泥地面、大理石或其他材料的地面上堆放水泥,更不準在地面上拌和水泥砂漿。地毯地面,禁止穿鞋入內。鋪地毯房內禁止吸煙。不得在地毯房內睡覺。不得在地毯房內存放各種工具及其他物品。不得將金屬材料、木料、工具靠在墻面上,不得將墻面做支撐點。衛生間地面成品要用塑料薄膜和編織布遮蓋。地漏、下水口、水龍頭在施工過程中要加以堵塞,以防止掉進雜物。施工時應將廢棄屋隨時清理。清理時,先用人工揀拾大塊雜物,然后用大功率吸塵器清除。不能用掃帚清掃,不得用酸性材料清洗衛生間。清楚粘在表面上的水泥漿以及其它污染物時,不能用堅硬工具鏟剔。衛生潔具安裝完畢,不得動用電氣焊,如非動不可,要采取措施。石膏板、巖棉板、輕鋼龍骨要隨用隨領,不得無計劃領用、堆放以至被損壞。有棱角的材料要小心搬運、碼放,不得亂堆。應采取措施保護好成品。如衛生陶瓷、浴盆等。要隨時清除現場的易燃性包裝物。如安裝好的設備妨礙下一道工序裝飾施工,裝飾工人不得單獨改變設備位置,應與安裝工人合作。同樣,安裝工人要檢修設備管線時,也要與裝飾工人合作,不得私自拆毀吊頂及裝飾面層。
4.5成本控制
本項目成本的控制在預測、計劃、控制、核算、分析、考核這六個環節過程中循環進行。為配合進度要求,項目改變以往月報工程進度款的做法,各專業承包單位每半個月報一次進度,一方面客觀進行成本核算、明確工程進度,另一方面通過經濟手段提高各施工單位的積極性。在成本核算后,利用“贏得值”法,確定已完工程預算費用、計劃工程預算費用、已完工程實際費用三個指標值,分析費用、進度四個評價指標值,據此,改變技術管理策略,確保對項目整體管控。
5結語
建筑裝飾施工技術管理水平直接影響工程整體目標的實現。隨著建筑裝飾材料、工藝的不斷變化以及人們審美要求的不斷提高,人們對建筑裝飾技術也要求更完美。作為建筑裝飾施工管理從業者,我們將與時俱進,不斷學習與總結,提高專業技術水平。
作者:藍興桂 單位:龍巖中僑實業有限公司
參考文獻
[1]郭偉.房屋建筑裝飾工程施工中的關鍵技術探討[J].科技創新與應用,2013(35).
機電設備安裝工程是建筑工程中不可或缺的重要組成部分,它是一個大的概念,涉及到的學科和專業較多,包括工業、民用、公用工程中的各類設備、給排水、電氣、采暖、通風 消防、通信及自動化控制系統的安裝。雖有它的固有特征,但其通用性也很強。
1 工程概況
本工程綜合辦公大樓,總建筑面積為13萬m2,地上建筑為35層,地下2層為人防物資庫,地下1層為書庫,其它作為辦公用房。
本項目機電安裝工程主要有:電氣工程、給排水工程、 通風空調工程。電氣工程主要包括:變配電,由本地區經東邊室外引來兩路10KV電源在入地下二層變配電室,負責本工程全部負荷。高壓系統采用二段母線分段進行互為備用、手動聯絡的運行方式,高壓開關柜斷路器采用直流操作,繼電保護采用過負荷和短路保護,采用定時限的保護方式。低壓系統設四臺2500KVA干式變壓器,采用單母線分段運行方式。照明,大廈各層均有照明配電箱,且均為非標,照明按系統劃分為正常照明和非正常照明分別由獨立的配電箱控制,事故照明采用雙電原叉頭。插座支路由照明配電箱分支路供電,采用單相三線制,并設漏電開關保護,要求安裝高度低于2.4米的燈具增加一根PE保護接地線。大廈所有與消防有關的電纜均采用NH-YJV耐火電纜,其它由低壓柜引出的電纜均采用ZR-YJV阻燃電纜。防雷接地系統,大廈為一類防雷建筑,在最高尖端處設置一套法國依麗達防雷裝置。本工程保護接地與防雷接地共用接地極,接地電阻不大于l歐姆。
2 機電設備安裝中常見技術問題分析
2.1 裝配不緊密的問題
機電設備安裝很重要的工作之一就是裝配,而裝配的基礎工作大多是通過螺栓和螺母的聯接來實現。而這種聯接需要把握其度,如果聯接過于緊密,缺乏必要的緩沖,久而久之容易產生疲勞現象,使得裝配工作前功盡棄,甚至會引發安全事故;如果聯接過松,會導致設備在運行過程中的振動,甚至會因頻率相同而發生系統共振,輕則會產生極大的噪音,重則會導致結合部斷裂,引發生產事故。
2.2 產生噪聲振動的問題
近年來,各級對環保的要求越來越嚴格,特別是隨著人們環保意識的不斷提升,人們對環保的要求越來越高,對噪聲的重視程度越來越高。由于各類機電設備涉及的品種多、樣式多、層次多種多樣,而且多數是以“動”為主要特征的,這就極容易產生振動,產生噪聲噪音污染,嚴重的會影響到人民群眾的生產、生活,造成極為惡劣的影響。噪聲與振動的主要發源地還應當是設備機房,因為在設備機房中集中安裝有各類機電設備,比如:安裝有冷凍機組、加壓水泵、空調循環水泵、空氣處理機組、各類風機、冷卻塔、變壓器、暖通和給排水等動力機電設備。這些設備運行時都需要很大的動力,同時,這些設備在運行中會因為旋轉的慣性力和偏心不平衡產生的擾力,而引起設備部件產生強迫性振動,并通過設備底座、管道、線路等與建筑物的連接部分產生振動和噪聲,并以固體聲和空氣聲波的形式向周圍空間輻射噪聲進行傳播,從而影響人們的生產生活。
2.3電氣方面問題
機電設備電氣特征十分明顯,安裝時必須要認真研究設備電氣要求,否則,如果沒有充分考慮電氣要求,而盲目進行安裝,可能會因為安裝過程不科學,不符合標準要求,可能會使機電設備在運行過程中發生故障。
(1)開關接觸問題;像隔離開關動、靜觸頭的接觸壓力與接觸面積不夠或操作不當,可能導致接觸面的電熱氧化,使接觸電阻增大,灼傷、燒蝕觸頭,造成事故。
(2)斷路器裝配問題。有的斷路器弧觸指及觸頭裝配不正確,插入行程、接觸壓力、同期性、分合閘速度達不到要求,將使觸頭過熱、熄弧時間延長,導致絕緣介質分解,壓力驟增,引發斷路器爆炸事故。
(3)電流互感器的安裝問題。電流互感器應裝在開關柜底板上面,應有可靠的支架固定。但有些施工單位將零序電流互感器安裝在開關柜底板下面的支架上,更有甚者將零序電流互感器捆綁在電纜上,這違背了開關柜全封閉原則,既不安全,也不防塵,更不防小動物,留下很多隱患。電纜終端頭穿過外附零序電流互感器后,電纜金屬屏蔽接地線與外附零序電流互感器的相對位置不正確。在檢查中發現有些電纜接地線該穿零序電流互感器時未穿,一些不該穿零序電流互感器的反倒穿了,造成事故過電壓保護器不能正確動作。
(4)變壓器方面問題。變壓器短路故障主要指變壓器出口短路,以及內部引線或繞組間對地短路、及相與相之間發生的短路而導致的故障。變壓器正常運行中由于受出口短路故障的影響,遭受損壞的情況較為嚴重。據有關資料統計,近年來,一些地區110kV及以上電壓等級的變壓器遭受短路故障電流沖擊直接導致損壞的事故,約占全部事故的50%以上,與前幾年統計相比呈大幅度上升的趨勢。這類故障的案例很多,特別是變壓器低壓出口短路時形成的故障一般要更換繞組,嚴重時可能要更換全部繞組,從而造成十分嚴重的后果和損失。
3 改善機電設備安裝技術的措施
3.1 施工與安裝方面的措施
(1)在施工方面。機電設施安裝是一項系統工程,需要各個方面的通力合作與配合,減少安裝問題的一個重要方面就是要科學組織施工,嚴把施工關和材料進場關,組織設計和設備、設施選擇是經有關科技人員共同研究商定的,通過技術計算和驗算,既有其使用價值,又可保證良好的經濟效益,不要隨便更改選用設備,否則會影響基礎工作的進展。每一項機電設備安裝工作順序都有其科學性。要科學制定安裝工作流程,合理安排每一個環節,周密進行論證分析,嚴格按照標準要求組織施工,使每一種設備都能夠按照嚴格的技術標準和要求進行安裝,進一步提高安裝效率,增強安全性,提高運行質量。
(2)在安裝方面。對大型安裝工程,由于設備多,安裝環節多,因此對每一項安裝都必須有總體布置,做到統一安排,施工隊中必須有一個統一指揮的機電隊長對各項工作進行協調處理,集思廣益,多征求職工的工作意見。作為管理人員對各項安裝要科學進行設計,提前做好相關準備工作,合理調配人員和設備,提高安裝效率。安裝過程要區分主次,一個工程具備開工條件,首先得有電源,其次要有動力源,有提升裝備,要想達到短期開工之目的,安裝工作必須有主有次,分輕重緩急。只有對安裝變電所、壓風機,井架、提升絞車工作有一個合理的安排,有計劃有目的地進行安裝工作,才能達到事半功倍之效果。每種設備的安裝,都有一定的作業方式和工作順序,不能急于求成,工序顛倒。
3.2 檢修保養方面的措施
啟動設備正常工作和電動機啟動設備技術狀態的好壞,對電動機的正常啟動起著決定性的作用。實踐證明,絕大多數燒毀的電動機,其原因大都是啟動設備工作不正常造成的。如啟動設備出現缺相啟動,接觸器觸頭拉弧、打火等。而啟動設備的維護主要是清潔、緊固。 如接觸器觸點不清潔會使接觸電阻增大,引起發熱燒毀觸點,造成缺相而燒毀電動機;接觸器吸合線圈的鐵芯銹蝕和塵積,會使線圈吸合不嚴,并發生強烈噪聲,增大線圈電流,燒毀線圈而引發故障。因此,電氣控制柜應設在干燥、通風和便于操作的位置,并定期除塵。經常檢查接觸器觸點、線圈鐵芯、各接線螺絲等是否可靠,機械部位動作是否靈活,使其保持良好的技術狀態。
3.3通電調試方面的措施
通電調試是機電安裝工程實體安裝完畢后,應當認真組織好的一個關鍵環節之一,必須清潔場地經過仔細的檢查和準備后進入機電設備調試階段。要按照先單臺后系統、先手動后自動、先近處后遠方、先空載后負載、先點動后聯動的原則,對安裝完畢的機電設備做好通電調試。時刻緊繃安全弦,確保人員人身安全和設備運行的絕對安全,堅決杜絕安全事故的發生。所有配電屏、柜和設備的送電必須嚴格按規程操作。通過嚴格的的通電調試,檢驗機電設備安裝的質量和水平,發現問題及時進行糾正和整改,提高安裝效率。
4 結束語
[中圖分類號] U443.15 [文獻標識碼] A
1 樁基工程及樁基檢測技術的分類研究
1.1 樁基工程分類
樁基工程根據其不同的應用功能,受力情況和施工方法,有著不同的分類,對應的樁基檢測方法也會有所不同。不同樁的樁身完整性的判別標準亦不同,一般按照樁身完整性類別不同可將其化為以下四類:一類樁樁身完整且能正常使用;二類樁樁身基本完整僅有輕度缺陷,仍可使用;三類樁樁身缺陷明顯影響樁身結構承載力;四類樁樁身缺陷嚴重影響樁身結構承載力。
1.2 樁基檢測技術分類
目前我國常使用的樁基檢測技術主要分為四大類,每類又分為兩種不同的檢測方法,一般來說,各類技術的選擇是以檢測目的和技術優缺點為基本的評判依據,而事實上每類技術都有其適用的范圍[1]。
2 常用樁基工程檢測技術的功能及優缺點分析
根據以上筆者對樁基工程及樁基檢測技術的分類研究,下面我們就幾類常見的不同樁基檢測技術的檢測目的和功能,以及相應的優缺點進行對比分析。
直接檢測技術中的取樣試件試驗可以反映灌注混凝土強度及灌注前混凝土性能,是混凝土灌注樁施工質量驗收主控項目,常用于檢測混凝土是否達到設計要求的強度等級。
在輻射檢測技術中,常用超聲波透射法檢測灌注樁的樁身缺陷及其位置,以判定其樁身的完整性的類別,這種檢測方法過程比較細致,且不受樁徑樁長的限制,但因要預埋聲測管,成本高,最終無法定量地判斷樁身缺陷。
動力試樁技術主要有低應變法和高應變法。其中低應變法測試簡便、原理清晰、成本低、成果可靠,常用于檢測各類樁基樁身缺陷及其位置,以判定樁身完整性類別。但這種檢測方法也存在局限,如樁頭混凝土比較松軟時,應力波不能沿樁身往樁底傳播,將無法獲取樁底的反射信號;當樁身缺陷較多時,會影響后續的缺陷反射信號測試;當樁身存在擴頸或縮頸等變化較緩慢的缺陷時,將會使變化界面處的反射信號不太明顯,造成誤判或漏判;檢測效果還會受樁長徑比的影響,如對深部的缺陷反應不靈敏;該檢測方法還存在缺陷只定性而不能定量分析的不足。相對低應變法而言,高應變法所用設備較為笨重,效率低且費用高,但其有效檢測深度和激勵能量較大,尤其是其在用于判定樁身水平整合型縫隙或預制樁接頭等缺陷時,可有效查明是否影響到豎向抗壓承載力,因此這種方法常用于判定單樁豎向抗壓承載能力是否滿足設計要求,除此之外還可用于分析樁側和樁端阻力,但波形分析中的不確定性依然會導致其誤差偏大。
在靜力試樁技術中,可分為鉆芯法和靜載試驗法。其中鉆芯法所取巖芯可制作成試件進行強度試驗,因此常用于檢測灌注樁樁長,樁身混凝土強度(只反映小部分的混凝土質量),樁底沉渣厚度,還可以判斷樁身完整性類別,但也存在盲區,且設備龐大,操作費工費時,價格也較高昂。而靜荷載試驗根據其受力因素的不同,可分為單樁豎向抗壓、抗拔和水平靜載試驗。單樁豎向抗壓靜載試驗既可用于確定和判斷單樁豎向抗壓極限承載力是否滿足設計要求,還可通過樁身內力及變形測試來測定樁側、樁端阻力,同時還能驗證高應變法的單樁豎向抗壓承載力檢測的結果。單樁豎向抗拔靜載試驗主要用于確定單樁豎向抗拔極限承載力,判定其是否滿足設計要求,以及測定樁的側摩阻力,但它也有與單樁豎向抗壓靜載試驗相同的局限之處;單樁水平靜載試驗主要用于確定單樁水平臨界和極限承載力,推定土抗力參數,判定水平承載力是否滿足設計要求,測定樁身是否彎矩和撓曲[2]。但這種三種檢測方法都很費時、費工、費錢,且用數量較少的樁作靜載試驗所得出的結果較為片面,難以代表全體樁基的質量情況,都不適用于高承載力樁。
3 我國常見的幾類樁基檢測技術有效檢測和綜合使用
根據目前普遍使用的橋梁樁基檢測方法一般規定為聲波透射法、低應變動測法及鉆孔取芯法等普檢技術,這些技術方法因各自的理論假設及各種因素影響,均存在一定的局限性,因此有必要充分和有效利用各種方法的優點來解決工程上的實際問題。
3.1 各類樁基檢測技術的有效檢測方法
若樁基檢測在低應變動測法所適用范圍內,盡量采用動測法,動測結果樁基施工存在沉渣及持力層不符合要求時,可用低應變動測法對聲波透射法進行校核;對于動測法之外的地質條件復雜、主墩樁或較重要部位的樁基,則可用聲波透射法進行檢測。若動測法受到地質條件的影響,使得樁底持力層、沉渣等難以判斷,可采用鉆孔取芯法進行校核,當取芯時,通過加固處理難以解決樁基存在的局部缺陷或持力層稍差現象時,可采用高應變動測法進行承載力檢驗。
3.2 各類樁基檢測技術的綜合應用
采用一種方法對樁身質量(完整性)做出正確判定時,根據檢測目的,檢測方法的適用范圍,并綜合考慮各種因素如地質情況、設計、施工因素以及受檢樁類型等,同時選用多種方法進行檢測,實現優勢互補,以提高檢測結果的準確性和可靠性[3]。如可聯合低應變法和鉆孔取芯法處理大直徑灌注樁的完整性。
結語:橋梁樁基工程及檢測技術分類繁多,為了保證各類樁基工程用到合適的樁基檢測技術,筆者建議應綜合各類檢測技術的優點,研究出一套高效的綜合檢測技術,以適用當前形勢的需要。
參考文獻:
[1]黃梅,劉浩.淺析橋梁樁基的分類及其檢測技術[J].民營科技,2010(6):198-198.
[2]劉冀.樁基檢測技術的綜合應用[D].中南大學碩士學位論文,2011(1):9-27.
中圖分類號:TU7文獻標志碼:A文章編號:2095-2945(2018)06-0057-02
工程檢測在建筑工程中的重要行主要體現在提高工程質量和保障施工安全兩個方面,與此同時其還能夠保障相關監督工作落實到位。近年來,我國建筑行業發展速度不斷加快,大量的新型材料被應用與建筑工程中,在此基礎上,工程檢測技術的發展進程不斷加快,目前我國工程檢測技術種類十分豐富。而所謂的工程檢測技術其存在的主要目的是利用相關手段來對工程的施工質量進行測試,并為工程建設提供可靠的技術依據?;诖丝梢钥闯?,工程檢測技術的發展水平也在一定程度上影響著建筑行業工程的發展水平。
1研究現狀
伴隨著我國建筑工程行業的迅猛發展,工程檢測技術隨之日益豐富化、創新化,檢測技術水平不斷提升。我國學術界對于建筑工程檢測技術的發展進行了諸多研究,且研究碩果累累。解國梁、申向東等人(2011年)在文章《紅外熱像技術及其在建筑工程無損檢測中的應用》中著重分析了紅外熱像技術的應用原理,指出物體表面發熱率、大氣的吸收、背景的輻射都會對紅外熱像測試精度產生一定程度的影響,在此基礎上,從建筑節能是否達標、外墻飾面磚粘結質量是否良好、屋面、墻體是否有滲漏、受潮現象,混凝土表面是否存在缺陷等方面探討了紅外熱像檢測技術的具體應用。何忠華(2012年)在論文《淺談樁基檢測技術在建筑工程中的應用》中認為樁基工程是建筑工程的基礎,直接關系到建筑工程質量,對樁基檢測是控制建筑工程質量的重要手段,并提出樁基低應變、樁基高應變、單樁復合地基靜荷載三種樁基檢測技術,最后基于其多年在工程現場檢測中的經驗對樁基檢測做出了詳細總結,他指出,在樁身抗阻多變時,以低應變樁基檢測技術對樁身完整性進行檢測局限性較大,很難對樁身進行全面測量,檢測結果的準確性有待考量。并提出高應變在獲取相關參數后,可精準檢測出樁基單樁載荷能力,該方法是樁基檢測中最為快捷有效的方法。通過對我國建筑工程檢測具體案例的分析,筆者了解到近年來,在我國建筑工程檢測中應用最廣泛的當屬無損檢測技術。例如,張亞峰(2014年)在《無損檢測技術在既有建筑工程中的應用》一文中,分別論述混凝土強度無損檢測與鋼結構無損檢測,其中混凝土檢測主要利用聲波法、回彈法、探地雷達法、綜合法四種檢測方法;鋼結構檢測主要利用磁粉、滲透、超聲波三種方法進行檢測。最后提出,為進一步提升無損檢測精度,可建立更為完善的檢測體系,加強檢測過程的全程監控。另外,擴大檢測范圍與內容,實現對建筑結構的綜合檢測,從而有效確保的建筑結構的安全性與可靠性。
近年來,我國學者在建筑工程檢測上進行了多方位的理論研究與實踐探索,但伴隨著建筑工程行業的飛速發展,建筑工程檢測仍需不斷完善。本文在分析當前建筑工程檢測特點出發,分析其常用檢測技術,提出建筑工程檢測的未來發展趨勢。
2我國建筑工程檢測技術現狀
工程檢測主要有檢測工程建設中材料、施工質量以及工程使用功能的水平等內容,隨著檢測技術在建筑行業中的不斷應用和革新,我國建筑檢測技術發展速度加快,檢測技術種類不斷增加,但是這些檢測技術在應用過程中都或多或少的存在一些問題。而導致這一現象的主要原因在于我國建筑檢測工作中并沒有建立一個相對完善統一的檢測標準來規范檢測工作,這對于檢測技術的發展而言是一大阻礙。目前,建筑檢測技術中無損檢測技術的應用可以說是檢測行業中最新的突破,隨著無損檢測技術應用范圍的不斷擴大,其逐漸成為了檢測行業未來發展的主要趨勢。但是現有的技術并不能完全滿足建筑工程發展的需求,還需要對相關技術進行完善和發展。例如,在實踐過程中,對工程檢測技術中存在的問題進行深入的分析,并提出針對性的改善措施??偠灾?,我國工程檢測技術雖然得到了一定的發展,但是其依然存在一定的不足之處,例如缺失相關的法律法規,需要對這方面的問題進行及時的完善。
3建筑工程檢測技術發展特點和發展中存在的問題
(1)相比其他國家,我國建筑工程發展的時間比較晚,為了對建筑質量進行更好地評定我國制定了一系列的質量評定規定、施工結構驗收、設計規范等標準,然而并沒有從原則方面對規范的方法和原則進行規范。(2)目前在工程中最常見的檢測方法主要有破損檢測、微破損檢測以及非破損檢測等。其中非破損檢測在對檢測系數進行判定時并不會對建筑結構產生破壞,且使用方便。其中,利用紅外線像技術來檢測混凝土的強度,用磁效應來測量鋼筋位置和直徑。非破損檢測技術能夠保有建筑原有的結構,應用十分方便,精確度較高,但是由于使用量大,因此會增加工程的成本。而另外兩種方法——微破損檢測以及非破損檢測都會對建筑結構產生一定的破壞,在此基礎上它們才能完成檢測估計。微破損法在對工程混凝土強度進行檢測時,一般采用鉆芯法和拉拔法來進行檢測;而破壞性檢測則是對建筑結構的破壞更大,如果想要不破壞建筑達到檢測的目的,就需要對建筑工程進行綜合性試驗,以試驗結果來對檢測值進行判定。通常情況下這兩種方法會用于局部建筑檢測中,這樣能夠減少資源的浪費。然而這兩種方法不僅會破壞建筑結構,同時檢測不全面,且由于取樣較少,因此精確度也無法與非破損檢測法相比。當然隨著我國科學技術水平的不斷提高,相關檢測技術的檢測水平也有了明顯的提高。(3)就目前我國檢測技術發展的現狀來看,其中存在的許多的問題,例如檢測結構的準確性低,檢測工程缺乏相對統一的規范,檢測技術研究不深入等。除此之外,檢測人員和檢測技術管理方面同樣存在一定的缺陷,例如檢測設備標準不統一,建筑工程檢測中的設備質量無法得到保障等。這些問題的存在會給建筑工程的檢測帶來負面的影響。例如檢測過程中使用不合格的檢測設備會對檢測結果有著直接的影響,導致檢測結構出現誤差。隨著科學技術的發展,無損檢測技術開始廣泛應用于過程檢測技術中,這種技術不僅能夠提高檢測的精確度,同時還能將對建筑結構的破壞降至最低。
4建筑工程的主要檢測方法
(1)紅外熱像技術。該方法主要依靠紅外輻射來提高溫度使得分子進行運動,分子運動輻射紅外線,倘若被檢測對象內部有缺陷或破損,會影響熱傳導。進而影響被檢測對象表面溫度分布,而借助紅外檢測設備則可準確定位被檢測對象的缺陷所在。當前工程檢測中常用的為檢測設備為紅外熱像檢測儀。一般情況下紅外熱像技術用于檢測建筑物的墻體、墻面以及屋頂等地方施工質量。(2)超聲波技術。一般情況下,在檢測建筑工程中巖石抗壓性時會使用該種技術,以此判斷巖石的性質,當然檢測路面也可以使用超過聲波技術來對路面損壞的情況進行了解。在檢測路面過程中,要將傳感器安裝在需要檢測的位置,利用超聲波算出波速,以此來對檢測材料的彈性和抗壓程度等情況進行判定。(3)頻譜分析技術。該種技術主要是通過頻率來進行檢測。例如在檢測路面時,會對路面施加垂直力,并讓頻率在路面上擴散,通過調整錘頭和錘重量的方法來獲取頻率信號,通過不同部位傳感器上的數據和相關進行來計算出介質的力學參數。(4)路用雷達檢測技術。在公路檢測、管線檢測以及水庫檢測時常常會用到路用雷達檢測技術,其主要的工作原理為在檢測時將電磁波發送到低下,通過電磁波遇到介質所反饋的信息可以了解相關的數據,如位置和結構等信息。路用雷達檢測技術在工程檢測中常常會在地面工程檢測中使用。
5建筑工程檢測技術的發展前景
中圖分類號:TU473.1文獻標識碼: A
引言:隨著科學技術的發展,我國建筑業也迅猛發展。發展速度加快的同時,建筑工程的質量也受到了越來越多的關注,樁基是建筑中的基本形式,使用范圍很廣泛。其目的是為了增強地基的承載力。樁基工程的質量能直接關系建筑結構的安全。所以,在樁基施工時,一定要重視樁基的檢測工作,因此熟悉各類樁基的驗收和質量檢測合理應用樁基質量檢測方法,以保證樁基工程的質量,這樣才能讓樁基技術發揮出它最重要的作用。
1、樁基工程檢測的重要性
樁基在建筑工程中有著至關重要的作用,作為建筑物基礎的樁基工程可以完美的將結構上部荷載逐級傳遞到較深地層中。樁基一旦基礎失穩,勢必造成整體建筑物破壞。因此,樁基的設計、施工和檢測是樁基安全與穩定的先決條件,同時也是確保樁基礎安全與可靠必不可少的三個環節。正是因為樁基是隱蔽工程,其檢測和事故后的處理均較困難,因此,在樁基設計前和施工后都需要進行必要的試驗和檢測,以保證樁基工程的質量。
雖然我國樁基工程較為客觀,但其中仍存在著各種問題,急需解決。樁基的施工質量不佳是較為普遍的問題,甚至有偷工減料的現象,如果不及時查出并采取補救措施,將會對整個工程造成無法估量的損失。但是,從另一方面看,我國的樁基工程中,也確實存在著嚴重的浪費現象,最主要的原因是沒有充分發揮樁的承載力,設計沒有按照規定的程序,根據試驗資料提供的樁承載力進行設計,而是按自己保守的估算來設計樁數和樁長等,從而造成了樁基工程的極大浪費。
可見,為了保證建筑物的質量,我們必須保證樁基工程質量,而對樁基工程進行檢測是保證其質量的基礎,所以我們必須及時進行樁基的檢驗和測試。
2、低應變動測法
低應變動測法在橋梁樁基檢測中應用尤為廣泛,其工作原理是:使用小錘敲擊樁頂,通過粘接在樁頂的傳感器接收來自樁中的應力波信號,采用應力波理論來研究樁土體系的動態響應,反演分析實測速度信號、頻率信號,從而獲得樁的完整性結論。低應變動測法檢測工作較簡單、方便,而且檢測速度較快(一天可測過百根樁),但如何獲取好的波形、如何能較好地分析樁身的完整性,這是檢測工作的關鍵,下面就各要點進行討論。
2.1適用范圍
低應變動測法在實際工作中也有一定的局限性和適用范圍,在方法選擇及實際操作中切不可忽視,該方法是采用一維應力波理論來分析樁土體系的動態響應,其主要假設為:樁的長度遠大于直徑。用手錘敲擊樁頂產生的應力波,其波長一般在1 m至幾m之間,理論分析表明,一維彈性桿中波長應大于10倍桿徑,這樣一維波動方程的解才是精確的。而在錘擊大直徑樁頂產生壓縮波后,會產生兩種特殊的現象:一是沿樁體傳播的彌散現象;二是橫向慣性現象。因此,時域曲線不但有縱波存在,還有橫波存在,而大直徑樁中波速是頻率的復雜函數,限制著可測樁的直徑。在實測中,樁側土阻力特別是動土阻力對應力波傳播的影響非常大,表現在以下方面:
1)導致應力波迅速衰減;
2)影響缺陷反射波幅值;
3)產生土阻力波。
以上原因在一定程度上為樁基檢測帶來負面影響,主要是限制了可測樁的長度,根據實測經驗,可測樁長限制在5至50 m,樁基直徑在1.8 m之內效果較好。當然,超過50 m長的樁也有得到樁底反射信號的經驗,但基于橋梁樁承載力要求高,大部分是單樁單柱結構以及低應變反射信號對局部缺陷、深部缺陷反映不敏感,受地質變化影響較大等原因,提出了以上限制。
2.2測試系統
測試系統組成成分復雜,該系統主要是由信號采集儀(可與計算機聯為一體或測試后再與計算機相聯對信號進行處理)、傳感器、力錘、打印機等組成,在實際工作中以其為檢測工作服務。
2.3測試過程
測試過程是獲取好信號的關鍵,在測試過程中也應該注意很多問題。主要應注意:一、測試點數依樁徑不同、測試信號情況不同而有所區別,樁徑為120 cm以上的測試3至5點,測試點距鋼筋籠不少于10 cm、于樁中心及四周均布,測試面須打磨,以保證傳感器與樁頭粘貼良好。二、錘擊點宜選擇距傳感器20至30 cm處(不必考慮樁徑大小),因為距離太近,錘擊沖擊力對傳感器影響太大,距離太遠時又有橫波影響,產生波形振蕩。錘擊點不必打磨平整,如已打磨必須加橡膠墊,否則會引起波形振蕩,不能反映實際樁身情況。三、傳感器根據上述第一條點位置安裝,并注意選擇粘貼方式。一般用石蠟、黃油或橡皮泥(在保證樁頭干燥,沒積水的情況下)粘貼,夏天使用橡皮泥較好,冬天用黃油則能產生較好的粘貼效果,注意保證粘貼層盡量薄,以免實測信號失真。四、盡量多采集信號(1根樁不少于10錘):在不同點、不同激振的情況下,觀測波形的一致性,以確保波形真實及不漏測。
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項,比如在進行波形分析前,應了解所測樁位的地質情況、樁基施工方法,樁頂是否有護筒及護筒深度,因為沒護筒的樁頭常是擴大后恢復的,會出現淺部縮頸,而有護筒則易出現護筒底擴孔信號。了解上述情況后,再看樁底反射信號,橋梁樁基較深,但大部分為嵌巖(弱風化基巖)樁,故樁底反射信號經放大后可很清楚判定。但有幾種情況對樁身的完整性是較難判斷的:一、樁身穿透溶洞,在溶洞處有較明顯擴孔信號,影響樁身及樁底信號判斷。二、樁基埋入基巖過深(部分樁入基巖超10 m),在進入基巖處,由于樁身混凝土與基巖粘合較好,形成整體,故在該位置出現嵌巖信號,影響樁底信號判斷。三、樁底持力層為泥巖或軟弱石灰巖,由于巖質較軟,未有很明顯反射信號或嵌巖信號,影響樁底信號判斷。
在實際工作中以上判定方法也有自己的局限性,對于一、二兩種情況,低應變動測法不能解決,只能用其它檢測方法驗證。對于三種情況,在有實際抽芯對比的情況下,可給出結論。以上3種是較特殊的情況,但在實測中,遇到的情況會更多,應仔細分析,多作對比,對缺陷下定義時,不能過于武斷。低應變動測法較難區分局部混凝土膠結差、離析、縮頸等情況,也較難區分擴孔、地質變化、嵌巖等情況,故只能對信號作有程度的區分和大致定性,而不能過于夸大地下結論,如承載力、混凝土強度、缺陷類型、大小等。
3、結束語
樁基是建筑工程的基礎,樁基的質量直接影響到建筑工程質量,不僅施工單位要保證其施工質量,樁基檢測單位必須嚴格執法,只有具有合格的質量保證,才能夠保證建筑工程整體的質量。因此說,樁基檢測單位和樁基檢測人員應當嚴格遵守職業道德,嚴格執行樁基檢測的相關規范,通過有效的約束力保證樁基質量。
參考文獻
[1] 張智彪.芻議樁基檢測技術在建筑工程中的應用[J].中國房地產業,2012(02).
1 高應變法的重要性
高應變法是用重錘沖擊樁頂,實測樁頂部的速度和力時程曲線,通過波動理論分析,對單樁豎向抗壓承載力和樁身完整性進行判斷的方法。在實際應用中主要用于檢測基樁的豎向抗壓承載力和對低應樁身變完整性檢測的驗證檢測。但是在基樁豎向抗壓承載力檢測的應用中,高應變實測的是對基樁動態沖擊下的承載力反應,而我們實際工程中對基樁承載力的要求是長期的,是要求基樁在長期的豎向載荷下保持穩定的工作狀態。怎樣由“動”來推理“靜”,并且保證結果的準確性是我們一直在研究和探索的。
翻看現行的建筑基樁檢測技術規范(JGJ106-2003),我們可以發現,雖然高應變檢測技術取得很大發展,我們的規范要求在實際應用中還是增加了很多限制條款,可是從規范限制條款的用字來看,又給了我們很大的空間。規范規定“對于Q-S曲線具有緩變型特征的大直徑灌注樁。不宜采用本方法進行豎向抗壓承載力檢測”,同時規定對規范重點講述的凱斯法判定基樁承載力值的方法又僅限于中小型直徑樁??墒乾F代建筑工程項目對基樁提出的更高的要求,對于基樁的規格遠遠不僅僅是“中小”直徑的樁基那么簡單了。對于“不宜”應用的地方,是否就“不能”應用呢,當然不是,只不過是應用過程需要更加謹慎,需要檢測人員更加成熟的經驗和智慧,需要更加合理可靠的檢測理論,那就是擬合分析。
2 高應變法擬合分析
高應變擬合分析,等于給高應變檢測方法插上了有力和成熟的翅膀。擬合分析是利用現場實測的波形曲線,輸入到更加精密的波動理論計算程序當中。通過計算至與實測值的反復比較,不斷修改人為假定的參數值,得到更加準確的分析結果,并使分析過程的人為因素降低到最小。一般來說,擬合分析的結果比較接近于靜載荷檢測結果,或者通過擬合分析,可以使我們對基樁承載力的判定更加有力有據。可以說高應變未來的發展,很大一方面取決于擬合分析的發展和成熟。
對于擬合分析的種種優勢不再累述,我們先就前文提到的“大直徑灌注樁”檢測看一工程實例。大直徑灌注樁,設計極限承載力可達到上千噸甚至幾千噸,要想利用高應變法充分激發出大直徑灌注樁的的極限承載力,單單對設備要求的就很高。而實際應用中,由于各種安全系數的取舍和設置,其實際承載力可能遠大于設計承載力,這對于我們的檢測工作更是增加困惑。
3 擬合的應用實例
某項目工程,設計為直徑800mm的鋼筋混凝土灌注樁,設計極限承載力值為6600kN?,F場檢測采用60kN鑄鐵錘(錘重略低于規范要求,客觀上也增加了檢測難道),現場實測曲線凱斯法分析計算,極限承載力不足3500kN,采用擬合法進一步分析,在保證擬合效果較好的情況下,調整各樁土模型參數,極限承載力剛剛到5000kN。該檢測樁通過低應變檢測和高應變曲線分析,該樁樁身完整性判定不低于Ⅱ類樁,通過分析巖土工程勘察報告和基樁成樁記錄,該場地地基條件穩定,成樁質量可靠,那么,是什么原因導致承載力檢測結果偏低呢?我們是否有可靠依據判定該樁承載力滿足設計要求呢?只有通過進一步擬合分析各過程數據,果然有進一步發現。
我們發現,該樁擬合分析提供的土阻力呈倒梯形分布,這跟正常情況下基樁受到充分激發后的土阻力分布是完全不同的,從第四段開始,土阻力呈明顯下降趨勢,擬合分析各段土阻力值如表1所示。
如果第4段以下都至少能夠達到第4段的土阻力狀態,那么在實際中這種假設還算是比較保守的,我們再來看至少有1406kN的土阻力未被激發,如表2所示。
將這1406kN加在擬合分析的極限巖土阻力之上,可以發現這個數值僅比6600kN低不到3%。這僅是考慮樁側阻力且很保守情況的外推,尚未考慮樁端阻力。這樣結合該項目樁基工程的其他相關資料,再由上述分析,就可充分判斷實際檢測樁的單樁極限承載力是滿足設計要求的。
以上僅僅是擬合分析對于大直徑灌注樁的一種小的嘗試。在實際檢測工作中,擬合分析信號的采集、選擇等,均對我們檢測結果的判斷有較大影響。一般來說,好的擬合效果與檢測結論并不矛盾,可是怎么樣取得理想的擬合效果,怎樣利用擬合分析做出充分的判斷,仍是廣大一線檢測人員任重道遠的任務。但是有一點我們堅信,高應變檢測技術的成熟和發展離不開擬合分析,運用好是掌握和運用高應變檢測方法的有力武器。
4 結束語
基樁動測需要扎實的理論基礎和豐厚的實際經驗,而高應變的擬合分析法為我們提供可靠的理論基礎,基本解決了由“動”推理“靜”的問題。擬合分析在運用過程中,需要我們積累大量的經驗,需要廣大檢測人員充分的交流和學習。隨著設備、技術和理論的不斷成熟,擬合分析法在高應變檢測中必將得到更加充分的應用,發揮至關重要的作用!
參考文獻
[1]建筑基樁檢測技術規范JGJ106-2003[S].中國建筑工業出版社,2003.
中圖分類號:TU198文獻標識碼: A
引言
影響建筑樁基工程檢測質量的因素較多,基本上都是人為因素造成的,在檢測過程中,要依據相關規范和技術標準,嚴格按照檢測要求進行檢測。檢測機構要確保設備的運轉正常,提高檢測人員的操作能力,確保檢測結果的準確性、真實性、科學性。
一、建筑樁基工程質量檢測的特點
1、該行業具有較強的政策導向性
政府政策調節的手段之一就是對檢測機構的資格進行認可以及對該行業進行資質管理,政府質量管理的政策也直接決定著該行業檢測市場的范圍。因此,檢測市場并非完全開放的市場,政策導向性是該行業的顯著特點。
2、檢測行業具有地域性
檢測行業的地域性是由于建筑工程質量檢測的政策性引發出來的。由于各地政府部門根據地方特點來制定管理要求,直接決定了檢測的服務范圍多以當地為主,具有濃烈的地方和系統保護色彩。檢測行業的地域性,導致在進行建筑樁基工程質量檢測時,具有一定的局限性。
3、檢測行業技術門檻不高,檢測手段較為單一
建筑樁基工程檢測行業長期處于政府的壟斷經營下,導致市場化程度較低。處于長期保護下的檢測機構未形成一套獨立的運轉和發展模式,同國外先進檢測行業相比,在檢測硬件、檢測模式和管理方面都缺乏系統、科學的體系。檢測行業的水平低下,導致檢測結果存在一定的誤差。
二、影響當前建筑樁基工程質量檢測的關鍵因素
1、檢測人員自身的因素
檢測人員作為建筑樁基工程質量檢測的直接參與者,其自身技術水平的高低和經驗,會對質量檢測的結果造成很大的影響。很多的質量檢測人員沒有認識到檢測工作的重要性,檢測的隨意性很強,他們只是簡單按照檢測的一些參數數據來判別工程的質量,卻很少對工程的實際質量進行深入的研究與分析。還有一部分檢測人員,技術檢測水平達不到要求,檢測模式比較落后。在新技術手段不斷應用更新的時代里,單一的檢測手段已經不能滿足現代化的檢測需求,且存在較大的誤差性,所以檢測人員一定要多學習新方法,適應時展的需要。
2、檢測單位之間的硬件設施水平參差不齊
我國經濟發展水平呈現出東西、沿海和內陸的不均衡性,由此引起的由經濟發展程度決定的部分專業建筑樁基檢測單位在裝備配置、技術先進程度以及設備維護方面的差異性,而且地方區域的土層差異性及工程現場條件限制最終導致了不同地區在檢測結果上的差異。
3、檢測市場不規范
目前檢測市場存在不正當競爭現象。由于檢測市場不規范,一些檢測單位在現場數據采集不認真,數據資料處理草率,甚至冒用檢測人員或技術負責人簽名;甚至出現冒用資質或與不具備檢測能力的單位、個人聯營的現象。某些地區地方保護主義色彩濃厚,壟斷經營,阻止外地檢測隊伍的進入,限制了檢測技術的發展進步和檢測質量的監督。
4、檢測報告結果不夠規范
檢測報告的的規范程度和內容的詳盡度與國家的相關規范要求不符合。如引用的相關資料過于片面,結論簡單、含糊不清;檢測報告不具備被建筑樁基工程質檢權威部門的認證資格。已檢測出的數據不合規范要求,無法體現工程質量的真實情況:如在質檢過程中,主觀選取質量較好的樁進行檢測,從而導致了被檢測數據的片面性。檢測內容與執行規范不相符合:例如對原始數據的涂改,觀測時間果斷,手工繪制相關圖表,執行標準不一致等。
三、加強建筑樁基工程質量檢測的對策
1、明確樁基質量檢測機構在工程建設中的法律責任
要想改變樁基質量檢測市場現狀,首先上級主管部門就必須要明確檢測機構在建設工程中的法律責任,使得建設工程檢測機構能與工程監理共同作為施工單位的責任主體,并且能夠獨立承擔工程質量檢測中的風險責任。第二必須由建設單位委托質量檢測機構,以施工工程造價的比例或是按國家相應收費標準進行檢測費用的合理收取,以第三方監督機構的形式進行質量監督控制,這樣可以保障質量檢測機構對工程質量負責,以及對建設單位負責。權利與義務的平衡性是市場經濟運行的基本規律,在享受一定權利的同時,必須要履行相應的義務,并且要承擔市場開放性帶來的壓力與風險。
2、加強檢測試驗體系建設
隨著科學技術的進步,工程類別、施工技術和建筑材料等均呈現多樣化、多元化趨勢,這決定了我們必須適應時代的進步,跟上時代的步伐,了解當下最新施工工藝技術及對應的樁基檢測技術體系,提高自身的檢測能力。第一,針對不同建筑樁基工程的施工特點按規范要求選定檢測項目,以最大程度的滿足設計和規范要求控制工程質量和體現我們自身的檢測能力以及服務效果;第二,加強檢測機構的內部管理,提高檢測工作的規范性;第三,加強檢測與監督間的工作互動,這樣二者可以相互促進,有利于建筑工程檢測質量的提高。
3、檢測機構對于施工現場的監管要加強
工程質量檢測屬于工程施工中很重要的部分,因此承擔著工程建設中的重要責任。建筑樁基工程質量檢測屬于工程質量檢測的一部分,除了對樁基工程進行最直接的質量檢測工作外,還應負有一定的樁基工程施工監管責任,因此對進入施工現場的材料的合格性具有監管權,能夠協助其他責任主體共同完成施工。
4、培養現代化企業的管理觀念
對于大部分檢測機構來說,從附屬單位向獨立企業的轉變是十分困難的,轉變之后的定位也就是技術服務性企業,所以檢測機構需要培養現代化企業的管理觀念,借鑒其中的先進手段和經驗促進機構在獨立后的健康發展。比如通過引進ERP來控制檢測成本、提高效率;還可以利用CRM來管理客戶服務;使用“5S”的來加強檢測現場的有序性;以及借助品牌推廣來解決行業的信譽問題等。
5、市場行為監管力度要加強
對于嚴重擾亂市場秩序,且自身技術水平較低的質量檢測機構,在查實的情況下向政府監督部門匯報,阻止其利用不正當方式實施惡性競爭。和政府監督部門聯手對質量檢測的收費標準實施管控,以此來確保質量檢測單位的責任并確保檢測單位的合理收費,促進市場的良性發展,使建筑樁基工程質量檢測的技術水平得以有效的發展和提高。深層次打破壟斷經營模式,建立一個公平、公正、公開的經營市場,以保障質量檢測行業有序競爭、健康發展。
6、利用現代科技促進建筑樁基檢測行業的發展
要充分利用現代科技帶來的技術成果,逐步使樁基工程的管理網絡化,強化對樁基檢測工作、檢測單位的控制。一方面網絡化的樁基工程,有利于其質量信息的及時更新;另一方面將檢測市場置于大眾的監督之下,保證質檢工作有序、真實地進行。
結束語
隨著社會時代的進步,我國的建筑工程也在快速發展。與此同時,建筑工程的質量安全問題引起了人們的廣泛關注。因此,作為建筑工程中最重要的建筑樁基工程質量檢測的相關機構和企業應不斷加強自身的管理,對建筑樁基工程中的各個階段實施全面的質量控制和監管,才能有效實現建筑樁基工程的質量提升。
參考文獻:
[1]李進虎,邢莉瑩.淺談建筑工程質量檢測管理[J].河南科技,2013,(06).
①Xi'an University of Architecture and Technology School of Management,Xi'an 710055,China;
②Zhonghe Quality of Testing in Wuhan Co.,Ltd.,Wuhan 430082,China;③Hezhou University, Hezhou 542800,China)
摘要:聲速、聲時、聲幅、主頻這四個聲測參數是判斷樁基完整性的主要依據。而在實際樁檢中,各參數都不能達到足夠的精度評判出樁身質量的好壞,必須經過綜合比較加以確定,僅評某一參數的異常來作出判定容易得出相左的結論。并且PSD、聲速參數可以歸為同一參數。
Abstract: Four sounding parameters of acoustic speed, acoustic time, acoustic amplitude and basic frequency are the foundation of judging integrity of foundation pile. In the actual test of pile, each parameter is not precise enough to judge the pile quality. We must judge through comprehensive comparison. Certain abnormal parameter can not be used to make judgement; otherwise, contrary conclusions are easily obtained. And parameter of PSD and acoustic speed can be classified as same parameter.
關鍵詞:基樁檢測 聲測判據 精度
Key words: test of foundation pile;sounding criterion;precision
中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)19-0095-02
0引言
應用超聲波投射混凝土檢測樁體完整性,是一個成熟而又年輕的方法。說其成熟是因為,在國內經歷了近五十年的研究,已經獲得了大量的研究成果,其判斷依據已經逐步成熟起來,各種聲測參數能夠比較準確的獲得并用以判別分析。說其年輕是因為,各參數的分析深度有待加強,無法使用一個參數來做出質量評定,而最重要的是無法將樁體的強度即使用性能,通過各參數反映出來。
1各參數研究脈絡
目前,各參數的研究都已經開展,并且提出了許多的判據,而各判據的使用卻存在一定的局限。
南京水利科學院羅騏先早年曾提出一種判斷缺陷的方法,即“概率法”,此方法經多年實踐已經作為判斷缺陷的基本方法列入各類超聲波規程中 [1-2]。該方法粗略認為,正?;炷恋穆晫W參數是符合正態分布的缺陷是由過失誤差引起,它的聲學分布不符合正態分布。湖南大學吳慧敏等[3]在對鄭州大橋灌注樁的超聲波透射法檢測結果的判定過程中,提出了一種判斷樁內缺陷的方法,以“聲參數一深度”曲線相鄰兩點之間的斜率與聲參數差值之積為判斷依據,簡稱“判據”。該方法認為缺陷處波速明顯變小,即聲時明顯變大,與相鄰正常測點對比,形成一突變。巫英凱、黃永萊、王根清等[4]在中國水利學會第二屆混凝土無損檢測學術會議上提出了“基樁混凝土無損檢測一超聲波脈沖NFP法”。廣州建科院陳如桂[5]提出了“逆概率解釋法”,它在概率法和PSD判別法的基礎上以隨機函數為前提,在有干擾的基礎上分離有用的強弱異常,進一步克服傳統方法中錯判和漏判缺陷的缺點。福建省建筑科學研究院葉健[6]提出了“聲波透射法樁基檢測技術中聲測管距真實管距求解及CBV判據”。河南交通基本建設質量檢測監督站閻光輝[4]提出了“PSD、V、A綜合判斷法”,其分別將PSD、V、A判據,根據工程經驗進行細化,再加以綜合考慮。南京水利科學研究院宋人心等[7]提出了“灌注樁聲波透射法缺陷分析方法一陰影重疊法”,將加密對測和斜測的檢測結果標示于檢測剖面圖上,可以更直觀的分析判斷缺陷的范圍。
超聲波透射法檢測混凝土灌注樁樁身缺陷、評價其完整性的依據是通過測定聲波經過混凝土傳播后各種聲學參數的量值得出的,聲波在有缺陷介質中傳播路徑如圖1。目前混凝土質量檢測中所用的聲學參數主要有波速、波幅、頻率及波形?;炷恋牟ㄋ倥c其彈性性質及混凝土內部結構有關波幅是表征聲波穿過混凝土后能量衰減程度的指標之一,它的強弱與混凝土的彈塑性有關,它對缺陷區反應比聲時更為敏感接收波主頻率實質是介質衰減作用的一個表征量,當遇缺陷時衰減嚴重接收波形可以根據波形畸變程度作為判斷缺陷的參考依據。這幾種聲學參數都是判斷混凝土質量的重要參量。
2各類判據的評判
聲速、聲時、聲幅、主頻這四個聲測參數是判斷樁基完整性的主要依據。其中,聲幅、主頻、聲時是儀器中實測的絕對數值,能直接表達樁身材料的一定性能。而聲速卻是一個相對變動參數,其準確數值的獲得必須要另一非判據參數-測距的確定來間接計算得出。
2.1 測距在聲測過程中測距參數是在隱蔽工程中難以實測的數據,其參數的獲得只有通過測量管口的管間距來間接反映樁身管間距,而規范中對聲測管間距測試精度要求為1%,這在實際施工中是難以達到的。聲測管一般為金屬材料制作而成,其變形一般較小,而在實際施工中,特別是深樁施工中,累積長度的扭曲往往較大,再由于綁扎不牢等因素的存在,易使聲測管出現扭曲,這樣就無法保證聲程的一致性。而在實際檢測工作中,常見到樁頭或樁底出現聲時值的快速滑移現象。而導致聲時滑移的因素主要有兩個,一是介質性質發生變異,二是聲程發生變化導致聲時變化。這些影響因素的存在,是檢測工程師們所熟知的,并且通過規范易知聲測是粗側混凝土的完整性,而對混凝土的其它性質無法統一給出。這樣就限定了聲測的應用范圍,使其工程應用領域偏狹。
2.2 聲時值在超聲檢測中聲時參數是一個相當重要的參數。其數值的獲取由設備自身自動獲得,為聲測唯一準確值。聲時值作為一個聲測判據,能夠反映混凝土的質量差異。當聲時出現突變時,一般認為混凝土質量存在差異。而聲時差異出現的另一因素是,聲測管的扭曲變形,往往這種差異僅僅表現在聲時值的變化中,同樣會對聲速值產生一定的影響,而從其他判據中可以看到比較正常的波形,特別是對于波幅參數中。
2.3 PSD判據與聲速而從另一個方面來看,聲測的聲時實測值為PSD判據的推定依據,同樣聲速為聲時推演值,因此二參數的判斷依據與判斷結果必定是一致的,聲速的減少聲時必增加,表現在判據曲線上,聲速的下凹,而在PSD對應位置為曲線的上凸。因此,二判據具有高度的一致性,即二判據可以舍一,僅取聲速判據足以。
2.4 波幅和主頻參數而對于其它兩參數,波幅與主頻的穩定性更差。主頻離散性太強,幾乎布滿了整個頻域限定的范圍,因此主頻只是用于對聲波收發波束的篩選功能,無法作為一具體的樁身質量判據。波幅判據為一穩定性較高的判據,但是其判斷精度也無法保證,因其反映的是接收到的首波的波幅值,而一般首波波幅較后續疊加波小很多,也就是說只要接受探頭能夠接收到頻域范圍內的聲波則聲幅值比較穩定,除非缺陷較大,波能損失殆盡,通過波幅可以反映出部分缺陷。
2.5 各參數的改進分析綜上可以看出在有價值的判斷中聲速值是一最敏感的參數。而聲速值的由來卻無法得到準確的保證。在實測資料中經常獲得≥5km/s的聲速值,已接近鋼材的聲速值,而實驗室中標準試件的聲速值為3.8-4.6km/s,因此這一較大數據的采集得不到有效的理論解釋,而地下樁體中常含有比標準試件更多的裂隙和水,而裂隙和水的存在只會減少聲速,而不會增加聲速值,這就給我們提出了一個新的研究課題,對聲速測量的準確化。
在上文中提到了,聲速、測距、聲時是三個相關參量,只有知道兩個才能確定第三個,因此可以通過一定的技術手段是測距能夠準確化來換算聲速值。
對于波幅的研究多是通過首波波幅值來反映樁身質量,對于后續波形形態的研究較少。因為后續波形為聲波在混凝土內部經復雜的反射、折射、繞射等過程得到的,分析起來具有較大難度,并且其分析價值的多少還有待進一步細化研究。
3結語
通過對各參數的對比分析,可以看出,雖然超聲檢測已經歷了幾十年的發展到目前已經成為在工程中成熟應用的基樁檢測技術,但是卻存在著一個難以逾越的難題。這就是對樁身質量的定量化評定,以上各種手段都難以做到定量化,并且各有利弊,需要綜合考慮來評定樁身質量。
而工程實際應用的樁體,是樁身的綜合評定,即樁身在存在缺陷的情況下能不能達到設計要求的強度。大量學者都研究了聲速與強度的關系,但是由于影響因素過多,無法形成統一的函數關系。這也成為一個亟待解決的問題。
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[4]閻光輝,何榮裕.基樁完整性PSD、V、A綜合判斷法[J].巖土工程界,Vll.5(1).
中圖分類號:TU9文獻標識碼:A文章編號:
在建設橋梁的過程當中,一般都采用鋼筋砼灌柱樁基礎,這樣的結構往往由于施工出現瑕疵而影響這個橋梁的整體安全。因此,橋梁基礎的質量安全問題也就成為檢測環節當中的重中之重。然而以往的檢測方法往往要求對橋梁的主體結構進行取樣,這多少都會影響橋梁的整體性以及一致性。而超聲波CT技術則完全不用擔心影響橋梁的美觀性,也不用通過對橋梁進行取樣,簡單的操作,高精度的測量,檢測結果的清晰使現在我們對于橋梁的檢驗程度越來越高。
1 現場靜力荷載檢測方法中出現的問題及技術分析
現場靜力荷載法通常采用現場加載測加載與沉降曲線,通過P―S曲線,分析樁的承載力,來分析樁的施工質量。通常P―S曲線的起始段為一段近似正比例的一次函數線,隨著荷載的增加,曲線越來越陡,當曲線曲率近似無窮或者說是垂直于荷載軸時,說明樁承載力達到了最大承載力,此時的樁承載力與設計值進行比較,如果小于設計值,則說明樁基不滿足承載力要求,反之,則符合承載力要求。當在P―S曲線中突然出現位移陡變時,則說明樁基中存在明顯的缺陷,反之,如果曲線比較平滑,則說明樁基沒有嚴重的缺陷。
2 超聲波透射檢測方法中出現的問題及技術分析
超聲波透射法通過在樁內部預先埋設沿樁長方向的聲測管,它可以發射超聲波脈沖并且接收探頭發出的周期性的脈沖波,并將其裝換成電信號,通過特定的儀器,將電信號的頻率,幅值和時間等參數以波形圖的形式反映到儀器的屏幕上,可以通過分析波形圖知道樁身的情況。同時可以判斷樁身內部的缺陷大小以及樁身混凝土的均勻性指標和強度等級指標。
超聲波透射檢測方法適用范圍通常是直徑在六十公分到一米的樁基,它只能對埋設有超聲波測管范圍內的樁身進行測試其完整性。通常來說,超聲波透射法測得的結果精確度高,具有十分可靠的性質,同時超聲波透射抗干擾能力很好,而且測量儀器輕便,使用方便。但是要注意的是,所測樁基的齡期應該在七天以上,并且應該確定聲測管埋設符合要求,同時在測量前對測量儀器進行核查和校正,保證儀器的工作性能良好。
技術分析通常包括聲波用時分析法,波幅分析法和聲時―深度分析法。
2.1 聲波用時分析法。
聲波用時分析法需要確定聲波用時的平均值和聲波用時標準差的二倍作為一個界限標準,判別樁身有無缺陷。如果第n個測點的聲波用時超過了缺陷臨界值,則說明在第n個測點處可能存在樁身局部缺陷。
2.2 超聲波波幅分析法。
超聲波波幅分析法是利用所選取的超聲波信號波幅平均值的二分之一作為樁身有無缺陷的臨界值,因為在一定程度上,波幅是聲波中最敏感的聲學元素,所以這種測量分析法比較精確。如果第n個波幅小于波幅臨界值,就可以判斷在第n個測點處樁身存在缺陷。
2.3 聲時―深度曲線分析法。
聲時―深度曲線分析法是把相鄰兩個測點間曲線的斜率和其測點的差值的乘積作為判斷在測點處有無樁身缺陷的依據。通常當乘積大于一個限定的界限值,則說明樁身存在缺陷。
通常樁身質量的好壞要根據聲時、聲速、波幅臨界值以及以上提出的聲時―深度曲線共同確定。再根據樁身的混凝土的離散程度不同將缺陷程度劃分為不同的等級。
3 應變動測檢測方法中出現的問題及技術分析
應變動測法包括高應變和低應變動測法兩種。
高應變動測是利用重錘自由落體錘擊樁上端,從而得到相關動力系數,然后將相關系數用于既定的程序,通過計算和分析,從而可以確定樁身的完整程度和樁基的承載力,不過高應變動測法在上世紀比較流行,但是由于其實驗程序復雜,檢測起來不方便,到了本世紀,在此基礎上,又發展出來了低應變動測法,相對而言簡單易行,廣受歡迎。
低應變動測法是應用小錘撞擊和現代化的傳感器結合,將小錘撞擊的動力波通過傳感器,將其具體化為速度信號和頻率信號,從而可以經過分析,確定樁身的狀況。低應變動測法最復雜的莫過于采集原始的動測數據和動測曲線分析,通過這兩個步驟就大致可以確定樁身缺陷存在的位置和大小。不過這種低應變動測法也有一定的適用范圍,通常它的測樁長度不大于50m,樁徑不大于1.8m,只有樁身的混凝土達到規定的養護時間后才可以進行動測實驗,動測時,應該將樁頂清理干凈,尤其不能有浮漿,否則測量結果不準確,儀器安裝要牢固,檢測前應該校正檢驗儀器的精確度,一般每根樁應該設置3個或者4個測點,才能將樁身的全部情況準確反映。
對于樁身完整性的分析,通過電腦將動力波進行分析,輸出從打印機上打印出來,如果打印出來的波形是連續的有規律的阻尼波,這說明該樁身完整,沒有缺陷;如果波形圖出現突變,相鄰的波峰既不圓滑也不連續,這說明在該處樁身存在離析變形,存在夾層現象;如果波形圖在樁心測點的反映波普連續而且圓滑完好,只有樁周反映波普有缺陷,這說明樁身的該位置存在縮徑現象。
通常情況下,動測法得到的波形越規則,衰減越有規律,樁身越完整,如果波形圖只是有微小的變形,樁地反射動波也完整清晰,就說明樁身的縮徑現象十分微小,離析程度輕微,此種情況,樁身的狀況不會影響樁的承載力;如果動測波形圖出現了比較明顯的不規則波段,這說明在該段樁身上存在泥隔或者較大的裂紋或者較大的縮徑現象,這時一般對樁的承載力影響比較大,需要經過單樁承載力測試確定樁的承載力才能確定該樁是否予以驗收;如果波形出現了嚴重的變形或者斷波現象,這說明樁的夾泥和離析現象嚴重,甚至是斷樁,該樁不合格。
4 靜力觸探檢測方法中出現的問題及技術分析
靜力觸探技術是采用原位測試的靜力觸探和標準貫入實驗參數來確定單樁的承載力通常需要經過試驗測得比貫入阻力,樁身側阻力,端阻力,然后經過計算來確定樁基的承載力特征值,將計算得到的特征值除以規定的安全系數以后再與設計樁基承載力值比較,如果比設計樁基承載力值大,這說明符合要求,否則,不符合要求,樁基無效。
5 結束語
橋梁工程的安全與否,其本質影響因素直接就是樁基的質量好壞,所以,公路橋梁建設中一定要注意好樁基的施工質量。本文是我根據自己從事公路橋梁樁基施工以及檢測多年的經驗,總結的一些關于公路橋梁樁基檢測中出現的問題以及對這些相關問題的技術分析。本文簡要介紹了現場靜力荷載和靜力觸探檢測方法中出現的問題及技術分析,重點總結了超聲波透射和應變動測檢測方法中出現的問題及技術,目前使用最普遍的就是低應變動測法和超聲波透射法,其簡便易行,測試結果可靠性高,廣受建筑橋梁公路行業的歡迎,但是,仍存在不足,仍需要改進,相信在不久的將來,隨著高科技的不斷發展,人們會研制出更加方便快捷可靠的儀器來為樁基檢測提供更加可靠的數據,同時,也希望我的經驗總結能給現實公路橋梁樁基的檢測提供應有的幫助。
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Abstract: pile quality detection technology, especially the pile dynamic test, the detection of the foundation is very important, because it would include Rock and Soil Mechanics, Vibration, pile construction technology and computer technology and many other professional knowledge, as China's economic continues to soar, the city's growth rate is also undergoing tremendous change, a spate of high buildings erected on the building's foundation soil requirements are becoming stricter up. In the course of construction, foundation construction is particularly important, unlike conventional construction materials testing, but unlike ordinary structural testing.
Keywords: vibrating pile testing supplies
中圖分類號:TU473.1+6 文獻標識碼:A 文章編號:
1.地基的基本內容
1.1在整個建筑作業過程當中,將建筑物與土壤直接連接的部分叫做根本,把與支承建筑物重量的土層叫地基。根本是連接上部結構(譬如房屋的墻和柱,橋梁的墩和臺等)與地基之間的構造顯得極具間接性,除了能連接起上半部分的建筑更能銜接下部的構造,構造的作用能力很強。根本把建筑物豎向體統傳遞的荷載傳給地基,如果從平面的角度去看,豎向結合構造適合將荷載集中于一點,或分布成線、形,但是最后還是作為最終支承機構的地基,提供了的是一種分布的承載能力。
1.2當地基的承載能力足夠時,則基礎的分布方式可與豎向結構的分布方式相同。但有時由于處于土或荷載的條件下,需要采用滿鋪的伐形基礎。有時,柱子可以直接支承在下面的方形基礎上,墻則支承在沿墻長度方向布置的條形基礎上。經處理后的地基,當按地基承載力確定基礎底面積及埋深而需要對地基承載力特征值進行修正時,基礎寬度的地基承載力修正系數取零,基礎埋深的地基承載力修正系數取1.0;在受力范圍內仍存在軟弱下臥層時,應驗算軟弱下臥層的地基承載力。
當地基承載力不足時,就可以判定為軟弱地基,就必須采取措施對軟弱地基進行處理。軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構成的地基。當建筑物只有幾層高時,只需要把墻下的條形基礎和柱下的方形基礎結合使用,就經常足以把荷載傳給地基。
2、基樁低應變檢測實例分析
由于其快捷、普測、經濟的優點,基樁低應變反射波法對樁身完整性的檢測成為國內目前的主流方法之一,但仍須多種檢測方法綜合使用,揚長避短。采用低能量瞬態或穩態激振方式在樁頂激振,同時,實際測樁頂部的速度時程曲線或速度導納曲線,通過波動理論分析或頻域分析,對樁身完整性進行判定的檢測方法。
2.1樁基礎是地基基礎主要形式之一,由于樁的施工具有高度的隱蔽性,因此樁基工程的前期設計、實際施工、最后質量檢測等方面實際上都比上部建筑結構顯得更為復雜,更容易在質量方面存在隱患。
2.2在遇到一些問題時需要加強對樁基的檢測,比如施工質量有疑問的樁,設計方認為重要的樁,局部地質條件出現異常的樁,施工工藝不同的樁。
2.3,樁基在施工過程中如果控制不當,就會造成質量事故。不良地基土一般具有較高含水量及壓縮性、較大孔隙、較低抗剪強度與明顯的流動性與結構性。倘若其受到較大荷載作用,便較易出現局部地基破壞甚至是地基整體滑動現象,在較深開挖基坑階段便會出現坑壁失穩、隆起基坑等現象。
3、低應變動力檢測中,波速、樁長、樁身缺陷位置及缺陷性質的關系
3.1、低應變反射波法檢測樁身完整性的工作方法是在樁頂施加一個初始擾動力,即是用特制的力錘敲擊,由此激發的彈性波從樁頂往樁底傳播,地下水位以上且終孔后樁端持力層已通過核驗的人工挖孔樁,以及單節混凝土預制樁,抽檢數量可適當減少,但不應少于總樁數的10%,且不應少于10根。瞬態激振應通過現場敲擊試驗,選擇合適重量的激振力錘和錘墊,宜用寬脈沖獲取樁底或樁身下部缺陷反射信號,宜用窄脈沖獲取樁身上部缺陷反射信號。
3.2檢測樁基缺陷的方法是,根據樁身類型的分類標準和波形規則,樁底反射明顯,有缺陷相位出現,但無多次反射出現,則為基本完整樁或輕微缺陷樁;對同一場地、地質條件相近、狀型和成樁工藝相同的基樁,因樁端部分樁身阻抗與持力層阻抗相匹配導致實測信號無樁底反射波時,可按本場地同條件下有樁底反射波的其他樁實測信號盤頂撞身完整性類別.
3.3建設工程中的質量問題和重大質量事故多與基礎工程質量有關,其中有不少是由于樁基工程的質量問題,而直接危及主體結構的正常使用與安全。案例分析:瑞安市仙橋包裝實業公司綜合樓工程,該樁徑600mm,有效樁長50m,混凝土強度C25,簡易鉆孔樁。該樁在8m附近有同向反射,并伴有多次反射,斷樁,判為Ⅳ類樁。原因分析:簡易鉆孔樁護壁較差,在混凝土澆注至距樁頂標高8m左右時出現坍孔,使該樁在8m左右形成嚴重夾泥,相當于斷樁。處理方法:由于樁在6m至8m附近存在流動性較大的淤泥層,開挖有一定的難度,而該樁處在四樁承臺中,旁邊是三樁承臺,設計人員經過計算,把兩個承臺合并成一個大承臺,并增加配筋量。
4、具體檢測時,可觀察場地已經截掉的樁頭對場地進行預判,然后對場地樁整體把握,對個別樁具體分析。
4.1實心樁的激振點位置應選擇在樁中心,測量傳感器安裝位置宜為距樁中心2/3半徑處;空心樁的激振點與測量傳感器安裝位置宜在同一水平面上,且與樁中心連線形成的夾角宜為900,激振點和測量傳感器安裝位置宜為柱壁厚的1/2處。
4.2樁身波速可根據本地區同類型樁的測試值初步設定。當埋設有測量樁身應力、應變、樁底反力的傳感器或位移桿時,可測定樁分層側阻力和端阻力或樁身截面的位移量。
4.3我國目前的現狀對于地基的研究表現出一些現象,不良地基土一般具有較高含水量及壓縮性、較大孔隙、較低抗剪強度與明顯的流動性與結構性。倘若其受到較大荷載作用,便較易出現局部地基破壞甚至是地基整體滑動現象,在較深開挖基坑階段便會出現坑壁失穩、隆起基坑等現象。
4.4采樣時間間隔或采樣頻率應根據樁長、樁身波速和頻域分辨率合理選擇;時域信號采樣點數不宜少于1024點。
4.5設定樁長應為樁頂測點至樁底的施工樁長,設定樁身截面積應為施工截面積。
5、復合地基中,樁體存在如下四種可能的破壞模式:刺入破壞,鼓脹破壞,整體剪切破壞和滑動破壞
體剛度較大,地基土強度較低的情況下比較容易發生樁體刺入破壞。樁體發生刺入破壞后,不能承擔荷載,進而引起復合地基樁間土破壞,造成復合地基全面破壞。一般剛性樁復合地基較易發生刺入破壞。
結語:我國正處于社會發展的高速期,大規模的工程建設方興未艾,大量的地基加固工程也將實施。在工民建的具體施工中,針對不同的地質條件,施工單位應合理選擇不良地基土的改造技術,保證工程項目建設的質量、進度與安全。從源頭抓起,加強施工隊伍的技術素質培訓,規范監理人員的職責,避免工程事故的產生,樁基檢測中的低應變動力檢測,在地基完成后是必須要做的事情,我們要加以重視。
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中圖分類號:TV331 文獻標識碼:A
0 引言
灌注樁是高層建筑、橋梁等工程結構常用的基樁形式,其質量直接影響上部結構安全,由于灌注樁的特定施工條件,在混凝土灌注過程中產生夾泥、縮頸、空洞、斷樁等缺陷,這些缺陷造成了樁身的不完整性。①采用基樁聲波透射法檢測技術,通過分析接受波的首波初至、幅值、頻率和波形特征,可以判斷缺陷范圍的大小和缺陷的性質。②實際工程檢測中,在缺陷以及缺陷附近處所測得的波速、波幅值變化異常,③說明缺陷對聲學參數的變化有一定的影響范圍。本論文采用ANSYS有限元軟件對混凝土缺陷樁進行仿真分析,通過缺陷各方向的移動來分析聲學參數的變化,從而確定缺陷的影響域。
1 模型驗證
1.1 模型材料計算參數
本論文在研究過程中采用了兩種材料模型:混凝土、泥團,其中混凝土和泥團采用線彈性材料。在有限元軟件中的線彈性材料指所有方向材料特性相同,由密度、彈性模量、泊松比來定義。④在建模過程中混凝土及泥團的材料參數分別如表1所示:
1.2 模型的介紹
完整樁模型為一混凝土灌注樁,樁的直徑D=1.6m, 樁長L=15m,埋設3跟聲測管,⑤管距L0=1.0m,缺陷樁模型是在完整樁模型中加一個橢球體缺陷,橢球體X方向半軸尺寸a=0.20m,Y方向半軸尺寸b=0.15m,Z方向半軸尺寸c=0.15m,橢球體缺陷位置如圖1、2所示 :
1.3 ANSYS有限元軟件的模擬及驗證
采用常規對測,發射點1 輸入一超聲脈沖波,⑥接收點2接收(如圖1所示),橢球體材料為混凝土時得到的波形圖與完整樁時得到的波形圖如圖3所示:
由表2可知,波速誤差和波幅誤差很小,說明該橢球體模型建立正確以及該橢球體網格劃分合理,保證了計算的精確度。
2 缺陷影響域分析
2.1 缺陷水平影響域
橢球在水平面上沿Y方向移動(如圖2所示),測點位置不變。橢球體材料為泥團時得到的波形圖與橢球體材料為混凝土時得到的波形圖如圖4、5、6、7所示:
=L/L0(L為測線與橢球體中心的距離,L0為聲測管管距);波幅比值=A/A0(A為當橢球體材料為泥團時接收波形圖中波幅值,A0為當橢球體材料為混凝土時接收波形圖中波幅值);波速比值=V/V0(V為橢球體材料為泥團時的波速,V0為橢球體材料為混凝土時的波速);根據實測的各組波形圖繪制出的波幅比值、波速比值― 的曲線如圖8、9所示:
由圖8所示的波速比值曲線可以得知: 0.16時,波速大于正常波速的90%,橢球體Y方向半軸尺寸b = 0.15m,說明當測線不經過橢球體時,缺陷對波速影響很小。
由圖9所示的波幅比值曲線可以得知:橢球體中心在1/2L0處水平移動,
2.2 缺陷豎向影響域
缺陷豎向影響域的分析方法同2.1節,結果如下:
橢球體沿Z方向移動(如圖1所示),得到的波幅比值、波速比值― 的曲線如圖8、9所示;對比圖9所示橢球體在1/2L0處水平移動和豎向移動得到的波幅比值曲線可以得知:橢球體中心在1/2L0處時,水平影響域與豎向影響域相差不大。該處橢球體在Y方向和Z方向的影響域為 =0.36。
討論橢球體中心偏移后的缺陷影響域時可以只分析缺陷在豎直方向的移動。
2.3 討論橢球中心左右移動后缺陷的影響域
(1)橢球體中心在1/3L0處豎向移動分析方法和步驟同23.1節,得到的波幅比值、波速比值― 的曲線如圖8、9所示;
(2)橢球體中心在1/5L0處豎向移動波幅比值、波速比值― 的曲線如圖8、9所示;
對比橢球體中心在1/3L0和1/5L0處的波幅比值曲線可以得知:橢球體中心左右移動后缺陷的影響域減小。
3 缺陷影響域的應用
3.1 判斷缺陷的位置
改變橢球的X方向半軸尺寸分別為a = 0.03m,a = 0.05m,0.10m,0.15m,0.20m,0.25m,Y方向半軸b = 0.05m,Z方向半軸c = 0.05m,繪制出的波幅比值― 的曲線如圖12所示:
對圖12所示a = 0.15m時的波幅比值曲線進行三次多項式擬合,得到的多項式為:
Y=-1.00772+5.32835X8.18X2+4.292X3 (2)
其中Y代表 ,X代表波幅比值。通過實測的波幅比值,由式(2)可以計算 值,從而判斷缺陷的位置。
3.2 估算缺陷X方向的尺寸
在常規對測中,假設缺陷在AB剖面之間時,根據波速變化規律可以估算缺陷Z方向尺寸,根據實測的 和波幅比值查表4,采用線性內插法可以估算缺陷在X方向的尺寸a。
3.3 檢測盲區
建筑基樁檢測技術規范JGJ 106-2003規定發射與接收聲波換能器應以相同標高或保持固定高差同步升降,測點間距不宜大于250mm;由圖12可以看出缺陷尺寸越小,缺陷的影響域越小。當缺陷小到一定程度時,缺陷對測點無影響。取測點距離250mm,橢球于測點中間,圖12中當a=0.03m(橢球體X方向尺寸約為管距的1/20)時,該橢球體的影響域 =0.125,即測線距離缺陷中心距離l=12.5cm,此時缺陷對測點無影響;所以當測點間距為250mm時,無法檢測到尺寸小于管距1/20的缺陷。
4 結論
(1)利用有限元軟件數值仿真時,合理的網格劃分,可以保證計算結果的精確度;(2)通過波速比值、波幅比值的變化規律可以確定缺陷的影響范圍;(3)根據實測的波幅比值,通過三次多項式擬合曲線可以大致判斷缺陷的位置;(4)在確定缺陷位置的后,可以通過波幅比值、測線與缺陷的距離來估算缺陷的尺寸。(5)通過對缺陷影響域的分析可以知道當缺陷小到一定程度時,測點無法檢測到缺陷的存在。
注釋
① 羅騏先.樁基工程檢測手冊[M].北京:人民交通出版社,2003.
② 張宏.灌注樁檢測和處理[M].北京:人民交通出版社,2001.
③ 劉屠梅,趙竹占,吳彗明.基樁檢測技術與實例[M].北京:中國建筑工業出版社,2006.