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建筑行业桩基检测技术的应用与发展方向

时间:2021-04-06作者:杜罗武
本文导读:这是一篇关于建筑行业桩基检测技术的应用与发展方向的文章,随着经济的快速发展,建筑物不断的增高和建筑物不断向地质条件差的地方发展,导致了桩基成为一种非常常见的基础形式,而如何保证桩基基础的质量是一项非常重要的工作。桩基检测是一种保证桩基基础质量的一种有效保障

  摘    要: 随着建筑高度的不断增高,桩基础成为一种常用的基础形式,而桩基检测是桩基质量评价的一种有效手段。近些年来,桩基检测技术也在不断地发展,梳理桩基检测的新技术是一项非常有意义地工作。鉴于此,整理了目前主要的桩基检测技术和桩基检测新技术的发展方向,供其他工程参考。

  关键词: 桩基础; 桩基检测; 新技术; 工程参考;

  Abstract: With the continuous increase of building height, pile foundation has become a commonly used foundation form, and pile foundation inspection is an effective method for pile foundation quality evaluation. In recent years, pile detection technology has also been continuously developed, it is a very meaningful work to sort out the new technology of pile detection. In view of this, the current main pile detection technologies and new pile detection technologies have been sorted out for reference in other projects.

  Keyword: Pile foundation; Pile foundation inspection; New technology; Engineering reference;

  0、前言

  随着经济的快速发展,建筑物不断的增高和建筑物不断向地质条件差的地方发展,导致了桩基成为一种非常常见的基础形式,而如何保证桩基基础的质量是一项非常重要的工作。桩基检测是一种保证桩基基础质量的一种有效保障,能够保证工程质量和结构安全。

  本文梳理了桩基检测目前技术手段和方法,并介绍了一些桩基检测发展的新方向,希望能够促进桩基检测行业快速良性的发展,保证建筑结构的安全和使用。接下来将从桩基检测内容、桩基检测的技术与应用和桩基检测的发展新方向三个方面来进行阐述。

  1 、桩基检测内容

  桩基检测是为了检测工程领域桩基的完整性、承载力和稳定性的一种技术手段。桩基检测的内容主要包括:(1)桩、墩、桩墙的水平承载力和竖向承载力;(2)桩基端部承载力是否正常;(3)对桩体、墩体和墙体的完整性进行检测;(4)对桩体与土层之间的摩擦系数进行检测;(5)对施工期间的施工噪声、土的变形、土的震动情况进行检测;(6)在初步设计阶段需要进行检测、在施工中需要进行施工质量检测、施工结束需要进行施工的验收检测。
 

建筑行业桩基检测技术的应用与发展方向
 

  2 、桩基检测技术与应用

  2.1 桩基检测技术

  桩基检测主要的方法有静载荷试验法、反射法、钻芯法、高应变法、低应变动测法、超声波检测法和钻孔内水下摄像,接下来将针对这些方法分别进行介绍[1]。

  (1)静载荷试验法:主要用于检测桩基的竖向承载力,是最为简单的桩基承载力的检测方法。常用的试验方法为堆载试验法和锚桩法。

  (2)反射法:该方法是目前最为常见的一种方法,且检测仪器小巧和检测速度快。但该方法也存在一些缺点,比如桩体受到摩擦阻尼力的影响,使用仪器检测时容易出现难以检测缺陷类型的现象,会给后期的检测带来检测风险。

  (3)钻芯法:常用于混凝土灌注桩的桩基检测中,是最常用和最有效的方法。钻芯法可以检测混凝土桩基的强度、桩体的完整性和桩底部承载能力。桩芯法检测过程中需要格外注意的是需要按照工程标准进行转机的标准操作和取样过程。该方法也可用于深基坑的桩体检测中。

  (4)高应变法:主要用于检测桩基的竖向承载力是否符合设计要求,可以根据此方法判断桩基的缝隙和存在接头等缺陷时,可根据缺陷的情况来判断桩基缺陷的大小,同时可用于验证低应变法检测的其他问题。

  (5)低应变动测法:该方法是通过检测人员使用小锤等工具对桩基进行敲击,然后通过在桩体上粘贴的应变片发送的应力信号来判断桩体是否存在缺陷。

  (6)超声波检测法:超声波检测法类似于低应变法,超声波检测法通过在桩体内部发射超声波,根据超声波的回弹对桩体的缺陷进行检测,从而确定桩体的质量,该方法对桩基检测人员的业务水平要求较高,需要进行专业的分析才能得到精确的分析结果。

  (7)钻孔内水下摄像检测技术:钻芯取样法在部分工程中存在一定的争议,比如桩体芯样样本由于机械原因破损,这时就需要采用光学摄影技术对其进行进一步的判断。通过拍摄的图像进行观察,就可以获得准确的桩体破损信息。

  2.2、 桩基检测技术的应用

  接下来将主要介绍最常用的三种检测方法的应用。

  (1)静力载荷试验的应用范围:静力载荷试验法是目前应用最广的方法,可以测定桩体的承载力。静载荷试验仅能对桩体的竖向承载力进行检测,在检测过程需要根据场地和环境来确定加载的荷载,该方法可以检测的内容偏少,但是是最成熟的一种桩基检测技术,建议在工程中大量使用,但是需要注意桩基检测加载期间的安全问题[2]。

  (2)超声波检测法的应用范围:该方法产生于20世纪70年代,目前主要用于混凝土桩体的检测中,广泛应用于土木、水利、铁路等基础建设行业。该方法具有较高的科技含量,通过分析超声波数据就能对混凝土桩体的缺陷和完整性进行准确的判断,但是需要检测人员具有较高的专业水平,因此目前主要应用于大型的工程中,但是其发展前景非常的光明[3]。

  (3)高应变检测技术的应用范围:高应变检测技术主要用于预制桩的检测中,部分地区的场地土比较差,需要打桩的深度比较深,所以通常用采用打桩机来将预应力管桩打入土壤,而这种桩的质量检测一直都是一个难题。高应变检测技术能很好的解决这一问题,随着互联网的发展,为高应变技术提供了有力的保证,目前该项技术的国产设备已经非常先进,其技术水平已经达到了国际先进水平,建议在动力打桩工程中采用该方法进行桩基检测。

  3、 桩基检测的发展新方向

  随着深度学习和传感技术的不断发展,桩基检测呈现出智能化的发展。随着摄影技术和传感器技术的不断革新,使得桩基检测可以从微观的角度进行评价,也使得桩基检测更加精细化。

  桩基检测发展新方向的大致思路:(1)使用先进传感器和水下微摄影机,采集桩体的数据;(2)将收集的信号传输到计算机服务器,并积累若干年数据;(3)建立强大的桩基检测数据库。(4)训练深度学习的经典模型,并对桩基检测深度学习模型进行优化;(5)智能化桩基检测设备和平台的研发;(6)将其应用于实际工程中,不断的积累和更新桩基检测数据库,让桩基检测深度学习模型更加智能化[5]。

  4、 新技术探究

  4.1、 孔内摄像检测

  新技术探究是预应力管桩上要具备平行桩身的竖向孔,然后采用孔内摄像头对桩身进行拍摄,摄像头需具有高精度、高清晰度和高分辨率等功能,最后结合现场观察情况对拍摄的照片逐帧观察,分析桩身的缺陷位置、形式及大小。孔内摄像检测的优势在于:不受地质条件、场地条件等因素的限制;效果直观,可对缺陷的位置和形式做出准确的测量和描述;可对深部缺陷和桩端缺陷进行检测,不受长度限制。该检测方法检测结果直观,适用于工程桩反射波法低应变完整性复合性检测,特别适合于司法鉴定或仲裁[4]。但该方法的局限性在于:只能看到桩的内壁情况,无法看到焊缝的情况;要求管桩内没有杂物;对于斜桩,造成摄像头移动困难和摄像死角;由于摄像头光源限制,对距离稍远或孔内水体浑浊的情况,难于采到清晰图像,造成检测数据的不准确。

  4.2、 预埋管

  抽芯法预埋管抽芯法适用于检测桩基底部与持力层之间的沉渣厚度和桩端持力层的岩土性状,其操作步骤为:(1)在每根桩基浇注砼之前,在桩中心位置沿着平行桩身方向预埋一根空心管(内径大于取芯钻头,底部离桩基的底部约0.5~1.0m,管底密封);(2)等桩身混凝土达到设计要求龄期后,通过空心管把钻具放到管底,钻进至设计要求的持力层深度。与取芯方法相比,预埋管抽芯法更加简单直接,重点突出,提高了效率降低了费用,使得大直径桩基进行大比例检测成为可能。而且还.可通过量取预埋管的长度准确的计算桩基的深度,帮助业主更好的控制工程量的计算[5]。

  5 、结论

  本文系统的介绍了桩基检测的内容、现有的桩基检测方法和桩基检测未来发展的方向,得到了如下结论:

  (1)现有的方法比如静力载荷试验法非常实用,是目前的主流方法,但是存在一定的问题,需要进行一定的技术革新。
  (2)钻芯法需要按照严格的标准来做,可以用钻孔内水下摄像技术对其进行改进。
  (3)桩基检测将会向大数据、智能化方向发展,深度学习未来将会助力桩基检测的快速发展。
  (4)质量是建筑工程的最重要指标,而桩基质量又是整个建筑工程中重要的部分,所以桩基质量的检测是关系到整个工程质量能否达标的重要方法。各种桩基检测方法各有其局限性和优势,在桩的设计阶段和施工验收阶段都应结合多种检测方法,秉持科学、客观、慎重的态度进行检测。根据具体的施工、地质条件,选择最佳的组合检测方法,提高检测精度,降低检测费用。

  参考文献

  [1] 李松然,许颜.建筑桩基施工技术方法与检测技术现状[J].四川建材,2020,46(07):74-76.
  [2] 王玮.深基坑工程桩基检测技术分析[J].建材技术与应用,2020(02):39-41.
  [3] 许颜,李松然,刘献科.谈桩基检测技术的发展和应用[J].工程建设与设计,2020(17):43-45.
  [4] 刘永琪.建筑工程桩基检测技术实践与探析[J].建筑与预算,2018(03):44-46.
  [5] 余浩.建筑工程桩基检测技术实践应用分析[J].住宅与房地产,2019(15):202.

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