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目前上海房地产行业繁荣,每年的开发量很大,而上海又属于软土地区,大量采用预制桩来进行基础处理,以满足建筑物强度及变形的要求。
对预制桩质量进行控制是非常有必要的,一般从两个方面,一是承载力角度,二是桩身完整性的角度。低应变动测法作为一种检测基桩桩身完整性的手段,由于经济、实用及检测快速,在实际工作中发挥着越来越大的作用。对在低应变检测过程中常见的Ⅲ、Ⅳ桩,检测方应认真分析其原因,本着服务好委托方、对工程高度负责的精神下,积协助设计、施工及监理等各方处理好此事,并提出较经济、合理、实用的处理建议。
预制桩分为预制钢筋砼方桩及预应力混凝土管桩,由于预制桩的成型工艺及制作方法,本身截面阻抗较稳定,此特点更适用低应变动测法(弹性波法)检测基桩桩身完整性。
对Ⅲ、Ⅳ桩的区别,主要是不利缺陷影响桩身结构承载力的程度。而如何判定Ⅲ、Ⅳ桩须根据曲线特点、缺陷深度、并需要丰富的检测经验。判定了Ⅲ、Ⅳ桩后,检测方应本着服务好委托方及工程质量的原则下,结合实际客观情况,分析原因,提出建议。
下面结合实例进行具体分析:
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浅部明显裂缝
01 此类缺陷较常见,但方桩与管桩又有所不同。
管桩由于混凝土强度较高且本身具有预应力,一般是脆断,曲线形态见图一。方桩裂缝程度要根据2L/C时刻前缺陷反射波反射程度,是否有二次或多次反射,幅频曲线有无深凹的峰~谷状多次起伏,此时一般已无桩底反射。Ⅲ、Ⅳ桩曲线形态见图二、图三。
02 对造成此类缺陷桩的原因进行分析,有以下几方面:
A、场地基础开挖时,施工单位没有严格执行开挖程序及要求,挖机碰到桩**,这类原因较常见;
B、场地存在暗浜等不良地质现象,开挖后进行换填处理时,挖机碰到桩身或土体失稳挤压桩身;
C、采用压入法沉桩,沉桩路线欠科学,压机移动过程中,对先前压入的桩碾压造成。
03 处理措施
A、采用补桩手段,该方法较有效,较适用于存在大面积Ⅲ、Ⅳ桩时,但该方法所需费用较大,工期较长。
B、对方桩的Ⅳ类桩采用接桩处理,根据检测提供的缺陷位置,先将断桩部分周边的土方进行挖除,挖到断裂部位,人工凿除断裂位置以上的混凝土桩,焊接同规格主筋,采用比原桩径大100mm的模板,用高一级强度的混凝土浇灌。
C、对方桩中的Ⅲ类桩采用加固处理,根据检测提供的缺陷位置,先将断桩部分周边的土方进行挖除,挖到缺陷部位以下20cm, 采用比原桩径大100mm的模板,用高一级强度的混凝土在桩周浇灌接上来。
D、对管桩中的Ⅲ类桩,根据检测提供的缺陷位置,先将桩周边的土方进行挖除,挖到缺陷部位以下20cm, 采用比原桩径大100mm的模板支撑,用高强度混凝土进行桩周浇灌,同时桩内径钢筋笼子加长,**过缺陷位置20 cm左右,进行灌芯。
E、对管桩中的Ⅳ类桩进行接桩处理,根据检测提供的缺陷位置,先将断桩部分周边的土方进行挖除,挖到断裂部位,人工凿除断裂位置以上混凝土桩,焊接直径较大的主筋,采用比原桩径大100mm的模板,同时桩内径钢筋笼子加长, 过缺陷位置20 cm左右,同时用高强度的混凝土进行浇灌。
2
接桩明显欠密贴
此类缺陷也较常见,曲线形态见图四。仅仅依靠低应变动测曲线直接判定接桩缺陷性质很困难,也是不客观的。
低应变动测中的接桩问题是从桩身完整性角度来看,而由于桩身完整性与承载力是从不同角度评价基桩问题,低应变曲线形态相似的桩,承载力可能大不一样。笔者认为遇到此类问题,应本着高度负责的精神,充分利用静载荷及高应变等检测手段综合判定。
01 原因分析
A、接桩处焊接存在问题:施工单位为了赶工期,或焊接工人责任心不强,焊接质量差,或冷却时间不足。
B、沉桩过程的问题:采用打入法时,由于砂性土存在,沉桩困难,多次锤击下,桩身内产生较大的拉压应力,造成脱焊。
C、桩**平整的问题:桩**本身不平而造成的,或接桩处缝隙大且垫片填充不均匀。
D、浮力的影响:特别是大直径的桩,上浮力很大时,甚至大于焊缝连接强度。
02 处理措施
A、补桩处理,该方法较有效,较适用于存在大面积接桩有问题的桩时,但该方法所需费用较大,工期较长。
B、对接桩有问题的桩可以采取重新打入或压入,此举仅能达到接桩处密合,而不能达到上下接桩连接成为整体,须考虑水平剪切力(如地震波传播过程中产生的水平力)对桩的要求。
如有的建筑物采用桩基,是因为场地存在液化地层,或建筑物抗震设防烈度的要求,脱节的影响需得到应有的重视。
C、根据基桩情况,调整上部荷载重新设计。
3
深部明显裂缝
此类缺陷较少见,也*被忽视,一是由于位置较深,检测信号的衰减,无法检测到,二是往往由于接桩反映的存在,无法检测到接桩以下的缺陷。
笔者曾作过试验,一根预制方桩350*350mm,长度25.0m(12.0+13.0),在沉桩前已知19.5m存在明显裂缝,压入后检测曲线很难反映该缺陷,曲线形态见图五。
01 原因分析
A、基桩施工前,由于运输吊装过程中桩身裂缝。
B、采用打入法时,多次锤击下,桩身内产生的较大拉压应力,桩身产生裂缝。
02 处理措施:(以预防为主)
A、采用预防措施,运输吊装中执行规定,发现有明显裂缝,禁止施工。
B、采用打入法时,要先进行高应变打桩监测,身内产生的拉压应力在桩本身材料强度范围内。
低应变动测法(弹性波法)检测判定Ⅲ、Ⅳ桩,是一个复杂的过程,需要良好的职业道德及高度负责的精神。
Ⅲ、Ⅳ桩的处理,关键是委托方(工程开发者)的处理态度及魄力,处理方案较终靠设计定夺。对Ⅲ、Ⅳ桩的相关问题,还需在实际工作中积累经验。(转自土木检测)

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