建筑工程质量检测工作是做好建筑工程质量管理的重要手段和技术基础。我为大家整理的建筑工程质量检测技术论文,希望你们喜欢。建筑工程质量检测技术论文篇一 浅议建筑工程质量检测 【摘要】 建筑工程质量检测工作是做好建筑工程质量管理的重要手段和技术基础。本文对检测行业的现状进行了分析,探讨了建筑工程质量检测的主要内容与检测技术,并提出了做好检测工作的策略。 【关键词】 质量检测;检测内容;策略 【中图分类号】 【文献标识码】 B 【 文章 编号】 1727-5123(2012)03-045-02 建筑工程质量不仅关系工程的适用性和建设项目的投资效果,而且关系到人民群众生命财产的安全。随着我国现代化建筑事业的蓬勃发展,建筑规模不断扩大,一旦发生工程质量问题,会直接影响公共利益和公众安全,因而,建筑工程的质量检测越来越成为人们所关注的 热点 。 1检测行业的现状 改革开放以来,建设工程质量检测行业规模由小到大,工作类型由单一到综合,检测市场化概念已经形成。但是在实际工作中仍然存在很多问题。⑴从只能检验砂石、水泥、砖瓦、钢材发展到市政工程材料、地基基础检测、建筑工程结构可靠性检测、建筑节能检测、室内环境检测等,检测的内容越来越精细,检测技术也在不断进步;⑵建筑企业试验室属于第一方试验室,即企业为了保证自身承包的工程质量而设立的试验室,由于其自身性质很大程度上限制了它们的发展,使其在经济实力、检测能力、规模和技术力量等环节处于劣势,在检测市场所占分额很小。但是这种情况正在改变,企业的试验室正在逐步分离出来, 成立具有独立法人资格的检测机构;⑶市场的竞争,使检测费用远远低于成本,导致部分试验无法正常进行;⑷检测行业目前的技术门槛过低,造成人员技术素质较低。虽然现在实行的是见证取样,施工现场的见证人员不仅没有相应的资格,甚至有一些人员连最简单的常识都不懂,样品的真实性得不到保证,所得到的数据与实际严重不符。 2建筑工程质量检测的内容 地基基础工程的质量检测。 地基。通常采用钻孔取芯试验、静载荷试验和触探试验对复合地基进行检测。检测要求有:⑴砂石桩复合地基的质量检测要求。施工后等待一段时间,抽查检测砂石桩的处理效果;可采用静力触探、标准贯入、原位测试的 方法 检测桩间土的挤密质量;⑵振冲桩复合地基的质量检测要求。施工结束后间隔一定的时间,可采用单桩载荷试验对振冲桩的质量进行检测;对于场地复杂或是重要的工程,应检测复合地基的处理效果。 桩基工程。桩基检测项目主要有:⑴单桩竖向承载力试验。在同一个条件下,试桩的数量应大于3根;应采用油压千斤顶加载;基准桩与压重平台支座、试桩之间的中心距应符合相关规定;制作的试桩应符合要求;加载方式选择慢速维持载荷法;测读桩沉降量的时间间隔应掌握好;严格按照要求确定单桩竖向极限承载力;⑵基桩高应变动力检测。检测之前需对电源、传感器、仪器、设定参数等进行检查,确保无误;锤击设备选用自由落锤时,应保证最大锤击落距小于3mm;如果只需检测桩身的结构完整性,可降低落距,减轻锤重;⑶混凝土灌注桩终孔持力层检验。人工挖孔桩终孔时,应按照设计要求对孔走向、表面岩状及桩端持力层进行检验;可采用原位载荷试验测得的结果,并结合实践 经验 和桩基设计要求,对桩孔孔底土层的承载力进行复验。地基基础工程质量检测另外还有地下结构施工监测和建筑物的变形检测等。 钢筋混凝土结构工程质量检测。钢筋混凝土质量检测可分成三类。⑴外观检查。对于混凝土外表产生的质量问题,可用此法,如尺寸偏差、蜂窝麻面、表面损伤、缺棱掉角、裂缝、冻害等;⑵预留试块检测。这种方法有一定的误差,如预留试块的取样不当,试块与结构没有同条件养护,试块的振捣方法与结构的施工方法相差过大,则试块就没有代表性;⑶在结构本体上进行检测。这种检测内容有:混凝土的强度和缺陷、钢筋混凝土结构质量问题的常用手段,其测试结果可作为判断结构安全问题的重要依据。后者称为破损检验,是在非破损检测尚无法确定其承载能力时使用,或对新结构需要分解其受力性能时使用。常用较成熟的非破损检测方法有:回弹法(表面硬度法)、拔出法(半破损法)、超声波法(声波法)等。回弹法是一种测量混凝土表面硬度的方法,利用回弹仪冲击动能测量回弹锤撞击混凝土表面后的回弹量,确定混凝土表面硬度,用试验方法建立表面硬度与混凝土强度的关系曲线,从而推断混凝土的强度值;拔出法是直接测定混凝土的力学特性的方法,使用拔出仪拉拔埋在混凝土表面层内的锚杆,根据混凝土的拉拔强度,推算混凝土抗压强度;超声波法可以测定混凝土的强度,用超声波发射仪,从一侧发射一列超声脉冲进入混凝土中,在另一侧接收经过混凝土介质传送的超声脉冲波,同时测定其声速、振幅、频率等参数,判断混凝土的质量。 砌体结构工程检测。 砌体结构的现场检测方法。砌体结构主要指砖砌体,砌体强度是由砖块和砂浆强度或施工时制做的砌体试块强度来决定的,传统的检测方法是直接从砌体结构上截取试样,进行抗压强度试验而砌体结构的特点导致取样存在较大难度,取样时的扰动又会对试样产生较大损伤,从而影响试验结果。因此,砌体结构的现场原位非破损或半破损试验方法理所当然地受到重视,并广泛开展研究和工程实际应用。砌体强度直接测定法包括:抽样检测法、原位检测法、动测综合法、微观结构法等。 砌体强度的间接测定法。砌体强度与砂浆和砖块强度有直接关系。由砂浆和砖块强度等级可确定砌体的抗压强度,间接测定法就是使用专门的仪器和专门的测试方法,测量砂浆和砖块的某一项强度指标或与材料强度有关的某一项物理参数,并由此间接测定砌体强度。主要方法有:冲击法、回弹法、推出法,此外尚有筒压法、点荷法等通过测定砂浆的强度来测定砌体强度的方法,都已在工程中得到应用。 3做好检测工作的策略 建立检测信用档案 良好的信用是建立社会主义市场经济体制的必然要求。检测机构及检测人员信用档案,包括检测机构和人员的业绩、检测市场违法违规行为及不良行为记录等。检测机构和人员的信用档案是对检测机构申请资质和奖惩的重要依据。完善检测信用管理,建立诚信获利和失信惩戒机制,发挥信用管理调控市场的作用。通过各种 渠道 ,宣传质量检测信用好的单位,扩大其社会信誉度和知名度。 完善建筑工程质量保证体系。针对建设项目规模,建立相应等级试验检测机构和质量保证体系,对工程质量负责。试验检测机构业务范围内的有关规范、规程、标准等技术文件应齐全,试验检测应严格按有关标准、规程及规范进行。各级质量管理部门应各司其责,按质量第一的方针和全面质量管理要求,采取切实有效的 措施 ,不断提高质量管理水平。在实际工作中,应严格实行质量自检,加强质量管理和质量监督,逐步建立完善质量保证体系。还要增强建设各方面的质量意识,分工负责,责任到人,真正落实质量岗位责任制。 培养高素质的技术队伍,加大技术创新的投入。勘察设计单位是技术密集型企业,对设计工作的要求很高。因此,提高设计质量的首要任务是提高人的素质,包括提高技术人员的质量意识和生产技能。同时,必须加大技术创新的投入,增加技术储备,为设计生产提供资源和技能保障。 坚持质量 教育 ,建立质量原理和质量责任制度。在质量管理工作中,质量意识的提高有两个途径:⑴靠坚持不懈的质量教育;⑵建立和落实质量管理和质量责任制度。因此,质量教育经常化和质量管理制度化是我们质量管理工作的重点。 严格验收工程。完成项目工程能否交付好的产品,关键在于最后验收。⑴工序验收是验收工作的基础。工序验收的过程是:先由操作者自检,再交由班组长检验。要采取必要经济制约手段,完善签字鉴证手续,严格执行每道工序,确保质量;⑵分项分部工程验收是验收工作的主要组织部分。分项分部验收要做到规范和严细:首先,保证验收工程的全面性,验收项目的品种和数量不得缺少。其次,从保证项目到允许偏差项目,验收都要严格执行国家标准,不得降低等级,严禁弄虚作假。最后,建设(监理)单位现场质量监督员应参加验收并签字鉴证;⑶竣工工程验收是工程交工的前提。工程整体验收应注意三个环节:首先,施工单位的自评;其次,建设(监理)单位的预验;最后,工程主管部门的正式验收。验收不但要现场检测,而且还要进行观感评定;不但要听取汇报,而且要严格审查一整套的工程技术档案资料。验收要明确工程遗留的质量问题,提出处理意见,确定保修条款,保证交付用户一个满意的产品。 总之,在将建筑工程质量检测行业推向市场的过程中,要加强见证取样工作的监督,无论是招标、规划、质量监督工程的各个部门在工程的每个环节都不要放松。做到每一个样品的取样合理,真实可靠。各检测单位还要提高建筑工程质量检测的质量意识和法律意识。树立服务观念,在市场经济中找准自己的位置,树立现代 企业管理 观念,借鉴和利用一切企业管理的先进手段和办法来帮助检测机构健康发展。 建筑工程质量检测技术论文篇二 刍议建筑工程质量检测 【摘要】建筑工程的数量也随着社会主义发展而不断增加,而工程检测是现代建筑必不可少的环节,这也是保证工程施工质量的有效途径。工程检测质量的好坏关系到了整个建筑质量的好坏,结合具体的工作经验,本文对建筑工程质量检测遇到的相关问题展开了简单的探讨。 【关键词】质量检测;建筑工程;问题探讨 在建筑行业不断发展的同时,我们也看到了很多潜在的安全隐患。近几年,我国建筑行业的意外事故发生率在不断增加,很多施工场地都出现了伤亡事故。这些都在警示人们,工程建筑施工必须要做好质量检查工作。检测时需要积极运用先进的技术手段,结合科学的实施程序,提高建筑工程的检测效率,尽可能避免过大的经济损失,维护建施工的安全进行。 一、建筑工程检测的主要内容与技术 1、地基基础的检测 (1)桩基工程的检测 桩基是隐蔽工程,支撑着地面上的构筑物,它是建筑物的基础,其质量优劣直接影响到这些建筑物的安全。在桩基础的施工过程中,桩基检测是一个不可缺少的环节。 a.单桩竖向承载力。在检测的同时必须要注意几个重点:在相同环境下,保证试桩的数量在3根以上;需使用油压千斤顶进行加载;对基准桩、压重平台支座、试桩三者的间隔要控制在标准范围内;设计的试桩需要满足实际工程需要;严格控制测读桩沉降量的时间长短好;根据具体标准来限制单桩竖向极限承载力。b.基桩高应变动力。在现场进行检测工作需要结合相关要求进行:在检测前期需做好相关的检查,如:电源、仪器、设定参数等,保证无误后投入使用;在锤击设备采取自由落锤时,要将最大锤击落距控制在3mm 以内;若需要对桩身的结构整体性进行检测,需要降低落距,减小锤重。c.混凝土灌注桩终孔持力层检验。检验技术要点:人工挖孔桩终孔时,应按照设计要求对孔走向、表面岩状及桩端持力层进行检验。 (2)建筑物的变形检测 a.倾斜。对建筑物倾斜情况实施检测是不可缺少的环节,其主要包括了直接测定法、间接测定等方式。直接测定法有:经纬仪投影法、垂线法、天顶天底仪观测法等;间接测定法有:对建筑物基础的相对沉降实施测定等。b.挠度与裂缝。通过运用检测仪器来做详细的观察;c.沉降。对地基的实际情况做好检查分析,避免因地基严重而影响到建筑质量。 (3)地下结构施工的监测 a.结构内力监测。钢筋混凝土的结构内力测试,主要是通过在支护结构构件主筋上布置钢筋应力计,以监控支护结构的应力变化。b.支护结构的侧向变形观测。采用测斜仪可以测量不同深度支护结构及土体的侧向变形程度。 二、对钢筋混凝土结构的质量检测 1.对混凝土内部状况的检测 由于混凝土材料的缺陷才导致的内部状况。这是因为施工大意、技术管理不到位等造成的。通过超声波可以探明缺陷具体存在的位置,并进行及时补救。直角传播法、钻孔对测法、单面平测法和直接穿透法等都是主要的检测方法。 2.对混凝土中钢筋的质量检测 对钢筋锈蚀的检测。如果钢筋发生锈蚀,则会对混凝土结构的安全性和耐久性会产生影响。通过采用半电池检测的方法,利用钢筋锈蚀程度与测量电位间建立的关系,对钢筋的锈蚀程度进行判断。对钢筋的位置进行检测。可以利用钢筋位置检测仪,这一先进的仪器设备进行测量,其能准确的测出混凝土中钢筋的位置以及保护层的厚度,确保其稳定性。 3.对混凝土强度的检测 主要是针对混凝土的内部结构而进行的非破损强度检测,主要运用回弹法等方法,对当前的建筑行业而言,这是对混凝土强度检测中比较常用的方式[2]。其重点主要在于:①在检测前需要对被检测对象的相关情况进行熟悉;②在构件上,要确定试样及分布其测区;③对回弹值、碳化深度要进行循环测试;④对试验数据要做好处理。 三、钢筋混凝土结构检测 (1)混凝土中钢筋的质量检测 a.钢筋锈蚀的检测。钢筋发生锈蚀会直接影响混凝土结构的耐久性和安全性。可采用半电池检测法,利用测量电位与钢筋锈蚀程度间建立的关系,判别钢筋的锈蚀程度。b.钢筋的位置检测。钢筋位置检测仪作为一种先进的仪器设备,可以准确的测定钢筋混凝土中钢筋的位置以及保护层厚度,保证其稳定性。 (2)混凝土强度 主要是针对混凝土结构的非破损强度进行,主要运用的方法包括了回弹法,这是当前建筑行而言比较常用的混凝土强度的方式。其重点在于:a.检测前需熟悉被检测对象情况;b.于构件上确定试样并分布测区;c.逐渐测量回弹值、碳化深度;d.对试验数据做好处理。 四、建筑材料的质量检测 建筑材种类繁多,各种材料进入施工现场后必须根据相关的规范要求进行试验检测,其检验的项目也必须符合国家、行业、地方的相关要求。常规检测项目有:主体结构(梁、板、柱) 砼标号及钢筋数量检测,竣工后房屋空气质量状况检测,钢筋抽样检测,混凝土试块检测,瓷砖性能检测,铝合金门窗三性检测等,这些项目都是强制性要求必须检测的项目。 五、建筑门窗 (1)塑料门窗 检测对象包括:a.根据断面图标准,对配合尺寸、断面尺寸的允差检查;b.低温落锤冲击试验;c.检测加热后的尺寸大小变化。 (2)铝合金门窗 包括:a.表面质量。检查门窗的装饰表面是否出现损伤,其表面的致密、配合情况是否良好。b.装配标准。检查运用的材料能否达到要求,其硬度与强度之关系是否合理。c.性能。门启闭力在50N 以下;抗风压性能要尽可能更强。 六、做好检测工作 1、建立检测信用档案 检测信用档案,包括检测机构和人员的业绩、检测市场违法违规行为及不良行为记录等。检测信用档案是对检测机构申请资质和奖惩的重要依据。完善检测信用管理,就是要建立诚信获利和失信惩戒的管理机制,发挥信用管理在市场调控中的作用。 2、完善技术管理工作制度 要认真执行工程技术标准,它是工程质量和安全的最基本保障,是工程建设领域的技术法规。要想使质量管理工作科学化、规范化、程序化、制度化,必须健全和完善建设各方主体工程质量技术保证体系,建立健全工程各方主体的质量技术管理控制机制,督促施工单位结合自身情况制定施工工艺、操作规程和内部控制标准。 3、培养高素质的技术队伍,加大技术创新的投入 勘察设计单位是技术密集型企业,对设计工作的要求很高。因此,提高设计质量的首要任务是提高人的素质,包括提高技术人员的质量意识和生产技能。同时,必须加大技术创新的投入,增加技术储备,为设计生产提供资源和技能保障。 4、严格验收工程 工程整体验收应注意三个环节:一是施工单位的自评。二是建设(监理)单位的预验。三是工程主管部门的正式验收。验收不但要现场检测,而且还要进行观感评定;不但要听取汇报,而且要严格审查一整套的工程技术档案资料。验收要明确工程遗留的质量问题,提出处理意见,确定保修条款,保证交付用户一个满意的产品。 结束语 对建筑工程实施质量检测具有十分重要的意义,对工程的质量具有决定给作用,在一定程度上可以降低工程成本的过度消耗,并对建筑物的结构安全起到了维护的作用。根据具体的需要,进而由施工单位采取相应的科学措施来进行检测。 参考文献: [1]杨莉萍,谢平.浅议工程质量检测工作的重要性及要求[J].云南建筑,2008(5) [2]王晓萍.关于混凝土构件荷载检验方法的探讨[J].河北建筑工程学院学报,2008(5) [3]周涛.浅谈工民建工程的质量检测[J].城市建设,2009(32) 看了建筑工程质量检测技术论文的人还看 1. 建筑工程技术论文范文 2. 建筑工程技术研究论文范文 3. 建筑工程技术管理毕业论文3篇 4. 建筑工程技术毕业论文范文 5. 浅谈工程技术建设论文
桩基础 has the widespread application domain, is the high-rise construction, the large-scale bridge, the deep water wharf as well as the marine petroleum platform and so on use main foundation form. In recent years, 桩基 the project quality question influence construction structure normal use and the safe instance were very many. The pile construction has the high hiding as well as the pile construction quality has very many not definite factor, looked from 基桩 the quality examination angle, the improvement examination method and the method, improve the examination work quality and the examination evaluates the result the reliability, to guarantees 基桩 the project quality and safely has the vital significance, also is 桩基 one of domain research hot low strain reflection method main function examines the pile body structure integrity, like the pile body flaw position judgement, 施工桩 long proofreading and the concrete intensity rank qualitative estimate and so on, the use obtains the reflected wave curve signal accurately to delimit breaks the pile body quality, removes the project hidden danger, to 基桩 the quality carries on the appraisal. This article has conducted the research to the Kelvin non-linearity elastic material 料桩 body integrity examination low strain reflected wave new method. Establishes the Kelvin non- line elastic material 料桩 question the unidimensional undulation new model; Produced has controlled the body the dynamic equation, the use unidimensional non-linear elasticity this construction relations infers the pile axial force and the axial strain relations, proposed the unidimensional non-linear elastic undulation question new algorithm; Uses the FORTRAN language coding, the value simulation 基桩 桩顶 speed (or displacement, acceleration) responds the time interval curve profile; Finally 基桩 builds each kind of profile storehouse to the complete existence question, will use in 基桩 the complete examination service for later. As well as low strain reflection method; The pile body integrity examines 2 words
桩端后压浆对提高钻孔灌注桩承载力的作用机理分析论文
摘 要:本文通过工程实践,详细分析了灌注桩桩端后压浆对提高桩端承载力和侧阻力,改善灌注桩荷载传递性能,提高灌注桩的综合承载力起到的重要作用,并对桩端注浆提高灌注桩单桩承载力的作用机理及桩端后注浆设计的优化方法进行了深入探讨。
关键词:桩端后压浆;钻孔灌注桩;承载力 ;作用机理
1引言
大直径灌注桩因其具有承载力高、适应性强等诸多优点,在我省高层和超高层建筑中得到迅速发展和广泛应用。但是,灌注桩应用中的二方面问题也引起了业界广泛关注:(1)灌注桩桩底沉碴的质量问题,降低了其单桩承载力,严重困扰了其应用前景;(2)如何在保持灌注桩参数不变的情况下,又能大幅提高其单桩承载力?桩端压力注浆是针对排土桩在成孔过程中对原地层土的扰动,桩侧泥皮、桩端沉碴等不利因素造成桩的承载力不能正常发挥,质量不稳定以及使正常桩能大幅提高其承载力,节省工程造价而研究开发的新技术。实践证明桩端后注浆技术可提高灌注桩单桩承载力,达到缩短桩长或减少桩数的目的。
2桩端后注浆对提高桩基承载力的工程实践分析
后注浆提高桩基承载力分析
湖南某项目A为主楼30层,高约100m,二层地下室,建筑面积约5万m2,设计基础原拟采用强风化花岗岩层作为持力层的钻孔灌注桩。为确定单桩承载力,在施工图设计前,先进行两根试桩静载荷试验,两根试桩均为桩径1 m,桩长58m,桩端嵌入强风化花岗岩层大于1 m。静载荷试验结果:A桩加荷至9MN时因桩头破碎而终止试验,B桩加荷至10MN时沉降明显增大,单级沉降为31mm,累计沉降约46mm,Q-S曲线呈明显的陡降段,继续加荷至11 MN时,试桩急剧沉降而破坏,单桩极限承载力为9 MN。
基础改采用桩端后注浆灌注桩,持力层为卵石混粘性土II。为确定注浆桩单桩承载力,在工程桩施工之前,又进行了五根试桩,试桩桩径均为( 较原设计小),桩长约35m(较原设计约短23 m),每根桩的桩端注入水泥吨。五根试桩的Q- S曲线如图1所示,试桩在最大试验荷载下的总沉降量不超过15 mm,卸载后的残余沉降小于5mm,试桩的极限承载力不小于9MN。5根试桩桩身应变实测值的轴向荷载传递以桩身摩阻力为主,在最大试验荷载下,桩端承受的荷载不大于桩顶荷载10%,但从摩阻力分布的规律已看出注浆后桩端以上一定范围内土层的`桩周摩阻系数有显著地提高。
后压浆对灌注桩桩端注浆效果分析
项目B为地上24层,地下1层,基础采用钻孔灌注桩,持力层为卵石层,桩长45m,工程桩施工前,打两根试桩做静载荷试验,试桩TP6桩径为,桩端注入水泥浆2吨,试桩TP7桩径为,桩端未注浆。两根试桩的Q-S曲线如图2所示,TP6最大试验荷载加至9MN,相应的桩顶沉降为,TP7加荷至时,桩顶沉降明显增大,总沉降超过40mm后终止加荷,按规范TP7达到极限承载状态,比较两根试桩承载能力,注浆明显增大了单桩承载力。2根试桩桩身应变实测值的轴向荷载传递规律可以分析出注浆明显地增大了桩端附近土层的摩阻力,由于桩顶荷载尚未使TP6达到极限承载状态,所以TP6的桩端承载力未能充分发挥。
桩端注浆提高了持力层的承载能力
项目C为上部结构20层,l层地下室,基础采用桩端注浆灌注桩,为了确定单桩承载力以及注浆前后的荷载传递特征,在工程桩施工前,先进行三根试桩,TP8和TP9设计桩径为900,TP10设计桩径为800,桩长约54m,桩端持力层为含砾中砂层,每根试桩的桩底注水泥吨,其中TP8试桩在注浆前后都作了静载试验。三根试桩的四次静载荷对比试验的Q-s曲线如图3所示。未注浆的TP8试桩当试验荷载加至时,桩顶发生急剧的沉降,所以将前一级试验荷载确定为极限荷载;TP8试桩注浆后重薪做了一次静载荷试验,最大试验荷载加至8MN,相应的桩沉降为 m,试桩尚未达到极限状态,比较注浆前后承载能力的变化,注浆使单桩承载力提高了25%以上。TP10试桩的静载试验也达到极限状态,其极限承载力确定为。3根试桩桩身应变实测值的轴向荷载传递分析出桩端持力层未注浆时极限承载力为,注浆后桩端持力层极限承载力为,表明桩端注浆极大地提高了持力层的承载能力。
3注浆提高钻孔灌注桩承载力作用机理分析
从以上工程实例分析可以看出,采用后压浆的灌注桩桩端、桩身及周围土体综合效应使其承载力得到大幅度的加强,其作用机理及作用过程描述如下:
灌注桩的可灌性
灌注桩成孔对桩周土的扰动降低了桩端土体强度;灌注桩水下作业使桩周及桩端土体遇水软化,土的强度急剧下降;灌注桩桩周泥皮存在如同桩与土体之间加上润滑剂大大降低了桩侧摩阻力。土体扰动、桩底沉碴严重影响了灌注桩端承力发挥。灌注桩施工中存在的土体扰动、桩底沉碴和桩周泥皮,一方面对灌注桩承载力产生负面影响,另一方面正是这些薄弱面的存在才使得其具有可灌性。
改善持力层、提高端承力
桩端注浆使浆液在高压作用下对沉碴及桩周土劈裂、渗扩、填充、压密、固结等作用使桩端持力层在一定范围内形成浆液和土的结石体,从而改善持力层的物理力学性能,消除了沉碴对端承力发挥的不良影响(图4为某桩桩端注浆前后的低应变动力测试曲线。曲线表明桩端注浆前其桩端持力层强度明显偏低,经取芯证实其桩端未能按设计要求进入中风化岩,而是落在厚达 m的残积土层上。经桩端高压注浆后,桩端持力层强度已有明显提高) 。
大幅提高桩侧摩阻力
桩端注浆在高压作用下,浆液沿桩土界面上浸,通过渗扩、填充、胶结综合作用,对桩周泥皮置换,使桩与泥皮及土层胶结成整体并在桩周形成脉状结石体,如同树根植入土中。注浆不仅可以完全消除桩周泥皮对桩侧摩阻力的负面影响,而且注浆胶结体在置换桩周泥皮同时还挤占桩周部分原状土,增大了桩的平面几何尺寸,从而使桩侧摩阻力大幅度提高。
改善持力层受力状态和荷载传递性能
桩端注浆在高压浆液作用下通过劈裂、渗扩、挤密和胶结使桩端附近土层产生较大的压缩变形形成桩端扩大头,增大了桩端受力面积,改善了其受力状态。桩底沉碴在浆液置换、渗扩、填充、压密、固结作用下,使其压缩变形提前完成,减少了桩在荷载作用下的竖向变形,使桩端承载力得以充分发挥。试验结果表明,桩端注浆后,桩侧摩阻力提高先于桩端承力提高。当桩端邻近土层的桩-土相对位移Sz ≤So ( 4~10mm) 时,随荷载增加Sz 增大,桩侧摩阻力提高增大,此时桩侧摩阻力提高(△Qs)对单桩承载力提高起主导作用,而桩的端承力潜能尚未被充分发挥当Sz>So时,桩侧摩阻力下降,而桩的端承力提高(△Qp)迅速增加,此后桩的端承力提高对单桩承载力提高起主导作用(如图5)。
4桩端后注浆施工过程中优化措施
合理的注浆设计是实现目标的前提
为使桩端注浆施工合理、有效,有必要对注浆目标的土岩特性、地下水条件、地下埋设物分布状况和周围环境进行详细调查和分析,并在分析相关资料基础上进行桩端注浆设计。桩端注浆设计主要包括浆液配比,浆液浓度、注浆率、注浆量和注浆压力等参数确定。
合理的注浆工艺是实现目标的保证
1)注浆管埋设
桩端注浆处理大直径灌注桩需在桩中心造一注浆孔直至桩端持力层一定深度,然后埋人注浆管至孔底,并封闭孔口一定范围注浆管与孔之间空隙;或成孔后,将注浆管随钢筋笼埋至孔底。
2)压水试验
压水试验不仅起到疏通注浆通道的作用,而且注浆设计的有关参数也应根据压水试验结果做相应调整。
3)合理控制注浆参数有利于提高桩端注浆效果在桩端注浆过程中,注浆压力、浆液浓度、注入率和注浆量是变化的。合理的确定和控制其变化对提高桩端注浆效果十分重要。桩端注浆压力随注浆进展呈现出由低到高的变化规律。若注浆过程中压力突然急剧下降,表明发生冒浆或漏浆现象,应在浆液中加入相应的添加剂和采取间歇灌浆措施以确保桩端注浆效果。在桩端注浆中,浆液浓度经历了由稀浆向浓浆变化过程。稀浆渗透性强可扩大桩端注浆加固范围,浓浆有利于提高桩端注浆加固区土体强度。
桩端注浆灌注桩承载力取值
大直径灌注桩经桩端压力注浆,其单桩极限承载力可提高30%以上,实测中最大的可达155%。由于桩端压力注浆后,单桩承载力提高的幅度范围较大,这给设计者如何确定注浆后的桩承载力带来困难。试验表明排土桩经压力注浆后其桩周极限摩阻力和桩端极限承载力的数据缩小了与挤土桩的差距,根据排土桩在注浆的有效范围内接近于挤土桩的特征可对注浆桩承载力进行计算。表1是部分实例的对比数据,排土桩挤土桩按规范取值计算求得,其中,长桩qp取低值,短桩qp取中值。
5结论
综上所述,大直径钻孔灌注桩经桩端压力注浆,明显改善了灌注桩桩端持力层和桩周土体的力学性能,提高了桩端承力和侧阻力,大大改善了灌注桩荷载传递性能,使灌注桩的综合承载力得到大幅度提高。大量工程实践表明,其单桩极限承载力可提高30%~50%以上。工程设计可根据灌注桩( 排土桩) 经压力注浆后其桩周极限摩阻力和桩端极限承载力的数据缩小了与挤土桩的差距,可按接近于挤土桩特征对其注浆桩进行设计取值。
参考文献:
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公路工程地质信息 (一)强夯法处理液化地基的施工管理 江苏北部(如徐州、宿迁等)地区广泛分布废黄河泛滥沉积物,一般以亚砂土、亚粘土—细砂为主,埋层浅,地下水位高,天然地基承载力低,在地震作用下易产生液化现象。地基液化是引起构筑物破坏的主要形式,同时该地区又受到我省主要的地震危险带—郯庐地震带的影响,因此在该地区国道主干线京福、徐宿、连徐、宁宿徐、沂淮等高速公路建设中不可避免的遇到大面积液化地基处理问题。根据《公路工程抗震设计规范》(JTJ004—89),对高速公路必须进行液化地基处理,这是减轻地震灾害的根本性措施。因此,如何控制和管理好处理液化地基的施工,做到既经济有效又安全可靠,对保证高速公路建成后的正常运营、减轻地震灾害具有重大现实意义。 1 液化地基的国内外研究概况 地基液化分析与处理一直是土动力学的主要研究课题之一。液化一词最早见于1920年的《动力冲填坝》用来说明卡拉弗拉斯冲填坝的毁坏。1936年Casagrande首先给出了砂土液化的判别方法——临界孔隙比法。上世纪50年代,各国学者对砂土液化进行了广泛研究,主要包括:砂土液化的机理,砂土液化的预估方法,砂土液化的地基处理等。 所谓液化是指由于孔隙水压增加及有效应力降低而引起粒状材料(砂土、粉土甚至包括砾石)由固态转变成液态的过程。影响液化的因素有:①颗粒级配,包括粘粒、粉粒含量,平均粒径d50;②透水性能;③相对密度;④结构;⑤饱和度;⑥动荷载,包括振幅、持时等。 我国《工业与民用建筑抗震设计规范》(TJ11—78)根据1971年以前8次大地震的数据,参考美国、日本的有关研究成果给出了以临界标准贯入击数为指标的砂土液化判别公式。现行规范《建筑抗震设计规范》(GBJ11—89)通过对海城、唐山地震的系统研究,结合国外大量资料,对原规范进行了修改,采用了两步评判原则,并对临界标贯击数公式进行了修改,使之更符合实际。在国标《岩土工程勘察规范》(GB50021—94)中,对此又进行了补充,给出了液化比贯入阻力临界值和液化剪切波速临界值公式,用来进行液化判别。在公路工程中,基本上沿用上术两步评判原则,采用了临界标贯击数判别方法,并根据公路工程中的研究成果,给出了临界标贯击数的计算公式。这些规范在我国工程界得到了广泛应用。 2 高等级公路可液化地基处理方案的确定。 液化地基处理恰当与否,关系到整个工程的质量、投资和进度。因此其重要性已越来越多地被人们所认识。对于高速公路这样大面积处理可液化土而言,强夯法和干振碎石桩法是首选的处理手段。当全液化地基路段较长,需处理面积大,公路沿线外缘较近范围内无村庄,无重要构造物时,强夯法是比较理想的地基处理方法。 强夯法处理地基是20世纪60年代末Menard技术公司首先创立的,该方法将80…400kN重锤从落距6—40m处自由落下,给地基以冲击和振动,从而提高地基土的强度并降低其压缩性。强夯法常用来加固碎石、砂土、粘性土、杂填土、湿隐性黄土等各类地基土。由于其具有设备简单、施工速度快、适用范围广、节约三材、经济可行、效果显著等优点,经过20多年来的应用与发展,强夯法处理地基受到各国工程界的重视,并得以迅速推广,取得了较大的经济效益和社会效益。 由于强夯处理的对象(即地基土)非常复杂,一般认为不可能建立对各类地基土均适合的具有普遍意义的理论,但对地基处理中经常遇到的几种类型土,还是有规律可循的。实践证明,用强夯法加固地基,一定要根据现场的地质条件和工程作用要求,正确选用强夯参数,一般通过试验来确定以下强夯参数: (1)有效加固深度:有效加固深度既是选择地基处理方法的重要依据,又反映了处理效果。 (2)单击夯击能:单击夯击能等于锤重×落距。 (3)最佳夯击能:从理论上讲,在最佳夯击能作用下,地基土中出现的孔隙水压力达到土的自重压力,这样的夯击能称最佳夯击能。因此可根据孔隙水压力的叠加值来确定最佳夯击能。在砂性土中,孔隙水压力增长及消散过程仅为几分钟,因此孔隙水压力不能随夯击能增加而叠加,可根据最大孔隙水压力增量与夯击次数关系来确定最佳夯击能。 夯点的夯击次数,可按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定,应同时满足下列条件:(①夯坑周围地面不应发生过大隆起;②不因夯坑过深而发生起锤困难;③每击夯沉量不能过小,过小无加固作用。夯击次数也可参照夯坑周围土体隆起的情况予以确定,就是当夯坑的竖向压缩量最大,而周围土体的隆起最小时的夯击数。对于饱和细粒土,击数可根据孔隙水压力的增长和消散来决定,当被加固的土层将发生液化时的击数即为该遍击数,以后各遍击数也可按此确定。 (4)夯击遍数:夯击遍数应根据地基土的性质确定,地基土渗透系数低,含水量高,需分3—4遍夯击,反之可分两遍夯击,最后再以低能量“搭夯”一遍,其目的是将松动的表层土夯实。 (5)间歇时间:所谓间歇时间,是指相邻夯击两遍之间的时间间隔。Menard指出,一旦孔隙水压力消散,即可进行新的夯击作业。 (6)夯点布置和夯点间距:为了使夯后地基比较均匀,对于较大面积的强夯处理,夯击点一般可按等边三角形或正主形布置夯击点,这样布置比较规整,也便于强夯施工。由于基础的应力扩散作用,强夯处理范围应大于基础范围,其具体放大范围,可根据构筑物类型和重要性等因素考虑确定。 夯点间距可根据所要求加固的地基土性质和要求处理深度而定。当土质差、软土层厚时应适当增大夯点间距,当软土层较薄而又有砂类土夹层或土夹石填土等时,可适当减少夯距。夯距太小,相邻夯点的加固效应将在浅处叠加而形成硬层,影响夯击能向深部传递。 3 强夯法处理液化地基的质量控制与管理 施工单位选择 对参与施工的强夯施工单位,各施工标段中标单位要先审查其施工资质、信誉和业绩,并附有前业主对该单位的书面评价报告;任何单位不得将强夯分包给个人施工。各中标单位将经初步筛选合格的施工队伍形成书面推荐报告,经驻地监理审核后,上报主管部门,经批准后方可进场。进场后不得再分包或转包,否则,驻地监理工程师将责令分包单位立即退场,损失自负。 施工准备 编写施工组织设计,经驻地监理组审查,监理组提出书面审查意见,报总监代表审批同意方可施工。 施工管理 (1)施工单位要按设计图要求编制夯点编号图,编号图要清晰、规范、科学。 (2)施工单位必须制定严格的安全管理措施,现场操作人员必须戴安全帽,并对施工机械定期作安全检查。在强夯区四周要设置醒目的危险警告标志和安全管理措施,不允许行人和非施工车辆进入强夯区,以确保操作员、过往行人和车辆的安全。 (3)施工单位要对强夯机械进行编号,每台强夯机械必须持有监理组发放的《施工许可证》方可进行强夯施工。 (4)施工单位除在强夯机械上挂《施工许可证》外,还必须挂有《机械操作主要人员》和《施工技术参数》两块醒目的牌子,进行机械操作的主要人员必须挂牌上岗。 (5)施工单位要制定施工要点供现场人员执行。 (6)铺设垫层前要对原地面进行清表并整平,且要按每20米一个断面,每个断面5个规定测点,测量清表后标高。 (7)用水准仪测量垫层铺设前、后的对应测点标高,初步确定垫层厚度,每20米一个断面,每个断面5个规定测点,再按每断面挖1处深坑,进一步确定垫层厚度(控坑必须在测点位置上)。 (8)垫层宽度按每20米一处用钢尺丈量。 (9)按设计要求进行夯点布置,夯点定位布置用钢尺按100%的频率丈量。 (10)夯锤必须过磅称重。夯击能在强夯施工前必须检测,并满足设计要求。每夯击100次,用钢尺量一次夯锤落距。 (11)施工单位必须及时排出夯坑内积水。 (12)主、副、满夯的间隙时间要根据现场情况作必要的调整,但间隙时间必须满足72小时。需要调整间隙时间由现场监理工程师确定。 (13)遇到不需拆迁的高压电线时,施工单位必须安排集中施工的方案,市高指向供电部门申请临时停电。 (14)施工人员要认真做好强夯施工记录,记录要求清楚、真实。 (15)施工人员必须注意观察已处理路段,发现异常情况及时报告驻地监理组和有关部门。 (16)在强夯区内的构造物必须在强夯完成后,才能进行构造物的下部施工。 4 用强夯法处理砂土液化地基的质量检验评定 基本要求 碎石垫层的碎石规格和质量必须符合设计要求。强夯施工必须按夯击点确定的技术参数进行。以各个夯击点的夯击数作为施工控制数值。 实测项目表 表1 强夯法处理砂土液化地基实测项目表 项次 检查 项目规定值 或允许偏差 检查方法和频率 规定分 1 夯击能 不小于设计 1次/工点查施工记录 15 2 夯击次数 符合设计 查施工记录 15 3 垫层厚度 不小于设计 4处/200m 15 4 垫层宽度 不小于设计 4处/200m 15 5 标贯击数 符合设计 2处/工点 20 6 瑞利波 ≥200m/s 1处/工点 20 注:(1)标准贯入试验,按需3点/5000�且不少于3点进行。孔位随机 布置。特殊地段适当加密。 (2)瑞利波法(SSW)按1点/40m,在中心线两侧各15m处交叉布点。 外观鉴定 (1)填筑碎石垫层前必须清表、整平,无明显凸凹点,整平不符合要求扣2分。 (2)夯坑内积水应及时排除,不符合要求扣2分。 (3)夯后场地应平整,无局部隆起,不符合要求扣2分。 分项工程质量等级评定 (1)分项工程评分在85分及以上者为优良;70~85分者为合格;70分以下者为不合格。 (2)若标贯击数、瑞利波不合格时,则该分项工程不合格,可进行加固处理,再重新评定其质量等级。 5 结语 在京福、徐宿、宁宿徐等高速公路液化地基强夯加固的施工实践中,由于建设、监理及施工单位的高度重视,严格按有关质量要求和“施工指导意见”进行控制,尤其对强夯参数的确定都是经反复试验论证后,选择合适的参数指导施工,使强夯法处理液化地基段达到了设计要求,从已建成的高速公路处理路段的工后路基沉降观测看,处理段液化地基强夯加固达到了预期目的。
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