公路工程施工基桩检测中常见的问题及对策分析

公路工程施工基桩检测中常见的问题及对策分析

蔡国水

浙江浙交检测有限公司浙江省杭州市310012

摘要:随着我国城市化建设水平要求的不断提升,公路工程建设质量的管制及要求也愈加严格。然而地基基础工程是公路建设工程的重要组成部分,其中基桩是地基基础中最常用的基础形式。本文将就公路工程施工中的基桩检测常见问题进行探讨。

关键词:公路工程;基桩检测;问题;对策

1公路施工中的基桩检测方法

基桩检测一般指对基桩的桩身混凝土质量完整性、桩长、桩端持力层情况进行检测。

1.1静载试验法

在公路建设施工中,如遇特殊要求时,又无法判断基桩的合格与否,或设计要求的。通过静载检测试验方法可以最直接的判断基桩当前的承载性能和极限承载力。静载试验需要满足要求的反力提供系统,反力提供系统有混凝土块堆载、沙包法、水箱法堆载,反力抗拔锚桩法等。应根据实际现场的条件确定。现场检测应严格控制反力中心线与桩中心线的吻合,尽量做到不偏心加载。加载均匀分级进行,油压表要做到读数与实际加载的准确性,不漏空,满足标定曲线要求。严格控制好千斤顶的预留空间,能满足预压的要求。基桩不同的缺陷对应的Q-s曲线特征:(1)对于软土层的摩擦桩,当加载到极限时,桩端会呈现刺入性破坏,由于桩端阻力分担的荷载很小,一旦突破桩侧土的摩擦力,桩会突然沉降。Q-s曲线呈陡降型,一般取拐点处对应的荷载为极限承载力。(2)桩端持力层为砂性土或岩层,一般Q-s曲线呈缓变型。如果持力层达不到设计荷载的要求,总沉降量会超过设计或规范设定的规定值,极限荷载载下沉降速率的大小在一定程度上反映持力层岩土性状。(3)当桩端有虚土或沉渣,Q-s曲线一般会呈台阶型,沉降闭合的时间和量程可以反映缺陷的程度。(4)当桩身混凝土出现破坏,Q-s曲线会出现抖动性的突然沉降,可判断混凝土的质量问题。

1.2钻芯法

采用钻芯法可以直观得到桩长、桩身混凝土强度,桩端沉渣及持力层地质情况,一般作为结果判定的鉴证手段。但由于钻芯对桩身造成一定的损坏,检查的有效截面积相当有限,抽芯垂直度、孔位布置、取芯率的完整性就变得十分重要。抽芯垂直度、取芯率与机械性能、机架安装、机长操作技术水平相关。孔位布置与抽芯目的与要求有关。对应缩径缺陷检测的基桩,孔位尽量靠边,且至少有一孔的方位与怀疑的部位一致;对应桩长鉴证的基桩,芯样节段的吻合与量测尤其重要;桩端沉渣检查的基桩,接近桩端部位需要特别认真进行进尺量测、进尺速度观察、冒浆的颜色变化观察,渣样的完整捞取;持力层检查的基桩,取岩深度与岩样的完整性取样显得十分重要了。强度检查的基桩,孔位布置不宜太靠边和中心,孔位与桩边和桩中心的距离一般应在15~20cm,并且呈品字型均匀布置。因为水下灌注混凝土在桩边与桩中心位置一般情况下是较差的,不能代表全桩的强度。进行强度试验的芯样选取应严格按规范进行,芯样截取的抽样方法应该具备科学性和代表性,最好能做到四方见证取样,避免盲目的随意性。

2基桩检测的存在问题分析

在现代公路施工中质量控制只能在桩基础施工完成后进行检测。而施工中的基桩出现的问题较复杂,难以预测。本文在上述常见的基桩检测方法中虽然有所提及,但为了更好的了解基桩检测的局限性和检测中较普遍存在的一些问题,对以下几个基桩检测的问题作了分析。

2.1静载试验检测的通病

静载试验法是一个非常直观和简明的基桩检测方法,但在日常的检测工作中,往往发现很多存在的问题。

(1)通过检查发现很多工地的静载检测没有打入基准桩,直接把基准梁架在原地面上,或者有的时候基准桩打入深度不足。原地面由于受到重荷作用,地面变形的影响导致检测数据严重失真,从而导致检测结果完全失去意义。

(2)设备的保养和检定不符合要求,通常出现千斤顶,油压表漏油,存空现象,与实际的标定曲线已经不符,却依然按标定计算压力。

(3)在检测中,虽然可以用快速法进行,但通常检测人员为了缩短检测时间,通常提前来晋级加载或跨级加载和卸载,使检测结果承载力偏高。

(4)堆载往往达不到极限承载力的1.2倍,加载到最后一级的时候,容易出现顶起现象,从而容易出现偏心破坏或加载不足的现象。

(5)工地检测往往很少作检测场地地基承载力的检测,堆载后地基容易变形,严重影响检测的结果。

2.2钻芯法检测的通病

前文中曾经提到钻芯法是作为鉴证和最终检测手段的一项检测方法,其要求需要十分的严格。但实际操作中,也存在如下的通病。

(1)由于机架不稳定、输出额定功率不足,机械陈旧等原因,钻进过程中,抖动过大,芯样连续性和提取率差,很容易发生芯样碎片,给结果评定带来很大的不确定性,同时容易出现偏孔穿出现象,破坏基桩的钢筋,好桩变坏桩的严重后果。

(2)桩端沉渣捞取技术较差,难以给沉渣厚度作出准确的判定。

(3)强度试验的芯样截取随意较大,不科学不严谨。芯样的试件尺寸一般是按1:1的比例制作成10cm×10cm的规格。而水下灌注的混凝土往往难以做到十分的均匀,但小局部的缺陷对总体的承载力影响不大。如果偏偏在此取样作试验,那代表性就差多了,特别是单孔取芯。

(4)抽芯工作通常是连续作业,建设各方责任单位人员很少到场监督,芯样鱼龙混杂的现象时有出现,基桩的质量安全自然得不到有效的保证。

(5)芯样存留期及保存方法没有相关的明确规定或执行力度差,显然对作为鉴证的检测手段来说不够严谨的。

(6)作为破坏性的检测,钻芯后的芯孔的回灌虽然有明确的技术指标和要求,但存档的资料上少有记录,更缺乏试验的数据。实际上往往是随便弄点水泥沙浆回填就算了,能做到高一级强度和加上膨胀剂回灌的,少之又少。显然,这样明显降低了桩身原有的使用功能。

3基桩检测的处理措施

3.1建立相互制约的监督管理机制

目前,检测单位一般是通过招投标进入检测市场。一旦确定,所有的基桩检测项目实行承包制。还有一种就是长期习惯性的地区性的隐性垄断检测。这样导致的“一言堂”必然不利于基桩检测的发展,也不利于基桩质量的控制。

(1)是否可以考虑每一工程项目的基桩检测必须有两家有资质的检测单位介入?通过控制比对检测的百分比或最低值实行双控,通过随机抽检的比对检查结果发现存在问题。

(2)制定一个不同检测方法的双控无损检测频率。这样虽然在表面上提高了建设成本,并且实施起来增多了检测环节。但从长远来看利远大于弊。其一,最大限度预防检测人员的个人因素影响。其二,可以通过技术互补提高检测技术的水平,逐渐提高基桩检测的准确性,最大限度避免错判、漏判、乱判等问题,通过比对的检测,可以评价检测单位的技术水平问题。其三,双控无损检测可以最大限度避免破损检测(抽芯、开凿、开挖等检查手段)的资源浪费和经济损失。

3.2加强基桩检测影视图像的资料存档的规范化管理

主要是加强现场检测影视图像存档管理和实时检测数据的真实存档管理。

3.3加强报告的规范性,科学性

目前几乎所有的报告内容都是按规定附上单一的原始检测数据、波形图、地质图,然后给个评定类别就完事了。至于如何评,怎样评,有什么更进一步的检测手段,没有一个科学的检测方案的分析说明,这就很难体现出检测评定的可靠度。虽然目前的基桩检测技术本身就存在较多的不确定度,但有些方面还是可以通过别的方法确定的。只是一般情况下,检测人员下了工地,桩数量多了,匆匆忙忙检测完成就算了的心态占多数。这就给室内的数据分析增加难度,影响了结果判定的准确性、合理性。

4结语

综上所述,我国的建设发展很大程度上受到了公路桥梁工程的影响,作为决定了公路桥梁施工质量指标之一的基桩检测技术,也是非常重要的。为了保证公路工程的施工质量,在完善相关施工法律法规的同时,还应该更好地避免施工中基桩检测的常见问题,从而提升基桩检测技术的应用,从根源上保证施工中的质量。

参考文献:

[1]陈凡,陈久照,徐天平,等.基桩质量检测技术[M].中国建筑工业出版社,2003.

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