【正文】 械設(shè)備，確保機械運轉(zhuǎn)正常，避免機械事故的發(fā)生。水下混凝土必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過實驗室確定，坍落度宜為 1822cm，粗骨料的最大粒徑不得大于導(dǎo)管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的 1/4，且應(yīng)小于 40mm。石家莊鐵道學(xué)院四方學(xué)院畢業(yè)論文 26 水下混凝土灌注過程中出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題及防治措施 卡管 水中灌注混凝土過程中，無法繼續(xù)進行的現(xiàn)象。鋼筋籠吊放時，使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致，避免碰撞孔壁。鉆孔偏斜時，可提起鉆頭，上下反復(fù)掃鉆幾次，以便削去硬土，如糾正無效，應(yīng)于孔中局部回填粘土至偏孔處 以上，重新鉆進。 防治措施：先將場地夯實平整，軌道枕木宜均勻著地；安裝鉆機時要求轉(zhuǎn)盤中心與鉆架上起吊滑輪在同一軸線，鉆桿位置偏差不大于 20cm?；蛟趯?dǎo)正器外側(cè)焊接一定數(shù)量的合金刀片，在鉆進或起鉆時起到掃孔作用。石家莊鐵道學(xué)院四方學(xué)院畢業(yè)論文 25 縮頸 縮頸即孔徑小于設(shè)計孔徑。鉆進速度過快、空鉆時間過長、成孔后待灌時間過長和灌注時間過長也會引起孔壁坍陷。鉆頭起落時，應(yīng)防止碰撞護筒。 鉆孔過程中出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題及防治措施 護筒冒水 護筒外壁冒水，嚴重的會引起地基下沉，護筒傾斜和移位，造成鉆孔偏斜，甚至無法施工。在樁基檢測過程中，進行測試儀器的研制和改進，發(fā)展新的樁基檢測方法，這固然是必要的。就可以將以上影響檢測精度的各種因素，通過動靜對比系數(shù)的體現(xiàn)，減少對檢測精度的影響，提高檢測工程樁數(shù)據(jù)的可靠性。 ④樁一土體系非線性阻尼對測試結(jié)果的影響 “動參法”是建立在樁一土體系為線性的質(zhì) —— 彈理論的基礎(chǔ)上，它的阻尼主要產(chǎn)生于在動力作用下樁的變形、樁兩移動引起樁土之間的摩擦和土 的變形所消耗能量等因素。 ③濾波器對響應(yīng)頻率的影響 在沖擊力作用下，樁的速度響應(yīng)是大阻尼的衰減振動，目前所采用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般一次采集為 1024 點，為了照顧到二次沖擊時間的采集和分析頻率間隔 Ar，采樣時間取得比較大，造成干擾影響大，為了消除干擾信號，一般采用濾波或平滑方式去除干擾，然后采用 FFT 變換，以找出樁 — 土體系的固有頻率 of 。對沖擊衰減振動的波形進行頻譜分布可以發(fā)現(xiàn) :它的譜線分析于 OHZ 到高頻范圍內(nèi)，因此速度傳感器的固有自振頻率和高頻響應(yīng)必然會對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響，不同的速度傳感器，頻帶不一樣，對測量產(chǎn)生的結(jié)果也不一樣。鉆孔灌注樁和人工挖孔樁，由于其單樁承受力很大。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，檢測儀器性能的不斷改進以及檢測人員技術(shù)水平的不斷提高 ，超聲波透射法測樁技術(shù)將會進一步得到廣泛的應(yīng)用。建議：在樁身混凝土養(yǎng)護 14d 以上進行超聲波檢測，寒冷季節(jié)、寒冷地區(qū)應(yīng)加長養(yǎng)護齡期，以便于采集便于分析的高質(zhì)量的檢測資料，或結(jié)合實際的資料和經(jīng)驗確定合適的檢測齡期。正是這樣，不同地方，不同研究人員得到的關(guān)系式是不同的。 石家莊鐵道學(xué)院四方學(xué)院畢業(yè)論文 17 圖 4 基本完整樁的實測曲線 510 15 20 25 30 355 10 15 20 25 30 355 10 15 20 25 30 35000深1. 88 2 .7 3mA BA CB C石家莊鐵道學(xué)院四方學(xué)院畢業(yè)論文 18 圖 5 基本完整樁的實測曲線 510 15 20 25 30 355 10 15 20 25 30 355 10 15 20 25 30 3502 .54 .04 .55 .002 .54 .04 .55 .002 .54 .04 .55 .0 mABACBC石家莊鐵道學(xué)院四方學(xué)院畢業(yè)論文 19 圖 6 局部不完整樁的實測曲線 510 15 20 25 30 355 10 15 20 25 30 355 10 15 20 25 30 35000深8. 56 8 .9 6mABACBC石家莊鐵道學(xué)院四方學(xué)院畢業(yè)論文 20 圖 7 嚴重不完整樁的實測曲線 超聲波檢測中的一些注意事項 超聲波傳播速度的快慢與混凝土的密實程度有直接關(guān)系，混凝土密實則聲速高，反之，聲速則低。 Ⅳ 類樁：波形不規(guī)則，兩個以上檢測剖面連續(xù)多個測點聲學(xué)參數(shù)嚴重超臨界值異常，缺陷的截面分布超過樁的總橫截面的 50％ ，為嚴重不完整樁。 Ⅲ類樁：某一檢測剖面連續(xù)多個測點或兩個以上檢測剖面?zhèn)€別測點聲學(xué)參數(shù)明顯超臨界值異常，個別點波形有明顯波動，聲速降低，缺陷的截面分布不超過樁的總橫截面的 50％ ，為局部不完整樁。典型曲線如圖 4 和圖 5 所示。典型曲線如圖 2 和圖 3 所示。當(dāng)某一測點的一個或多個聲學(xué)參數(shù)被判為異常值時，即為存在缺陷的可疑點。兩個換能器必須以同一高度或相差一定高程等距離同步移動，每個測點的兩個換能器的高差變化不應(yīng)超過 20ram，并經(jīng)常注意進行深度校核。當(dāng)采用手動方法檢測時，在檢測過程中若需改變參數(shù)時，必須換算校正數(shù)據(jù)。檢測完成所有檢測剖面。 超聲波的現(xiàn)場檢測 樁基進行超聲波檢測前，必須在施工時預(yù)埋聲測管。聲測管節(jié)與節(jié)之間的連接方式有兩種：一是焊接，即兩段鋼管相對，外套較粗的套筒，將套筒口周邊與鋼管焊接封閉。聲測管的埋設(shè)數(shù)量應(yīng)根據(jù)樁徑的大小來確定：樁徑小于 時宜沿直徑方向埋設(shè)兩根管；樁徑為 ～ 時宜按等邊三角形布置埋設(shè)三根管；樁徑大于 時宜按正方形布置埋設(shè)四根管。 聲測管的埋設(shè) 聲測管的埋設(shè)方式及在橫截面上的布置形式將影響檢測結(jié)果。另外，由于空氣的聲阻抗率遠小于混凝土的聲阻抗率，超聲脈沖波在混凝土中傳播時，遇到蜂窩、空洞或裂縫等缺陷，便在缺陷界面發(fā)生反射和散射，聲能被衰減，其中頻率較高的成分衰減更快，因此接收信號的波幅明顯降低，頻率明顯減小或者頻率譜中高頻成分明顯減少。 石家莊鐵道學(xué)院四方學(xué)院畢業(yè)論文 10 圖 1 樁端上剛度對速度導(dǎo)納曲線的影響 超聲波法檢測 超聲波透射法檢測鉆孔灌注樁的基本原理 鉆孔灌注樁樁身混凝土是由多種材料組成的非均質(zhì)非單相的多孔結(jié)構(gòu)，在力學(xué)特性上是一種粘一彈一塑性的凝聚體。確定缺陷類型，計算缺陷在樁身中出現(xiàn)的位置 反射波法和機械阻抗法之對比 低應(yīng)變動測法是針對靜載荷試驗不足而提出和發(fā)展起來的，與樁的靜載荷試驗法和高應(yīng)變動測法比較，低應(yīng)變動測法具有測試簡便，快速，能運用各種類型的樁以及對場地的要求低等優(yōu)點。 ④ 根據(jù)導(dǎo)納曲線的形狀判別樁底土剛度信息：樁底下介質(zhì)剛度 K，對樁的速度導(dǎo)納曲線的影響如圖 I 所示。振動理論和實踐都證明：激勵與響應(yīng)之間的幅值比不僅與激勵頻率 ω有關(guān)，更主要的是取決于系統(tǒng)本身的固有特性：對于樁一土系統(tǒng)，這種固有特性主要指樁身斷裂、擴頸、縮頸、混凝土質(zhì)量以及樁周土特性等，所以在進行樁基質(zhì)量檢測工作中以它作為判據(jù)，根據(jù) vf 隨頻率變化的曲線確定樁的動態(tài)特性。 ⑤ 斷裂或夾層：當(dāng)接近水平斷裂或夾泥缺陷嚴重時，反射波波形尖銳，相位與初始相位同相，且能量強，主頻率單一且夾高頻成分似正弦波形．下半幅稍弱，在樁身可連續(xù)追蹤二次以上等距多次反射波，難以判定樁底反射，多次反射能量逐步衰減，易于掩蓋樁身第二缺 陷，角度較大的斜形斷裂并存時，波形畸變．其形狀非正弦形。反射波到 達樁頂時，檢波器測到的應(yīng)力波與初始沖擊壓縮波的方向相反，且速度反射波也與入射波方向相反。 (6)判斷依據(jù) ① 完整樁：完整樁的任意兩個截面 iA = 1?iA ，樁身內(nèi)不產(chǎn)生反射波，樁頂?shù)募铀俣葌鞲衅鳒y量得到的各截面上的反射波的信號為零。因此應(yīng)該說，單純用這類紗布包線不合適甚至適得其反。在實際工作中，多采用低通濾波，而低通濾波頻率上限的選擇尤為重要，選擇過低，容易掩蓋淺層缺陷，選擇過高，起不到濾波的作用。 ⑦ 濾波的影響 動態(tài)試驗中的濾波，就是選擇有用的和重要的信息，同時濾除無關(guān)的信號及干擾石家莊鐵道學(xué)院四方學(xué)院畢業(yè)論文 7 雜波。如果不考慮樁周土對采集波形曲線的影響，不了解樁側(cè)的地質(zhì)情況，容易對基樁產(chǎn)生誤判。所以個人建議在對基樁進行低應(yīng)變反射波法測試時選用高靈敏度加速度計檢測。由于小錘重量小、能量小、脈沖窄、頻率高、衰減快，因此信號在樁身中傳播有可能未到樁底就衰減完或即使傳到樁底反射回來的信號也很微弱極難分辨。但也很容易帶來淺層缺陷和微小缺陷的誤判和漏判。 傳感器是否安裝好，可用手指輕彈傳感器側(cè)面，若傳感器紋絲不動則說明已經(jīng)安裝好，對淺部缺陷時傳感器 安裝最好采用 502 膠，這樣可達到較好的頻響，采用一種螺釘支座安裝，頻響也很好，但有時因安裝不牢固會產(chǎn)生高頻諧振波，淺部缺陷試驗不宜采用橡皮泥、黃油等粘傳感器。 ② 傳感器的安裝 傳感器的安裝對現(xiàn)場信號的采集影響較大，理論上傳感器越輕、越貼近樁面、與樁面之間接觸剛度越大，傳遞特性越好，測試信號也越接近樁面的質(zhì)點振動。有效途徑是將松散處鏟去。 ② 在測試前應(yīng)正確選定儀器系統(tǒng)的各項工作參數(shù)，使儀器在設(shè)定的狀態(tài)下進行試驗。激振點宜選在樁中心，傳感器安放在距樁半徑2/3 處，出露的鋼筋應(yīng)倒向兩側(cè)，且不應(yīng)有較大晃動。 (2)準備工作 ①檢測前應(yīng)具有下列資料：樁位平面布置圖、樁基礎(chǔ)設(shè)計圖、原始打樁記錄、地質(zhì)勘察報告；掌握樁基類型、成樁工藝、樁長、樁徑、樁身混凝土強度等參數(shù)。石家莊鐵道學(xué)院四方學(xué)院畢業(yè)論文 4 第 2 章 灌注樁的檢測 灌注樁檢測的常用方法：包括樁身完整性檢測及樁承載力檢測，樁承載力檢測采用動力參數(shù)法，樁身完整性檢測采用低應(yīng)變檢測及超聲波檢測 樁身完整性檢測 低應(yīng)變檢測 在多種樁基檢測方法中，低應(yīng)變無損檢測以其方便快捷、設(shè)備簡單、所需費用較低并且不會對樁基造成損傷而得到越來越廣泛的應(yīng)用。 (2) 按成樁工藝，鉆孔灌注樁可以分為： 干作業(yè)法鉆孔灌注樁； 泥漿護壁法鉆孔灌注樁； 套管護壁法鉆孔灌注樁。鉆孔灌注樁通常為一種非擠土樁，也有的為部分擠土樁。 1965 年 4 月交通部在河南召開鉆孔樁技術(shù)鑒定會，認為它是一項重大技術(shù)革新，是在當(dāng) 時我國客觀條件下一種多快好省的橋梁基礎(chǔ)施工方法，決定在全國推廣。這年冬在河南安陽馮宿橋的兩座 橋石家莊鐵道學(xué)院四方學(xué)院畢業(yè)論文 2 橋 臺中首先采用了鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。 研究現(xiàn)狀 發(fā)展歷史 灌注樁最早出現(xiàn)于 100 多年前的 1893 年，因為工業(yè)的發(fā)展以及人口的增長，高層建筑不斷增加，但是好多城市的地基條件比較差，不能直接承受由高層建筑所帶來的壓力，地表以下存在著厚度很大的軟土或中等強度的黏土層，建造高層建筑如仍沿用當(dāng)時通用的摩擦樁，必然產(chǎn)生很大的沉降。隨著人類工程活動的日益增多和科學(xué)技術(shù)的進步，這一領(lǐng)域的理論研究和工程運用都得到了較大的發(fā)展。 附錄 B........................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 附錄 A ....................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。因此，樁基檢測工作是整個樁基工程中不可缺少的環(huán)節(jié)，只有提高樁基檢測工作的質(zhì)量和檢測評定結(jié)果的可靠性，才能真正地確保樁基工程的質(zhì)量與安全。從而加速灌注樁事業(yè)在我國乃至世界的發(fā)展，為我國國民經(jīng)濟持續(xù)、穩(wěn)定、快速發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。 國內(nèi)現(xiàn)狀 中國鉆孔灌注樁是 1963 年在河南省誕生的。接著在河南省竹竿河和白河兩座大橋擴大應(yīng)用，國內(nèi)一些其他省、市也相繼推廣。 隨著社會的發(fā)展，灌注樁設(shè)計及施工水平也得到了長足的發(fā)展。 大樁 ：樁徑大且樁端不可擴大，單樁承載力高，近 20 年發(fā)展快，多用于重型建筑物、構(gòu)筑物、港口碼頭、公路鐵路橋涵等工程。 本課題主要研究的內(nèi)容 本課題主要是對灌注樁的檢測與加固方面進行初步研究，初步了解灌注樁的常用的檢測方法以及檢測原理，對灌注樁缺陷產(chǎn)生原因進行分析并提出處理方法，解決灌注樁的檢測與加固問題。 其基本原理是：用力錘敲擊樁頂，給樁一定的能量，使樁中產(chǎn)生應(yīng)力波，應(yīng)力波在