竖向透射法长桩完整性检测新技术研究

研究目的:目前常用的基桩完整性检测方法有低应变反射波法和声波透射法,对于长桩的检测均有其局限性。高速铁路桥梁基础多采用桩基,第四系松散地层中大多为长桩,针对长桩桩身完整性检测,开发一种新的桩身完整性检测方法以弥补现有方法的不足。研究结论:(1)提出了一种新的检测方法——竖向透射法,该方法能可靠地接收来自桩体深部的弹性透射波信号,检测桩长度可达70 m;(2)提出了计算桩身弹性透射波波速、波幅相对衰减和频率的方法;(3)提出的竖向透射法,该方法在长度超过50 m的126根桩上进行了试验,均能检测到桩底透射信号,效果良好,能在一定程度上解决长度超过40 m的长桩桩身完整性检测难题;(4)该研究成果可应用于土木工程桩基检测领域。     

声波透射法在灌注基桩完整性检测中的应用研究

对声波透射法在基桩检测中的基本理论、检测方法及判别标准进行了分析研究,指出桩身混凝土质量现有评定方法的不足,提出桩身混凝土缺陷部位及类别的综合判定法.并结合某大桥的基桩检测项目,通过工程实例说明其在基桩完整性检测中的应用效果.     

低应变反射波法激振系统浅析

<正>1低应变反射波法基本原理低应变反射波法检测桩身混凝土完整性的基本原理:通过在桩顶施加竖向激振信号产生应力波脉冲,应力波沿桩身向下传播过程中,当桩身存在明显波阻抗差异界面(如桩底、断桩或严重离析等)或桩身截面积发生变化     

声波透射法桩身完整性检测分类标准定量化初探

就现行铁路工程基桩检测技术规程中,有关声波透射法检测桩身完整性分类标准不能定量的问题进行了初步探讨,采用射线法和绕射法对波经过缺陷(空洞)处的PSD值Ki进行了计算,结果发现,PSD值Ki与缺陷大小、混凝土强度等级、桩直径、测点移动步距有关。根据计算结果结合实践经验,对桩身完整性分类标准给出了PSD值Ki建议值。经实际应用证明该方法可行,可供类似工程检测参考。     

抗滑桩桩身缺陷产生原因及预防措施研究

研究目的:在某铁路工程路基挡土抗滑桩施工前期,桩身完整性检测发现部分抗滑桩存在一致性的缺陷,缺陷的特点是在桩体内部形成贯穿整个桩身截面的薄弱层,因此采用声波透射法、低应变反射波法和钻芯法对桩身完整性进行检测,找出缺陷的起因,及时采取预防措施,以指导后期施工,提高抗滑桩质量。研究结论:(1)混凝土品质是形成桩身缺陷最根本的原因,应严格控制原材料质量,提高混凝土品质;(2)当桩体混凝土间断浇筑导致薄弱层时,应首先将泌水排除,搅动混凝土破坏其假凝现象,使其重新恢复流动性,再浇筑混凝土;(3)当桩体混凝土二次浇筑导致薄弱层时,应采用声波透射法或取芯验证法对第一次浇筑的桩体进行完整性检测,确定表面薄弱层的厚度,确保凿毛时将薄弱层全部凿除,并确保表面无积水和杂物;(4)当同一根桩由不同拌和站提供混凝土时,应使用相同的混凝土配合比和原材料,严格控制混凝土及原材料质量,并确保不同拌和站混凝土的相容性;(5)应加强施工过程管理,做好施工前的准备和防护工作,避免因雨天施工、护壁施工质量差出现漏水现象、人为因素等导致产生缺陷;(6)该研究成果可用于指导混凝土抗滑桩施工质量的控制。     

铁路桥梁基桩的扩径桩反射波速度研究

<正>1问题的提出某铁路桥梁灌注桩,采用冲击成孔施工,C30混凝土灌注,桩身完整性检测采用反射波法、声波透视法,以1#线路里程、2#线路里程、5#线路里程大桥基桩完整性检测为例,有些桩的反射波曲线出现一组反向与正向信号、有桩底信号,有些桩的反射波曲线出现多次反射、无桩底信     

混凝土灌注桩完整性及沉渣厚度的检测研究

研究目的:铁路基础混凝土灌注桩完整性及沉渣厚度的检测多采用反射波法进行,所测反射波曲线首先要确定桩端深度和速度值,而桩端深度和速度值的确定受多因素影响,有时造成误判,为此对铁路基础混凝土灌注桩完整性及沉渣厚度的检测进行研究。研究结论:(1)桩较短(较长)的摩擦灌注桩,桩端反射波曲线呈正向特征;桩较短的灌注端承桩以及桩较长且桩端岩层是水平状的灌注端承桩,其桩端反射波曲线呈反向特征;桩较长且桩端岩层是倾角产状以及桩体混凝土强度与桩端岩体强度相等的灌注端承桩,其桩端反射波曲线无桩底反射;(2)灌注桩混凝土坍落度应控制在容许值的上限180 mm,并取同地区、同环境、同材料、同标号混凝土坍落度上限值180 mm、下限值220 mm的模型桩反射波速度检测,得到混凝土桩的反射波速度上临界值和下临界值,且被测桩的速度值应在其上下临界值间,高于其上临界值是桩的施工桩长未达设计桩长,低于其下临界值是桩存在缺陷;(3)对于摩擦灌注桩较长的桩端反射波曲线正向幅值大于桩较短的桩端反射波曲线正向幅值,其桩较长的桩端下有软土;(4)沉渣厚度要控制在容许范围,确保混凝土灌注时在重力加速度的冲击力作用下,达到桩端下无沉渣;(5)此成果可应用于铁路基础混凝土灌注桩桩身质量完整性及沉渣厚度的检测。     

基桩检测中声测管管间距修正方法的研究

研究目的:由于基桩属于隐蔽性工程,采用声波透射法检测时,基桩各个测点的管间距均默认为桩顶面声测管之间的边缘距离,因此要求布设的声测管相互平行,但当声测管不平行时,基桩各个测点的管间距和桩顶面的边缘距离不对应,就不能默认为桩顶面声测管的边缘距离,这种情况下继续将基桩各个测点的管间距默认为桩顶面的边缘距离会给检测数据分析带来严重影响,因此必须采用修正手段对基桩的各个测点管间距进行修正,使各个测点的管间距回归至真实或接近真实值,进而才能对基桩质量做进一步的判定。研究结论:(1)建立了声测管管间距的空间位置关系的数学模型,并推导了修正方法,编制了修正程序;(2)声测管平行时测点管间距经本修正方法修正后,管间距变化非常小,说明本修正方法对声测管正常段不会带来外来干扰;(3)采用本修正方法对声测管管间距异常段修正后,测点的管间距和声速值能回归至真实值;(4)本修正方法在基桩工程质量检测中具有实用价值。     

桥梁基桩动刚度影响因素分析

桩的动态特性反映了桩身混凝土的完整性和桩—土相互作用特性,利用机械阻抗法测定基桩激励和响应可以识别桩—土系统动力特性,估算承载力。本文首先建立了简化的摩擦桩动力解析模型,定性分析了不同参数变化对基桩动刚度的影响;其次,结合某高速公路特大桥若干桥墩基础的评估与加固,寻求基桩动刚度的合理下限值并以此初步评价基桩承载能力;继而建立了数值分析模型,通过测试数据对模型加以验证,并利用模型对动刚度影响因素进行了参数分析,参数对动刚度影响的趋势与解析解一致。针对本文工程案例,计算得到基桩动刚度合理下限为4.9 GN/m,当实测动刚度明显低于该值时,基桩承载能力偏低。通过对现场测试数据的统计分析,验证了该方法的合理性。     

钢管混凝土桩低应变动测响应研究

为更好地服务于钢管混凝土桩的低应变测试,文章建立钢管混凝土桩和混凝土桩三维有限元模型,对钢管混凝土桩和混凝土桩的低应变瞬态动测响应进行数值模拟,得到完整桩和缺陷桩的速度响应结果。通过对钢管混凝土桩和混凝土桩的速度时域响应和速度云图的对比,分析钢管混凝土桩桩顶速度时域响应特性和桩身应力波传播特性,同时得出一类典型缺陷钢管混凝土桩顶速度响应曲线的规律。研究结果表明:钢管混凝土桩顶入射波存在与混凝土桩类似的三维效应,当桩身长度较短时,桩顶面距桩心距离越远点的桩底反射波到达时间越早,波峰值越小;应力波在钢管混凝土桩中传播较混凝土桩快,当速度波传播到达一定深度后速度波波前呈拱形传播,对应的混凝土桩呈平面传播;变模量钢管混凝土缺陷桩的缺陷反射波规律和混凝土桩一致,混凝土桩的缺陷反射波较钢管混凝土桩更为显著。