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。     

反射波法检测软土地区灌注桩的完整性研究

研究目的:某软土地区新建铁路桥梁灌注桩,其完整性采用反射波法检测。依据反射波法检测的缺陷异常特征判断的不合格桩,进行钻芯及开挖验证,发现其缺陷性质特征分别为缩径、露筋、夹泥、沉渣等,本文就反射波缺陷异常特征与缺陷性质特征的关系展开研究,为不合格桩进行工程处理确定方案,并分析原因改进施工措施,使所有灌注桩一次施工均达到Ⅰ类合格桩。研究结论:(1)软土地区灌注桩施工时受地下水影响,个别桩易成缺陷桩,采用反射波法检测其桩完整性,应取得反射波的低频和高频曲线,其低频反射波曲线反映桩底明显,高频反射波曲线反映桩上部明显;(2)根据反射波曲线形态和反射波速度数值,结合地质分析成孔时粉土易塌孔,灌注混凝土时粉土塌孔处易扩径,扩径上方易缩径露筋,相对应桩中心范围混凝土较致密且为明显缺陷桩,以及严重塌孔且桩中心范围夹泥呈现断桩为严重缺陷桩;(3)应采取相应的工程预防措施,加强施工过程控制;(4)本研究成果可为铁路、公路等领域软土地区反射波法检测桥梁灌注桩的完整性研究提供参考。     

桩身完整性不同检测方法的对比试验

通过现场对低应变反射波法和声波透射法检测基桩完整性的对比分析,得出低应变反射波法适用于检测桩直径小于2.0 m的中型和小型桩,桩长一般不宜大于40 m;桩径大于等于2.0 m的桩,或桩长大于40 m的长大桩,应采用声波透射法检测.为安全起见,桩身完整性检测宜采用低应变法和声波透射法联合检测,做到优势互补,提高检测结果的可靠性.     

声波法检测软土地区灌注桩的完整性研究

研究目的:某软土地区新建铁路桥梁的灌注桩,其完整性采用声波法检测。据声波法检测的缺陷异常特征判断的不合格桩,对其进行钻芯及开挖验证,发现声波法检测缺陷性质特征分别为桩周严重缩径、桩半边夹泥、桩全断面夹泥,本文就声波缺陷异常特征与缺陷性质特征的关系展开研究,为不合格桩进行工程处理确定方案,并分析原因改进施工措施,使所有灌注桩一次施工均达到Ⅰ类合格桩。研究结论:(1)软土地区桥梁灌注桩施工时受地下水影响,易塌孔、涌孔,桩底有沉渣,采用声波法的平测、斜测相结合进行完整性检测;(2)声波速度大于完整桩声波速度的85%的桩,为Ⅰ、Ⅱ类合格桩;(3)夹泥露筋桩声波速度仅为完整桩声波速度的70%～85%,且桩中心混凝土较致密,随着时间的推进,钢筋锈断,桩的有效截面积减小,耐久性、承载力、抗剪力均降低,为明显缺陷Ⅲ类不合格桩;(4)严重塌孔、严重水平涌孔、桩底沉渣使声测管有效时间内接受不到声波信号,为桩近全断面夹泥呈断桩,为严重缺陷Ⅳ类不合格桩;(5)上述缺陷如在桩浅部做接桩处理、在桩深部做重新施工或进行水泥注浆,达凝期后采用声波检测合格后,方可定为Ⅱ类合格桩;(6)本研究成果可为铁路、公路等领域软土地区声波法检测桥梁灌注桩的完整性研究提供参考。     

预应力管桩与水泥土搅拌桩在软土地基处理中的应用

天津市武清区软土层承载力低、变形大,工程建设需要进行地基处理。依据该区一工程地层分布,通过对桩长、承载力、工期、造价综合分析得知,采用预应力管桩比采用钻孔灌注桩地基处理效果更优,因此该工程主要承载部位采取预应力管桩施工,非主要承载部位采用水泥搅拌桩施工。对预应力管桩及水泥搅拌桩地基处理方法的施工工艺及难点进行了介绍,对其施工后承载力、桩身完整性进行了检测,结果满足规范要求。     

京沪高速铁路路基CFG桩低应变法检测的分析探讨

铁路复合地基CFG桩的完整性采用低应变反射波法检测。通过对不同桩径、桩长和不同龄期的CFG桩的检测分析,探讨混凝土波速随龄期变化规律、反射波信息随龄期变化关系以及CFG桩长径比对低应变检测效果的影响;进而分析探讨反射波波速与混凝土的龄期相关变化关系。     

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。     

高速铁路大直径桩基础水平承载力机理研究

结合连镇铁路新沂河特大桥试桩工程,通过单向多循环加载法对桩端自由的PHC管桩和钻孔灌注桩进行水平承载力试验得出地基土水平抗力系数的比例系数m值;采用有限元软件对钻孔灌注桩进行数值模拟得出沿桩长范围的剪力、弯矩、位移和桩侧土抗力分布曲线。研究表明,同类地质条件下,两种桩基础工程特性不同,实际工程中可结合具体工程要求合理选择桩基础结构形式;钻孔灌注桩弯矩最大值主要分布在自桩顶1/4桩长范围内,桩身水平位移和桩侧土抗力最大值主要分布在自桩顶桩长1/8和自桩底部1/4桩长范围内。     

低应变反射波法在灌注桩浅部异常检测中的应用

阐述低应变反射波法的工作原理,并通过在混凝土灌注桩桩身完整性检测中的应用实践,总结桩身浅部常见缺陷类型及检测波形,举例说明低应变反射波法在桩身浅部缺陷检测中的成功应用。     

铁路路基端承桩施工问题探讨

研究目的:铁路路基端承桩施工中经常出现桩与基岩面接触不好,端承力不够,接触面处易形成土体沉渣,容易造成地基不稳。通过采取相应检测方法和相应施工设备,使铁路路基端承桩底沉渣厚度不应大于50 mm,使桩端接触良好,提高施工质量,满足规范要求。研究结论:(1)以钻芯灌注桩的混凝土有效桩深为依据,对其桩做反射波法检测,可得出反射波曲线桩底呈正向特征,并可从反射波曲线中计算出反射波的速度值;(2)以上述速度值为参数,可用于被反射波法检测确定的桩深度;(3)取反射波法检测确定的桩深度与机械施工时的施工桩深度进行比较,若施工桩深度大于反射波法检测确定的桩深度,其差值为桩底沉渣厚度;(4)一个检验批次应不少于三个钻探孔的桩底沉渣厚度验证,沉渣厚度超过规范要求端承桩应返工处理;(5)端承桩的施工一定选取满足端承条件的端承机械设备,其端承桩施工设备不仅可用于端承桩施工,也可用于摩擦桩施工,但摩擦桩施工设备不可用于端承桩施工。     

连盐铁路软土区PHC桩水平承载能力研究

预应力高强混凝土(PHC)管桩对软土地基有加固作用。针对连盐线软土地区PHC管桩受水平荷载及变形性状的问题,通过现场单桩水平静载试验,得到了PHC管桩在水平荷载作用下的荷载-变形关系,进而计算出PHC管桩与钻孔灌注桩的水平承载力及地基土水平抗力比例系数(m值)。通过对比发现PHC管桩的水平承载力与钻孔灌注桩相近,而m值有较大不同。研究成果可为苏北地区其它相同地质高速铁路及准高速铁路设计提供经验。     

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     

滇池地区铁路软土地基加固处理技术

研究目的:滇池地区软土发育范围广、深度大、成分复杂,尤其淤泥质土和泥炭质土含水量高、孔隙比大、腐殖质含量高,成为地基处理的控制性因素。近年来环滇池区域修建了大量的铁路工程,软土地基加固处理的经济性、合理性是本次研究的主要目的。研究结论:(1)滇池地区以松软土、软黏土为主的软土地基,采用水泥土搅拌桩处理是可行的;(2)淤泥质土为主的地基应加强工艺控制,桩长较长、工程质量要求较高地段可采用多向搅拌水泥砂浆桩;(3)泥炭质土、泥炭土为主的极软土地基必须开展试桩试验,尤其在含水量高、腐殖质含量较高地段,根据试验情况可加强设计采用CFG桩、预应力管桩处理,是较为稳妥的加固措施;(4)采取管桩加固时要分析工点的侧向稳定性,以免刚性桩结构受侧压力而倾斜;(5)在深厚软土地段、沉降要求极高地段或施工场地受限的既有构筑物旁边,必要时采取桩板结构等措施;(6)本研究成果在山区铁路软土地基处理方面有大量应用。     

群桩施工引起邻近场地扰动变形的试验研究

在邻近既有线的新建线地基上进行大面积群桩施工可能对既有线带来不利影响。依托鲁南高速铁路并轨段路基工程,开展不同桩型群桩成桩现场试验,研究大面积群桩成桩对邻近场地变形的影响,并将试验成果应用于新建线地基加固方案中。群桩施工扰动引起的邻近场地水平位移与竖向位移随成桩排数的增多呈现先增大后逐渐稳定的趋势,位移发展经历快速、慢速和逐渐稳定3个阶段;引孔深度15 m及20 m成桩工艺对静压管桩挤土变形的防控效果显著;以1. 5 mm为变形特征值时,管桩群桩引起地表隆起变形范围在0. 4倍桩长以内、横向变形范围在2倍桩长以内,微型桩及灌注桩引起邻近土体变形范围都在5 m以内;采用灌注桩群桩对鲁南高速铁路并轨段路基进行地基加固,既有路基坡脚测点向外位移最大值在1. 0 mm以内,表明既有路基基本不受施工扰动影响。     

超长大直径钻孔桩钢筋笼施工质量控制研究

研究目的:为解决目前超长大直径钻孔灌注桩钢筋笼在制作、吊装、安放过程中的变形及安放精度等问题,本文利用桥梁专业有限元软件Midas/civil对超长大直径钻孔灌注桩钢筋笼进行建模分析,模拟钢筋笼在制作过程中各个工序的受力状态以及变形情况,对钢筋笼的制作与安放质量进行控制。研究结论:(1)钢筋笼采用28的HRB335级钢筋作为主筋,I12.6为箍筋,吊运时吊点离端部4 m,下放采用16根32 mm的主筋为吊筋,分4组吊装在工字钢的两两交汇点,能较好地控制制作与吊装过程的应力与应变;(2)钢筋笼加工采用长线法,每4 m沿圆周均匀布置4个保护层钢筋,上下组保护层水平方向错开200 cm,可以保证桩身混凝土保护层厚度,吊装时利用170 t龙门吊和50 t履带吊同时起吊;(3)保持钢筋笼主筋对接加工与安装的统一性和从材料及施工过程控制声测管的质量,可以有效地避免安全事故,可为以后在滨海地带进行超长大直径钻孔灌注桩的施工提供一定的参考。     

大直径PHC管桩在高铁桥梁中的应用

大直径PHC管桩具有单桩承载力强、抗弯拉性能优、耐久性好、施工快捷、造价低等优势,广泛应用于港口码头、工业与民用建筑及公路桥梁工程中。通过比较江苏省北部3个高速铁路项目的6座特大桥桥梁工程,论述了采用大直径管桩桥梁工点的地层性质及分布、桩基设计、桩长分布情况、大直径PHC管桩沉桩设备,根据大直径PHC管桩在简支梁桥墩基础中的应用情况,分析了沉桩方法及沉桩效果、桩基检测方法及结果等情况,并针对锤击法沉桩时出现问题的桥墩基础,提出了跟钻法施工、钻孔根植法施工、辅助射水法施工及变更为钻孔灌注桩等解决措施。     

预埋声测管不平行对声波透射法检测的影响

<正>目前较有效的无损检测方法是声波透射法,通过径向换能器在预埋声测管中上下移动,测读声波从一根声测管发射到另一根声测管的声时、声幅、频率等声学参数,详细查明桩身内部缺陷与性质、深度位置、范围大小、严重程度等。但灌注桩浇筑后实施检测时,预埋在桩中声测管     

沪通长江大桥超长钻孔桩优质PHP泥浆施工技术研究

沪通铁路沪通长江大桥为公铁两用桥,其3号墩和4号墩为140m+336m+140m三跨连续刚性梁柔性拱专用航道桥中的两个主墩,钻孔灌注桩桩径2.50m,有效桩长115~120m,实际钻孔深度130~140m。针对桥址区长江厚砂层河床区钻孔施工易坍孔、成孔质量差的实际情况,对超长钻孔桩泥浆施工技术展开研究,对淡水PHP泥浆的性能、配方、拌制工艺和使用工艺等几方面进行重点论述。施工实践表明,沪通长江大桥超长钻孔桩淡水PHP泥浆性能优越,护壁效果好,胶体率高,可以显著提高钻孔效率,保证成孔质量,具有高回收率、环境污染少和良好的经济效应。     

反射波法判定桩身完整性的应用及探讨

贵州岩溶山区多采用人工挖孔桩和钻孔灌注桩的桩基础,因此成桩形式不如预制桩那样规则,加之受本地区岩溶发育、构造复杂,地下水位高等诸多影响,使得基桩检测时采集的渡形图像较不规则,给基桩质量判别带来一定难度.通过分析和总结,系统地阐述了影响反射波法判定桩身完整性的多种因素,并提出了相应的注意事项及解决办法.     

五峰山长江特大桥4号墩钻孔桩施工关键技术

五峰山长江特大桥为世界首座千米级高速、重载公铁两用悬索桥,主跨长1 092 m。4号墩为南岸陆地主墩,基础采用67根φ2.8m钻孔灌注桩基础,桩长50 m~128 m,最大钻孔深度达138 m。针对该墩砖石覆盖层、大斜岩面、超硬岩质、岩层分布不均、软硬岩层交替等复杂地质情况,采取钻孔平台设计、钢护筒套打、分区配置冲击钻和回转钻、严格控制泥浆指标和钻进参数等关键技术措施,顺利完成全部钻孔桩施工,超声波检测显示67根桩基均为Ⅰ类桩。主要对复杂地质条件下大直径超长钻孔桩施工关键技术进行进一步介绍,为以后类似工程提供参考研究。