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桩基工程论文【五篇】

时间:2023-06-22 11:30:07 来源:晨阳文秘网

想要保证桩基施工的效果,便必须做好准备方面的工作,避免施工的过程中出现延误工期的情况,这会导致施工方的社会效益和经济效益没有保证。在施工开始之前,便必须做好各方面的准备工作。首先施工缝必须进行施工图的下面是小编为大家整理的桩基工程论文【五篇】,供大家参考。

桩基工程论文【五篇】

桩基工程论文范文第1篇

想要保证桩基施工的效果,便必须做好准备方面的工作,避免施工的过程中出现延误工期的情况,这会导致施工方的社会效益和经济效益没有保证。在施工开始之前,便必须做好各方面的准备工作。首先施工缝必须进行施工图的拟定,并且还应该根据需要对施工图进行完善和修改,从而保证数据是真正精确的;其次,在施工开始前,应该派遣相关的工作人员做好实地考察方面的工作,全面的勘查施工现场的实际地质情况,了解周围路面,看附近有没有其他施工方在施工,了解土层的性质,并撰写书面报告,在施工的时候,书面报告有着重要的参考作用;最后,在施工开始之前,必须做好协调工作,将工人的工作积极性更好的调动起来,并且还应该确保资金是真正充足的,避免施工的时候因为资金断裂而影响工程施工更好的进行。在进行工民建施工的时候,需要将各方很好的配合起来,这样才能够保证整个工程的实际施工质量。

2在进行桩基工程的时候,应该注意的事项

2.1选址在进行施工地址选择的时候,若是在建筑物存在的情况下,进行桩基施工,绝对不能够在没有建筑物的地方开始进行施工,这样会因为施工的进行,而给周边建筑造成影响,最后会出现停工的情况,给施工单位造成很严重的损失,若是没有建筑物,那么在施工的时候也必须做好胆大心细[2]。

2.2进行群桩施工时候应该注意的事项在群桩施工的时候,应该使用从中间向周围扩散的方式,只有这样才能够确保群桩桩施工更加的有条不紊,保证其实际的施工质量。

2.3对桩的性能进行测试桩基类型不同,那么去相关的数据也存在很大的差别,所以必须对其进行测定,在测定的时候,必须保证数据的准确和科学。只有了解不同类型的桩本身的承受范围和数据,在使用的时候,才能够真正的做到选择恰当。

2.4打桩挖基的时候应该注意的事项在施工的时候一般会先打桩在进行地基挖掘,特别是在进行浅基坑处理的时候,更是必须做到这点。只有先做好打桩工作,确保桩的稳定性,才能够在挖基的时候,保证桩位置的合理性,让桩位更加的牢固稳定,绝对不能够随意的调换打桩挖基的顺序。

3桩基工程中灌注桩的施工技术特点

3.1进行桩位测放在进行桩位测放的时候应该根据现场的实际情况,保证桩位设防的准确性,并进行标记,保证轴线的准确性,分析好现场的实际情况,进行放样基点的设置。在进行基点确定的时候,可以将全站仪应用进去,这样能够更好的消灭存在的误差,控制好桩位置偏差。

3.2进行护筒埋设在打孔之前,埋设好护筒是非常重要的,在基桩施工的过程中,其能够很好的保护打孔口,一般情况下,护筒制作的时候,材料是5mm左右的钢板,直径是根据孔口的直径来确定的,并且护筒内径应该比钻头大20cm左右。

3.3打孔在打孔的时候,必须根据设计的尺寸以及深度进行,在打孔的过程中,必须做好取样,并做好土壤分析,保证打孔的深度以及持力方面的能力。

3.4泥浆护壁在桩基工程施工的时候,泥浆护壁重要程度不言而喻,粉土以及淤泥质土会给工程桩基的强度造成很大影响,泥浆护壁会影响成孔质量,若是其质量达不到需要,会影响成孔强度。粉质粘土本身的粘性比较高,若是土质比较差,可以通过护壁加强来提高其强度[3]。护壁土质本身的胶体率应该在95%以上,并且还应该将其含砂率控制在6%之内。

3.5控制沉渣沉渣厚度会给承重造成影响,所以,必须在施工的时候,必须进行清孔。清孔指的是使用钻具来清理沉渣。有时候还需要处理浮沉渣,在处理的时候可以将提钻以及钢筋笼,将其控制在50mm以内并且其间距应该在50cm以上。在进行钢筋笼安放的时候,应该分段进行,其接缝长度应该是10dm。

3.6做好钢筋笼安装和混凝土灌注工作必须重视钢筋笼安装质量的提高,避免在灌注的时候出现移位的情况,在灌注之前必须检查好沉渣的实际厚度,必须保证沉渣厚度满足实际的需要,并且还应该保证灌注的连续性,记录好存在的故障。

4结语

桩基工程论文范文第2篇

关键词:桥梁工程;
桩基施工;
施工技术

桥梁施工过程中,桩基施工是桥梁施工中的关键,桩基施工质量的好坏关系着桥梁的使用性能和使用寿命。然而桥梁桩基施工中不确定性、隐蔽性等特点,桩基施工也是质量问题出现较多的环节。因此在桥梁工程桩基施工过程中要严格按照规范及图纸的要求,加强施工过程的质量控制,从而确保桥梁工程的整体质量。

1桥梁桩基施工特点

近年来,我国桥梁工程建设项目逐渐增多,然而桥梁质量问题也频现,因此必须加强桥梁工程施工技术质量的控制。桥梁桩基工程施工环节如果出现质量问题,就会严重威胁桥梁工程的整体质量,影响桥梁的使用性能。为了保证桥梁桩基施工质量,首先要弄清楚桥梁桩基施工的特点。(1)桥梁桩基施工复杂,其施工过程涉及多方面的知识,桥梁桩基施工技术人员不仅要掌握桥梁结构、土木工程测量、建筑材料、水文地质、岩土工程、土力学、地基基础、工程机械、静动测试、等多个学科的知识内同,同时还必须了解国家的相关规范、图集以及强制标准,此外还必须具备一定的管理技能,从而确保桥梁桩基施工质量。(2)桥梁桩基施工技术种类较多,不同的施工技术有着不同的施工工艺流程。在桥梁桩基施工前,必须严格审核桥梁桩基的设计施工方案,分析桥梁桩基施工技术的适用范围和优缺点,在桥梁桩基施工技术的应用过程中如果出现问题,就容易造成桥梁桩基的质量问题,影响桥梁工程的使用寿命。

2钻孔灌注桩施工技术在桥梁桩基施工中的应用

2.1钻孔机的安装和定位

在进行桥梁的钻孔灌注桩施工中,第一道工序就是钻孔机的安装,在安装过程中,一定要保证其基础处于稳定状态,如此才能确保施工的顺利进行,避免不必要的中断,同时,钻孔机基础的稳定也可以有效避免桩孔及桩出现倾斜现象。如果地基并非水平,而是呈一定坡度,应该先用推土机将其推平或者垫上钢板或枕木,以此来保证钻孔机基础的稳固性。在钻孔过程中,为了保证桩位的准确度,必须准确定位钻孔机的位置以及桩孔的中心位置。如果钻孔机带有钻塔,可以采用钻机动力与周围地笼相配合的方式,移动钻杆至指定位置,然后用千斤顶顶起机架,确保定位准确,使起重滑轮、钻孔机的安装与定位钻头与护筒中心保持在一个垂直线上,使其满足要求。另外,在进行钻孔机的安装和定位的时候,必须将位置偏差控制在2cm以内。

2.2埋设护筒

按照相关技术标准,护筒内径应该大出桩径20~40厘米,而且要求护筒高度大于2m,同时必须在地面以上0.3m或水面以上1~2米的范围内。另一方面,护筒中心线必须与桩中心保持重合,误差必须在50mm以内。如果在旱地进行钻孔施工,可以使用挖坑埋设法,但是注意对于护筒底部与附近的黏土的夯实,必须分层进行。

2.3泥浆制备

泥浆制备,是钻孔灌注桩施工中必不可少的一道工序,虽然相对来说工艺就简单一些,但是作用确很大,最关键的作用之一就是,能够在很大程度上避免坍孔事故的发生,确保施工安全。在泥浆调制的时候,必须要严格控制好泥浆稠度,一定要综合考虑钻孔方式以及地层实际状况,过稀,影响排渣能力和护壁效果,过稠,则影响钻进速度,不仅拖延进度,还有可能带来质量及安全问题。

2.4钻孔

钻孔灌注桩,顾名思义,其核心工艺便是钻孔。在钻孔的时候,必须严格遵守施工方案及有关标准的要求,控制成孔质量。在钻孔之前,做好相关准备工作,比如对护筒的检查等等,在钻孔操作的时候,第一,要重视泥浆的添加与抽渣,第二,随时监测成孔质量,保证其符合相关要求,一旦有孔径偏斜现象,立即采取补救方案进行修复。

2.5清孔

当钻至设计深度的时候,一定要按要求进行清孔,达到降低泥浆相对密度、粘度、含砂率的目的。清孔达标的标准:钻渣清理彻底,沉淀厚度不能太大,对内壁泥皮清理彻底,彻底的清孔操作,对于桩的承载力有很大的提升作用。一般来说,在桥梁工程施工中,用抽浆法进行清孔是最常见的一种手段。其原理便是在反循环钻进中,用灌注混凝土导管作为吸泥管。清孔完毕之后,拆除特制弯管,接着直接灌注水下混凝土,可以加快施工进度,降低工程造价。

2.6钢筋笼制作及下放

钢筋笼制作、绑扎完成之后,施工单位应该组织质检部和监理对其进行验收,验收合格后,送往施工现场。在安置钢筋笼之前,确定最佳起吊方案,并选择合适的起吊点。进行钢筋笼吊装的时候,注意控制钢筋笼接头安装质量。钢筋笼下放的时候,采取相关措施,控制保护层厚度,使其满足相关要求,将特制混凝土垫块捆绑到主筋与箍筋上面。另外,钢筋笼下放的时候,一定要控制好下放速度,一般为了避免钢筋笼与孔壁的碰撞,建议放慢下放速度。另一方面,随时监测孔内水位变化情况,防止意外事故的发生,确保施工安全。

2.7灌注水下混凝土

水下混凝土的灌注是非常重要的一部,一旦没有控制好施工质量,就会造成断桩、塌孔等施工事故,所以进行水下混凝土灌注的时候,一定要检查混凝土面的高度及钻孔桩的位置,观察返水情况,分析孔内状态,确保水下混凝土灌注的顺利进行,有效避免施工事故及安全事故的发生。

3桥梁桩基施工常见缺陷及其防治措施

3.1坍孔

地址疏松、护筒摆放不牢固、泥浆比重过小、钻孔速度过快等原因都会造成坍孔。公路桥梁钻孔灌注桩施工过程如果遇到坍塌问题,首先要确定造成塌孔的原因,然后通过塌孔的原因来采取相应的补救方法。

3.2卡钻

如果钻孔过程中钻头钻入坚硬的物质,就容易发生卡钻,钻头设备老化也是卡钻的原因之一。在钻孔过程中发生卡钻,可采取以下的解决办法:(1)泥浆过于黏稠可能会造成卡钻,对于这种情况可以通过稀释泥浆来解决。(2)如果钻入坚硬物质,可以更换钻头。在发生卡钻问题时,不应当立即向上用力提出钻杆,而是先停机观察,再缓慢地向上提钻杆,避免因强提钻杆而发生断钻。

3.3钢筋笼上浮

钢筋笼制作不符合标准、安放完成后未固定等都会早造成钢筋笼上浮。为了避免钢筋笼的上浮,施工过程可以采取如下防治措施:(1)钢筋笼的制作必须符合图纸的要求,钢筋笼的直径必须均匀。(2)在钢筋笼安放完成后,可在钢筋笼的顶部放置压笼杠,用钢管向下顶住钢筋笼,避免钢筋笼的上浮。(3)适当减缓浇筑速度。

4结束语

总之,桥梁桩基工程施工技术和质量控制难度比较大,因此,我们必须了解桥梁桩基施工技术的特点,掌握过硬的基础知识,不断引进新理念、技术、新工艺,从而保障桥梁桩基工程中技术控制体系有效的完成,促进我国桥梁建设事业的发展,为我国交通运输业的发展奠定夯实的基础,从而构建一个文明和谐的现代化社会,实现我国社会经济的可持续发展。

作者:张伟 单位:河北铁建工程有限公司

参考文献:

[1]王飞虎.公路桥梁桩基施工中的常见事故及处理方法[J].山西建筑,2014(23).

[2]孙士毅,汤健民.建筑桩基施工质量控制的几个问题[J].建筑技术,2012(03).

[3]刘金波.建筑桩基技术规范理解与应用[M].中国:中国建筑工业出版社2012(04).

桩基工程论文范文第3篇

关键字:钻孔桩桥梁软土桩基承载力

中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:

1. 引言

天津市滨海地区多为海积平原和海积冲积平原,其地质条件较差,土层厚度大且承载能力较小,属于典型的滨海软土地区。笔者多年在该地区从事桥梁设计、施工工作,在工作中搜集了大量的工程实测数据,经过对试桩桩端承载力与理论计算结果的认真比较分析,发现两者存在较大差异。因此对滨海软土地区的钻孔桩端承力进行了进一步研究。由于钻孔灌注桩桩底沉淀土的存在,造成桩基端承力大大减小,目前设计计算中虽对此情况已经予以考虑,但实测工程数据表明,目前对其考虑仍显不足。为减少工程隐患,本论文对此进行研究分析并给出了解决方法,希望对广大工程技术人员的工作起到指导借鉴作用。

桩基础是桥梁工程的重要组成部分,有着悠久的使用历史,并且目前仍被广泛采用。桩基础根据受力条件分为摩擦桩基础和端承桩基础。滨海软土地区土层具有厚度大、承载力低的特点,故在滨海软土地区桥梁工程多采用钻孔灌注桩基础,从其受力角度来看,多为摩擦桩基础。桩基础作为将桥梁荷载传递到地基上的重要受力构件,是桥梁设计施工的重要组成部分。桩基础的承载能力直接影响到桥梁的安全性、耐久性,因此对桩基础进行试验研究具有极高的工程应用价值。

2.目前桥梁桩基端承力计算方法

目前对公路桥梁桩基承载力的计算,在设计中多按照《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63—2007(以下简称规范)的相关规定进行计算。在该规范中对于钻孔灌注桩(摩擦桩)单桩轴向受压容许值计算公式如下:

(1)

通过公式(1)可知,钻孔灌注桩(摩擦桩)桩端承载力容许值计算公式如下:

(2)

式中—摩擦桩单桩轴向受压承载力容

许值();

—桩身周长();

—土的层数;

—承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚

度();

—与对应的各土层与桩侧的摩阻力标准

值();

—桩端截面面积();

—桩端处土的承载力容许值();

—摩擦桩单桩轴向受压时桩端承载

力容许值();

—修正系数;

—桩端处土的承载力基本容许值

();

—容许承载力随深度的修正系数;

—桩端以上各土层的加权平均容重

();

—桩端的埋置深度();

—清底系数。

清底系数取值规范中规定如下:

清底系数值表1

注:1. 、为桩端沉渣厚度和桩的直径。

2. 时,;

时,,且。

下面以京沈高速公路桥梁桩基础为例,说明钻孔灌注桩桩端承载力计算公式的计算过程。

该桩基现场实测桩径为0.84,桩长为38.4,根据地质勘察资料,桩端处为黏土层,桩端处土的承载力基本容许值,桩端以上各土层的加权平均容重18,计算该桩基桩端承载力如下:

根据规范及地质勘察资料,得:

(取规范最小值)

将上面各数据代入公式(2)中,得:

该桩基实测桩基端承力容许值为277,而理论计算值为500.6,据此分析该桩基端承力容许值理论计算值是实测值1.81倍,若采用此理论计算端承力值容易造成工程隐患。

3.工程实测桩基端承力数据介绍

笔者多年从事天津滨海软土地区桥梁工程的设计和施工工作,通过天津滨海软土地区诸多桥梁工程的桩基静载试验,得到了大量的单桩静载试验实测数据。现对部分工程桩的端承力实测数据归纳如表2所示。

桩基端承力试验成果表 表2

4.实测数据与计算数据对比分析

根据桩基试验实测数据对桩基端承力容许值进行计算,即采用表2中实测数据和公式(2)对桩基端承力容许值进行计算,计算结果如表3所示。

桩基端承力理论与实测结果对比表 表3

通过表3可以看出,公路桥梁钻孔灌注桩(摩擦桩)理论计算的桩基端承力容许值大大超过了桩基端承力实际容许值,这会造成钻孔灌注桩的实际承载力小于理论计算承载力,容易给工程安全留下隐患。

钻孔灌注桩端承力远小于桩端原状土承载力的主要原因是由于目前采用的钻孔工艺及清孔方法会导致桩底泥浆沉渣层的存在,桩底混凝土不是与桩底原状土紧密接触,而是其间夹有回淤泥浆层,使原状土的力学性能得不到发挥,造成桩基端承力大大减小,虽然目前理论计算对该因素已经予以考虑,但通过表3不难得出,目前理论公式清底系数的取值仍然是偏大的。为了使桩端承载力理论计算值更好的与实测值相符,下面利用实测数据对清底系数予以修正。

首先,根据公式2可以得出,清底系数可通过下式表示:

(3)

式中各符号意义同上。

为了使桩端承载力理论计算值与实测值相符,只需令理论计算端承力容许值等于实测端承力容许值便可求得两者相符时的清底系数。因此,利用表3可以得到修正后清底系数如表4所示。

清底系数修正后取值表表4

试桩编号 1 2 3 4

修正后清底系数 0.387 0.424 0.191 0.161

试桩编号 5 6 7 8

修正后清底系数 0.237 0.252 0.344 0.281

通过表4可以看出,钻孔灌注桩桩端承载力的发挥程度离散性较大,其大小除与桩端土层有关外,很大程度上受桩底清底情况的影响。收集上述实测数据的桩基作为数据采集桩,桩基的施工质量是偏优的,但仍远远达不到理论计算值,可见理论计算中采用清底系数明显偏大,根据《公路工程结构可靠度设计统一标准》GB/T 50283—1999规定,采用数理统计方法,对清底系数取值进行分析可得,清底系数取值为0.131是符合工程可靠度的。

综上所述,按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63—2007进行设计时,桩基清底系数取值在0.10~0.15之间是更符合实际的,目前桩基清底系数取值偏大。

5. 结论

滨海软土地区钻孔灌注桩端承力由于沉淀土的影响会大大降低。

目前对滨海软土地区钻孔灌注桩端承力的取值偏大,易造成工程隐患。

滨海软土地区钻孔灌注桩端承力计算中应对清底系数予以减小,以使理论计算更好的实际相符。

钻孔灌注桩桩端沉渣对桩基端承力有显著影响,应从施工工艺和施工措施上尽可能减小桩端沉渣厚度。

参考文献

1.《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63—2007 人民交通出版社2007年12月实施

2.《京沈高速公路桥梁工程钻孔桩静载试验报告》京沈高速公路项目经理部

3.《京沪高速公路新僻线钻孔桩静载试验报告》京沪高速公路项目经理部

4.《唐津高速公路津塘互通式立交桥静载试验报告》唐津高速公路项目经理部

5.《津滨高速公路胡家园立交桥静载试验报告》津滨高速公路项目经理部

作者简介:

吉禹霏 :硕士学历, 工程师职称,目前从事桥梁设计

桩基工程论文范文第4篇

关键词:桩基论证 承载力 定位分析

一、前言

目前在常州地区工程建设中,一般的桩基工程主要采用混凝土预制桩(市场占有率达90%以上),基本上由混凝土预制桩一统天下。灌注桩由于在成桩时施工质量比较难保障、施工周期长、造价高,因此在工程建设中占有较少的市场份额,经常作为一种局部处理(如预制桩无法施工)的手段或在超高层建筑中使用。

按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008混凝土预制桩又分为钢筋混凝土实心桩(下文简称‘方桩’)和钢筋混凝土管桩(下文简称‘管桩’)。常州地区从2003年管桩在金色新城三期(18~28层住宅)工程上的成功使用至今,管桩就一直占领着整个常州的预制桩市场。很多原来生产预制实心方桩的厂家转产的转产、倒闭的倒闭,常州地区目前仅余两到三家厂家还在生产实心桩以满足地下室抗浮采用小截面(桩径小于400mm)方桩的要求。下文就常州市公园大厦工程成功采用方桩的案例分析方桩的发展前景和方向。

二、方桩在公园大厦中的成功应用

1、工程概况

公园大厦为南北两幢双塔楼,南楼31层、北楼23层、高度均为98米;
裙楼3层,均设有两层地下室、基础埋深在地表下10米左右(±0.00相当于黄海高程5.65m,主楼基础埋深相当于黄海高程-5.35m,其余埋深为黄海高程-3.65m)。

2、工程地质条件

由《公园大厦岩土工程勘察报告》可知:场地普遍分布有厚达20米左右的①~④层后期沉(淤)积土层,下卧均为正常沉积土层。可作为主楼桩端持力层的有(9B)粉砂层[静力触探锥尖阻力平均值达17.876 Mpa]、(10)粉质粘土和(11)粘土层。

场地土层分布的典型地质剖面见下:

3、桩基方案论证

根据设计要求:若采用预制桩基础方案,则单桩承载力特征值需达3000KN以上才能满足要求。反之要采用钻孔灌注桩基础才能满足设计要求。

根据当前市场行情:桩身强度满足设计要求(达3000KN及以上)的适用桩型有450×450的钢筋混凝土预制方桩、PHC600管桩和桩径800mm的钻孔灌注桩。经分析对比:根据该场地土层特点,PHC 600管桩设计布桩的桩间距仅4.0~4.5倍桩径,沉桩很困难;
450×450方桩设计布桩的桩间距可达5~5.5倍桩径,沉桩相对较容易;
灌注桩设计布桩和沉桩都没有问题,主要是施工周期长、造价相对最高。由上可知,450×450方桩是相对是最可行的方案。

由于钢筋混凝土方桩的混凝土标号一般较低又没有高压蒸汽养护,因此我提出直接采用混凝土标号达C60的商品混凝土解决这一难题。则根据《地基规范》公式:荷载效应标准组合值Q k≤Ap×fc×ψc÷1.35=0.2025×27500×0.75÷1.35=3093.75KN,能满足单桩承载力特征值需达3000KN的设计要求。

4、桩基承载力验证

为验证单桩承载力特征值,在主楼部分选做了具代表性的试桩S1、试桩S138和试桩S224三组单桩竖向承载力静载荷试验。其中,13号勘探孔在试桩S1附近、9号勘探孔在试桩S138附近、24号勘探孔在试桩S224附近。各试桩处主要地基土的埋藏条件静探指标及桩基设计参数见表1。

经用我公司的经验参数估算,三根试桩的单桩承载力特征值估算值均大于3000KN。并经静载荷试验验证完全满足要求。

具体试验结果Q-S曲线汇总见下表。

5、建筑物竣工沉降验证

沉降观测结果如下:

主楼竣工时的沉降为:最大沉降量为39.9mm、最小沉降量为17.2mm,平均沉降量为26.07mm。满足规范要求。

6、其他成功实例

①国贸大厦:地上38层,地下2层,采用的是500×500的钢筋混凝土预制方桩,单桩承载力特征值经静载荷试验验证达3600KN。

②天宁宝塔:地上13层、高度153.79米、地下2层,采用的是450×450的钢筋混凝土预制方桩。

三、方桩的市场定位分析

1、抗拔桩方向,由于空心桩抗剪能力差,因此一般目前市场上抗拔桩均要求采用钢筋混凝土预制方桩。

2、单桩承载力特征值在2700~3800KN,界于高吨位与中吨位之间(简称中高吨位)的单桩承载力,可优先考虑采用钢筋混凝土预制方桩。基本上相对应30~40层之间的建筑物都可考虑采用。

3、方桩的桩断面边长较小、单桩承载力较高、设计布桩灵活;
沉桩工艺先进:可采用静压式(目前市场上静压式压桩机最大吨位已达1000吨)沉桩,该工艺噪音小、沉桩有保障;
如在空旷的地方还可采用打入式沉桩工艺。方桩制作虽简单,但制作工艺落后,相比管桩不能批量生产、缺少高压蒸汽养护。

四、结论及建议

1、因此,本人认为方桩可优先在中高吨位桩基础和抗拔桩上推广。

2、建议预制方桩改进制作工艺,可以向管桩生产厂家学习,引进高压蒸养等技术手段。

桩基工程论文范文第5篇

关键词 统计分析;
灌注桩;
施工质量;
波速

中图分类号TU2 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)35-0117-02

0 引言

近几年来,灌注桩在基础工程中的应用日益广泛,桩基在工程中的重要作用和灌注桩的施工特点决定了对灌注桩进行质量检测的必要性。在众多的桩基质量检测方法中,反射波法以其快速、经济、可靠等特点备受重视。

某高速公路立交桥,地理位置处在长江三角洲地带,地基较软。在进行上层建筑之前,必须先进行软基处理。软基处理有许多方法,可以用水泥搅拌桩,挤密碎石桩,塑料排水板等。根据桥墩桥台承载的需要,一般要用灌注桩。高速公路建设指挥部对工程质量要求非常高,监理检测也非常严格,要求100%通过。有时一组灌注桩中一根不合格,就要破桩,重新打桩,甲方认为只有这样才可以保证质量。其实这是不合理的,也是一种工程上资金的浪费。完全可以利用统计学原理来分析评价灌注桩的质量。

桩身波速是桩身混凝土强度的直接反映,也是建设和管理部门进行施工质量检查和监督的重要依据。但是,在较大的工程中,往往不可能对所有的工程桩都进行检测。而且,即便测试了所有桩的桩身波速,在对整个工程的桩基进行质量评价时,又缺乏必要的依据。因此,以桩身混凝土的实测波速为基础,建立一个易行的、科学的评价体系很有意义。

由于桩身材料的特性和施工因素的影响,桩身质量存在着先天的变异,桩身波速的取得又包含着一些不确定因素,这些变异性和不确定性几乎贯穿整个测试分析过程。因此,实际得出的桩身波速就不可能是一个确定的值,它们必然带有随机性。以概率论和数理统计学的观点来处理这些不定性,得出的结论自然比以某一个数值为标准得出的结论更合理。

1 假设检验法的基本原理

假设(X1,……,Xn)是取自正态总体N(μ,σ2)的一个样本,其中(-∞

我们要检验H0:μ≥μ0(H1:μ<μ0)

μ的极大似然估计是,取检验统计量:

式中:n――样本个数,

――样本的值,

――修正的样本标准差。

当H0成立时,即μ≥μ0时,T~t(n-1)分布。另一方面,当H0成立时,作为μ的极大似然值应使-μ0偏大,即T的观测值t偏大。设α为给定的显著性水平,则式:

为在显著性水平α下μ≥μ0成立的条件。这也就是说,在该条件下,μ≥μ0成立的可靠程度为1-α。α通常是一个比较小的数,如5%、10%。

2 假设检验法评价灌注桩的施工质量

在工程中,一定强度等级的混凝土都有一个对应的波速值。这个数值有时是经验的,但其误差并不大。施工质量优良的桩,它们的波速必然与相应的设计混凝土强度等级相符;
反之,则与设计的混凝土强度等级有较大的差距。

同一场地中桩身混凝土波速是服从正态分布的。假设V≥V0的桩为混凝土强度和施工质量符合规定的桩,那么,根据以上的分析,可以认为灌注桩施工质量的评价问题就归结为在一定的显著性水平下,符合正态分布样本的一个参数的假设检验问题。

在进行灌注桩施工质量评价时,可以参照设计混凝土的标号和施工经验,给出桩身的波速值。然后,以此为基础,对测试得到的波速数据,取其检验统计量,按(1)、(3)的要求,在给定的显著性水平下进行检验。如果满足(3)的条件,便为合格;
否则,为不合格。

3 应用实例分析

下面通过一个应用实例的分析,详细地给出应用假设检验法评价灌注桩方法的具体步骤。

表1实测波速数据

表l是某项目工程65根灌注桩桩身波速实测统计数据,桩身混凝土强度等级为C30,桩径0.8m,桩长28.0m~30.0m。根据有关资料,建设单位以桩身波速3 850m/s为判定标准,即满足这一条件的桩为施工质量合格的桩;
反之,为施工质量不合格的桩。因此,上述的施工质量评价问题就转化为下面的假设检验问题:

H0:μ≥3850m/s (H1:μ<3850m/s)

-t1-α(n-1)=-t0.95(64)=-1.668

因为,-0.97>-1.668。因此,不能拒绝H0,有理由认为桩身的施工质量是合格的,而且这一判断的可信度高达95%。

按照通常的作法,波速符合要求(≥3 850m/s)的桩只有31根,及占总数的47.7%,如果仅据此就断定桩基的施工质量不符合要求,显然是不科学的。

4 结论

用统计学的观点来处理测试数据,尽可能多地考虑了材料和施工因素的变异性,为科学地评价灌注桩的施工质量提出了一个好方法。桩身的波速值仅在一定程度上反映了灌注桩的施工质量,必须与其它的资料结合进行分析,才能收到良好的评价效果。工程师应在今后的工作学习中,理论与实践相结合,把统计学原理广泛应用在工程建设中。这样既能保证质量又能节约资金。

参考文献

[1]潘承毅,等.数理统计的原理与方法.同济大学出版社,1993.

[2]建筑桩基技术规范 JGJ94-2008.

[3]建筑地基基础设计规范 GB50007-2002.

[4]建筑地基处理技术规范 JGJ79-2002.

[5]建筑结构荷载规范 GB50009-2001.