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预应力混凝土管桩断桩事故的检测与分析.pdf
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1、 第5 期 2 O O 7 年5 月 广东土 木与建 筑 GUANGD0NG ARC HEC T URE C I VI L E NGI NEE RI NG 5 MA Y 2 O 预应力混凝土管桩断桩事故的检测与分析 杨 晓 淞 ( 广东天信电力工程检测有限公 司 广州 5 1 0 6 0 0 ) 摘 要 : 某工程设备基础 的高强预应力 混凝 土管桩 , 由于打桩 时压应 力过 大而导致桩 身断裂 , 文 中根据 该桩的 高、 低应 变检 测结果分析此 类断桩桩 身完整性检测 曲线的特征 。 关键词 : 高应变动测;低应 变动测 ;断裂 1 概 述 目前对沉桩后的管桩进行桩身完整性检测的常 用
2、方法是高、 低应变法 , 其 中低应变法在检测速度和 费用方面更具优势 , 而且从理论上讲 , 由于大的冲击 能量更易使裂缝 闭合 , 因此它对接缝和水平裂缝 的 敏感度要高于高应变法 更适宜作为桩身完整性普 查 的手段。 但在受到土阻力影 响的情况下 低应变检测的 冲击能量在传播过程中会迅速衰减 , 致使桩身缺陷 反射 明显减弱 , 甚至无法获取信号。打桩时由于压应 力过大而使桩身被压至断裂 则有可能出现非 因能 量衰减而检测不到 相反是低应变冲击能量能被有 效传递的情况 但在高应变冲击能量下桩表现出明 显或严重的缺陷形式 这种压断与接缝或打桩时拉应 力过大而使桩身拉至断裂的情况有些不同 一
3、方面压 碎的混凝土可能对低应变检测产生干扰 或造成 断 桩处阻抗变化 : 另一方面 , 压断的上下两截桩的连接 状况 比接缝或拉断的情况要好 也可能是 由于缺陷 周围的损伤区域在高低应变下桩身应力水平不同 在高应力水平下桩的完整性系数减小 2 检测情况及其分析 2 1 土 阻力 的影 响 工程检测实践表明 , 由于冲击能量在桩身传递 过程 中的衰减 低应变法能否检测到管桩的桩身缺 陷, 与桩侧土阻力大小和休止时间长短有很大关系 图 1 a为某 电厂化学水处理楼 管桩施工中监测到 的 断桩实测 曲线 该桩为 4 0 0 9 5高强预应力混凝土 管桩 , 配桩 1 3 m+ 1 2 m, 采用 H
4、 D5 0型柴油锤施打 , 收 锤后拉高导致突然 断裂 : 图 1 b为桩身 断裂后立即进行 的 低 应 变 实测 曲线 图 1 c为沉 桩 4 3 d后 进行 的低应变实测 曲线 可见土阻力对 检测结果影响较大 2 2冲击能量能被 有效传递 打桩 时 由 于压 应力过大而将桩身 压至断裂 可能出现 低应变 冲击能量能 被 有 效 传 递 的 情 况 这 时 桩 表 现 为 无缺陷或仅有轻微 缺陷 0 5 l 0 l5 2 o 2 5 3 0 3 5 ( c ) 某工程设备基图1 某断桩的低应变检测曲线 础的预应力混凝土管桩为 4 0 0 - 9 5型 配桩 3 1 3 m, 焊接接头 , 十
5、字桩尖 HD 5 0型柴油锤施工, 最后 3阵 贯入度分别为 3 2 , 3 0 , 2 7 mm;设计单桩竖 向承载力 1 2 0 0 k N, 桩端支承于全风化花岗岩 , 高应变试验用锤 重 5 t 。该场地典型地质状况见表 1 检测情况如下: ( 1 )高应变检测: 采用美国 P D A公司生产的 P A K 型基桩动测仪和 5 t自由落锤 检测在桩施工后 1 4 d 进行 。从实测 曲线可以看 出 桩身在约 1 0 m处存在 缺陷 , 最初的 3锤使缺陷发展迅速 , 实测贯入度也从 7 1 mm增至 1 3 4 mm, 其后缺陷稳定 , 波幅平缓且宽 , 能见二次反射 , 5次锤击的桩
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