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        檢測規范
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        公路橋梁聲測管規范要求

        發布時間:2020-06-09 08:13:56瀏覽次數:
        樁基沉降作為公路橋梁聲測管工程設計難點,在施工過程中要對相關技術參數、技術要點進行控制,保證公路橋梁施工質量,促進公路交通事業的快速發展。本文就公路橋梁聲測管規范要求中的樁基沉降相關問題進行了簡要分析。進入到新世紀以后,我們經常會遇到因樁基工程技術控制出現問題而導致的質量事故,嚴重影響了工程項目的施工進度,也降低了公路橋梁聲測管工程的施工質量,因此,我們必須更加重視公路橋梁樁基工程的設計工作。
        一、橋梁樁基的類型
        在公路橋梁聲測管工程中,樁基的主要任務就是承擔上部建筑與交通的載荷。根據載荷在樁基上的傳播方式不同,可將樁基為分摩擦樁與端承樁。端承樁通常深入到土層的深處,并設置在堅硬的巖層上,依靠下方巖層的支撐來承擔上部建筑結構的載荷,這種樁體通常不會產生相對位移現象,所以也不會產生摩擦力;摩擦樁通常應用于土層厚度較厚,而樁基的長度又無法抵達土層下方巖層的樁基工程中。摩擦樁可充分利用深厚土層與樁體之間的摩擦力,來保證上部建筑的穩定性,承擔上部建筑的載荷,些類樁基通常不需要底部巖層來提供支撐力。目前在很多橋梁聲測管工程中,這兩種樁基形式往往會結合起來應用,即我們通常所說的端承摩擦樁或摩擦端承樁。實際工程設計時采用單純摩擦樁或端承樁的較少。采用復合樁基時,樁基的承載力由這兩種方式共同提供,不同之處在于哪種樁基發揮的作用更大些。
        二、公路橋梁聲測管的檢測
        1、靜載試驗法
        樁基靜載實驗是一種全新的樁基靜載實驗方法,檢測流程是:首先把特制的加載設備埋到樁內的固定位置,同時把加載設備的高壓油管和位移桿牽引到地面上方,然后用高壓泵向荷載箱內輸油,荷載箱將力傳到樁身,其上部樁身的摩擦力與下部樁身的摩擦力及端阻力相平衡,通過Q-S曲線的變化情況,可以判定公路橋梁樁基的承載力、樁基沉降狀況、樁基彈性壓縮因子和巖土層的變形程度。
        2、高應變動測法
        高應變動測試技術是美國的測試公司首先發明的,這是一種和計算機軟件聯系較為緊密的測試技術,通過在樁頂測量被激發阻力產生的應力波和速度波還確定承載力的大小,目前在測量界,最常用的是高應變動力試樁法和曲線擬合法。高應變動測量技術在檢測樁基的垂直極限承載力方面具有獨有的優點,無需架設輔助錨樁,而且測試時間短、費用低、效率高,同時不僅僅可以用于確定單樁承載力和樁身重量,還能反映樁體的完整性、樁層阻力分布等。
        3、聲波透射法
        聲波透射法是在灌注混凝土之前,在樁基內埋設若干根聲測管,以便于順利的進行超聲波發射和接收,咽喉利用超聲波探測儀沿著縱軸線逐點的測量各橫截面的聲參數,并對測量的各種參數數值進行分析判斷,從而推算出樁基中混凝土結構的沉降狀況,給出混凝土結構的強度和指標。
        4、鉆孔取芯法
        鉆孔取芯法利用專用的鉆孔設備對樁基進行抽芯取樣,并結合實際的取樣情況,判斷樁基的長度、混凝土的缺陷、混凝土的強度。樁基持力層的厚度等,鉆孔取芯方法能直接接觸到樁基,對于樁基狀況的了解較為準確,但是測量數據不全面,只能對局部范圍的樁基狀況進行判斷,不能全面的了解樁基的情況,而且對于樁基結構造成破壞,在實際的檢測工作中采用較少。
        三、公路橋梁樁的沉降
        1、彈性理論法
        彈性理論法的群樁沉降分析是以Minidlin解的唯一和應力解為依據形成的位移法和應力法。此外還有一種簡化的彈性理論法求位移,以應力法中子樁側面摩擦力為線性,將單樁分析的理論進行疊加得到樁群的計算方法。
        2、實體深基礎法(等代墩基)
        在現代公路橋梁聲測管工程設計中計算群樁沉降的方法做常用的一種就是實體深基礎法,它是把高承臺下的樁群和土層作為一個等效墩基的實體深基礎,不超過這個等代墩基的范圍,樁群如同實體墩基般工作并且樁間土層不發生壓縮,最后利用擴展的計算方式得到群樁的沉降。
        根據選用的假定實體基礎底面的點不同,以及附加應力和地基土性質的不同,可以使用計算不同的模式。為了消除這些差別對計算的影響,可以采取以下措施進行預防:
        3、變動假定實體基礎底面的位置,注意樁基礎之間土層發生壓縮的可能性。
        4、在群樁頂部外面以固定斜率增大假定實體基礎底面的面積,注意群樁基礎周圍剪應力的影響。
        5、根據半無限彈性體內集中力的公式擴展出一系列的計算荷載下附加應力的方法,可以改善地基土層附件應力的計算準確度。
        6、等效作用分層總和法
        四、單樁的沉降分析計算
        單樁載荷分析最常用的方法是載荷傳遞分析法,其工作理念是把樁基分散為一系列的相同長度的樁基單元,并在每一個樁基段和土層之間聯系采用非線性的彈簧來模擬,并且樁基礎端處土體也采用非線性彈簧與其聯系。但是其現場工程施工中,需要安裝不同的儀器設備,進行樁基的載荷試驗,其現場測試的普及性不好。
        剪切形變傳遞模型的提出簡化了樁基沉降中的計算,同時模型假定認為當載荷承載力較小時,其樁基在軸向的負荷載力下會發生沉降,而且樁基在沉降的過程中,會對周圍的土層產生剪切形變的作用,而樁基周圍土層沒有相對的移動,剪應力會沿著樁基側面的表層擴散到周圍的土層中。在使用負荷承載時,摩擦樁段承載的比例要小的多,其沉降大多是由樁側所傳遞的負荷承載造成的。
        公路橋梁聲測管的彈性理論法是利用彈性理論對樁土系統研究單樁基礎在縱向的符合承載作用力與樁基礎土層之間的作用力和相對位移之間的關系,從而得到土對樁、樁對樁以及樁對土還有土對土之間的所有的共同作用方式。彈性理論法可以擴展出一系列的沉降計算方法,并能夠基于樁基的位移進行軸向承載下樁基樁基的壓縮。
        五、公路橋梁樁的分析
        1、彈性理論法
        公路橋梁聲測管的彈性理論法的群樁沉降分析是以Minidlin解的唯一和應力解為依據形成的位移法和應力法。此外還有一種簡化的彈性理論法求位移,以應力法中子樁側面摩擦力為線性,將單樁分析的理論進行疊加得到樁群的計算方法。
        2、實體深基礎法
        公路橋梁聲測管現在常用的群樁沉降方法是實體深基礎法,可以把高承臺下的樁群和土層中作為實效墩基的實體深基礎,不超過這個等代墩基的范圍,樁群如同實體墩基般工作并且樁間土層不發生壓縮,最后利用擴展的計算方式得到群樁的沉降。在實際的計算中,要消除樁基附加應力和地基土性質的差別而帶來的誤差,要采取一系列的防治措施,例如變動假定實體基礎底面的位置,注意樁基礎之間土層發生壓縮的可能性;在群樁頂部外面以固定斜率增大假定實體基礎底面的面積,注意群樁基礎周圍剪應力的影響等措施。
        3、等效作用分層總和法
        公路橋梁聲測管的等效作用法很早就被提出,并被樁基技術規范采用,來進行對均勻土質的土層中群樁沉降的Mindlin解和均勻負荷承載下的矩形基礎的Boussi-nesq解之間的比值進行計算,得出結論修正等代墩基的附加應力。最后依據分層總和法求得群樁的沉降。
        公路橋梁聲測管工程的根本是橋梁樁基,樁基設計的好壞將直接影響橋梁的工程質量及使用壽命。所以,在公路橋梁聲測管規范要求中,需要施工者不僅具備較高的技術水平,還要具備極高的責任心。從而確保橋梁樁基設計的科學性與安全性,同時還兼具較高的經濟性。
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