桥梁桩基础设计规范探讨

《桥梁桩基础设计规范探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、桥梁桩基础设计规范探讨　　摘要：文章通过对西藏拉萨纳金大桥桩基完整性检测分析，发现了在松散卵石地质情况下，采用低应变法检测桩基完整性所遇到的问题及相关规范对此问题关注的不足，并提出了建议相关规范对该问题的解决　　办法。　　关键词：纳金大桥；桩基检测；低应变；声波透射法；桩基础设计规范　　中图分类号：TU997文献标识码：A文章编号：1009-2374（2013）14-0022-03　　1概述　　西藏拉萨市纳金大桥，位于拉萨市城郊，连接纳金路和川藏公路。该桥主桥上部构造采用70m+117m+117m+70m斜拉桥，纳金大

2、桥地质条件为下部结构基础均为摩擦桩。桥址区地层依次为松散卵石、稍密卵石含粗砂土、中密卵石含粗砂土、密实卵石含粗砂土。　　图1纳金大桥主桥桩位布置图　　2提出问题　　2.1低应变检测法检测桩基完整性原理及方法　　2.1.1测试原理。其检测原理为：在被测桩头施加一个瞬时激振力，使桩身产生压缩应力波，应力波通过并沿桩身向下作质点运动，同时把桩看作一个一维弹性杆件，应力波在桩身中的运动规律满足一维波动方程，即：　　式中：　　u——桩身轴线位移　　E——弹性模量　　c——应力波传播速度　　ρ——质量密度　　当桩身存在明显波阻抗界

3、面（如桩底、断桩或严重离析等部位）或桩身截面积变化（如缩径或扩径）部位，将产生反射波。经接收放大、滤波和数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息。检测分析反射波的传播时间、幅值、相位和波形特征，得出桩身缺陷的位置、大小、性质等信息，最终对桩基的完整性给予评价。　　2.1.2测试方法。现场测试时，传感器放置距桩心2/3R处且安装位置平整尽可能使传感器垂直于桩头平面，用一特制的锤子敲击桩顶，RSM-PRT（T）检测仪采集桩身反应曲线，并储存起来，室内用专用计算机软件进行计算分析。测点布置示意图参见图2：　　图2低应变反射

4、波法测点示意图　　2.1.3测试仪器。低应变检测采用设备如下：（1）中科智创岩土技术有限公司生产的RSM-PRT（T）检测仪1台；（2）加速度传感器1只；（3）专用锤击设备1个；（4）计算机软件1套；（5）计算机1台。　　2.2桩身完整性分类　　根据《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/TF81-01-2004）规定，桩身完整性类别应按下表1划分：　　2.3施工现场桩基完整性检测结果　　桩径1.2m的摩擦桩设计文件中没有布设声测管，桩基完整性检测采用低应变检测法。由桩基检测原理我们知道，声波在桩基内传播确定桩基的桩底和

5、判断桩基的完整性，检测结果的好坏和判断桩基完整性的根本是要在应力波幅中看到桩底的反射信号，而后才是判断桩基是否有断桩、离析、夹层等完整性问题。由此得出，低应变检测桩基完整性的检测中，判断桩底信号是非常重要的。下面列举几个油低应变检测的声波信号，下图是2号桩的检测分析数据，在重复检测多次后才检测到了微微的桩底信号：　　经过多次复测才检测到了桩底的信号，像2号墩这样的例子还有很多，大部分桩径为1.2m的桩都是经过了多次复测后才检测出了桩底信号，才能给桩基的完整性判断提供可靠依据。多次的重复检测，不但给检测人员增加了额外的工

6、作量，增加了检测成本，而且也给施工单位的上部结构施工拖延了工期，造成了不必要的损失。特别是在西藏地区，地质情况主要是以松散鹅卵石为主要地质形式的地区，全年施工工期有限，是仅在夏季和秋季初才能施工的区域，这种由于检测带来的成本增加所造成的影响施工进度问题就尤为突出。　　通过咨询相关设计人员及查阅《桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）和《桩基础设计规范》（JTGD63-2004）后笔者发现，规范中并未明确规定桩基础的完整性检测要根据不同桩径和桩周地质情况而变化，而是建议设计人员在选择是超声波检测或者是低应变检测桩基

7、的完整性时查阅《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/TF81-01-2004）。而在《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/TF81-01-2004）中也只是规定了各种检测桩基完整性方法所适用的桩径大小，同样没有对桩周地质情况对低应变检测时会遇到的问题加以说明和建议或规定。以至于设计人员在设计之初虽然满足了设计规范，却在特殊的地质条件下从事低应变检测桩基完整性的工作人员带来了　　不便。　　3解决方法　　在桩基的完整性检测中除了低应变检测法，还有一种常用的检测方法就是声波透射法，该方法的测试原理及方法如下所述。　　3.1测

8、试原理　　混凝土的物理力学性质受其内部结构特性与外部环境条件等多种因素制约，其声波传播特性反映了混凝土的应力应变关系。根据弹塑性介质中波动理论，应力波波　　速为：　　式中：　　E——介质的动态弹性模量　　ρ——密度　　μ——泊松比　　而弹性模量与介质的强度之间存在相关性。超声波在混凝土中的传播参数（声时值、声速、波幅、衰减系数等）