1068根钻孔桩是使用TIP(热电缆)还是CSL(跨孔超声法)保驾护航?美国中部能源公司如是说…
发布时间:2016-02-02


大直径钻孔灌注桩施工技术在我国桩基施工中被广泛的应用,它在施工的过程中比起其他的地基施工有着诸多的优势,如造价低、节省钢材,承载力可高达40000kN,而施工质量的好坏对桩的承载力影响很大。在施工过程中,灌注成桩是施工的关键。桩的质量问题主要表现为断桩、夹泥、蜂窝、少灌等,故选择好混凝土材料及性能参数、辅助设备、施工工艺就尤为重要。

 

美国中部能源公司战略性项目大直径钻孔灌注桩检测方案
 

美国中部能源公司(简称MEC)的MVP-3(MVP:多重功能项目,是经过战略性策划的大项目)及MVP-4项目将对4个变电站进行升级,升级现有的161kV输电线路,并新建一条横穿爱荷华州的345kV输电线路。所有这些项目加起来,总长约307km。按照工程进度规划,这些项目将施工1068根钻孔桩,作为输电线塔的基础。
 

存在的问题

MVP-3和MVP-4项目最初的质量控制方案是使用跨孔超声(CSL)法进行检测,辅以低应变检测。

CSL检测是利用超声波原理来评价混凝土的质量,发射探头发射声波,穿过混凝土到达接收探头,探头沿预先埋入桩身的声测管移动,声测管与桩身轴线平行。低应变法则是通过手锤敲击,产生的应力波的反射波的特征,来判断桩身完整性。

此方案在实施过程中存在几个缺陷:一是CSL无法评价钢筋笼外部的混凝土质量。二是有些情况下,低应变能测的深度有一定限制。且在项目实施过程中,CSL检测曾经有过误判缺陷的情况,导致项目上每根桩多花了5000到1万美元的取芯费用。
 

TIP质量控制方案

 

方案设计

 

组成设备


控制方案

 

 

 

方案特点
 

  • 检测分析周期短:

TIP热电缆检测模式在混凝土浇筑后即可开始检测,24到72小时即可完成检测(而CSL及低应变检测需要在成桩后至少7天)

  • 评价全面,通过对温度场的分析,我们可以:

  • 对可能存在的缺陷进行评价

  • 对钢筋笼在桩身中的位置进行分析

  • 可以详细计算钢筋笼外混凝土的厚度(需提供准确的混凝土浇筑记录)

  • 实际操作中没有桩长限制

  • 检测可靠:避免因误报缺陷而产生的额外检测费用



TIP Reporter 软件显示



 

项目实施

第一阶段:86个沿线设施基础工程(GRL的伊利诺斯办事处承担TIP测试工作)

桩参数:桩径1.5到2.1m,桩长约10m。

方案实施:采用TIP热电缆模式,预先在钢筋笼上绑扎特制的电缆,电缆上每隔300mm安装有一个热传感器。这些传感器会在混凝土凝固过程中记录水泥的温度,通过对温度场的分析我们可以对可能存在的缺陷进行评价,还可对钢筋笼在桩身中的位置进行分析。
 

  

第二阶段:业主指定GRL来对5个重要的端部工程桩进行TIP测试

桩参数:桩径3.4m,桩长22.9m。(这些桩是作为端部电塔的基础的,相比于沿线设施要更大一些,所承受的水平荷载也要大得多。)

方案实施: TIP检测的结果及相应的CSL和PIT检测结果会提交给负责记录的工程师进行比较,以决定是否用TIP代替CSL对剩余的关键结构基础桩进行检测。同时,这一比较也能突显TIP检测的成功这一事实。

 

直径3m的钢筋笼,用于承载力要求高的结构基础

 

第三阶段:取代CSL,检测全部79个基础设施

在成功测试了5个关键设施基础之后,EC能源公司决定将原计划采用CSL进行检测的79个设施全部改为TIP检测。目前,GRL正对该工程的170个设施基础进行TIP检测。
 

用户反馈

“鉴于这些项目的规模以及工期挑战,TIP在基础建设过程中体现了不可估量的价值。由于使用了TIP检测,我们的施工工期更容易控制,而且,我们不再需要进行CSL等其他无损检测。在将来的输电线路的建设项目中,EC能源公司会将TIP列为我们首选的完整性检测手段!”—— EC能源公司Neil Russo

本项目相关技术人员:

Danny Belardo、Travis Coleman——GRL公司工程师

Neil Russo——EC能源服务公司
 

欧美大地与美国PDI和GRL公司有着密切的合作关系,在检测技术、专家培养、技术评估等方面有着多年的交流合作经验。欧美大地联合PDI和GRL以最新的基桩测试技术和丰富的检测经验,帮助客户解决施工过程中的质量控制难题。

 

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