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—— 小议学科交叉研究与交流
当今社会,由于专业分工较细,较重要的科技创新便离不开学科交叉。这也意味着,对某个人来说,评价和应用涉及跨学科而又自己不熟悉的观点或成果时,需要格外地慎重才是,拥有否决权的时候尤应如此。
以我熟悉的桩基工程及其检测技术来举一个例子。在实际工程中,钢筋混凝土桩的应用很广泛。但对地下成孔再放钢筋笼、浇混凝土的灌注桩来说,施工单位安放钢筋笼的实际长度检测,在五、六年前尚属一个头痛的问题,以至于有些施工单位在夜间施工时对钢筋笼偷工减料有恃无恐。但到2006-2007年期间,这种局面便开始有所转变。因为知道对钢筋笼长度有效检测技术的重要性和对电、磁场科普知识的了解,当一本国内土工著名期刊来函委托审理检测灌注桩中钢筋笼长度的旁孔电、磁方法时,我便建议编辑部能尽快予以发表。应该说,我国较好地解决桩基工程检测中的这个实际问题,得益于国内多家单位地球物探领域专家们的参与。
然而,地球物探领域的专家可能并不熟悉桩基工程更不用说岩土工程的广阔领域。从主要受力方向角度,桩可分成竖向受荷桩、水平受荷桩;对竖向受压桩,根据桩侧和桩端承受荷载的相对比例,也可以分成摩擦桩、端承桩以及摩擦端承桩、端承摩擦桩。而根据成桩工艺的不同,桩又分为预制桩和灌注桩。对钢筋混凝土桩来说,预制桩的长度有多少,钢筋笼的长度就应该有多少(多节桩的钢筋笼在节头不连续,但节头大多要用电焊连接)。因此,用上述旁孔电磁法检测出的钢筋笼长度,可以当成桩的长度。
但是对灌注桩,根据桩荷载传递的特性,在许多工民建工程中,钢筋笼可以设计成不通长放到孔底(如钢筋笼长度取2/3桩长)。这就意味着,成桩后由旁孔电磁法检测的钢筋笼长度将比桩长小。
灌注桩中的钢筋笼不通长放到桩底,并非下面的素混凝土桩段不重要,一般主要是因为设计计算表明那个深度范围桩身受拉或弯矩已经很小,而可以不配钢筋来承受这种作用。混凝土材料的抗压强度大约是抗拉强度的10倍。这段素混凝土的质量以及实际桩端深度的检测结果,对评估端承摩擦桩、摩擦端承桩和端承桩的竖向抗压承载力和长期沉降性状十分重要。
由于常用低应变反射波法对长桩底端深度的测试准确度有限,桩身若有缺陷时更难;而既有工程桩由于上部结构和桩身同时会产生反射波,用反射波法更难以检测其桩的实际长度。因此,为应对越来越多的旧建筑安全评估和加固的要求,欧美国家的科技人员经过上世纪九十年代的探索,提出旁孔透射波基本解决了这个难题,但测试分析方法尚待理论化,桩长检测结果的精度有待于进一步提高。
旁孔透射波法属于机械振动的范畴,而旁孔电、磁法则依据于电磁学原理,后者对无钢筋笼的素混凝土桩段的检测基本是无效的。然而,一位看似熟悉后者的学者对前者技术却发表了如下的评论(对人名等非观点性文字有删节):
技术上,旁孔透射波法来检测既有建筑物基桩底端深度的方法前,需要在基桩旁钻一深度超过预计桩底的孔,并在孔中放置PVC管。如果是这样,不如利用***、**等人发表并已获得了发明专利的磁测井法(本博注:地球物探领域经常称孔为井)。磁测井法是通过检测基桩中钢筋笼的长度来确定基桩长度,理论依据充分,并且有模型桩试验基础,目前已应用于生产实践。
也许有人会问,有些基桩中钢筋笼不是全笼。如果是这样,那用桩下部素混凝土段作为安全储备岂为更好。
这位学者在高谈阔论的时候,我不知道其脑子里是否还有磁测井法或旁孔磁法是无法判断灌注桩中钢筋笼底端以下有无素混凝土段的基本知识。在这种情况下,对别的学科领域的新技术如此抄手,难免不显得无知和鲁莽。这,是我们在跨学科研究和交流时应该力图避免的。
周末了,当应快乐地轻松两天。走出办公室前,如此涂鸦文字,更为自勉之。
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GMT+8, 2024-11-24 13:28
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