摘要：樁基檢測工作是整個樁基工程中不可缺少的環(huán)節(jié)，只有提高樁基檢測工作的質(zhì)量和檢測評定結(jié)果的可靠性，才能真正地確保樁基工程的質(zhì)量與安全如何快速準確地檢驗工程樁的質(zhì)量，以滿足日益增長的樁基工程的需要是目前土木工程界十分關(guān)心的問題，也是長期以來國內(nèi)外許多學(xué)者研究人員和工程技術(shù)人員從事的一個研究課題。本文結(jié)合工程實例對低應(yīng)變檢測技術(shù)在鉆孔灌注樁檢測中的應(yīng)用進行了探討。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；低應(yīng)變反射波法 ；檢測

1 、孔灌注樁檢測技術(shù)

樁基礎(chǔ)是歷史悠久， 應(yīng)用最為廣泛的一種基礎(chǔ)形式。鉆孔灌注樁由于其施工工藝成熟、承載力高、適用范圍廣已被廣泛應(yīng)用于高層建筑、橋梁、碼頭等工程的樁基礎(chǔ)形式。但是， 由于鉆孔灌注樁是一項隱蔽工程， 較多的建設(shè)單位關(guān)心其工程施工質(zhì)量。但實踐表明， 仍有5%～ 20%的鉆孔灌注樁存在不同程度的質(zhì)量問題。加強施工階段樁基檢測，可以有效地避免質(zhì)量事故發(fā)生， 并及時采取補救措施， 減少經(jīng)濟損失。

樁基檢測技術(shù)有多種方法， 如彈性波法、超聲波法、抽芯試驗法等。彈性波法根據(jù)錘擊程度分為高應(yīng)變檢測法和低應(yīng)變檢測法， 二者以樁基是否產(chǎn)生位移及位移趨勢為界限。表1給出了這些檢測方法的檢測內(nèi)容及特點。其中， 低應(yīng)變檢測方法以其操作方便快速， 準備工作少， 作業(yè)面小， 費用低等優(yōu)點被廣大檢測部門所采用。

2 低應(yīng)變檢測原理

低應(yīng)變檢測基本原理是用較小的力錘敲擊樁頂給樁一定的能量， 使樁中產(chǎn)生應(yīng)力波， 檢測和分析應(yīng)力波在樁中的傳播歷程， 便可以分析出樁基的完整性。彈性波在傳播過程中遇到彈性介質(zhì)突然發(fā)生變化的界面， 將會產(chǎn)生反射和透射， 根據(jù)波的反射時間和樁體中的波速就可以估算出樁長或缺陷的位置。

3、低應(yīng)變檢測條件

（1）低應(yīng)變檢測是建立在一維桿波動理論基礎(chǔ)上， 即桿的長度遠大于桿的直徑。根據(jù)國內(nèi)外低應(yīng)變檢測儀器（如美國PDI公司PITCollector）， 大致存在相同的使用條件， 即樁長大于10倍樁徑。

（2）低應(yīng)變是因錘擊能量較低， 不足以引起樁體發(fā)生位移或位移趨勢而得名， 對于較長的樁基， 錘擊能量沿樁身傳播由于周圍土的摩阻力等外界因素影響而降低。不同的檢測儀器有不同樁長條件限制， 一般為樁長小于30倍樁徑。

對于較大直徑的短粗樁或較長的樁， 宜采用超聲波法、高應(yīng)變法或抽芯試驗方法進行檢測， 建議不采用低應(yīng)變檢測， 以免做出錯誤的結(jié)論。

4、實例運用

4.1概況

梅州基坑工程地下室4層，基坑深約20m，三個塔吊基礎(chǔ)都采用高承臺鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，承臺下設(shè)置四根鉆孔灌注樁，塔吊基礎(chǔ)在地下室一層位置，距離基坑底約15m，低應(yīng)變現(xiàn)場檢測時，鉆孔灌注樁已施工完畢且達到了齡期，塔吊基礎(chǔ)下部樁周土尚未挖除。

工程場地地質(zhì)條件較好，上部2～3米為素填土，部分地段分布有1～2米的粗砂，泥巖殘積土厚度約1～2米，下部基巖為泥巖和泥質(zhì)粉砂巖，塔吊基礎(chǔ)頂部位于第一層地下室位置，上部填土和砂層已基本挖除。

4.2變檢測結(jié)果分析

本工程塔吊基礎(chǔ)采用低應(yīng)變動測法檢測， 其中2-1號鉆孔灌注樁檢測信號出現(xiàn)明顯的同相反射，該樁樁徑800mm，樁長25m，設(shè)計砼強度等級C30，設(shè)計樁端持力層為微風(fēng)化泥巖。圖1為其低應(yīng)變檢測時域曲線，由于樁長較長，無樁底反射信號，參照同工地完整樁確定波速為3800m/s，曲線中約4.8m呈現(xiàn)明顯的同相反射，初步判定此處存在明顯缺陷。

4.3開挖驗證

低應(yīng)變檢測結(jié)束后，隨著基坑開挖的進行，作為塔吊基礎(chǔ)的鉆孔灌注樁上部樁周土也被挖除，鉆孔灌注樁樁身露出地面，現(xiàn)場照片如下圖：

圖2可以看出灌注樁上部樁徑較大，下部出現(xiàn)縮頸，根據(jù)圖3現(xiàn)場測量，樁徑最小處為805mm，與設(shè)計樁徑相當。低應(yīng)變檢測信號出現(xiàn)同向反射的原因不難分析，根據(jù)地質(zhì)資料，本工程場地該樁附近地面以下土層依次為：2m厚的填土和3m多厚的淤泥，下部為可塑的粉質(zhì)粘土，可見施工單位在成孔澆筑混凝土過程中，上部5m出現(xiàn)了塌孔和擴徑的情況，使得上部5m樁徑大于設(shè)計樁徑，5m以下恢復(fù)正常，造成了樁身5m左右出現(xiàn)“縮頸”的假象。

4.4透射法綜合判定

雖然該樁縮頸處的樁徑滿足設(shè)計要求，但為了安全起見，還需對樁身質(zhì)量進行檢測，根據(jù)規(guī)范要求應(yīng)進行抽芯檢測，我方建議先應(yīng)用聲波透射法對樁身混凝土質(zhì)量進行初判，如果樁身混凝土質(zhì)量存在問題再進行抽芯驗證。

聲波透射法的原理是：由超聲脈沖發(fā)射源在砼內(nèi)激發(fā)高頻彈性脈沖波，并用高精度的接收系統(tǒng)記錄該脈沖波在砼內(nèi)傳播過程中表現(xiàn)的波動特征；當砼內(nèi)存在不連續(xù)或破損界面時，缺陷面形成波阻抗界面，波到達該界面時，產(chǎn)生波的透射和反射，使接收到的透射能量明顯降低；當砼內(nèi)存在松散、蜂窩、孔洞等嚴重缺陷時，將產(chǎn)生波的散射和繞射；根據(jù)波的初至到達時間和波的能量衰減特征、頻率變化及波形畸變程度等特性，可以獲得測區(qū)范圍內(nèi)砼的密實度參數(shù)。測試記錄不同側(cè)面、不同高度上的超聲波動特征，經(jīng)過處理分析就能判別測區(qū)內(nèi)砼的參考強度和內(nèi)部存在缺陷的性質(zhì)、大小及空間位置。

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，在該樁縮頸位置附近，樁身對稱位置打磨6組測試點，以便安裝傳感器，打磨點位置如圖4所示。根據(jù)檢測結(jié)果，實測混凝土波速值為3700～3900 m/s，與C30實驗室試塊波速相當，可以初步判斷，縮頸處混凝土質(zhì)量合格。 圖4

5、 結(jié)束語

鉆孔灌注樁樁身質(zhì)量檢測過程中，樁身質(zhì)量的檢測結(jié)果應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和施工情況綜合判定，當一種檢測手段無法全面反映樁身質(zhì)量時，可采用開挖、抽芯、聲波透射法等手段進行綜合判定，選擇經(jīng)濟、快速、準確的方法，給出科學(xué)、合理的判斷結(jié)果。