梁高銳

佛山市南海區(qū)建筑工程質(zhì)量檢測(cè)站 廣東佛山

摘要：在當(dāng)前的建筑基礎(chǔ)設(shè)施中，樁基工程被廣泛使用，基樁的質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)建筑工程的質(zhì)量，基樁檢測(cè)是重要的質(zhì)量評(píng)價(jià)手段。本文通過(guò)對(duì)幾種常見(jiàn)的基樁檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行介紹，并通過(guò)實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明如何得到基樁的檢測(cè)數(shù)據(jù)，從而對(duì)基樁的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，以保證建筑工程的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：基樁檢測(cè)；質(zhì)量檢測(cè)；建筑工程

伴隨著經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步和社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的建筑技術(shù)逐步提高，同時(shí)，在城市建設(shè)中，逐漸將樁基礎(chǔ)應(yīng)用到其中。在建筑施工中，樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)、施工和質(zhì)量檢測(cè)對(duì)于建筑物的結(jié)構(gòu)安全具有重要的作用。在建筑的施工、設(shè)計(jì)和檢測(cè)等方面，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，導(dǎo)致工程事故時(shí)有發(fā)生，因此，合理有效地選擇樁基檢測(cè)方法，對(duì)于確保樁基施工質(zhì)量具有重要意義。

1 樁基工程質(zhì)量檢測(cè)的內(nèi)容

在灌注樁的施工中，分為兩個(gè)部分，分別是成孔和成樁，從而可將樁基的檢測(cè)分為對(duì)應(yīng)的成孔質(zhì)量檢測(cè)和成樁質(zhì)量檢測(cè)兩部分。在灌注樁施工中，第一部分是成孔，它主要是在水下和地下完成的，因此對(duì)于質(zhì)量的控制具有較大的難度，如果地質(zhì)條件過(guò)于復(fù)雜或者施工過(guò)程中出現(xiàn)失誤，很可能會(huì)造成縮徑、塌孔、沉渣過(guò)厚和樁孔偏斜等重大問(wèn)題，造成重大事故。而對(duì)于成樁質(zhì)量檢測(cè)，包括對(duì)完整性檢測(cè)和承載力檢測(cè)兩個(gè)大方面。

1.1 成孔質(zhì)量檢測(cè)

在進(jìn)行灌注樁施工時(shí)，成孔質(zhì)量對(duì)于混凝土澆注后的成樁質(zhì)量具有直接的影響，若樁孔的孔徑過(guò)小，會(huì)造成成樁的樁端承載力減少和成樁的側(cè)摩擦阻力減少，并造成下部的側(cè)阻力不能充分發(fā)揮其作用，從而降低了單樁的承載力；此外，樁孔的偏斜對(duì)樁豎向承載能力也會(huì)有一定的影響，最終將基樁承載力的作用削弱；最后，樁底的沉渣過(guò)厚對(duì)于樁長(zhǎng)會(huì)有一定的削減，而對(duì)于端承樁，則會(huì)直接影響到樁端的承載能力。

1.2 樁的完整性檢測(cè)

樁完整性檢測(cè)的目的是發(fā)現(xiàn)某些可能影響單樁承載力的缺陷，確保樁基的耐久性，最終仍是為減少安全隱患、可靠判定工程樁承載力服務(wù)。在成樁質(zhì)量檢測(cè)中完整性和承載力兩項(xiàng)內(nèi)容密不可分，且不能互相替代。

1.3 樁的承載力檢測(cè)

基樁的預(yù)期使用功能要通過(guò)承載力來(lái)實(shí)現(xiàn)，承載力檢測(cè)是成樁質(zhì)量檢測(cè)的最重要部分。對(duì)于樁的承載力，與加荷速率具有緊密的聯(lián)系，在靜載試驗(yàn)中，所施加的荷載速率會(huì)明顯慢于所有的動(dòng)荷載試驗(yàn)，因此，與實(shí)際工程中的加荷速率最為相近，所以，檢測(cè)時(shí)使用靜載試驗(yàn)的結(jié)果與實(shí)際的樁承載能力最為接近，因而，在國(guó)內(nèi)外的樁承載力檢測(cè)中，靜載試驗(yàn)的結(jié)果往往作為最終的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。

2 基樁的檢測(cè)技術(shù)

常用的樁完整性檢測(cè)方法有低應(yīng)變法、高應(yīng)變法、聲波透射法和鉆芯法等。常用的樁承載力檢測(cè)方法有高應(yīng)變法和靜載試驗(yàn)法。

低應(yīng)變法是使用小錘敲擊樁頂，然后通過(guò)粘接在樁頂?shù)膫鞲衅鱽?lái)得到樁中的應(yīng)變波信號(hào)，然后根據(jù)相應(yīng)的理論分析出被檢測(cè)樁土體系的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，然后根據(jù)分析得到的數(shù)據(jù)反推實(shí)際的速度信號(hào)和頻率信號(hào)，從而得到被測(cè)樁的缺陷和所在位置，最終根據(jù)得到的數(shù)據(jù)分析出樁身的完整性類別。

高應(yīng)變法是通過(guò)給樁頂施加較高能量的沖擊脈沖，沖擊脈沖在沿樁身向下傳播的過(guò)程中使樁-土之間產(chǎn)生一定的永久位移，從而自上而下依次激發(fā)樁側(cè)及樁端的巖土阻力，然后通過(guò)粘接在樁頂?shù)膫鞲衅鱽?lái)得到樁中的應(yīng)變波信號(hào)，并測(cè)量和記錄樁頂?shù)恼駝?dòng)速度以及加速度，再根據(jù)相應(yīng)的理論分析對(duì)記錄的結(jié)果進(jìn)行推測(cè)，最終得到基樁的承載力和樁身完整性判斷。

聲波透射法檢測(cè)全面、細(xì)致，結(jié)果準(zhǔn)確，操作簡(jiǎn)便，在樁基完整性檢測(cè)中具有很好的優(yōu)勢(shì)。其基本方法是基樁成孔后，灌注混凝土之前，在樁內(nèi)預(yù)埋一些聲測(cè)管作為聲波脈沖發(fā)射和接收換能器的通道，混凝土灌注若干天后用聲波檢測(cè)儀沿樁的縱軸方向以一定的間距逐點(diǎn)測(cè)量樁身橫截面的聲學(xué)參數(shù)，然后對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和判斷，確定樁身混凝土缺陷的位置、范圍、程度，從而評(píng)定樁身的完整性類別。

鉆芯法是用鉆機(jī)鉆取混凝土灌注樁及其持力層的芯樣，判斷其完整性、芯樣試件強(qiáng)度、底部沉渣厚度及持力層巖土性狀的檢測(cè)方法，具有結(jié)果直觀清晰的特點(diǎn)。

靜載試驗(yàn)是在樁頂部逐級(jí)施加豎向壓力、豎向上拔力或水平推力，觀測(cè)樁頂部隨時(shí)間產(chǎn)生的沉降、上拔位移或水平位移，以確定相應(yīng)的單樁豎向抗壓承載力、單樁豎向抗拔承載力和單樁水平承載力的試驗(yàn)方法。

3 樁基檢測(cè)技術(shù)在工程上的應(yīng)用

某框架結(jié)構(gòu)居民樓，擁有地上的十六層住宅層和地下的一層車庫(kù)，樁基礎(chǔ)采用靜壓預(yù)應(yīng)力管樁，樁徑為500mm。據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告反映，該場(chǎng)地地質(zhì)情況較好，地層分布較均勻，分別是填土層、粉土層、中砂層和強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖層。該工程總樁數(shù)為150根，設(shè)計(jì)單樁承載力特征值為2000KN，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為25m。

3.1 低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)

根據(jù)相關(guān)的規(guī)定，樁檢測(cè)時(shí)宜先進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)，后進(jìn)行承載力檢測(cè)。低應(yīng)變法作為一種快速簡(jiǎn)便的普查方法被廣泛應(yīng)用于樁身完整性檢測(cè)。在本次工程實(shí)踐中，總共對(duì)45根工程樁進(jìn)行了低應(yīng)變動(dòng)力測(cè)試，檢測(cè)結(jié)果為Ⅰ類樁40根，Ⅱ類樁5根。檢測(cè)儀器是由比較先進(jìn)的FDP204PDA型動(dòng)測(cè)分析系統(tǒng)和力棒、加速度傳感器等構(gòu)成。在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要一些相應(yīng)的操作方法進(jìn)行配合才能合理的檢測(cè)出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。檢測(cè)方法是：首先，將一只加速度傳感器放置在樁頂，將錘擊過(guò)程中接收到的加速度信號(hào)傳遞給FDP204PDA型動(dòng)測(cè)分析系統(tǒng)，將其進(jìn)行放大和轉(zhuǎn)換，把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)然后傳給計(jì)算機(jī)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的計(jì)算和模擬，在顯示屏上顯示實(shí)際測(cè)得的波形。在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，每根檢測(cè)樁都應(yīng)布置采集信號(hào)點(diǎn)，同時(shí)每個(gè)采集點(diǎn)采集多個(gè)錘信號(hào)。然后，在時(shí)域內(nèi)對(duì)得到的測(cè)試信號(hào)進(jìn)行處理，通過(guò)時(shí)域的頻域輔助，將應(yīng)力波反射等價(jià)的轉(zhuǎn)換為實(shí)測(cè)速度信號(hào)，同時(shí)對(duì)不同部位的反射信號(hào)進(jìn)行分析，并由此得到每根樁的樁身完整性。

3.2 靜載試驗(yàn)檢測(cè)

在本次工程實(shí)踐中，總共對(duì)4根工程樁（Ⅰ類樁3根，Ⅱ類樁1根）進(jìn)行了單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)。靜載試驗(yàn)加載反力裝置采用壓重平臺(tái)反力裝置，也就是說(shuō)在試驗(yàn)時(shí)先在樁頂放置千斤頂，然后依次將主梁、次梁放置，并將預(yù)制混凝土塊放在次梁上作為配重。檢測(cè)采用快速維持荷載法，最大試驗(yàn)荷載為4000KN（不應(yīng)小于特征值的2倍），分級(jí)荷載為400KN，共分8級(jí)進(jìn)行加荷，第一、二級(jí)取分級(jí)荷載的2倍，以后每級(jí)取分級(jí)荷載。每級(jí)荷載施加后按第5、15、30min測(cè)讀樁頂沉降量，以后每隔15min測(cè)讀一次。當(dāng)樁頂沉降達(dá)到相對(duì)收斂標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，再施加下一級(jí)荷載。通過(guò)對(duì)檢測(cè)的結(jié)果進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，得到4根檢測(cè)樁的極限承載力均為4000KN，符合設(shè)計(jì)的要求。

4 總結(jié)

綜上述所說(shuō)，我們結(jié)合工程實(shí)際運(yùn)用了低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)、靜載試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)對(duì)該住宅樓進(jìn)行基樁的質(zhì)量檢測(cè)，不僅對(duì)檢測(cè)樁的樁身完整性類別作出判斷，而且得到了單樁豎向抗壓極限承載力，對(duì)該樁基工程的質(zhì)量做出科學(xué)的評(píng)價(jià)，保證了建筑工程的質(zhì)量?？傊?，樁基工程質(zhì)量檢測(cè)需要結(jié)合實(shí)際工程，合理選用檢測(cè)方法，以達(dá)到最佳的檢測(cè)效果。

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