【摘要】樁基礎(chǔ)是現(xiàn)代建筑工程中最常用的基礎(chǔ)形式之一，但基樁由于其施工環(huán)境及工藝的特殊性，其成樁質(zhì)量往往受到各種因素的巨大影響?；鶚兜蛻?yīng)變法作為建筑工程樁基檢測的重要方法之一，被廣泛應(yīng)用于普查基樁樁身結(jié)構(gòu)完整性，在工程質(zhì)量監(jiān)督管理中具有非常重要的作用。本文以廣東省肇慶市某地近年的樁基工程為例，簡述基樁低應(yīng)變法檢測在工程質(zhì)量監(jiān)督管理中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】基樁；低應(yīng)變法；建筑質(zhì)量管理

1.簡析基樁低應(yīng)變法

基樁是建筑工程樁基礎(chǔ)的基本組成單元，也是樁基礎(chǔ)的核心要素。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各式社會建筑越來越趨向于采用樁基礎(chǔ)作為工程的主要承重方式。于是在工程質(zhì)量監(jiān)督管理中，如何有效地大面積地對基樁質(zhì)量進(jìn)行檢測評估，越顯重要突出。

目前基樁的質(zhì)量檢測主要包括樁的承載力以及樁身結(jié)構(gòu)完整性兩個方面。常用的樁基質(zhì)量檢測方法主要有靜載法、高應(yīng)變法、低應(yīng)變法、聲波透射法、鉆芯法五種。而低應(yīng)變法是目前在檢測樁身結(jié)構(gòu)完整性方面，使用最廣泛，操作最簡便，普查實用性最強(qiáng)的檢測手段。

基樁低應(yīng)變法是指采用低能量瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)激振方式在樁頂激振，實測樁頂部的速度時程曲線或速度導(dǎo)納曲線，通過波動理論分析或頻域分析，對樁身結(jié)構(gòu)完整性進(jìn)行判定的檢測方法。它的基本原理是通過在樁頂施加激振信號產(chǎn)生應(yīng)力波，該應(yīng)力波沿樁身傳播過程中，遇到不連續(xù)界面，如灌注樁中的蜂窩、夾泥、斷裂、孔洞，或者預(yù)制管樁中的接縫、斷裂等缺陷，將產(chǎn)生反射波，通過檢測和分析反射波時、幅值和波形特征，就能判斷樁的樁身結(jié)構(gòu)完整性。

2.在工程質(zhì)量監(jiān)督管理中常發(fā)現(xiàn)的工程基樁質(zhì)量問題

作為建筑工程中最重要的隱蔽工程，基樁工程的質(zhì)量一直是建筑工程質(zhì)量監(jiān)督管理中的重要關(guān)注點。基樁的質(zhì)量問題，通常產(chǎn)生于勘察、設(shè)計、施工，或者基樁施工完畢后的環(huán)境變異等原因。工程地質(zhì)勘察報告提供的地質(zhì)性質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、設(shè)計參數(shù)或者方案不科學(xué)不恰當(dāng)都有可能引起樁基礎(chǔ)的質(zhì)量隱患。但施工質(zhì)量問題一直都是基樁質(zhì)量問題產(chǎn)生的最主要原因。施工人員素質(zhì)、施工方法、施工質(zhì)量控制手段、材料質(zhì)量等，都有可能直接導(dǎo)致基樁質(zhì)量問題。

在目前建筑工程質(zhì)量監(jiān)督管理中，基樁常見的質(zhì)量問題大致可分為兩類。首先是預(yù)制管樁類，這類樁一般問題有樁身裂縫、接樁不牢等。其次是灌注樁類，這類樁一般問題有縮徑、夾泥、斷樁、離析、樁底沉渣等。而基樁低應(yīng)變法作為檢測樁身結(jié)構(gòu)完整性的針對性試驗方法，對很多問題都有很好的檢測效果。

3.工程質(zhì)量監(jiān)督管理中，低應(yīng)變法在發(fā)現(xiàn)基樁質(zhì)量問題方面的應(yīng)用

我市的基樁低應(yīng)變檢測工作，具體主要依據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106-2003和廣東省標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)檢測規(guī)范》DBJ15-60-2008的相關(guān)規(guī)定及指引執(zhí)行。以下是一些在我市基樁低應(yīng)變法實際檢測過程中采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)，借此簡述該方法在工程質(zhì)量監(jiān)督管理中的應(yīng)用。

3.1 案例1：某商業(yè)小區(qū)靜力壓入式預(yù)制管樁檢測數(shù)據(jù)（圖1）

圖1

數(shù)據(jù)簡析：該小區(qū)采用靜力壓入式預(yù)制預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)，管樁直徑為500mm，以強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層為樁端持力層。根據(jù)施工記錄，該樁實際樁長為12.5m。通過該樁的低應(yīng)變檢測數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，在樁身約3.4米位置發(fā)現(xiàn)一明顯異常信號，并且在信號后部清晰伴隨出現(xiàn)該部位的二次反射信號，同時樁底反射信號已經(jīng)無法辨別。由此可以推定在該樁樁身約3.4米處應(yīng)有明顯缺陷，并且推算該缺陷將可能對該樁的樁身承載力產(chǎn)生明顯影響。于是根據(jù)規(guī)范要求，該樁被判為Ⅲ類樁。后來施工方開挖驗證，發(fā)現(xiàn)該樁樁身在樁頭以下約3.3m處，出現(xiàn)明顯水平裂縫，估計為開挖樁頭時，被工程開挖機(jī)械意外碰撞該樁頭，導(dǎo)致該樁身在淺部出現(xiàn)開裂。后來經(jīng)設(shè)計、施工等單位協(xié)商，采取相對應(yīng)的補(bǔ)救措施，解除安全隱患。

3.2 案例2：某工業(yè)區(qū)車間廠房打入式預(yù)制管樁檢測數(shù)據(jù)（圖2）

圖2

數(shù)據(jù)簡析：該廠房采用打入式預(yù)制管樁基礎(chǔ)，管樁直徑為400mm，以強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層為樁端持力層。根據(jù)施工記錄顯示，該樁實際樁長為18.0m。通過該樁的低應(yīng)變檢測數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，在樁身約8.0m位置發(fā)現(xiàn)一明顯異常信號。并且后部伴隨出現(xiàn)多次反射，樁底信號無法辨別。通過施工方提供的成樁信息發(fā)現(xiàn)，在該樁樁身8.0m處，剛好是該樁上下部接樁的接頭部位，由此推定該反射信號產(chǎn)生原因是該樁上下部接樁有缺陷。據(jù)實際了解，目前我市建筑工程預(yù)制管樁基礎(chǔ)的接樁，普遍采用焊接工藝，較少采用機(jī)械連接。焊接接樁對焊工的技術(shù)水平，以及接樁工序都有嚴(yán)格的要求。焊接接樁應(yīng)注意控制上下節(jié)樁的錯位偏差在允許范圍內(nèi)，最好設(shè)置導(dǎo)向箍，端板應(yīng)該清刷干凈，對稱點焊，且焊接層數(shù)不少于2層，內(nèi)外層焊縫接頭錯開、自然焊接冷卻時間應(yīng)大于5min，嚴(yán)禁水冷或未冷即打，這樣才能有效防止出現(xiàn)接樁部位質(zhì)量問題。

3.3 案例3：某住宅樓鉆孔灌注樁檢測數(shù)據(jù)（圖3）

圖3

數(shù)據(jù)簡析：該住宅采用機(jī)鉆孔灌注樁，樁徑為800mm，以強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖層為樁端持力層，根據(jù)施工記錄顯示，該樁樁長為15.5m，設(shè)計砼強(qiáng)度為C25，到低應(yīng)變檢測時為止，該樁成樁混凝土齡期為63天。通過數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)，在樁身約9.1米處出現(xiàn)明顯同向反射，并且在信號后部出現(xiàn)疑似該處異常信號的二次反射信號，樁底反射無法辨析。由此推定該處樁身結(jié)構(gòu)應(yīng)有明顯缺陷，并且推算該缺陷將可能對該樁的樁身承載力產(chǎn)生明顯影響，故該樁被判為Ⅲ類樁。通過核查，該工程地質(zhì)情況復(fù)雜，在地表以下約-7m至-10m，有不均勻的淤泥層，流動性強(qiáng)，表現(xiàn)較不穩(wěn)定。故在樁身混凝土灌注過程中，在該層位深度更難掌控成樁質(zhì)量，容易出現(xiàn)坍孔、縮徑等質(zhì)量問題。后來經(jīng)過設(shè)計等部門協(xié)商，決定在該樁兩側(cè)進(jìn)行補(bǔ)樁，以保障承載力達(dá)到設(shè)計要求。

3.4 案例4：某機(jī)關(guān)功能樓鉆孔灌注樁檢測數(shù)據(jù)（圖4）

圖4

數(shù)據(jù)簡析：該功能樓采用機(jī)鉆孔灌注樁，樁徑為900mm，以中風(fēng)化泥巖層為樁端持力層，施工記錄顯示有效樁長為9.0m，設(shè)計砼強(qiáng)度為C25，設(shè)計樁端嵌入中風(fēng)化泥巖1.0m，到低應(yīng)變檢測時為止，該樁成樁混凝土齡期為45天。通過信號數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)該樁樁身并沒有發(fā)現(xiàn)明顯異常位置，但是在樁底部位，出現(xiàn)明顯的同向反射，由于該樁為嵌巖樁，該信號說明該樁可能嵌巖效果并不理想，不能滿足設(shè)計及規(guī)范要求，故判為Ⅲ類樁。后經(jīng)過進(jìn)一步使用抽芯法檢測驗證，發(fā)現(xiàn)該樁在樁底存在較厚的沉渣，使樁端未能有效嵌入持力層。

4.基樁低應(yīng)變法檢測的局限性

以上只是通過在實際檢測過程中發(fā)現(xiàn)的典型案例，簡單闡述基樁低應(yīng)變法檢測在工程質(zhì)量監(jiān)督管理中的應(yīng)用。在這種質(zhì)量管理過程中，低應(yīng)變法是一種非常有效和便捷的手段。但是基樁低應(yīng)變法也有其本身的局限性。首先，對于樁身缺陷數(shù)量較多的的基樁，低應(yīng)變信號因為經(jīng)過這些缺陷位置的多次反射和透射，往往在曲線上表現(xiàn)出來將會非常復(fù)雜，所以這時一般除了淺部或者較嚴(yán)重的缺陷能被發(fā)現(xiàn)，其他缺陷很可能無法辨析。其次低應(yīng)變只能對樁身質(zhì)量進(jìn)行定性分析，而不能進(jìn)行定量分析，這是該檢測方法自身的檢測原理決定的，所以很多缺陷如果需要進(jìn)一步明確，則需要采用進(jìn)一步的檢測手段進(jìn)行驗證。第三，由于檢測原理的原因，基樁低應(yīng)變法本身就對一些基樁樁身的質(zhì)量缺陷種類無法準(zhǔn)確分析。比如樁身的縱向裂縫，樁底沉渣的厚度，樁徑漸變，樁身混凝土強(qiáng)度等都是無法在信號上明確表現(xiàn)出來。

5.結(jié)束語

基樁低應(yīng)變法檢測在工程質(zhì)量監(jiān)督管理過程中得到如此廣泛的認(rèn)同，發(fā)揮無可替代的作用，主要是該檢測方法簡單、高效、可靠性強(qiáng)，但同時，也不得不看到低應(yīng)變法本身的局限性。只有科學(xué)地使用基樁低應(yīng)變法，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鰯?shù)據(jù)，辯證地看待檢測結(jié)果，才能夠更好更全面地發(fā)揮基樁低應(yīng)變法在工程質(zhì)量監(jiān)督管理中的作用，才能夠更有利于低應(yīng)變法檢測技術(shù)的良性發(fā)展。

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