莊耿飛
摘 要:建筑工程地基基樁檢測方法主要包括了靜載檢測、動載檢測以及預估技術(shù)等諸多檢測內(nèi)容,其本身所涉及的領(lǐng)域比較多,所以,地基基樁檢測學科屬于綜合性學科,基樁檢測技術(shù)隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展正在不斷的轉(zhuǎn)變,逐漸的發(fā)展為新型的樁型。
關(guān)鍵詞:建筑工程;地基基樁;檢測方法
1基本概念
基樁工程一般按勘察、設計、施工、驗收4個階段進行,人們常把基樁工程中的單樁稱為基樁,基樁試驗和檢測工作多數(shù)情況分別放在設計和驗收兩個階段,即施工前和施工后,大多數(shù)基樁工程的試驗和檢測工作在這兩個階段展開。但對樁數(shù)較多、施工周期較長的大型基樁工程,驗收檢測可以在施工過程中穿插進行。該做法有三方面優(yōu)勢:一是做細過程控制,二是可以提早發(fā)現(xiàn)問題,便于及時采取糾正措施或補救,三是可以為工程節(jié)省工期。因此,在現(xiàn)行規(guī)范中得到大力提倡的。基樁試驗檢測,主要針對基樁完整性和基樁承載力,設計階段主要是承載力試驗,驗收階段則是基樁完整性和承載力的抽樣檢測,現(xiàn)行規(guī)范提供了幾種成熟的檢測方法,但各種檢測方法都有其優(yōu)越性和局限性,故提倡合理選擇搭配,目的是提高檢測結(jié)果的可靠性和檢測工作的可操作性。
2基樁檢測方法
基樁檢測主要是對單樁承載力和樁身的完整性進行檢測,主要有動力和靜力檢測兩種方法:動力檢測法主要有聲波透射法、低應變反射波法、高應變動力試驗法,靜力檢測法主要有鉆孔取芯法、靜載試驗法,此外還有預埋管抽芯法、孔內(nèi)攝像檢測等。
2.1聲波透射法。該方法是在灌注樁混凝土前預埋好聲測管。測量時,聲測管內(nèi)先注滿水并把超聲波探頭放入管底,然后以一定速度提升超聲波探頭。當樁灌注混凝土有缺陷時,接收器接收到的發(fā)射器的聲波信號會出現(xiàn)畸變,這樣就能判斷樁混凝土缺陷位置、大小和性質(zhì)。該方法能有效檢測樁身混凝土的完整性,并能發(fā)現(xiàn)樁缺陷出現(xiàn)的位置;但該方法操作難度大、費用高,不能定量判斷樁身缺陷。
2.2低應變反射波法。該方法是利用樁身內(nèi)傳播的彈性波遇到波阻抗變化明顯的斷面時有發(fā)射波產(chǎn)生這一原理,對反射波進行接收和放大,依據(jù)反射時間、樁長和波速的關(guān)系,對樁身缺陷位置進行判定。該方法費用低、操作簡便,準確度好;但該方法不能定量判斷樁身缺陷,檢測結(jié)果受振源能量、頻率和能量、樁端及樁周土的性質(zhì)等影響大,樁應滿足截面恒定、材料均勻要求。
2.3鉆心取樣法。該方法是直接對樁身鉆孔獲得樁身芯樣,通過對樁身芯樣的觀察和進行芯樣抗壓試驗,判定樁底沉渣厚度、樁身完整性、樁長、樁身混凝土的強度等是否滿足規(guī)定要求。該方法能準確判定離析、夾泥及斷樁的準確位置;但操作復雜、時間長、費用高,不能檢測縮徑缺陷。
2.4靜載試驗法。單樁承載力檢測多采用該方法。該方法依據(jù)設計方案,通過對樁頂進行加壓得到樁的荷載—沉降曲線。該方法準確性好,測試簡單;但該方法只能小比例抽樣檢測,測試人力、物資消耗大、時間長、費用高,對檢測樁有一定的損壞。
2.5預埋管抽芯法。樁端巖土性狀、樁底沉渣厚度可以采用該方法檢測。該方法是在澆筑基樁混凝土前,沿樁中線預埋內(nèi)徑大于取芯鉆頭的空心管,空心管底部密封,高于樁底部50~100cm;混凝土強度滿足要求后,在空心管內(nèi)放入鉆具鉆入持力層深度。該方法費用低,操作簡單,能利用預埋管準確掌握基樁深度。
2.6孔內(nèi)攝像檢測。該方法適用于檢測預應力管樁樁身完整性。通過在平行樁身的豎向孔內(nèi)用分辨率、清晰度、精度高的攝像頭進行拍攝,結(jié)合現(xiàn)場觀察,對樁身缺陷的大小、形式和位置進行檢測。該方法適用于各種場地、地質(zhì)條件和樁長,能準確對樁身缺陷進行檢測。但該方法只能檢測樁的內(nèi)壁情況,對斜樁而言攝像頭移動困難,孔內(nèi)水渾濁或距離遠時,圖像會不清晰,檢測數(shù)據(jù)會失真。
3建筑地基基樁檢測技術(shù)的應用要點
3.1靜載檢測技術(shù)的應用要點
3.1.1樁間距設置
工作人員在利用錨樁反力梁方法來實現(xiàn)靜載檢測的過程中,必須將試樁與錨樁以及基準樁之間的間距設置作為工作重點,應明確規(guī)定間距,以便確保靜載檢測要求能夠滿足實際狀況,以確保檢測結(jié)果的可靠性。通常情況下,工程樁都被作為測試樁與錨樁,其間距并不能達到相關(guān)要求,同時也并不符合試樁、錨樁以及基準樁之間的間距設置要求,也就無法保證檢測結(jié)果的可靠性,更無法為建筑工程整體質(zhì)量與安全性能的達標奠定良好基礎(chǔ)。因此,在將工程樁作為檢測試樁時,工作人員應確保其能夠達到業(yè)主需求,并對檢測成本進行有效控制。
3.1.2基準梁設置
工作人員還應將型鋼作為基準梁設置的主要材料,并選用粗鋼筋來作為基準梁兩側(cè)的基準樁,并對基準梁與基準樁之間進行必要的固定與銜接處理,以便能夠針對試樁的位移進行更加方便的記錄,并簡化位移傳感器的安裝操作。這樣一來,才能夠確保在環(huán)境溫度發(fā)生變化時,能夠?qū)崿F(xiàn)對測量誤差的有效控制。但是,當前的部分工作人員在進行基樁靜載檢測時,都忽視了對基準梁與基準樁的固定,而是直接進行連接操作。進而導致一旦發(fā)生穩(wěn)定環(huán)境變化的情況,檢測結(jié)果的誤差往往無法得到有效控制,而這種較大的誤差就會影響工作人員對基樁承載能力判斷的準確性。
3.1.3荷載架設置
荷載架作為一種能夠影響基樁檢測安全性與準確性的重要裝置,主要是為提供基樁靜載檢測工作提供反力。因此,工作人員在設置荷載架時,應對其剛度進行有效控制,確保其剛度能夠達到相關(guān)標準,進而確保檢測工作的安全性與檢測結(jié)果的可靠性。
3.2動載檢測技術(shù)應用要點
3.2.1高應變動力檢測
高應變動力檢測理論主要是通過對波形曲線進行采集,其中,曲線前面部分重合的同時,其對應峰值也具有一定的比例關(guān)系,最終兩條曲線都會歸為零。但是,在實際應用中得出的基樁檢測報告中的曲線與理論之間往往存在一定差異,在曲線的前部并不會重合,且其峰值也并不以比例的關(guān)系進行展示。因此,這就說明波形曲線并不能夠達到相關(guān)要求,其所得信號的準確性也無法保證。而導致這一問題的原因主要在于基樁檢測工作人員對相關(guān)知識的掌握并不充分,或傳感器的安裝并不正確,或工作人員過度依賴儀器設備等。因此,工作人員在進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集工作時,往往會借助計算機的幫助,雖然在一定程度上提高了數(shù)據(jù)采集的效率,但是計算機并不能對其所采集的數(shù)據(jù)進行有效識別,因此,工作人員應自己來對采集數(shù)據(jù)進行識別,以達到過濾掉錯誤信號的目的,以便為檢測提供準確數(shù)據(jù),同時還應重視對波形曲線的科學分析,以便保證檢測結(jié)果的準確性。
3.2.2低應變動力檢測
通常情況下,工作人員在應用反射波法時,都是將其假定為一維彈性桿件,并通過對其豎向激振來使其不同位置產(chǎn)生對應的反射波,并以此為依據(jù)讓工作人員對基樁進行完整性的檢測判斷。而反射波檢測方法存在一定不足,比如基樁加泥相較于普通的基樁,其承載力更小。而一旦基樁存在問題就會在承載能力方面與普通基樁產(chǎn)生較大差異,特別是樁身縮徑與樁身擴徑方面存在的差異較大。而導致這一問題的原因主要在于工作人員沒有全面掌握反射波法的檢測原理,其應力波曲線中往往會受到雜波的影響,而這種問題一旦不能受到工作人員的重視,被進行有效處理,就無法保證檢測結(jié)果的準確性,也無法對基樁質(zhì)量與性能進行可靠判斷。
3.3預估技術(shù)應用要點
不同的預估技術(shù)在實際應用中都有其具體適用范圍,但是,工作人員必須重視對樣本數(shù)量的控制,確保其足夠多,且應確保全面掌握基樁荷載傳遞原理以及相關(guān)操作技能等,以確保通過對預估技術(shù)的充分應用來確?;鶚稒z測結(jié)果的準確性。
結(jié)束語
隨著建筑工程在城市中的不斷增加,施工單位應加強對工程質(zhì)量的控制。這就需要施工單位應全面掌握各種施工技術(shù),以確保地基基樁工程的質(zhì)量與安全性能能夠滿足相關(guān)要求,并分析地基基樁檢測技術(shù)的適用范圍及其優(yōu)勢之所在,并掌握在建筑工程中的應用要點。
參考文獻
[1]吳永峰.淺談建筑工程樁基檢測[J].建筑與裝飾.
[2]姜蓮玉,席俊.低應變法現(xiàn)場檢測基樁完整性的問題與對策[J].山西建筑,2017,34(19):100-101.
(作者單位:海南方圓建設工程檢測有限公司)