陳晨
摘 要:目前,我國的建筑工程已經(jīng)廣泛應(yīng)用應(yīng)用到了樁基工程,合理的樁基測試技術(shù)的應(yīng)用對于保證樁基工程的質(zhì)量有著重要的意義。本文對建筑工程中的樁基檢測的重要性以及樁基檢測的方法與技術(shù)都進(jìn)行了分析和探究,希望這些分析可以對我國的建筑工程事業(yè)起到一定作用和影響。
關(guān)鍵詞:建筑工程;樁基檢測技術(shù);實(shí)踐
不論是由柱與樁基連接的單樁基礎(chǔ)還是由樁和連接樁頂?shù)臉冻信_(tái)所組成的深基礎(chǔ),都被稱為樁基。樁基分為低承臺(tái)樁基和高承臺(tái)樁基,兩者的區(qū)分主要表現(xiàn)在樁身、地面和承臺(tái)之間的關(guān)系,如果樁身全部埋于土中,承臺(tái)底面與土體接觸,就是前者;如果樁身上部露出地面而承臺(tái)底位于地面以上,就是后者。
1.分析樁基檢測的重要性
樁基是一種古老的地基模式。打樁技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)千年的發(fā)展。樁基材料、樁型、樁基施工機(jī)械和施工方法都有了很大的發(fā)展,現(xiàn)代化的基礎(chǔ)工程體系也逐步成型。在一些情況中,樁基技術(shù)可以大大減少施工現(xiàn)場的工作量和材料消耗。
早在新石器時(shí)代,7000-8000年前,人們就在湖泊和沼澤中種植木樁,以建造定居點(diǎn),以防止野獸的入侵。這種住宅被稱為湖上住宅。我國最早的樁基發(fā)現(xiàn)于浙江的河姆渡原始社會(huì)遺址。宋朝的時(shí)候,樁基技術(shù)相對來說已經(jīng)比較成熟了。在明清時(shí)期,樁基技術(shù)更加完美,例如,清代《工部工程做法》就為樁基的材料選擇、布局和施工方法等多個(gè)方面提供了理論依據(jù)。古代保存至今的中國采用樁基技術(shù)的古建筑有上海市龍華鎮(zhèn)的龍華塔(建于北宋太平興國二年,977年)和山西太原市晉祠圣母殿(建于北宋天圣年間,1023~1031年),這些都是我國輝煌建筑史的證明,也是樁基技術(shù)重要性的證明。
中國在上世紀(jì)70年代曾發(fā)生了幾次大地震。就以唐山大地震為例,在這場地震中,采用樁基的建筑物幾乎都只受到了輕微的傷害,而那些未采用樁基技術(shù)的建筑傷害就比較大。這個(gè)例子說明就算是地震的作用,樁基的穩(wěn)定性也是足夠的,它受到大力壓迫后的變形也很小,樁基技術(shù)是解決地震帶地震后就液化、軟弱地基和地基抗震問題的一種有效手段。
樁基種類雜多性、各路施工隊(duì)施工工藝的差異性、地層變化的復(fù)雜性,都是施工過程中樁身可能會(huì)出現(xiàn)縮徑,擴(kuò)徑,夾泥,離析,斷樁現(xiàn)象的原因,不僅是先天因素,后天人為的機(jī)械開挖,碰撞同樣會(huì)引起淺部樁身缺陷。出現(xiàn)樁身缺陷的情況極有可能改變基樁的正常工作狀態(tài),基礎(chǔ)就會(huì)因此產(chǎn)生非明面上的危險(xiǎn)。所以我們必須通過對樁身的檢驗(yàn)來確保施工安全,這時(shí)就能夠體現(xiàn)出樁基檢測的重要性了。
2.樁基檢測的方法與技術(shù)
2.1樁基檢測的方法
樁基礎(chǔ)樁的數(shù)量和布置應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)和荷載確定。柱下的樁基可以使用一堆或一組樁,并將其排列成多邊形;墻下樁基礎(chǔ)通常是一排排布置,當(dāng)建筑荷載較大,建筑面積較小時(shí),應(yīng)布置成樁。當(dāng)作用于樁基礎(chǔ)上的荷載主要為豎向荷載時(shí),樁為豎向荷載。當(dāng)水平荷載較大時(shí),應(yīng)設(shè)置斜樁以抵抗水平力。
關(guān)于樁基檢測的方法,主要有下面兩種:
①折疊聲波透射法:相關(guān)研究人員在混凝土結(jié)構(gòu)聲學(xué)檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了混凝土灌注樁的聲學(xué)傳播方法。在20世紀(jì)70年代時(shí),混凝土灌注樁的完整性檢測已經(jīng)開始采用聲透射法。
②鉆孔取芯法:20世紀(jì)80年代,這種方法主要用于對鉆孔灌注樁的檢測,也用于技術(shù)條件成熟地區(qū)地下連續(xù)墻施工質(zhì)量的檢測。這種方法是一種具有科學(xué)、直觀、實(shí)用等特點(diǎn)的微損傷或局部損傷檢測方法。
2.2樁基檢測的技術(shù)
①散射成像技術(shù):樁與連接結(jié)構(gòu)的缺陷是波阻抗變化的一部分,當(dāng)外部源被激發(fā)時(shí),該部分其實(shí)就是二次源,會(huì)引發(fā)散射。當(dāng)截面變化越大,那么它的缺陷就越大,散射能量越大,那么散射頻率就越低。散射波的傳播時(shí)間與缺陷的位置有關(guān)系。散射成像技術(shù)根據(jù)探測器記錄的散射波的強(qiáng)度、頻率和傳播時(shí)間來確定缺陷體的位置和大小。散射成像技術(shù)是一種新型的橋梁樁檢測技術(shù),既可用于預(yù)制橋梁樁檢測,也可用于上部結(jié)構(gòu)橋梁樁檢測。
②靜載荷試驗(yàn):隨著樁基在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來越廣泛,樁基靜力試驗(yàn)技術(shù)就得到了發(fā)展。在新中國成立后,樁基靜載試驗(yàn)技術(shù)逐漸發(fā)展起來。傳統(tǒng)的靜載試驗(yàn)采用人工壓縮、人工操作和人工記錄的人工方式進(jìn)行。但在20世紀(jì)80年代以后,跟隨著改革開放的步伐,基本建設(shè)規(guī)模逐年擴(kuò)大,特別是現(xiàn)澆樁在工程中的廣泛應(yīng)用,我國在這方面的技術(shù)發(fā)展也邁進(jìn)了一個(gè)全新的階段。迄今為止,樁基靜力荷載試驗(yàn)作為一種方法,理論上來說是沒什么可以引起爭議的樁基檢測技術(shù)。
③低應(yīng)變處理:在20世紀(jì)80年代,基于波動(dòng)方程的低應(yīng)變方法步入了快速發(fā)展階段,各種低應(yīng)變方法取得了許多有價(jià)值的成果,比如說在基本理論、機(jī)制、儀器研發(fā)、現(xiàn)場測試和信號(hào)處理技術(shù),工程樁和樁模型驗(yàn)證研究,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累等許多方面。
④折疊高應(yīng)變應(yīng)用:我國高應(yīng)變動(dòng)力樁試驗(yàn)方法的研究始于20世紀(jì)80年代中后期,到20世紀(jì)90年代初,我國已經(jīng)有了相關(guān)的軟件和硬件,它們的實(shí)際應(yīng)用效果與國外相當(dāng)。在現(xiàn)澆樁樁基動(dòng)力試驗(yàn)方面,國內(nèi)儀器儀表和軟件即與國際先進(jìn)水平相媲美,又牢牢把握住了我們自己的特色,形成了具有中國特色的折疊高應(yīng)變應(yīng)用方法。
3.結(jié)語
我國在當(dāng)今時(shí)代發(fā)展迅速,努力追趕比我們先發(fā)展了幾百年的西方國家,建筑工程便是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重中之重,我們國家在這方面做得也是非常不錯(cuò)的。現(xiàn)在,我國的各個(gè)角落每天都有新的建筑生成,鐵路、公路、高樓大廈和橋梁等都不斷開工,一座座現(xiàn)代城市拔地而起,但所有宏偉建筑的開始都是最基礎(chǔ)的堅(jiān)實(shí)可靠的樁基。只有在高質(zhì)量的工程樁基的基礎(chǔ)上,工程進(jìn)度才能不斷加快,工程規(guī)模才能不斷擴(kuò)大,堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定的樁基檢測技術(shù)是我國建筑工程的保障。
所以,我們一定要做好樁基檢測工作,不斷提高樁基檢測水平和質(zhì)量,相關(guān)人員不斷鉆研,為我們的建筑未來打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),為我國的百年基業(yè)打下基礎(chǔ)!
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(作者單位:揚(yáng)州市江都區(qū)建筑工程質(zhì)量檢測中心)