王 勇 張慧海 張廣斌 文家沖
(機械工業(yè)勘察設(shè)計研究院有限公司 陜西省西安市 710043)
近年來,中國建筑業(yè)的迅速發(fā)展,人們提出了越來越高的要求在對建筑施工質(zhì)量方面。建設(shè)工程質(zhì)量的好壞,關(guān)系到人民群眾的生命財產(chǎn)安全和社會的穩(wěn)定發(fā)展。因此,對建筑施工質(zhì)量應(yīng)給予足夠的重視。樁基工程在房屋建筑工程施工中占有重要地位,需要采取積極有效的檢測控制技術(shù),準(zhǔn)確檢測其質(zhì)量,從而保證房屋整體建設(shè)的質(zhì)量。
樁基工程檢測控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),以及相應(yīng)的建筑基樁檢測在中國的標(biāo)準(zhǔn)是嚴(yán)格確定的。明確指出,在規(guī)范工程施工過程中,要采用樁基承載力工程施工方法進(jìn)行試樁試驗,對于樁身采用抽樣試樁法進(jìn)行試驗。此外,在實際施工過程中,施工單位首先要對整個樁基工程進(jìn)行全面完整的測試,經(jīng)過測試,有針對性的對樁基工程的施工質(zhì)量進(jìn)行承載力檢驗,這不僅能保證樁基工程是一個綜合性的測試,還有效保障誠信建設(shè),保障樁基工程施工質(zhì)量。
樁基工程的作用是將建筑物上的結(jié)構(gòu)荷載轉(zhuǎn)移到深層底層,一旦不穩(wěn)定,會造成整個建筑物的破壞。目前,我國樁基工程隊雖然很多,但是魚龍混雜,沒有優(yōu)良的施工工藝,設(shè)備參差不齊,樁基的施工質(zhì)量或多或少存在問題,甚至出現(xiàn)偷工減料的現(xiàn)象,如果檢測不能夠及時發(fā)現(xiàn)和彌補缺陷,將造成無法估量的損失。我國在樁基施工過程中,另一方面,也有很嚴(yán)重的浪費現(xiàn)象,設(shè)計不規(guī)范,樁基的計算誤差等是主要原因,它違反了我國建筑節(jié)能,可持續(xù)發(fā)展原則。
基礎(chǔ)樁類型主要包括預(yù)制樁、灌注樁、挖孔樁等,在進(jìn)行試驗時,有必要采用規(guī)范中提到的樁基檢測方法進(jìn)行綜合試驗。對于復(fù)合樁,規(guī)范中樁基的試驗方法不能應(yīng)用。因此,要對檢測項目需要檢測的內(nèi)容、目的以及要求進(jìn)行提前分析,然后對檢測的范圍、能力進(jìn)行考慮,并對地質(zhì)條件、設(shè)計因素、樁基工程自身的重要性以及施工過程中產(chǎn)生的影響等不同的因素進(jìn)行分析。此外,在測定試驗結(jié)果時,應(yīng)考慮到自然狀態(tài)和人的狀況。最后,要保證試驗結(jié)果的經(jīng)濟(jì)性,滿足試驗規(guī)范的要求,防止浪費情況。
在樁基樁檢測中,首先要考慮樁的尺寸,考慮樁的直徑是否較大,因此適當(dāng)選擇各種檢測方法進(jìn)行試驗,從而提高試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性,確保檢測方法的可行性,實現(xiàn)試驗方法的優(yōu)勢互補。此外,如果樁基在的地形位置較為復(fù)雜,樁基的結(jié)構(gòu)設(shè)計水平高,施工質(zhì)量容易受多種因素的影響,以及在低應(yīng)變完整性的情況下,適合采用直接檢查法檢測。例如靜載試驗方法、鉆芯檢測方法和開挖檢測方法。此外,應(yīng)注意的是,雖然動態(tài)測量法是靜載試驗的一種補充方法,但實際上不能充分發(fā)揮靜載試驗的效果。通過兩種或兩種以上的檢測方法,更能有效提高基樁檢測結(jié)果判定的可靠性。
在測試混凝土樁基時,如果試驗方法不同,樁基礎(chǔ)的受力大小也不同。如采用聲波透射法和低應(yīng)變法檢測樁基混凝土強度,樁基混凝土強度大約相當(dāng)于樁基設(shè)計混凝土強度的70%,以絕對值來說,不低于15MPa;如果樁基混凝土的強度是由鉆芯法檢測,其強度必須滿足混凝土強度設(shè)計值。另外,在測試樁基承載力時,不僅要滿足設(shè)計要求,而且要考慮土層靜止的數(shù)據(jù)時間。
在樁基工程試樁前,必須檢查樁身是否需要檢測。大量工程實踐證明,采用低變分法可以最大限度地檢測樁身質(zhì)量問題。例如,在樁身中是否存在裂縫、縮頸、離析、夾持現(xiàn)象,可以準(zhǔn)確判斷這些現(xiàn)象的嚴(yán)重程度。隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,檢測系統(tǒng)在我國逐步完善和發(fā)展,以往的靜載試驗已不能滿足現(xiàn)代樁基檢測的要求,無法對其本身的完整性進(jìn)行準(zhǔn)確分析。
水泥土樁的檢測,由于其對象是一個混合體,樁體具有剛性和柔性共同的特點,并且樁本身的混合度,外部抗壓度和側(cè)壓力不能高于剛性樁,但是也不能比剛性樁低,所以測試,以有效防止誤判,不適用于低應(yīng)變動測法對其進(jìn)行檢測控制。
在樁基工程中,成孔的質(zhì)量直接影響混凝土灌注樁的質(zhì)量。在樁基工程中,如果樁徑較小時,樁基礎(chǔ)承載力會降低??椎纳峡字睆竭^大,對樁基上部產(chǎn)生側(cè)向阻力,也影響到下部抗側(cè)力性能。如果樁孔傾斜,則會降低樁基承載力,如果樁底沉渣厚度過大,也會降低樁基的有效樁長。樁基豎向程度與沉渣厚度、孔的直徑、位置和長度是成孔質(zhì)量檢測的主要內(nèi)容。
4.2.1 高應(yīng)變動檢測
樁頂受到重錘沖擊,導(dǎo)致樁周圍土層發(fā)生了變化,速度變化曲線和測量樁頂?shù)氖芰χ?,根?jù)應(yīng)力波理論對樁基礎(chǔ)形狀系數(shù)進(jìn)行理論計算,根據(jù)提出的相關(guān)參數(shù),分析儀不斷靠近極值點使它到達(dá)臨界點附近,分析樁基質(zhì)量的工作性能,從而得出樁基可以承載的最大強度。這種方法價格低廉,時間短。它分為兩種主要類型,即凱斯法和凱普威普法。
4.2.2 低應(yīng)變動檢測
根據(jù)(JGJ106-2014)規(guī)范中規(guī)定,低應(yīng)變動力測試主要內(nèi)容是對混凝土樁基礎(chǔ)的完整性進(jìn)行測試,判斷其缺陷程度和位置,在檢測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上將樁基分為樁的完整性類別。例如,某土木工程中對30根樁基進(jìn)行了低應(yīng)變動力學(xué)試驗。采用FDP204PDA型系統(tǒng)的檢測,該系統(tǒng)主要是由力桿,加速度傳感器和轉(zhuǎn)換器組成。首先在樁端設(shè)置加速度傳感器,在錘擊過程中采集加速度信號,利用放大系統(tǒng),通過變頻器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號上傳到計算機,經(jīng)過處理后測得波形。在每根樁中設(shè)置一個收集點,在每個收集點收集5、6錘的加速度信號。采集的加速度信號用頻域分析各部分的反射信號,確定各樁體的整體水平。
4.2.3 靜荷載實驗法
靜載試驗是樁承載力的一種試驗方法。對樁基和樁基承載力進(jìn)行了一般測試,豎向承載力較為普遍。靜載荷試驗方法通常用于住房建設(shè)中,測試樁承載力,應(yīng)力條件和樁基的實際情況更為合適,這也是靜載荷試驗方法的優(yōu)點,但同時,物質(zhì)資源、人力的消耗,時間和成本是比較高的。無論成本高低,仍然需要在實際應(yīng)用中使用這種方法,而不是簡單地為了節(jié)約成本而降低動態(tài)測試準(zhǔn)確度,目前,在樁基承載力試驗中采用靜載試驗方法是最可靠的標(biāo)準(zhǔn)評定技術(shù)。
4.3.1 聲波透射法
聲波透射法是利用超聲波在混凝土中傳播聲波參數(shù),如聲速、振幅和頻率的變化,或是對樁身結(jié)構(gòu)的連續(xù)性、斷層進(jìn)行波形分析。對夾砂等進(jìn)行判斷,從而判斷蜂窩的大小和位置。
4.3.2 低應(yīng)變動力
該方法是在較輕的樁頂上施加振動能量,使周圍土層和圓柱形土層產(chǎn)生輕微的振動。利用機床對樁頂振動速度和樁身加速度進(jìn)行記錄和分析,并用波動理論等方法判斷樁的完整性和承載力。
總之,樁基工程施工在整個建筑工程中占有重要地位,其質(zhì)量水平對于整個建筑工程的施工質(zhì)量有著直接的影響。因此,本文對樁基工程質(zhì)量控制檢測方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析,有助于有效地提高樁基工程施工質(zhì)量,保證土建工程的整體建筑質(zhì)量。
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