薛冉冉 梁艷東
(濟(jì)南興展巖土工程檢測(cè)有限公司,山東 濟(jì)南 250000)
樁基工程是一項(xiàng)隱蔽工程,施工完成后其質(zhì)量無(wú)法通過(guò)直接觀察或測(cè)量等直觀手段判斷,因此樁基施工質(zhì)量只能通過(guò)特殊的檢測(cè)及試驗(yàn)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)、判斷。本文就巖土工程樁檢測(cè)綜合采用鉆芯、超聲波、低應(yīng)變、單樁豎向抗拔等樁基檢測(cè)手段的實(shí)例,加深對(duì)各項(xiàng)樁基檢測(cè)技術(shù)的認(rèn)識(shí),為后續(xù)工程實(shí)踐提供有益參考
根據(jù)《建筑基樁檢測(cè)規(guī)程》 (SJG09-2007) 要求,結(jié)合本項(xiàng)目工程樁施工圖紙、樁基工程施工組織設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,工程檢測(cè)包括工程樁的低應(yīng)變法檢測(cè)、單樁豎向抗拔靜載法檢測(cè)、鉆芯法檢測(cè)及超聲波法檢測(cè)。 (1) 鉆芯法;采用液壓高速鉆機(jī)鉆進(jìn)基樁,分段抽芯取樣,直接觀察芯樣外觀并對(duì)芯樣進(jìn)行抗壓試驗(yàn),評(píng)價(jià)樁身質(zhì)量、樁長(zhǎng)和持力層情況,是最為直觀的檢測(cè)手段。(2) 超聲波檢測(cè);質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)在介質(zhì)中由近及遠(yuǎn)的傳播稱(chēng)為聲振動(dòng)的傳播或聲波,超聲波指頻率高于20000Hz 的聲波?;炷敛牧弦蚱浞蔷|(zhì)、彈塑性的特點(diǎn),對(duì)超聲波的吸收、散射衰減較大。如果混凝土施工質(zhì)量良好,聲波在其中傳播的速度、首波幅度和接收信號(hào)頻率等聲學(xué)參數(shù)不會(huì)產(chǎn)生明顯差異。(3) 低應(yīng)變檢測(cè);低應(yīng)變法建立在一維波動(dòng)理論基礎(chǔ)上,在樁頂通過(guò)敲擊等方式產(chǎn)生沿樁身向下傳播的彈性波,如果樁身存在質(zhì)量缺陷如斷樁、混凝土離析、縮頸等問(wèn)題時(shí),將產(chǎn)生反射波。通過(guò)專(zhuān)業(yè)設(shè)備和一定的技術(shù)處理、分析計(jì)算,可以判斷樁身缺陷類(lèi)型、程度及位置。(4) 單樁豎向抗拔靜載法;單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)采用接近于豎向抗拔樁的實(shí)際工作條件的試驗(yàn)方法,確定豎向抗拔承載力。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)第3.4.4 條規(guī)定:采用低應(yīng)變法及超聲波法檢測(cè)樁身完整性,檢測(cè)數(shù)量不少于總樁數(shù)的30%,且每承臺(tái)下不應(yīng)少于1 根;鉆芯法抽檢不應(yīng)少于總樁數(shù)的15%,且不應(yīng)少于10 根;單樁豎向抗壓及抗拔靜載試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)量不少于總樁數(shù)的1%,且不少于3 根(總樁數(shù)在50 根以內(nèi)時(shí),不應(yīng)少于2 根)。需要特別說(shuō)明的是,由于項(xiàng)目基坑采用內(nèi)支撐結(jié)構(gòu),而所需進(jìn)行靜載抗壓試驗(yàn)的ZKZ08-Q 型樁位均位于基坑邊,基坑開(kāi)挖到底后,因場(chǎng)地條件限制無(wú)法進(jìn)行單樁豎向抗壓試驗(yàn)。根據(jù)設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工、業(yè)主及質(zhì)監(jiān)單位共同協(xié)商確定,該樁型的靜載試驗(yàn)改為鉆芯法代替檢測(cè),各檢測(cè)樁型具體數(shù)量如表1 所示。
表1 各檢測(cè)樁型具體數(shù)量
所謂的水平?jīng)_擊法,其實(shí)就是以激振原理為基礎(chǔ),將水平方向的沖擊力施加到樁基結(jié)構(gòu)的頂部或上部,然后分析其位移、動(dòng)態(tài)振幅等信息,進(jìn)而判斷樁基的完整性。巖土工程在投入使用過(guò)程中會(huì)承受動(dòng)荷載,因此這種方法具有較強(qiáng)的適用性。一般來(lái)講,在巖土工程結(jié)構(gòu)完整性的檢測(cè)中,可以選擇靜載荷試驗(yàn)與水平?jīng)_擊載荷試驗(yàn)等方法,通過(guò)水平?jīng)_擊力來(lái)檢測(cè)樁基結(jié)構(gòu),樁基發(fā)生震動(dòng),如果存在損壞情況,那么樁基位移幅度必然較大,此時(shí)就可以對(duì)損壞情況進(jìn)行判定,采取相對(duì)應(yīng)的彌補(bǔ)措施。
就本質(zhì)而言,平行地震法就是采用地震的形式來(lái)對(duì)樁基結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè),采用這種方法,可以有效檢驗(yàn)巖土結(jié)構(gòu)中樁基的穩(wěn)定性,獲取到相關(guān)參數(shù)。在我國(guó),這種方法最早被稱(chēng)為旁孔透射波法,即對(duì)地震作用加以利用,憑借產(chǎn)生的透射波來(lái)完成檢測(cè)作業(yè)。采用這種方法需要結(jié)構(gòu)沒(méi)有遭受破壞,具體操作如下:將平行于樁基的空洞設(shè)置在檢測(cè)對(duì)象周邊,然后將PVC 管設(shè)置在空洞中,然后將清水灌注入管中,之后設(shè)置檢測(cè)工具進(jìn)行測(cè)試,在測(cè)試時(shí)鏈接樁基頂部的輔助結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生激振,進(jìn)而有振波形成,此時(shí)拉出PVC 管,然后整個(gè)過(guò)程對(duì)樁基與樁基底部土層釋放的地震波進(jìn)行接收。
檢測(cè)專(zhuān)業(yè)人員的素養(yǎng)對(duì)于檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和檢測(cè)過(guò)程的專(zhuān)業(yè)性有極大的影響,因此建設(shè)主管部門(mén)必須要做好檢測(cè)專(zhuān)業(yè)人員的考核工作,要求相關(guān)的工作人員必須憑專(zhuān)業(yè)的技能認(rèn)證資格上崗工作,同時(shí)還要注意培養(yǎng)檢測(cè)人員的職業(yè)道德修養(yǎng)。
低應(yīng)變?cè)囼?yàn)法和載荷試驗(yàn)法以及聲波透射法都有不同程度的限制,在樁身缺陷較大或者長(zhǎng)徑比較大的樁基結(jié)構(gòu)中,測(cè)試的結(jié)果往往無(wú)法完整、準(zhǔn)確、清晰地表達(dá)出樁身結(jié)構(gòu)的情況。當(dāng)前巖土工程中廣泛應(yīng)用的動(dòng)力柱、超長(zhǎng)柱均是以往的檢測(cè)手段難以全面檢測(cè)的結(jié)構(gòu)。因此降低荷載頻率、加大荷載作用力度、延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間成了技術(shù)突破的方向,建設(shè)主管部門(mén)應(yīng)當(dāng)制定策略鼓勵(lì)創(chuàng)新。
綜上所述,在巖土工程建設(shè)過(guò)程中,樁基檢測(cè)技術(shù)具有極高的應(yīng)用價(jià)值,憑借此可以有效判斷巖土工程樁基礎(chǔ)的質(zhì)量安全,進(jìn)而為后續(xù)工程建設(shè)提供參考與技術(shù)支持。鑒于此,我們有必要針對(duì)當(dāng)前樁基檢測(cè)技術(shù)的不足進(jìn)行探討,提出改進(jìn)方法,提高技術(shù)水平。