王偉 安徽省建設(shè)工程測(cè)試研究院
隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,建筑行業(yè)從眾多行業(yè)中脫穎而出,成為新時(shí)代的紅利行業(yè),但隨著人們對(duì)于住房需求和建筑建設(shè)的需求增加,高層建筑逐漸在城市當(dāng)中的數(shù)量慢慢變多,與傳統(tǒng)房屋相比,高層建筑對(duì)于樁基工程的要求更高,為達(dá)到新時(shí)代對(duì)于高層建筑在建筑安全方面的要求,樁基檢測(cè)工作成為建筑工程建設(shè)工作中不可或缺的一部分,它能夠防患于未然,對(duì)前期的樁基建設(shè)過程提供質(zhì)量保證,通過科學(xué)的技術(shù)手段為建筑工程提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),并為后期的工程建設(shè)打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
樁基檢測(cè)技術(shù)的原理是通過計(jì)算樁基上層所承載的整體建筑的總負(fù)荷,再將上部承載的負(fù)荷通過自身有效的傳入地下更深層的土壤里,保證不會(huì)由于自身的重量或質(zhì)量而導(dǎo)致上層建筑下陷和沉降,所以,樁基檢測(cè)是能夠保證樁基合格性的標(biāo)準(zhǔn),并且合格樁基礎(chǔ)能夠穩(wěn)固高層建筑的安全性和延長(zhǎng)建筑的使用壽命。
樁基檢測(cè)技術(shù)在我國的發(fā)展歷史中,已經(jīng)有幾十年的沉淀,并且其中很多檢測(cè)方法經(jīng)過科學(xué)和經(jīng)驗(yàn)的累積已經(jīng)成為我國建筑施工過程中樁基檢測(cè)的主要方法,包括對(duì)于檢測(cè)儀器的研究,我國很多檢測(cè)方面的高技術(shù)人才通過對(duì)建筑行業(yè)的摸索以及自身所學(xué)到的檢測(cè)技術(shù)知識(shí),創(chuàng)造出了很多的檢測(cè)工具,為建筑行業(yè)的發(fā)展提供了重要力量,在科技人才的不斷涌入和國家政府對(duì)于建筑行業(yè)的支持,樁基檢測(cè)技術(shù)越來越先進(jìn),檢測(cè)工作也變得更加方便操作,再加上檢測(cè)人員在不同的建筑環(huán)境下不斷實(shí)驗(yàn),去完善自身檢測(cè)技術(shù)的缺陷,由此各種各樣的樁基檢測(cè)技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生,也變得越來越成熟。
但是由于建筑行業(yè)施工過程的不可控因素較多,造成了檢測(cè)技術(shù)實(shí)施并不順利,再加上不同地區(qū)對(duì)于檢測(cè)環(huán)境的要求不同,導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生差異,不僅如此,由于樁基檢測(cè)技術(shù)的特殊性,參與在建筑樁基檢測(cè)行業(yè)的人群很少,導(dǎo)致專業(yè)檢測(cè)人員整體素質(zhì)水平不高,比如:編寫檢測(cè)報(bào)告不規(guī)范,對(duì)待檢測(cè)工作不夠認(rèn)真,經(jīng)驗(yàn)不足,這些都是導(dǎo)致樁基檢測(cè)結(jié)果存在差異的原因,不準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果自然會(huì)造成整體建筑工程質(zhì)量的不足。隨著中國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,建筑工程已經(jīng)成為未來不可避免的發(fā)展趨勢(shì),如何進(jìn)一步提高建筑和施工質(zhì)量成為我國目前建筑行業(yè)的一個(gè)重要目標(biāo),樁基作為施工建筑過程的基礎(chǔ)工程,其建設(shè)質(zhì)量將直接決定建筑物的安全性,所以樁基的前期準(zhǔn)備設(shè)計(jì)、施工材料的選用以及施工人員整體素質(zhì)水平和管理水平,都將是影響整個(gè)施工工程質(zhì)量的重要因素,為了保證樁基工程質(zhì)量和建筑工程安全性,必須要保證施工人員的現(xiàn)場(chǎng)高質(zhì)量檢測(cè)能力,對(duì)于各類檢測(cè)措施都要做到認(rèn)真仔細(xì)。
成孔質(zhì)量檢測(cè)法是在澆灌注樁后對(duì)成形后的注樁樁孔位置、成孔深度以及垂直度進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)樁孔的位置是否有偏差,樁孔位置直接決定樁基質(zhì)量,若樁基質(zhì)量存在偏差,那么澆灌成的樁將作廢,既浪費(fèi)材料,提高造價(jià)成本,又延長(zhǎng)施工工期,所以,為了防止成孔位置偏差問題造成的施工損失,必須要求施工現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際的施工設(shè)計(jì)圖進(jìn)行施工。樁位偏移也是樁基檢測(cè)過程中常出現(xiàn)的問題,樁位偏移問題一般受建筑工程施工過程中操作不當(dāng)引起,比如,施工時(shí)施工人員由于鉆機(jī)對(duì)位不正導(dǎo)致位置偏差,使得與原本的樁位設(shè)計(jì)位置偏離;還有施工人員在測(cè)量放線過程中產(chǎn)生誤差,將樁位實(shí)際位置偏移;還有護(hù)身埋設(shè)時(shí)產(chǎn)生的偏差,這些都會(huì)導(dǎo)致樁位與設(shè)計(jì)位置產(chǎn)生差異,那么這時(shí)樁基檢測(cè)起到重大作用,可以選用超高精度的精密經(jīng)緯儀和紅外線測(cè)距儀對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行定位標(biāo)注,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中樁基的位置標(biāo)注出,并放設(shè)樣樁,等施工完成后,再使用儀器進(jìn)行測(cè)量,防止樁位發(fā)生偏移。成樁垂直度的檢測(cè)的也是樁基檢測(cè)中極其重要的一部分,垂直度檢測(cè)方法一般時(shí)通過專門的孔徑檢測(cè)儀來檢測(cè),目前比較常用的方法有簡(jiǎn)易法檢測(cè)、傘形孔徑儀檢測(cè)和聲波檢測(cè)法三種;而樁基的孔底沉渣厚度檢測(cè)就是使用聲波法來檢測(cè),由于在澆灌樁基的成孔過程中,泥漿中所攜帶的含砂量以及泥漿的粘度問題,致使樁孔在成孔之后一部分?jǐn)y帶渣土的泥漿在清洗完孔底之后掉進(jìn)孔底,形成沉渣,為了不影響后期混凝土的澆筑,必須對(duì)沉渣的厚度進(jìn)行檢測(cè)并清除,如果一旦發(fā)生攜帶沉渣澆筑混凝土,則會(huì)影響整體的施工質(zhì)量,而聲波法就是使用聲波儀器的發(fā)送端向樁底發(fā)送聲波,當(dāng)聲波遇到沉渣時(shí),聲波中的一部分會(huì)返回至聲波儀器的發(fā)送端,剩下的一部分將穿過沉渣繼續(xù)向樁底發(fā)射,只有聲波遇到樁底的力層原狀土才會(huì)全部返回聲波儀器的發(fā)射端,并且根據(jù)聲波第一次發(fā)射時(shí)間、第一次返回時(shí)間和第二次返回時(shí)間能夠計(jì)算出樁基孔底的沉渣厚度,其實(shí)對(duì)于樁基的孔底沉渣厚度檢測(cè)不僅可以通過聲波法進(jìn)行檢測(cè),還能夠依靠電阻率法和電容法進(jìn)行檢測(cè),但由于聲波法相比兩者更加方便快捷,準(zhǔn)確度較高,所以成為檢測(cè)過程中使用頻率最多的一種方法,對(duì)于土壤環(huán)境和施工環(huán)境的不同,施工技術(shù)人員根據(jù)常年的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn),對(duì)于較為復(fù)雜的檢測(cè)環(huán)境,也研究出了一些操作起來較為方便的垂直度檢測(cè)方法,這些方法在無法使用孔徑檢測(cè)儀和聲波儀器的環(huán)境下有著很大的用處。
樁基施工質(zhì)量的好壞在于其承載力是否能夠承受樁基上層建筑物的負(fù)荷,對(duì)于樁的承載力的檢測(cè)方法主要有靜荷載實(shí)驗(yàn)法、高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法、靜動(dòng)法和鉆孔取芯法,其中靜荷實(shí)驗(yàn)法是通過給樁附加向上的力,使其產(chǎn)生位移,根據(jù)樁在一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的沉降和向上給予的力進(jìn)行測(cè)算,最后得出單個(gè)樁基的承載力,靜荷實(shí)驗(yàn)法能夠確定單個(gè)樁的承載力,直觀的表現(xiàn)出實(shí)際的承載能力,并且靜荷實(shí)驗(yàn)法更加貼切實(shí)際工程,檢測(cè)結(jié)果有較高的準(zhǔn)確度,能夠作為承載力檢測(cè)的最終判定依據(jù),但是與其他檢測(cè)方法相比,靜荷實(shí)驗(yàn)法在建筑工程施工過程中檢測(cè)費(fèi)用較高,檢測(cè)方法對(duì)于當(dāng)時(shí)的建筑環(huán)境有很大的局限性,對(duì)于基坑深度較大的,很難實(shí)現(xiàn)檢測(cè)工作,因此靜荷實(shí)驗(yàn)法由于檢測(cè)成本高,檢測(cè)周期長(zhǎng),場(chǎng)地要求高,而逐漸取而代之;鉆孔取芯法相對(duì)來說較為簡(jiǎn)單,使用成本不高,它是從樁身鉆取混凝土樣品,包括在一定深度的樁基底鉆取巖土層樣品,鉆取樣品之后,對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn),這種檢驗(yàn)方法可以很清楚的看到沉渣厚度、樁底巖土層性質(zhì)以及樁自身的混凝土質(zhì)量,但這種方法的缺點(diǎn)是在取樣過程中由于取樣次數(shù)受限,有一定的檢測(cè)盲區(qū)。高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法與其他的檢測(cè)方法都有區(qū)別,它是通過測(cè)試樁基的動(dòng)力反應(yīng)來獲取樁基的承載力,相比靜荷實(shí)驗(yàn)法,高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法實(shí)驗(yàn)成本低,并且檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確,可靠度高,是目前檢測(cè)方法中最實(shí)用的一種,高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法是使用激振器對(duì)樁頂釋放激振能量,使樁基振動(dòng),再通過相應(yīng)的儀器對(duì)出現(xiàn)的振動(dòng)進(jìn)行采集分析,通過震動(dòng)信號(hào)來判斷樁基質(zhì)量以及樁基的承載力。
對(duì)于樁身的完整性檢測(cè)是樁基檢測(cè)過程中的重要一步,一般用于樁完整性檢測(cè)的方法有低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法、鉆孔取芯法、聲波透射法等,低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法是使用振動(dòng)工具使樁頂產(chǎn)生振動(dòng),并使用專業(yè)的收集工具對(duì)頂部的振動(dòng)速度以及波動(dòng)曲線進(jìn)行分析,這種釋放低能量瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)激振的方法能夠?qū)痘耐暾赃M(jìn)行一個(gè)很好的分析,與其他完整性檢測(cè)相比,低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法的檢測(cè)結(jié)果沒有測(cè)試盲區(qū),并且其準(zhǔn)確性較高,使用起來簡(jiǎn)單快捷。鉆孔取芯法是目前最簡(jiǎn)單,也是使用最為廣泛的一種檢測(cè)方法,它是使用鉆孔機(jī)檢測(cè)樁基完整性的方法,但檢測(cè)過程有盲區(qū)。作為一種聲波檢測(cè)樁基完整性的方法,它的原理是利用超聲波檢測(cè)儀來通過聲波對(duì)整個(gè)樁身進(jìn)行測(cè)試,但是在澆灌混進(jìn)凝土之前,要把超聲波發(fā)射器和接收換能其器裝入提前預(yù)埋好的檢測(cè)管道內(nèi),然后再根據(jù)超聲波采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行對(duì)比分析,從而去判斷樁基的完整性,但是聲波透射法存在一定的弊端,由于檢測(cè)管道的限制,檢測(cè)的樁身不能夠全部測(cè)驗(yàn)到,有一定的測(cè)試盲區(qū)。
在建筑工程施工技術(shù)的不斷改進(jìn)下,樁基檢測(cè)技術(shù)也在不斷進(jìn)步,而如何選擇樁基的檢測(cè)技術(shù)方法,首先應(yīng)該考慮的是前期對(duì)于檢測(cè)技術(shù)的設(shè)計(jì),通過設(shè)計(jì)能夠了解到樁基的具體位置,并從前期設(shè)計(jì)中得到對(duì)于樁基建設(shè)工程的主要要求,防止在樁基工程施工過程中與設(shè)計(jì)出現(xiàn)偏差,其次就是施工過程中對(duì)于施工工藝的要求,針對(duì)不同的施工工藝,可以選擇更加合適的檢測(cè)技術(shù)和工具,再者就是使用環(huán)境的不同,樁基檢測(cè)方法如此之多,但是在不同的施工環(huán)境下卻有著不一樣的效果,所以使用條件的不同,也會(huì)影響到樁基檢測(cè)技術(shù)方法的選擇,所以,在不同的施工環(huán)境下,選擇最合適的檢測(cè)技術(shù)方法是決定施工質(zhì)量的重要原因之一,例如:對(duì)于通過鉆孔進(jìn)行澆灌樁基的方式,使用高應(yīng)變法檢測(cè)能夠更加高效、準(zhǔn)確。而大直徑鉆孔澆灌樁基的方式,則更適合聲波透射法檢測(cè)。
中國建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展需要各類技術(shù)人員的支持,樁基工程作為整個(gè)建筑行業(yè)的基礎(chǔ)工程,其重要性必須要牢記在每個(gè)是施工人員的心中,并加強(qiáng)對(duì)專業(yè)檢測(cè)技術(shù)人員的能力評(píng)估,保證樁基檢測(cè)技術(shù)無異常,檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確,為高層建筑工程提供良好的數(shù)據(jù)支持,對(duì)于所有的樁基檢測(cè)方法,應(yīng)當(dāng)繼續(xù)改進(jìn),通過實(shí)際的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)以及結(jié)合科學(xué)技術(shù)知識(shí)去完善檢測(cè)過程,優(yōu)化檢測(cè)內(nèi)容,確保建筑工程施工質(zhì)量,如今,房屋建造的安全性是居民生活條件的一個(gè)體現(xiàn),它對(duì)于社會(huì)發(fā)展有著極其重要的影響,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng),房屋建筑的復(fù)雜程度也在不斷增加,為保證居民建筑的安全性,房屋的安全性檢測(cè)有著非常重要的作用,可以根據(jù)不同的房屋結(jié)構(gòu)實(shí)施不同的房屋加固措施,這是檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的最終目的。