唐嘉洪

（廣東省水利水電科學(xué)研究院， 廣東 廣州 510635）

0 前言

當(dāng)前工程施工建設(shè)規(guī)模比較大，大型建筑工程要求堅(jiān)固樁基以承受上面的壓力，樁基礎(chǔ)過程的檢測是衡量地基工程是否牢固的關(guān)鍵。所以為確?，F(xiàn)代化建筑樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量，還需采用低應(yīng)變檢測技術(shù)進(jìn)行檢測。

1 低應(yīng)變檢測方法的概念

低應(yīng)變檢測防范主要是指采用低應(yīng)變的反射波方法，這種檢測方法是建立在一維波動理論的基礎(chǔ)上，將受檢測樁基作為一維彈性連續(xù)桿件，在正式檢測過程中，在樁身的頂部實(shí)施豎向激振，進(jìn)而給樁基一定能力，產(chǎn)生彈性縱波，該彈波就沿著樁身逐漸向下進(jìn)行傳播，在傳導(dǎo)樁身阻抗有著明顯的差異，比如說：擴(kuò)縮徑、離析、斷樁、樁底等部位，產(chǎn)生反射波，經(jīng)過安裝在樁頂傳感器拾取反射信號，放大、濾波、數(shù)據(jù)處理，識別樁身不同部位的阻抗等反射信息，采用應(yīng)力波在樁身內(nèi)部傳播的波速、樁長和樁底反射的時間之間對應(yīng)關(guān)系，在經(jīng)過計算出反射信息后，判斷樁身混凝土完整的程度、缺陷程度、缺陷所在位置。

2 低應(yīng)變檢測方法的應(yīng)用局限性和注意事項(xiàng)分析

2.1 低應(yīng)變檢測方法局限性

詳細(xì)檢測裝基的完整性，通常低應(yīng)變的檢測應(yīng)用相對簡便一些，而且操作起來也非常簡單，監(jiān)測需要用費(fèi)用也非常少，同時檢測結(jié)果也是比較準(zhǔn)確的。不過在檢測樁身完整性的時候低應(yīng)變的檢查方法也是有局限性的，下面就對其局限內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析。一，樁身的缺陷不能通過檢測結(jié)果進(jìn)行全面反映，因此只有一定的參考價值，其實(shí)質(zhì)情況都需要人力進(jìn)行進(jìn)一步的判斷，但是也不具有一定的全面性。從而說明了低應(yīng)變檢測方法只是可以單方便的分析和評價樁身的缺陷性問題，但是對于缺陷的形狀和大小卻不能有效的明確。二，相關(guān)的地理因素還會影響到低應(yīng)變檢測方法的應(yīng)用，通常我們在運(yùn)用其方法對樁基進(jìn)行全面的檢測前，要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，比如說能夠有效的了解地質(zhì)條件和樁型等相關(guān)情況，相對難度系數(shù)都是非常大的。三，當(dāng)運(yùn)用低應(yīng)變檢測方法來檢測嵌巖樁時，其中樁底巖質(zhì)阻抗接近于樁身混凝土的阻抗，應(yīng)力波的傳遞是不會停止的，其系數(shù)逐漸減低到零，從而不能有效生成反射性波形。

2.2 注意事項(xiàng)分析

對于低應(yīng)變檢測方法的應(yīng)用局限性存在，為保證檢測結(jié)果準(zhǔn)確性，減少局限性所造成的影響，以有效的提升檢測結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，應(yīng)用低應(yīng)變的檢測方法在樁基檢測的時候，還需注意下面幾點(diǎn)：第一，做好樁基樁頭的工作，在正是實(shí)施檢測的時候，應(yīng)做好樁頭的處理，采用力棒激振基樁的樁頭，使得表明保持均勻和平整度，進(jìn)而減少樁頭不平整的程度，全面的提升檢測結(jié)果可靠性。因此，我們必須安排人力處理樁頭，進(jìn)而去除混凝土的浮漿，確保樁頭的平整度和均勻。在進(jìn)行力棒激振樁頭的時候，采用樁頭實(shí)施接收應(yīng)力波信號。第二，樁基強(qiáng)度在達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，混凝土的強(qiáng)度如果說不能對要求進(jìn)行滿足，那么樁基的檢測就沒有任何意義，檢測工作就成為無效的。低應(yīng)變的檢測方法可以檢測樁基完整性，在混凝土達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求之后，實(shí)施有針對性的檢測。樁基的檢測技術(shù)中就明確的規(guī)范了樁基檢測的時候，混凝土強(qiáng)度在達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的百分之七十以上，達(dá)到15MPa以上。

3 工程項(xiàng)目實(shí)例分析

3.1 概況分析

某某某引水工程位于潮州市，是韓江榕江練江水系連通工程中連通韓江與楓江的工程，工程從鹿湖取水口至西山溪出水口，全長 7.752km，引水設(shè)計流量為46.52m3/s，主要建設(shè)內(nèi)容包括鹿湖取水口、鹿湖～古巷隧洞段、古巷～西山溪隧洞段、西山溪出水口分水箱涵和設(shè)備及附屬工程，為Ⅱ等大（2）型工程。

受廣東省某某某建設(shè)有限公司委托，廣東省某某某質(zhì)量檢測中心站工作人員接到檢測（取樣）通知單后，對取水口灌注樁進(jìn)行低應(yīng)變反射波法檢測，目的是檢驗(yàn)樁身的完整性，取水口灌注樁共34根，其中，閘室段支護(hù)樁24根（本次抽檢5根）；交通橋6根（本次抽檢2根）；清污平臺3根（本次抽檢 1根）。根據(jù)檢測通知單要求，本次采用低應(yīng)變反射波法檢測取水口灌注樁8根，具體檢測信息見表1。

表1 取水口灌注樁工程概況表

3.2 檢測執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ 106-2014；

設(shè)計圖紙 ：《取水口閘室段支護(hù)樁鋼筋圖》；

設(shè)計圖紙 ：《取水口交通橋灌注樁鋼筋圖》。

3.3 檢測儀器設(shè)備、檢測步驟和基本原理

3.3.1 儀器設(shè)備

檢測使用的儀器為武漢巖海公司生產(chǎn)的 RS-1616K(P)型基樁動測儀，主要的性能指標(biāo)則是滿足有關(guān)基樁動測儀的規(guī)定要求，有著信號顯示、保存實(shí)測信號、分析處理的功能，對于檢測設(shè)備和現(xiàn)場的聯(lián)接主要見下圖1 。

圖1 基樁反射波法檢測儀器設(shè)備現(xiàn)場連接示意圖

3.3.2 檢測步驟

第一，樁頂?shù)奶幚?。樁頭的浮漿、松散、破損的部分進(jìn)行合理的清理掉，并且露出堅(jiān)硬地混凝土表面，樁頂?shù)谋砻媸瞧秸母蓛舻模⑶液蜆遁S線保持垂直的狀態(tài)，樁頂對稱布置的時候，三處直徑大約在 10厘米的檢測面，對其進(jìn)行打磨平整。

第二，低應(yīng)變反射波法的現(xiàn)場實(shí)施。把測量傳感器嚴(yán)格按照圖1 實(shí)施安裝處理，傳感器的安裝點(diǎn)和附近沒有缺損、裂縫的問題，傳感器則是采用黃油和樁頂面實(shí)現(xiàn)粘接處理，在完成傳感器安裝后，應(yīng)該保持與頂面的垂直，并且緊貼樁頂?shù)谋砻?，在信號采集的時候，未出現(xiàn)產(chǎn)生滑動、松動的問題。

傳感器安裝點(diǎn)與錘擊點(diǎn)的距離大于樁徑的1/4；錘擊點(diǎn)安裝在樁頂中心，傳感器安裝點(diǎn)與樁中心的距離宜約為樁半徑的2/3，見圖2。錘擊點(diǎn)和測量傳感器安裝點(diǎn)避開鋼筋籠縱筋的影響，錘擊方向沿樁軸線方向。

圖2 基樁傳感器安裝點(diǎn)及錘擊布置示意圖

每個檢測點(diǎn)記錄的有效信號數(shù)不宜少于3個，對檢測結(jié)果按照標(biāo)準(zhǔn)利用軟件進(jìn)行分析，確定受檢樁的等級。

3.3.3 基本原理

基樁的反射波法進(jìn)行樁身結(jié)構(gòu)完整性檢測的原理在于，經(jīng)過在樁頂施加激振信號，出現(xiàn)應(yīng)力波，該應(yīng)力波就會沿著樁身進(jìn)行傳播，如果說遇到不連續(xù)界面、樁底面的時候，就會出現(xiàn)反射波，檢測分析反射波的幅值、波形的特點(diǎn)，進(jìn)而對樁完整性進(jìn)行判斷。

3.4 檢測結(jié)果評判

檢測的結(jié)果主要是按照建筑基樁檢測的技術(shù)規(guī)范要求，進(jìn)行樁身的完整性判斷，具體的規(guī)定則是見下表2。

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3.5 檢測結(jié)果及分析

出水口灌注樁總樁數(shù)34根，按照通知單要求，本次檢測8根，每根受檢樁布置3個測點(diǎn)，每個測點(diǎn)采樣3個有效信號，其樁基相關(guān)信息見表3，檢測結(jié)果見表4。

表3 取水口灌注樁信息

表4 取水口灌注樁檢測結(jié)果

本次共檢測取水口灌注樁8根，其中：Ⅰ類樁6根，占所測樁數(shù)的75.0%；Ⅱ類樁2根，占所測樁數(shù)的25.0%；未出現(xiàn)Ⅲ或Ⅳ類樁。

4 加強(qiáng)對樁基礎(chǔ)工程低應(yīng)變檢測工作的完善

4.1 低應(yīng)變的檢測方法

使用低壓應(yīng)變反射方法進(jìn)行建筑樁基的檢測階段，首先需要做好樁基清潔工作，以避免砂子、灰塵會影響到檢測結(jié)果。在實(shí)際檢測階段，有關(guān)人員經(jīng)過把傳感器、樁基軸的粘合，保證檢測過程中，傳輸器不會滑動，以保證信息準(zhǔn)確性。有關(guān)人員還需分析所獲得的檢測曲線，在獲取信息曲線的時候，經(jīng)過多次的檢測，實(shí)時檢查傳感器和其他設(shè)備，進(jìn)而得出曲線信息完整性、準(zhǔn)確性。

4.2 檢測階段的常見問題和處理方法

如果說正是檢測的時候未收到信號，或是信號突然中斷，有關(guān)人員應(yīng)該考慮比較常見的問題。在檢測的時候如果說沒有檢測信號，應(yīng)該檢查聲管中的粘合劑是否會對整個檢測過程有所影響，如果說粘合劑是沒有任何問題的，考慮是否有水流入到設(shè)備中造成的設(shè)備故障。這個因素在排除之后，就需要專業(yè)人員進(jìn)行各能量轉(zhuǎn)換器的檢查，轉(zhuǎn)換器使用壽命是有限的，如果說能量轉(zhuǎn)換器長時間的使用沒有更換或是維修，就會造成運(yùn)行過程的受到影響，影響到檢測結(jié)果。

5 結(jié)束語

總之，低應(yīng)變檢測方法是對工程施工質(zhì)量檢測的一種手段，是檢測樁基礎(chǔ)缺陷的重要方法，這個檢測方法的效率比較高，檢測結(jié)果精準(zhǔn)，成本低，在當(dāng)前各工程施工中得到廣泛應(yīng)用，所以我們還需加強(qiáng)對樁基礎(chǔ)工程的低應(yīng)變檢測方法應(yīng)用探究，不斷完善其檢測技術(shù)，促使保證滿足工程施工建設(shè)的需要。