祝旋

摘 要：本文從樁基完整性及承載力檢測的方法出發(fā)，簡要介紹聲波透射法、低應(yīng)變法、鉆芯法、高應(yīng)變法及單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)對(duì)于樁基檢測的優(yōu)缺點(diǎn)，希望通過對(duì)這些方法的分析，取長補(bǔ)短，優(yōu)化樁基的檢測方案。

關(guān)鍵詞：樁基;完整性;承載力;檢測方法

中圖分類號(hào)：TU473.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

萬丈高樓并不是從平地起，而是從地下的基礎(chǔ)開始，樁基礎(chǔ)在各類建筑中扮演著低調(diào)又重要的角色。因?yàn)槭请[蔽工程，所以低調(diào)，因?yàn)槌休d著基礎(chǔ)以上全部的力，所以重要。為了樁基礎(chǔ)能夠承載起基礎(chǔ)上部的重量，對(duì)于樁基礎(chǔ)的完整性以及承載力檢測尤為重要。本位對(duì)比了樁基礎(chǔ)完整性及承載力檢測的幾種檢測方法，分析了每一種方法的優(yōu)點(diǎn)及局限，并結(jié)合各種方法的特點(diǎn)提出了幾點(diǎn)建議，希望能夠發(fā)揚(yáng)每一種方法的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)各自的不足。

1 檢測方法及其優(yōu)缺點(diǎn)

1.1 完整性檢測

目前樁基完整性檢測使用最多的方法有三種：聲波透射法、低應(yīng)變反射波法、鉆芯法，另外高應(yīng)變除檢測承載力以外，也可以檢測樁基完整性;孔內(nèi)攝像法可用于輔助鉆芯法進(jìn)行樁基質(zhì)量驗(yàn)證檢測。

1.1.1 聲波透射法

適用于檢測樁徑大于800 mm的混凝土灌注樁，是對(duì)樁基混凝土進(jìn)行聲學(xué)參數(shù)的采集，當(dāng)超聲波在混凝土中遇到缺陷時(shí)，通過聲時(shí)、波幅及主頻的變化情況來判斷樁身質(zhì)量的好壞。

聲波透射法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）聲波透射法可以對(duì)整根樁聲測管范圍內(nèi)的混凝土進(jìn)行檢測，檢測面比較廣，檢測精度較高，能夠判定該樁完整性和缺陷位置及缺陷程度;（2）檢測效率較高，操作較便捷;（3）對(duì)于樁長較長或樁徑較大的樁同樣適用，且不受樁長影響，換能器均能通過聲測管放到樁底即可;受樁徑影響不大，適合檢測大直徑混凝土灌注樁，當(dāng)樁徑較大時(shí)宜適當(dāng)增設(shè)聲測管。

聲波透射法具有以下缺點(diǎn)：

（1）本方法無法檢測樁身混凝土強(qiáng)度;（2）超過聲測管范圍以外的部分無法檢測，尤其是無法檢測樁底沉渣厚度及樁端持力層性狀是否滿足設(shè)計(jì)要求。

1.1.2 低應(yīng)變反射波法

本方法是根據(jù)一維彈性波動(dòng)理論對(duì)實(shí)測樁頂速度或加速度信號(hào)進(jìn)行分析并判定樁基完整性。本方法適用于檢測混凝土樁的樁身完整性和缺陷位置及程度。

低應(yīng)變反射波法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）可檢測樁端持力層大致情況及端承樁入巖情況，實(shí)際工作中出現(xiàn)過端承樁低應(yīng)變檢測樁端無入巖信號(hào)且樁底信號(hào)呈同向反射，聲波透射法檢測樁身無缺陷，用鉆芯法驗(yàn)證;（2）可檢測樁身縮頸及擴(kuò)徑情況。

低應(yīng)變反射波法具有以下缺點(diǎn)：

（1）無法檢測樁身混凝土強(qiáng)度;（2）對(duì)缺陷較多的樁采集的信號(hào)分析難度較大;（3）對(duì)同一深度部位同時(shí)出現(xiàn)擴(kuò)徑及缺陷的樁較難分辨;（4）信號(hào)受地質(zhì)條件影響較大，地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí)曲線分析難度大;（5）對(duì)于樁長較長、樁徑較大的樁不適用本方法。

1.1.3 鉆芯法

鉆芯法是通過鉆心機(jī)從樁頂開始由上而下鉆取一定孔數(shù)的樁身混凝土及樁端持力層芯樣，并取樣抗壓，用來判斷樁長、樁身完整性、樁身混凝土強(qiáng)度、沉渣厚度、持力層性狀是否滿足設(shè)計(jì)要求的一種檢測方法。

鉆芯法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）鉆芯法相對(duì)其他兩種無損檢測方法來說是肉眼可見最直觀的一種檢測方法，也是樁基完整性檢測最后一道關(guān)卡可用來驗(yàn)證聲波透射法和低應(yīng)變法檢測結(jié)果;（2）可通過取樣抗壓檢測樁身混凝土強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求;（3）可檢測樁底沉渣厚度是否滿足設(shè)計(jì)要求;（4）可檢測樁底持力層性狀（強(qiáng)度）或厚度是否滿足設(shè)計(jì)要求。

鉆芯法具有以下缺點(diǎn)：

（1）檢測范圍僅限于鉆芯孔，雖孔位分布均勻，但仍存在一定的隨機(jī)性;（2）不可避免的對(duì)樁身完整性造成一定的損壞;（3）對(duì)長徑比較大的樁抽芯難度較大，鉆芯孔易在鉆芯過程中偏出樁外;（4）檢測費(fèi)用高，檢測機(jī)動(dòng)性較低，鉆機(jī)轉(zhuǎn)場需機(jī)械配合。

1.1.4 高應(yīng)變法

高應(yīng)變法也可以檢測樁身完整性，只是在實(shí)際工作中極少單獨(dú)用來檢測樁身完整性，而是在檢測單樁豎向抗壓極限承載力的同時(shí)通過樁身完整性系數(shù)β的計(jì)算對(duì)樁身完整性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.2 樁基承載力檢測

目前對(duì)于樁基承載力檢測使用最多的兩種方法：高應(yīng)變法、靜載試驗(yàn)法。

1.2.1 高應(yīng)變法

高應(yīng)變法是通過實(shí)測曲線擬合分析得到樁側(cè)土阻力及樁端土阻力，從而得到單樁豎向抗壓極限承載力;也可以用于檢測樁身結(jié)構(gòu)完整性，判斷樁身缺陷的位置和缺陷程度。

高應(yīng)變法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）相對(duì)與靜載試驗(yàn)法，高應(yīng)變法檢測費(fèi)用低，操作更便捷，檢測效率較高;（2）可分別計(jì)算樁側(cè)土阻力及樁端土阻力。

高應(yīng)變法具有以下缺點(diǎn)：

（1）高應(yīng)變屬于間接法計(jì)算樁基承載力，準(zhǔn)確度低于靜載試驗(yàn)法;（2）樁身存在明顯缺陷的樁不適合用高應(yīng)變法檢驗(yàn)承載力。

1.2.2 靜載試驗(yàn)法

單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)是檢測基樁豎向抗壓承載力最直觀可靠的傳統(tǒng)方法。靜載試驗(yàn)法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）靜載試驗(yàn)法檢測樁基承載力最直觀、最準(zhǔn)確;（2）當(dāng)對(duì)高應(yīng)變結(jié)果有疑問時(shí)可用本方法進(jìn)行驗(yàn)證。

靜載試驗(yàn)法具有以下缺點(diǎn)：

（1）檢測成本較高;（2）操作復(fù)雜，需要搭設(shè)堆在平臺(tái);（3）檢測效率不高，耗時(shí)較長。

2 案例

每一種檢測方法都有其優(yōu)勢及不足，在實(shí)際的檢測過程中應(yīng)該充分發(fā)揮其優(yōu)勢，并用其他方法補(bǔ)充其不足。

在實(shí)際的樁基完整性檢測工作中，不同的項(xiàng)目采用的檢測方法組合不盡相同。有些是聲波透射法和低應(yīng)變反射波法采用1∶1的比例100%檢測，鉆芯法按照一定的比例抽檢;有些是聲波透射法100%覆蓋，低應(yīng)變反射波法及鉆芯法均按照一定的比例抽檢等等。工程人們都在想用更為有效且經(jīng)濟(jì)的方式完成項(xiàng)目樁基完整性的檢測。

在檢測工作中也會(huì)發(fā)生一種檢測方法檢測到缺陷，而另一種方法檢測出嚴(yán)重缺陷的情況。

廣東省某高速公路項(xiàng)目4×12 m預(yù)制打入式管樁，在樁基施工到第三節(jié)，在第四節(jié)接樁前和接樁施工后，我方分別對(duì)其進(jìn)行了低應(yīng)變檢測，檢測結(jié)果如下圖1、圖2所示：

從低應(yīng)變曲線來看，兩次測的曲線均未發(fā)現(xiàn)明顯缺陷信號(hào)。之后我方對(duì)其進(jìn)行了高應(yīng)變檢測，檢測結(jié)果曲線如圖3所示。

由高應(yīng)變曲線圖可以看出，該樁樁身24 m附近存在明顯缺陷反射，隨后我方通過孔內(nèi)攝像法，對(duì)該樁缺陷情況進(jìn)行驗(yàn)證。鉆孔電視檢測顯示該樁在10.5 m附近存在疑似爆裂的情況，如圖4所示。

鉆孔電視探頭繼續(xù)下放，我方發(fā)現(xiàn)圖4除了爆裂露筋區(qū)域以外，其他部位從上之下皆完好無損，綜合所有檢測結(jié)果，結(jié)合施工記錄及地質(zhì)資料，最終得出結(jié)論，該樁在第4節(jié)打樁時(shí)已入中風(fēng)化巖，樁底已經(jīng)無法繼續(xù)貫入巖層，而上方繼續(xù)打樁施工造成第2節(jié)上端破損劈裂。

有的時(shí)候比較常規(guī)的檢測方法無法準(zhǔn)確判斷時(shí)可以結(jié)合其他辦法驗(yàn)證。上文案例中低應(yīng)變未檢測出的缺陷高應(yīng)變檢測出來了，而最終使用孔內(nèi)攝像并結(jié)合施工記錄以及地質(zhì)資料才分析出原因。

3 結(jié)語

每一種檢測方法都有其優(yōu)勢與局限，為了保證工程質(zhì)量，在樁基完整性及承載力檢測工作中，不管是甲方、乙方或是第三方，都應(yīng)正視其局限性，發(fā)揮其優(yōu)勢，制定科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理的檢測方案，讓檢測更全面，讓結(jié)果更可靠，讓質(zhì)量更優(yōu)質(zhì)。

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