朱鵬程

廣東建科源勝工程檢測有限公司 廣東 東莞 523710

引言

工程建設(shè)中使用樁基技術(shù)開展地基施工，水利工程是國家基礎(chǔ)工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，良好的水利工程建設(shè)能為國家發(fā)展提供重要保障，也是當(dāng)?shù)鼐用褓Y源利用提供重要保障。樁基施工是水利施工中的重要隱蔽項(xiàng)目工程，施工難度比較大，需要先進(jìn)施工技術(shù)作為支持來提高施工效率。在施工過程中技術(shù)人員應(yīng)做好監(jiān)督管理，使用科學(xué)合理的樁基檢測技術(shù)驗(yàn)證施工質(zhì)量，規(guī)避水利工程施工的風(fēng)險(xiǎn)。

1 樁基施工技術(shù)

樁基技術(shù)具備較高承載力，當(dāng)壓力較大的情況下樁基仍舊需要具備較好沉降、抗震能力，這是當(dāng)前解決特殊地基承載能力的重要方式。樁基施工技術(shù)具備良好性能，在水利工程、建筑工程方面的運(yùn)用十分廣泛。進(jìn)入新時(shí)期之后樁基作用性能良好，在水利工程與建筑工程方面的運(yùn)用，如何驗(yàn)證工程質(zhì)量備受重視。樁基作用越來越大，為保障工程安全、地基牢靠，樁基檢測技術(shù)在工程中的運(yùn)用越發(fā)關(guān)鍵。樁基檢測、質(zhì)量控制是當(dāng)前施工中的重要工作，施工如何檢測越發(fā)重要。追根溯源，樁基檢測技術(shù)發(fā)展于20世紀(jì)80年代，該施工技術(shù)廣泛興起，同時(shí)在水利工程、建筑工程施工中發(fā)揮了越發(fā)重要的作用。憑借樁基檢測結(jié)果評價(jià)樁基質(zhì)量，也是判斷樁基質(zhì)量情況的前提、依據(jù)。根據(jù)當(dāng)前的工程實(shí)際運(yùn)用情況而言，樁基檢測技術(shù)有堆載靜負(fù)荷試驗(yàn)、樁基的完整性試驗(yàn)?；?xiàng)目工程增多，水利工程更是施工中的重要部分，樁基礎(chǔ)施工技術(shù)非常重要，樁基礎(chǔ)工程本身質(zhì)量決定了施工的安全可靠[1]。倘若建筑施工存在問題，尤其是隱蔽環(huán)節(jié)存在問題后期難以發(fā)現(xiàn)，就會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目使用存在隱患。水利工程主要運(yùn)用在控制與調(diào)配自然界地表水和地下水，能夠調(diào)節(jié)水資源起到除害興利的目的。水利工程建筑形式較多，實(shí)際運(yùn)用有大壩、堤防、水電站、泵站、水閘、渡槽等，這些建筑物工程量大且投資多，工程周期長，條件復(fù)雜而受到自然條件的影響。一旦存在隱患就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果，對當(dāng)?shù)厝嗣竦纳町a(chǎn)生重大影響。

2 樁基檢測技術(shù)

2.1 靜荷載試驗(yàn)

靜荷載試驗(yàn)法主要用來檢測單柱豎向抗壓承載力、豎向抗拔承載力、水平承載力，均是豎向力。具體操作包括在單柱頂部逐級施加豎向方位的壓力、拔力、水平推力，通過逐級施加力觀測樁基柱位移的情況，比如沉降、上拔位移、水平位移情況，如此來檢測樁基的承載能力。在樁基檢測中該技術(shù)是比較常見的施工技術(shù)之一，該技術(shù)的優(yōu)勢是可以直觀地顯示檢測數(shù)據(jù)，但是實(shí)際運(yùn)用過程中由于設(shè)備體型龐大、運(yùn)輸不方面、檢測周期較長，因此適用范圍受到局限。實(shí)際使用過程中需要根據(jù)水利工程具體特征來選擇。

2.2 鉆芯檢測

該方式使用主要基于對樁基的再檢測，在推測、懷疑的基礎(chǔ)上進(jìn)行再檢測，比如樁身結(jié)構(gòu)在經(jīng)過其他檢測技術(shù)之后人們?nèi)耘f懷疑結(jié)構(gòu)存在質(zhì)量問題，因此可以借助鉆芯技術(shù)來進(jìn)行再檢測。該方式主要是運(yùn)用在溫度、周圍氣候環(huán)境等對混凝土結(jié)構(gòu)性質(zhì)產(chǎn)生影響的環(huán)境，比如化學(xué)、物理因素的侵蝕和破壞，為避免存在質(zhì)量問題而進(jìn)行再次檢測。鉆芯法具體操作主要是利用鉆機(jī)在樁體內(nèi)取樣檢測，觀測樁體內(nèi)樁芯的成型質(zhì)量。

鉆芯法的優(yōu)勢在于可以利用在各個(gè)建筑年齡層次中，可以隨時(shí)檢測。但是如果是建筑狀體存在破壞，本身設(shè)計(jì)程度較高的建筑當(dāng)中不應(yīng)該使用這種檢測方式。實(shí)際上這種技術(shù)選取出來的樣本有限，不能全面展示樁基的整體的質(zhì)量，最終的檢測結(jié)果存在偏差。

2.3 高應(yīng)變法

在樁基檢測中高應(yīng)變法是檢測工作中最常見的方式之一，樁基檢測中檢測結(jié)果用于計(jì)算樁基的承載力、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，為后續(xù)管理提供科學(xué)合理的參考數(shù)據(jù)。具體運(yùn)用過程中高應(yīng)變發(fā)常常用來檢測樁基的承載力，通過該技術(shù)檢測出來的結(jié)果十分精準(zhǔn)合理，因此也受到行業(yè)內(nèi)大多數(shù)人員的喜愛。高應(yīng)變法主要是通過波形擬合法、CASE法來進(jìn)行樁基檢測，CASE法是用于計(jì)算樁基的支撐阻力，波形擬合法則運(yùn)用在單樁承載力測試中。通過運(yùn)用高應(yīng)變法將二者得到的數(shù)據(jù)整理分析，得到樁基實(shí)際承載力，從而為后期樁基施工提供合理的依據(jù)。

高應(yīng)變法是通過重錘撞擊柱頂，在沖擊柱頂?shù)倪^程中通過測量柱頂?shù)牧r(shí)程曲線和速度時(shí)程曲線，通過波動(dòng)理論來分析得到單樁豎向抗壓承載力以及柱身的完整性檢測結(jié)果[2]。該方式的優(yōu)勢在于檢測樁的承載力、樁身的內(nèi)部缺陷，檢測周期段操作簡單，如果是使用大直徑擴(kuò)底柱和預(yù)估Q—s曲線有緩變型特征的大直徑灌注樁，不適合使用高應(yīng)變法來檢測豎向抗壓力，高應(yīng)變法具體使用過程中需要現(xiàn)場實(shí)際檢測找到符合本地區(qū)相近條件的可靠資料。

2.4 低應(yīng)變法

低應(yīng)變法使用主要是達(dá)到樁身低幅度振動(dòng)的效果，使用低能量瞬態(tài)、穩(wěn)態(tài)等方式對樁身進(jìn)行激振，在樁身彈性限度范圍內(nèi)達(dá)到降低樁身振動(dòng)幅度的目的。因此，技術(shù)人員應(yīng)該通過波力原理、振動(dòng)理論等對樁身的穩(wěn)定性和承載能力進(jìn)行判斷，在檢測過程中使用新型技術(shù)創(chuàng)新檢測技術(shù)。結(jié)合當(dāng)前科技發(fā)展來看應(yīng)力波反射法是當(dāng)前樁身檢測的主要選擇，技術(shù)人員只需要通過分析應(yīng)力波反射情況，就可以極好的反映樁身情況，精準(zhǔn)判斷樁身的使用，從而滿足檢測效率、檢測質(zhì)量。低應(yīng)變法檢測優(yōu)點(diǎn)在于操作方便快捷，能夠節(jié)省一部分資金。但是該技術(shù)使用仍舊存在缺陷，倘若樁徑直徑較大，反射波就不容易被樁頂傳感器接收，這導(dǎo)致檢測方法只能反應(yīng)柱頂?shù)娜毕?。因此，建議使用該技術(shù)的時(shí)候可以使用高應(yīng)變法來作為輔助技術(shù)。

2.5 聲波法

聲波對測法是通過超聲脈沖對混凝土內(nèi)部發(fā)射高頻彈性脈沖波，借助專業(yè)的儀器設(shè)備記錄下聲波情況，根據(jù)聲波的波動(dòng)情況預(yù)測混凝土內(nèi)部，判斷混凝土是否有畸形的情況。聲波對測法的優(yōu)勢在于檢測體積比較小，運(yùn)載方便、采集數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、結(jié)果客觀可靠。聲波對測法也存在缺陷，如無法獲取被測量物體的承載力信息，實(shí)際操作難度比較高，部分水利工程中不能獲取承載力信息數(shù)據(jù)，也可以配合靜載法與高應(yīng)變法來使用[3]。

聲波透射法主要是檢測樁基的完整性，這種方法不會(huì)對樁基造成損傷，也可以檢測樁基結(jié)構(gòu)。通過樁基的方式來精準(zhǔn)分析應(yīng)力波傳播路徑，根據(jù)波形、波速、巔峰值等。如果傳播路徑均勻傳播則表示樁基結(jié)構(gòu)完整，反之，應(yīng)力波傳播呈現(xiàn)出不規(guī)則特征，表明樁基存在受損情況。技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象之后要及時(shí)跟進(jìn)維修，安排后期的樁基檢修維修工作，為樁基工程提供合理的保障。

3 水利工程的樁基檢測方式選擇

水利工程施工中樁基檢測常使用2～3種檢測方式，具體組合形式有：①灌注樁，使用靜載、低應(yīng)變組合；靜載與鉆孔抽芯組合；靜載與超聲波透射法組合；高應(yīng)變法與鉆孔抽芯組合；高應(yīng)變法與超聲波透射法組合；②管樁檢測有靜載與低應(yīng)變組合或者是高應(yīng)變組合；③水泥土攪拌樁可以使用靜載與鉆孔抽芯組合。具體使用種灌注樁因?yàn)樽陨斫Y(jié)構(gòu)特征，五種檢測技術(shù)均可以檢測，只是不同檢測方式的側(cè)重點(diǎn)有所區(qū)別，水利工程施工現(xiàn)場條件允許的基礎(chǔ)上可以設(shè)計(jì)出承載力不大于8000kN的樁用靜載鉆孔抽芯，或者是超聲波透射法檢測，均可以全面反映樁基質(zhì)量?，F(xiàn)場條件不允許則使用高應(yīng)變?yōu)橹骰蛘呤墙Y(jié)合抽芯或者是超聲波透射法，結(jié)合地質(zhì)的實(shí)際情況來判斷樁基質(zhì)量，如果主要檢測承載力，使用靜載與低應(yīng)變組合即可，能夠明確判斷樁的承載力是否滿足設(shè)計(jì)的需要。設(shè)計(jì)承載力大于8000KN的樁，靜載檢測的成本極高，因此使用高應(yīng)變法與超聲波透射法即可[4]。

管樁是空心結(jié)構(gòu)，管壁厚度一般，使用靜載結(jié)合低應(yīng)變檢測即可。倘若受到施工現(xiàn)場條件限制，可以使用高應(yīng)變組合來進(jìn)行檢測。水泥土攪拌樁樁身較軟，聲阻極大，聲波在樁內(nèi)傳播的距離有限，因此不能使用高應(yīng)變、低應(yīng)變、超聲波透射法，這種樁身應(yīng)使用靜載、鉆孔抽芯組合檢測，可以全面反應(yīng)樁基的整體質(zhì)量。具體檢測方式選擇、檢測目的參考下表：

表1 水利工程檢測方式與目的

4 樁基檢測試驗(yàn)存在問題

其一，市場不規(guī)范。檢測單位具備效益性質(zhì)，樁基檢測需求比較大，市場上檢測單位越來越多，其中就有渾水摸魚的部分，為得到樁基檢測業(yè)務(wù)而壓低市場價(jià)格，市場價(jià)格較低的情況下降低效益成本。市場較低的環(huán)境下開展檢測業(yè)務(wù)就要降低經(jīng)濟(jì)成本，因此草率處理數(shù)據(jù)，檢測不認(rèn)真忽視了樁基檢測的重要性，最終導(dǎo)致數(shù)據(jù)失去可信度。要解決問題就需要從市場入手；其二，管理存在問題，檢測單位為快速獲取檢測結(jié)果，因此收購不符合資歷的證書，實(shí)際檢測隨意完成，檢測人員存在流動(dòng)性，檔案文件管理不合理，部分不正規(guī)樁基檢測單位資料管理混亂，并沒有執(zhí)行檔案標(biāo)準(zhǔn)，也沒有固定存放的地方，資料與檔案無專門人員管理，為質(zhì)量安全埋下隱患。其三，影響檢測結(jié)果的因素較多，樁基檢測結(jié)果不準(zhǔn)確的原因主要在兩個(gè)方面，一方面是人為因素，另一方面是設(shè)備使用問題。具體來講，執(zhí)行檢測標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不合理、基準(zhǔn)梁安放等問題都會(huì)影響到施工檢測情況，這些因素都導(dǎo)致樁基檢測結(jié)果不合理。

5 強(qiáng)化樁基檢測質(zhì)量的對策

水利工程樁基檢測技術(shù)的強(qiáng)化可以從幾個(gè)方面入手：其一，重點(diǎn)提高檢測團(tuán)隊(duì)綜合素質(zhì)，對于水利工程樁基檢測隊(duì)伍而言綜合素質(zhì)包括很多方面，比如檢測隊(duì)伍的專業(yè)素養(yǎng)、責(zé)任心等[5]。技術(shù)人員在招聘技術(shù)人員的時(shí)候應(yīng)提高門檻，重點(diǎn)考察招聘人員的理論知識與實(shí)踐能力。成熟的檢測人員中團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)提高自身綜合素質(zhì)，定期安排專業(yè)教師參與培訓(xùn)管理中。另外為激發(fā)檢測人員的工作積極性，可以制定獎(jiǎng)懲制度約束檢測行為。在檢測過程中出現(xiàn)失誤的人員應(yīng)做好反思總結(jié)，進(jìn)行適當(dāng)懲罰作為約束和督促力量，以更高標(biāo)準(zhǔn)要求自己。其二，使用先進(jìn)的檢測技術(shù)。進(jìn)入新時(shí)期之后水利工程發(fā)展速度加快，傳統(tǒng)檢測技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前人們的需求，只有使用大量樁基檢測技術(shù)督促施工人員才可以保證樁基施工質(zhì)量。因此樁基檢測工作需要先進(jìn)的檢測技術(shù)作為支持，需要現(xiàn)代技術(shù)的支持來促進(jìn)水利工程的良性發(fā)展。其三，優(yōu)化市場、完善制度管理體系。樁基檢測工作離不開市場體系、制度支持。當(dāng)前的樁基工程仍舊處于相對混亂的狀態(tài)，缺乏管理?xiàng)l例導(dǎo)致工程無法有序進(jìn)行，因此需要根據(jù)施工具體流程來完善施工流程，促進(jìn)水利工程的高質(zhì)量發(fā)展。

6 結(jié)束語

綜上，樁基工程中的質(zhì)量問題對水利工程的發(fā)展有重要的影響，樁基檢測單位人員應(yīng)充分認(rèn)識到當(dāng)前管理中存在的問題，充分意識到水利工程施工中樁基檢測技術(shù)運(yùn)用的重要性，重視技術(shù)運(yùn)用、人才培養(yǎng)，創(chuàng)新檢測技術(shù)，促進(jìn)水利工程的穩(wěn)定發(fā)展。