詹永健

廣東榮駿建設(shè)工程檢測(cè)股份有限公司 廣東 廣州 511400

巖土工程的樁基礎(chǔ)屬于一項(xiàng)地下的隱蔽工程，樁基具有工程復(fù)雜且施工難度大的特點(diǎn)，在具體工程開展施工的工程當(dāng)中，產(chǎn)生了外界因素的影響，比如巖土工程的實(shí)際外界條件以及工程內(nèi)部的樁土之間產(chǎn)生的相互作用力等，都會(huì)導(dǎo)致多個(gè)問題的發(fā)生，比如斷樁、夾泥等，對(duì)建筑物整體結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性造成了嚴(yán)重的威脅和影響，甚至于影響到整個(gè)建筑工程的整體質(zhì)量問題。對(duì)于樁基部分產(chǎn)生的質(zhì)量問題是很難被察覺到的，因此在出現(xiàn)事故的時(shí)候需要根據(jù)實(shí)際情況來做出科學(xué)化分析和研究，展開對(duì)建筑整體部分的樁基檢測(cè)，以此來確保樁基工程的質(zhì)量都可以處于安全合格的范圍內(nèi)。

1 樁基檢測(cè)的技術(shù)特點(diǎn)分析

在建筑行業(yè)當(dāng)中，屬于傳統(tǒng)的行業(yè)類別，其中機(jī)械化的自動(dòng)程度不高，因此需要大量的建筑工程參與其中，由于工人的技術(shù)水平參差不齊，因此在建筑工程進(jìn)行樁基施工的過程當(dāng)中就難免出現(xiàn)質(zhì)量方面的問題，因此樁基檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)樁基礎(chǔ)的質(zhì)量存在的缺陷和問題進(jìn)行科學(xué)全面的解決，以此來采取對(duì)應(yīng)的補(bǔ)救措施。在當(dāng)前，灌注樁在工程樁基礎(chǔ)屬于較為常見的類型，對(duì)樁基進(jìn)行檢測(cè)的過程當(dāng)中需要關(guān)注樁施工時(shí)的成孔質(zhì)量、樁施工完成后樁身的質(zhì)量這兩個(gè)方面的問題。灌注樁進(jìn)行施工的過程當(dāng)中，需要進(jìn)行多個(gè)步驟的施工操作，其中需要按照就地成孔、在孔內(nèi)安放鋼筋籠、灌注混凝土這幾個(gè)步驟，其中灌注樁的質(zhì)量對(duì)于成孔的好壞會(huì)起到直接的作用，在成孔的施工過程當(dāng)中很容易產(chǎn)生孔壁坍塌以及孔壁掉渣土的現(xiàn)象，因此灌注樁的底部沉渣土自身的厚度就會(huì)增大，對(duì)于樁基的承載力就會(huì)起到一個(gè)削弱作用，產(chǎn)生樁基的沉降現(xiàn)象。

工程樁基礎(chǔ)成孔的質(zhì)量檢測(cè)過程當(dāng)中，灌注樁的成孔操作對(duì)灌注樁起到了至關(guān)重要的作用，需要關(guān)注灌注樁的成孔檢測(cè)，在進(jìn)行施工的過程當(dāng)中需要對(duì)孔徑進(jìn)行控制，避免出現(xiàn)過大或者過小的現(xiàn)象，如果過大會(huì)消耗更多混凝土不經(jīng)濟(jì)且質(zhì)量方面也得不到保證，如果過小則會(huì)造成樁承載力不足的現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅建筑物的整體安全性，因此需要對(duì)成孔過程中的質(zhì)量檢測(cè)進(jìn)行嚴(yán)格把握[1]。對(duì)于工程樁的承載力檢測(cè)的時(shí)候，主要是對(duì)上部建筑物的荷載進(jìn)行檢測(cè)，可以在樁基礎(chǔ)的基礎(chǔ)上進(jìn)行軸向向下的壓力的施加，以此來實(shí)現(xiàn)軸向向上的拉力、橫向施加水平側(cè)力的目標(biāo)，對(duì)于建筑整體的荷載力進(jìn)行改變，實(shí)現(xiàn)樁體的位移檢測(cè)，判斷出單根樁基礎(chǔ)所能承受的壓力和拉力值。

對(duì)工程樁基礎(chǔ)的完整性進(jìn)行檢測(cè)的過程當(dāng)中，可以利用聲波透射法和鉆孔抽芯驗(yàn)樁法來完成，其中聲波檢測(cè)原理主要是利用樁身缺陷位置所產(chǎn)生的反射波來進(jìn)行異常判斷，鉆孔抽芯的檢測(cè)主要是對(duì)局部進(jìn)行檢測(cè)，此種方式很容易收到外界的干擾，尤其是針對(duì)一些直徑比較大的灌注樁質(zhì)量檢測(cè)方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是很難檢測(cè)樁體整體的狀態(tài)。

2 樁基常見地基基礎(chǔ)檢測(cè)的影響因素

首先，對(duì)于巖土地基的樁基自身的成孔質(zhì)量進(jìn)行分析的過程當(dāng)中，需要進(jìn)行成孔質(zhì)量的檢測(cè)，其中涉及到樁孔的位置垂直程度、樁孔的沉渣厚度以及樁孔內(nèi)部的深度以及孔徑大小這幾個(gè)方面。對(duì)于樁基的整體承載能力以及建筑內(nèi)部的約束力而言，孔徑的位置會(huì)產(chǎn)生直接的作用和限制，因此在樁孔分布缺乏科學(xué)合理的情況下很容易產(chǎn)生建筑物的受力不均，從而對(duì)整個(gè)工程的結(jié)構(gòu)質(zhì)量造成相當(dāng)嚴(yán)重的影響。進(jìn)行孔深檢測(cè)的過程當(dāng)中，需要檢測(cè)孔深的統(tǒng)一化程度，以此來確保樁孔都可以和土層對(duì)應(yīng)的功能相吻合，孔徑的垂直程度檢測(cè)時(shí)需要進(jìn)行樁孔垂直程度是否符合標(biāo)準(zhǔn)范圍的檢測(cè)。進(jìn)行沉渣檢測(cè)的過程當(dāng)中，需要最大限度的避免產(chǎn)生過厚的成渣，過厚對(duì)樁基的整體樁粗程度會(huì)產(chǎn)影響，進(jìn)而對(duì)樁體自身的力學(xué)性能產(chǎn)生直接影響。對(duì)樁孔的孔徑進(jìn)行深入檢測(cè)的過程當(dāng)中，如果樁孔偏小，則會(huì)降低樁的摩擦阻力，影響樁的整體承載能力，在上部擴(kuò)徑的情況下就會(huì)增加上部的摩擦力，從而出現(xiàn)下部摩擦阻力不足的現(xiàn)象[2]。

其次，在樁側(cè)土層的變化方面，在實(shí)用性方面并不強(qiáng)烈，會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)的異常。彈性模量的變化主要是沿著樁身的方向而產(chǎn)生一定的變化，因此對(duì)樁基的檢測(cè)數(shù)據(jù)很可能產(chǎn)生誤判。比如樁側(cè)土層強(qiáng)度如果從弱到強(qiáng)，則會(huì)導(dǎo)致樁身波阻抗變由小變大，反之則波阻抗變會(huì)由大變小。也就是說，進(jìn)行地基基礎(chǔ)檢測(cè)之前，需要根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告來進(jìn)行準(zhǔn)備工作，及時(shí)的掌握土層信息以及實(shí)際的變化情況。

3 樁基檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)

對(duì)于低應(yīng)變反射波檢測(cè)技術(shù)而言，首先需要進(jìn)行測(cè)點(diǎn)的布置，確保樁頭在檢測(cè)前就被鏟除，且鑿出樁頂新鮮的混凝土，測(cè)點(diǎn)的直徑需要在10cm以上且測(cè)點(diǎn)距樁基礎(chǔ)鋼筋籠主筋的間距需要大于5cm。在信號(hào)采集方面，測(cè)點(diǎn)距樁基礎(chǔ)鋼筋籠主筋的間距，傳感器可以位于其余的測(cè)點(diǎn)位置處。如果樁徑在1m的范圍內(nèi)，則可以布置兩個(gè)測(cè)點(diǎn)；如果樁徑大于1m，則需要布置3到4個(gè)測(cè)點(diǎn)。每一個(gè)測(cè)點(diǎn)需要記錄3個(gè)有效信號(hào)數(shù)據(jù)，且信號(hào)的波形數(shù)據(jù)需要保持一致。如果存在較大的環(huán)境干擾，則可以利用疊加信號(hào)增強(qiáng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)重復(fù)激振，實(shí)現(xiàn)信噪比提升的目標(biāo)。對(duì)于數(shù)據(jù)分析以及評(píng)定的過程而言，需要利用時(shí)域的曲線波形來作為主要的判斷根據(jù)，將頻域分析納入輔助范圍，根據(jù)地質(zhì)資料、樁基類型、相關(guān)施工資料及波形呈現(xiàn)的特征做出綜合化的考慮和分析[3]。如果樁基礎(chǔ)樁身完整性具有缺陷，則需要對(duì)缺陷的位置來進(jìn)行計(jì)算得出。如果樁身完整性檢測(cè)當(dāng)中出現(xiàn)樁長(zhǎng)過大、樁身截面積變化較大、推算的樁長(zhǎng)與實(shí)際樁長(zhǎng)存在明顯差異、無法準(zhǔn)確評(píng)定樁身完整性這幾種情況時(shí)，就需要利用低應(yīng)變反射波法與其他檢測(cè)方法相結(jié)合的方式進(jìn)行綜合化的判斷。

對(duì)于超聲波法檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)而言，同樣第一步需要進(jìn)行測(cè)點(diǎn)布置，如果樁徑小于1m，則需要對(duì)稱布置2根聲測(cè)管；如果樁徑處于1m到1.6m的范圍內(nèi)，則需要呈等邊三角形埋置3根聲測(cè)管；如果樁徑處于1.6m到2.5m的范圍內(nèi)，則需要呈正方形埋置 4 根聲測(cè)管；在樁徑超過2.5m的情況下，需要增加聲測(cè)管數(shù)量，保持對(duì)稱布設(shè)且穩(wěn)定牢固的狀態(tài)。進(jìn)行加工鋼筋籠的時(shí)候，將聲測(cè)管綁扎在鋼筋籠加強(qiáng)筋的內(nèi)側(cè)，實(shí)現(xiàn)牢固順直的狀態(tài)，且實(shí)現(xiàn)相互平行且定位準(zhǔn)確的目標(biāo)。在數(shù)據(jù)的分析和評(píng)定過程當(dāng)中，需要基于各剖面可疑缺陷區(qū)及其聲參量偏離度、波形變化情況等多個(gè)方面的因素來進(jìn)行劃分，根據(jù)樁基類別、地質(zhì)資料、施工資料等多個(gè)因素實(shí)現(xiàn)綜合的判斷。

對(duì)于鉆孔取芯法檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)分析而言，在孔位的布置方面，對(duì)于小于1.2m樁徑的撞擊而言，可以布置1孔，如果樁徑處于1.2～1.6m的范圍內(nèi)，則樁基應(yīng)至少鉆3孔，如果樁徑不大于1.2m，則樁基應(yīng)鉆至少1孔。在鉆孔的過程當(dāng)中需要注意孔內(nèi)需要保持循環(huán)通水的狀態(tài)，以此來降低摩擦熱信息，根據(jù)鉆孔過程中回水的含砂率、水色，對(duì)水量以及鉆進(jìn)的速度進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

4 橋梁樁基礎(chǔ)檢測(cè)技術(shù)研究

首先，針對(duì)于樁基礎(chǔ)的成孔質(zhì)量檢測(cè)過程當(dāng)中，成孔的質(zhì)量可以對(duì)灌注樁的施工質(zhì)量起到有效的制約和影響作用，在深入過大的情況下會(huì)擴(kuò)大樁基礎(chǔ)的孔徑直徑大小，在樁基礎(chǔ)的承載力方面就會(huì)產(chǎn)生過高現(xiàn)象，產(chǎn)生了材料部分的浪費(fèi)現(xiàn)象[4]。但是孔徑偏小的情況下則會(huì)影響到樁基礎(chǔ)的整體承載力。此外，對(duì)于樁基礎(chǔ)的承載力而言，產(chǎn)生影響的主要因素還在于傾斜程度，長(zhǎng)樁部分產(chǎn)生的影響會(huì)高于短樁所產(chǎn)生的影響。在傾斜程度大于1°的情況下，產(chǎn)生的影響也就越明顯。在成孔質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)的過程當(dāng)中，需要進(jìn)行成孔的清孔操作，借助于測(cè)試?yán)K來進(jìn)行孔徑的直接測(cè)量。對(duì)于傾斜程度的檢測(cè)方面，可以在多個(gè)儀器設(shè)備的輔助下完成，一般會(huì)利用到傘形孔徑儀、測(cè)斜儀、以及 超聲波檢測(cè)儀等，如表1所示。

表1 傾斜度檢測(cè)儀器類型、原理及適用范圍

其次，在樁基礎(chǔ)承載力檢測(cè)的過程當(dāng)中可以借助于高應(yīng)變的檢測(cè)方式對(duì)其進(jìn)行測(cè)試和分析，借助于自由下落的沖錘產(chǎn)生的一定沖擊力來進(jìn)行樁身位移現(xiàn)象的觀察，實(shí)現(xiàn)有效測(cè)量得出，對(duì)于重錘，其重量需要超出預(yù)估的單樁極限承重力，且超出的比例在1.2%的范圍左右，但是如果樁徑處于80mm的范圍外或者樁身的長(zhǎng)度超出了35m，則需要進(jìn)行錘重量的加大，在檢測(cè)的過程當(dāng)中比較適合用重錘低擊的方式進(jìn)行測(cè)試，錘的最大落距需要保持在2.5m的范圍內(nèi)，對(duì)單樁內(nèi)部的豎向抗壓極限承載力進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候可以借助于高應(yīng)變檢測(cè)的方式來完成，結(jié)合曲線的方式進(jìn)行擬合分析，以此來對(duì)樁側(cè)部分的阻力以及樁端部分的阻力進(jìn)行有效測(cè)試，也可以進(jìn)行測(cè)試得出樁身內(nèi)部的結(jié)構(gòu)完整程度。

最后，在對(duì)樁基礎(chǔ)的完整性檢測(cè)的過程當(dāng)中可以利用多個(gè)方法進(jìn)行測(cè)試，其一，鉆芯法，屬于直接的方式，可以檢測(cè)出樁基礎(chǔ)的完整性和強(qiáng)度，利用對(duì)樁身的直接取芯操作，可以觀測(cè)到樁長(zhǎng)度以及沉渣的厚度，對(duì)樁身的質(zhì)量進(jìn)行直接的觀察。此種方式具有一定的缺陷，無法檢測(cè)出樁徑小的樁基。其二，高應(yīng)變力檢測(cè)法當(dāng)中，屬于動(dòng)力測(cè)樁法的方式，對(duì)樁身進(jìn)行打孔的過程當(dāng)中需要保證和樁頂距離一段位置，進(jìn)行力和速度傳感器的安裝,樁身完整性判斷可以根據(jù)重錘沖擊下產(chǎn)生的力和速度信號(hào)來進(jìn)行判斷和分析。其三，屬于低應(yīng)變力檢測(cè)方式，主要是敲擊樁頂，對(duì)瞬間激蕩產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行采集，以此來根據(jù)加速度或者速度的響應(yīng)時(shí)域曲線進(jìn)行判斷完整性以及樁長(zhǎng)。其四，聲波透射法，可以在施工階段之前進(jìn)行做好對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)備工作，進(jìn)行數(shù)量聲測(cè)管的預(yù)埋，在這個(gè)過程當(dāng)中需要根據(jù)樁徑的大小來進(jìn)行設(shè)置，利用平行布置的方式進(jìn)行收集聲測(cè)管內(nèi)放置信號(hào)，以此來判斷出缺陷位置。

5 巖土樁基礎(chǔ)施工中地基基礎(chǔ)檢測(cè)的優(yōu)化策略

在本文當(dāng)中，以某個(gè)城市的某個(gè)工程來作為主要的研究對(duì)象，該工程整體結(jié)構(gòu)屬于剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑面積為9853.5m2，整體結(jié)構(gòu)的承臺(tái)基礎(chǔ)包含240根灌注樁，且樁直徑為 600mm，樁體長(zhǎng)度均為 25m。在工程樁基施工結(jié)束之后，需要借助于單樁靜載和低應(yīng)變檢測(cè)法來檢測(cè)地基基礎(chǔ)。

在單樁靜載檢測(cè)當(dāng)中，主要是利用反力系統(tǒng)來進(jìn)行檢測(cè)，其中錨樁和槽鋼形成反力。檢測(cè)的時(shí)候在樁頂?shù)奈恢蒙弦簤貉b置就會(huì)形成一個(gè)向下的豎向壓力，對(duì)其壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄[5]。利用千斤頂來提升對(duì)應(yīng)的荷載，在千斤頂上進(jìn)行荷載傳感器的安裝，以此來方便記錄荷載。如果樁身在產(chǎn)生變形的情況下，就可以借助于傳感器來記錄樁身產(chǎn)生的變化數(shù)據(jù)，可以將其作為單樁靜載檢測(cè)的數(shù)據(jù)依據(jù)。在對(duì)其進(jìn)行分級(jí)加載的過程當(dāng)中，可以將其劃分為10個(gè)不同的加載等級(jí)，保持等級(jí)之間的一致加載量。對(duì)樁身的變形情況進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候需要確保負(fù)荷的施加完畢，記錄出樁身變形情況數(shù)據(jù)，其中需要在5min、10min、15min的間隔時(shí)間內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，且每30min測(cè)量并記錄一次數(shù)據(jù)，一直到數(shù)據(jù)處于穩(wěn)定狀態(tài)。在樁身靜荷載檢測(cè)的過程當(dāng)中需要確保沉降的穩(wěn)定程度，因此需要按照一定的規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行檢測(cè)，沉降范圍在0.1mm的時(shí)候需要確保間隔時(shí)間在1個(gè)小時(shí)，如果產(chǎn)生了兩次沉降則可以對(duì)其進(jìn)行荷載增加，說明沉降的狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定。在單樁靜載實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的過程當(dāng)中，如果樁基沉降量和上級(jí)樁基沉降量存在差距且差距多達(dá)2倍之多，如果1個(gè)小時(shí)之后沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)范圍的話，就可進(jìn)行荷載增加。在反力系統(tǒng)的反力值方面，在達(dá)到最大狀態(tài)的時(shí)候就可以增加對(duì)應(yīng)的荷載。

在低應(yīng)變檢測(cè)法的應(yīng)用過程當(dāng)中，在樁身的頂部位置處安裝傳感器，重錘可以對(duì)樁基動(dòng)測(cè)儀實(shí)現(xiàn)敲擊，對(duì)加速度信號(hào)產(chǎn)生的過程當(dāng)中所具備的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效搜集，實(shí)現(xiàn)傳感器的數(shù)據(jù)抓取操作。對(duì)于實(shí)際的檢測(cè)過程而言，在240根灌注樁當(dāng)中，設(shè)置和檢測(cè)的實(shí)際需求相吻合的低應(yīng)變檢測(cè)樁數(shù)量有48根，進(jìn)行分析低應(yīng)變曲線的過程當(dāng)中，需要將其波速保持在3600 ～ 3900m/s的范圍內(nèi)，可以得出一個(gè)較為規(guī)則且沒有明顯缺陷的波形。

6 巖土樁基礎(chǔ)施工中地基基礎(chǔ)檢測(cè)的注意事項(xiàng)

對(duì)巖土樁基施工的過程當(dāng)中進(jìn)行地基基礎(chǔ)檢測(cè)優(yōu)化的時(shí)候，需要確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性，結(jié)合實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況來進(jìn)行檢測(cè)。其一，如果樁身的抗阻發(fā)生了一定的變化，則借助于低應(yīng)變檢測(cè)的方式下可以確保樁基的完整性，但是在檢測(cè)效果方面會(huì)存在一定的偏差，從而造成樁基質(zhì)量科學(xué)評(píng)估的欠缺。其二，在單樁靜載檢測(cè)當(dāng)中，可以對(duì)比動(dòng)靜兩個(gè)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)費(fèi)用的節(jié)約，也可以對(duì)樁基檢測(cè)的準(zhǔn)確程度進(jìn)行保障。其三，在實(shí)際檢測(cè)之前需要深入到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行可靠信號(hào)的捕捉，確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。在高應(yīng)變檢測(cè)當(dāng)中，需要保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度，同時(shí)利用定量檢測(cè)法來分析得出樁所存在的缺陷=，結(jié)合分析結(jié)果對(duì)樁基質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。

7 結(jié)束語

綜上所述，建筑區(qū)的樁基礎(chǔ)質(zhì)量檢測(cè)屬于一項(xiàng)非常重要的工作，樁基礎(chǔ)的安全可靠可以確保整體建筑物的安全穩(wěn)定，需要保持足夠的重視程度。隨著現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)建筑物進(jìn)行樁基檢測(cè)的技術(shù)水平也得到了穩(wěn)定的提升，比如可以借助于一種變形記憶功能的材料埋入樁身當(dāng)中，變形的材料就會(huì)產(chǎn)生一定的電信號(hào)，利用電子儀器可以對(duì)檢測(cè)的信號(hào)進(jìn)行接收，以此來對(duì)樁身的質(zhì)量合格程度做出合理化判斷，和無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)接收技術(shù)相結(jié)合的情況下可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)是實(shí)話的檢測(cè)建筑樁身質(zhì)量問題，也屬于樁基礎(chǔ)檢測(cè)技術(shù)邁向智能化的重要步驟，因此我們?cè)趯?shí)際的工程當(dāng)中需要結(jié)合實(shí)際的情況來進(jìn)行科學(xué)合理檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，確保整體建筑的安全和穩(wěn)定。