樁基檢測(cè)技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用分析

王子武

【摘 要】樁基是針對(duì)建筑基礎(chǔ)部分的施工，對(duì)整個(gè)建筑的安全運(yùn)行及使用壽命起著決定性的作用，保證樁基工程的施工質(zhì)量是提高建筑物的耐久性、安全性的關(guān)鍵，因此，加強(qiáng)對(duì)樁基檢測(cè)技術(shù)的研究對(duì)提高樁基工程的施工質(zhì)量，保證建筑的安全穩(wěn)定具有非常重要的意義。

【關(guān)鍵詞】樁基檢測(cè)；建筑；質(zhì)量；方法

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，建筑工程項(xiàng)目越來(lái)越多，作為建筑基礎(chǔ)部分的施工，樁基工程施工質(zhì)量越來(lái)越受到人們的重視。在樁基工程施工過(guò)程中，樁基檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)保證建筑工程樁基質(zhì)量起到了重要作用。樁基檢測(cè)技術(shù)綜合運(yùn)用了物理、地理等學(xué)科知識(shí)，通過(guò)對(duì)樁基科學(xué)和檢測(cè)，取得相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行判斷，為進(jìn)一步改進(jìn)采取措施提供依據(jù)，由此可以看出樁基檢測(cè)技術(shù)的重要性。不過(guò)對(duì)現(xiàn)代建筑工程樁基的檢測(cè)還是人工操作，而且需要具有經(jīng)驗(yàn)豐富和專業(yè)的知識(shí)型人才，樁基檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展也是與現(xiàn)代社會(huì)的經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展息息相關(guān)的，它的發(fā)展離不開(kāi)這兩大因素的支持。

1.樁基檢測(cè)技術(shù)

針對(duì)灌注樁的施工由成孔、成樁兩部分組成，相應(yīng)的樁基檢測(cè)工程也分為兩大部分，分別為：成孔質(zhì)量檢測(cè)、成樁質(zhì)量監(jiān)測(cè)。其中成孔的作業(yè)難度較大，因?yàn)槠渥鳂I(yè)面在地下和水下完成，具有不可控制性，由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性容易在施工中出現(xiàn)塌孔、樁孔嚴(yán)重傾斜和沉渣等問(wèn)題。而成樁質(zhì)量檢測(cè)分為兩部分，承載力檢測(cè)和對(duì)完整性檢測(cè)。在樁基檢測(cè)中，需要各個(gè)檢測(cè)手段配合使用，利用各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，靈活運(yùn)用，才能夠?qū)痘M(jìn)行全面準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。

1.1對(duì)成孔的質(zhì)量檢測(cè)

在灌注樁的施工中，成孔的質(zhì)量直接影響到混凝土澆注后的成樁質(zhì)量。成孔質(zhì)量檢驗(yàn)的內(nèi)容主要包括樁孔位置、孔深、孔徑、垂直度、沉渣厚度等。如果樁孔的孔徑偏小，則成樁的樁尖端承載力減少，整樁的承載能力降低；如果樁孔上部擴(kuò)徑，導(dǎo)致成樁上部側(cè)阻力增大，下部側(cè)阻力不能完全發(fā)揮，使單樁的混 凝土澆注量增加；如果樁孔偏斜，則會(huì)在一定程度上改變樁豎向承載受力特性，削弱基樁承載力；如果樁底沉渣過(guò)厚，使得有效樁長(zhǎng)減少，直接影響樁尖的端承能力。因此，成孔質(zhì)量檢測(cè)對(duì)于控制成樁質(zhì)量尤為重要。因此，在成孔質(zhì)量的檢測(cè)中，成孔的位置和成孔的深度和垂度是檢測(cè)的關(guān)鍵。

1.2樁基承載能力的檢測(cè)

（1）靜荷載試驗(yàn)法。包括基樁豎向和水平承載力檢測(cè)，主要用于檢測(cè)基樁承載力。其優(yōu)點(diǎn)在于受力條件比較接近樁基礎(chǔ)的實(shí)際受力狀況。靜載試驗(yàn)主要適用于工程試樁的承載力檢測(cè)，對(duì)于工程樁檢測(cè)不能做破壞性試驗(yàn)。靜荷載試驗(yàn)法檢測(cè)精度高，相對(duì)誤差在10%范圍內(nèi)。

（2）高應(yīng)變動(dòng)測(cè)試。利用重錘對(duì)樁頂進(jìn)行瞬態(tài)沖擊，使樁周土產(chǎn)生塑性變形，檢測(cè)樁頭實(shí)測(cè)力和速度的時(shí)程曲線。通過(guò)應(yīng)力波理論分析，可以得到樁土體系的參數(shù)，分析樁身質(zhì)量，揭示樁土體系在接近極限階段時(shí)的工作性能，確定樁的極限承載力。

1.3對(duì)樁身完整性的檢測(cè)

（1）低應(yīng)變動(dòng)測(cè)試。原理與高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法一樣，通過(guò)對(duì)樁身的敲打，使其樁頂承受一些撞擊震動(dòng)，引起樁身的變形，從而使其對(duì)周圍土體產(chǎn)生的幅度較小的顫動(dòng)影響。在敲擊后迅速地使用機(jī)器對(duì)樁頂進(jìn)行震動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄，通過(guò)記錄采用物理上的波動(dòng)理論進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，最后做出對(duì)樁基質(zhì)量的科學(xué)判斷，獲得樁基是否完整的相關(guān)結(jié)果。

（2）聲波透射法。利用超聲波在混凝土中的傳播來(lái)獲得所需的頻率、振幅及聲速的聲學(xué)參數(shù)的變化，根據(jù)其波形分析出樁身混凝土的氣孔、斷裂、夾砂等缺陷，并確定其位置。聲波在正常的混凝土中有其速度標(biāo)準(zhǔn)，因此在利用聲波檢測(cè)樁基是否有缺陷時(shí)根據(jù)聲波的速度就可判斷，如果聲波在樁身的混凝土中傳播遇到了缺陷（如斷裂、裂縫、夾泥、密實(shí)度等），就會(huì)繞過(guò)缺陷或者從傳播速度較慢的介質(zhì)中通過(guò)，此時(shí)聲波將會(huì)減弱，時(shí)間延長(zhǎng)。在獲得這些數(shù)據(jù)后，比較正?；炷林新曇舻膫鞑デ闆r來(lái)判斷樁基的完整性。

2.樁基測(cè)試工程實(shí)例

某商住樓工程中對(duì)樁基測(cè)試技術(shù)進(jìn)行分析，此工程層高98.5m，建筑面積89497㎡，框剪結(jié)構(gòu)。采用鋼筋混凝土灌注樁作為承臺(tái)基礎(chǔ)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，鉆孔灌注樁數(shù)368根，樁的直徑900mm，有效樁長(zhǎng)為45.53m，設(shè)計(jì)單樁承載力特征值4300kN，樁端持力層為粗砂層。下面主要采用單樁靜載荷試驗(yàn)法和低應(yīng)變反射波法進(jìn)行樁基檢測(cè)。

2.1單樁靜載荷試驗(yàn)法

（1）此方法中使用槽鋼與錨樁組成一個(gè)反力系統(tǒng)，根據(jù)液壓泵的特性，使用液壓泵對(duì)樁頂施加壓力，所產(chǎn)生的壓力（主要是樁體縱向的力）作為測(cè)試數(shù)據(jù)。在增加負(fù)荷方面使用了千斤頂，并在千斤頂上安裝了荷重傳感器，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，在樁身發(fā)生變形或沉降的情況下，荷重傳感器也能對(duì)這些狀況進(jìn)行詳細(xì)的記錄，從而傳達(dá)準(zhǔn)確有效的數(shù)據(jù)。（2）將該試驗(yàn)的加載總體分為10個(gè)等級(jí)，并規(guī)定每個(gè)等級(jí)的加載量保持同樣，每級(jí)的加荷值都為860kN。（3）為進(jìn)行變形觀測(cè)，要在每次的加荷完成后對(duì)樁身的變形進(jìn)行階段性地記錄，相隔時(shí)間可以有規(guī)律，比如五分鐘、十分鐘、十五分鐘等。記錄在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)樁身的變形情況，直到數(shù)據(jù)趨于平穩(wěn)，不再變動(dòng)。（4）關(guān)于沉降有其一個(gè)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，在沉降狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)候，再進(jìn)行下一級(jí)負(fù)荷的加載，如此反復(fù)。而沉降相對(duì)穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)是在相隔的一小時(shí)之內(nèi)，下降長(zhǎng)度在0.1mm以內(nèi)，這種現(xiàn)象連續(xù)出現(xiàn)兩次。（5）在負(fù)荷不斷加載的情況下，樁身的沉降量與上一次加載時(shí)樁基的下沉量達(dá)到五倍的差時(shí)；在負(fù)荷加載的情況下，上一級(jí)荷載時(shí)樁基的下沉量與樁基的總下沉量的差成2倍關(guān)系，一天之內(nèi)仍沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的數(shù)值時(shí)；反力系統(tǒng)顯示最大的反力值時(shí)，在測(cè)試中達(dá)到了以上的條件，便可終止加載負(fù)荷。

2.2低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)

根據(jù)《建筑樁基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2003）規(guī)定，低應(yīng)變方法用于判斷樁身缺陷的程度及位置、檢測(cè)混凝土樁的樁身完整性，根據(jù)樁身完整性檢測(cè)結(jié)果給出每根樁的樁身完整性類別。

2.3樁基測(cè)試結(jié)果分析

通過(guò)單樁靜載荷試驗(yàn)，使用了鉆孔灌注樁，并進(jìn)行了幾組荷載試驗(yàn)，符合規(guī)程要求中的隨機(jī)抽檢原則。通過(guò)對(duì)100根樁基進(jìn)行低應(yīng)變檢測(cè)，符合規(guī)范要求，在利用曲線分析時(shí)，波速也比較規(guī)則，樁底反應(yīng)清晰，因此未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的缺陷。

這次試驗(yàn)做到了具體問(wèn)題具體分析，通過(guò)對(duì)測(cè)試樁基的了解，考慮到所要的儀器及手頭擁有的器材，合理的人員配置，并采取了方便準(zhǔn)確的檢測(cè)方式，從而得到有效數(shù)據(jù)。從這次試驗(yàn)中還總結(jié)出一些新的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)一些操作人員對(duì)某些細(xì)節(jié)的忽略，不能完全根據(jù)流程實(shí)行，雖然最終結(jié)果是正確的，但對(duì)整個(gè)流程的把握是作為一名專業(yè)的樁基檢測(cè)人員的職責(zé)，也是樁基檢測(cè)技術(shù)的自身要求。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，樁基工程質(zhì)量檢測(cè)是一項(xiàng)全面、系統(tǒng)、綜合的工作，樁基檢測(cè)技術(shù)影響著工程的質(zhì)量，在實(shí)際工程中我們一定要結(jié)合具情況，利用成孔質(zhì)量檢測(cè)、靜載試驗(yàn)檢測(cè)、低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)和高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)等技術(shù)對(duì)建筑的基樁進(jìn)行檢測(cè)，了解建筑中被測(cè)樁的樁身完整性和樁身混凝土質(zhì)量，掌握被測(cè)樁樁身的基樁承載力水平與完整性程度，評(píng)判樁側(cè)樁端土支承能力，評(píng)價(jià)樁基質(zhì)量，最終確保建設(shè)工程的質(zhì)量?，F(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，許多與行業(yè)相關(guān)的檢測(cè)產(chǎn)物誕生，這就需要檢測(cè)人員或企業(yè)善于利用高科技的產(chǎn)品，提高工作效率，節(jié)約成本資源，使其為建筑工程帶來(lái)更大的效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾華清.樁基檢測(cè)技術(shù)在橋梁工程中應(yīng)用的發(fā)展與探討[J].攀枝花學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，（03）.

[2]孫美迪.樁基檢測(cè)技術(shù)在工程中應(yīng)用和質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果分析[D].吉林大學(xué)，2009.

[3]王玉倩.混凝土強(qiáng)度檢測(cè)技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用研究[D].湖南大學(xué)，2007.

[4] 劉鼎輝.淺談樁基檢測(cè)技術(shù)在建筑工程中的使用[J]. 黑龍江科技信息. 2011（13）.