淺談樁基檢測技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

何瑋山

摘要：在近幾十年來，我國的建筑工程行業(yè)的建設(shè)得到了比較迅猛的發(fā)展，它促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。可是，在建筑工程快速建設(shè)的過程中，樁基施工的質(zhì)量直接影響著建筑工程整體的穩(wěn)定性、耐久性。因此，在建筑工程的樁基施工完成以后，需要對樁基的施工質(zhì)量進(jìn)行有效的檢測，以確保樁基的施工質(zhì)量滿足規(guī)范的設(shè)計要求，從而有效的保障建筑整體的穩(wěn)定性能。文章主要針對樁基檢測技術(shù)在建筑工程的應(yīng)用做相關(guān)的闡述。

關(guān)鍵詞：建筑工程；樁基檢測技術(shù)；樁基施工質(zhì)量

0 引言

進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國建筑工程行業(yè)的建設(shè)得到了快速的發(fā)展，在建筑竣工的使用過程的舒適性、穩(wěn)定性和安全性是工程施工的目標(biāo)。可是，隨著人們生活水平的提高，人們對建筑工程的使用性能、施工質(zhì)量提出了更高的需求。建筑工程的樁基對工程整體的適用性能、質(zhì)量有著不可忽視的作用?？墒侨绾未_保樁基施工的質(zhì)量成為建筑工程基礎(chǔ)施工的不可忽視的問題。樁基檢測技術(shù)不僅可以有效的檢測出樁基的最大承載能力，而且還可以科學(xué)的檢測出樁基的完整性，進(jìn)而科學(xué)的評估樁基的施工質(zhì)量。

1建筑工程樁基施工常見的問題

在建筑工程特別是高層建筑的樁基施工中，由于鉆孔灌注樁受力性能較好。因此，一些重大的建筑工程多采用鉆孔灌注樁?？墒窃阢@孔灌注樁澆筑完成后，經(jīng)過規(guī)定的時間養(yǎng)護(hù)后，需要對樁的完整性、承載力、傾斜度、樁頂標(biāo)高進(jìn)行檢驗，各項數(shù)據(jù)均滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后才可以使用?？墒窃诮ㄖこ虡痘臋z驗過程中常遇到樁基傾斜度過大、斷樁、單樁承載力不足、灌注樁頂標(biāo)高不足等問題，下面分別敘述。

（1）樁傾斜度過大

樁傾斜度過大指的是混凝土灌注施工完成后的樁基的傾斜度超出施工設(shè)計要求范圍。影響樁基傾斜度的因素比較多，其中，最主要的原因是鉆孔出現(xiàn)傾斜，然后再放鋼筋籠時也有一定的傾斜。如果傾斜過大，則應(yīng)重新打樁。

（2）樁的完整性有缺陷——斷樁

斷樁，樁基施工出現(xiàn)部分裂開或者斷開的現(xiàn)象。斷樁是樁基施工中比較嚴(yán)重的現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象將會嚴(yán)重影響其它后續(xù)的施工工序，進(jìn)而降低施工進(jìn)度。出現(xiàn)斷樁的原因很多，通常是由于澆筑混凝土的過程中有一段樁夾雜泥土，使得樁的斷開，不能正常使用。

（3）單樁承載力不足

樁基驗收檢驗過程時，單樁承載力不足的問題也經(jīng)常出現(xiàn)，并且危害極其嚴(yán)重。因為樁基出現(xiàn)承載力不足，不能支撐設(shè)計的壓力，則會影響周圍其他樁基，進(jìn)而影響整個樁基礎(chǔ)的施工進(jìn)度。由此可見，樁基的承載力檢驗是道橋樁基施工質(zhì)量驗收的主要工作。

2建筑工程的樁基檢測技術(shù)

2.1 成孔質(zhì)量檢測

在建筑工程的基礎(chǔ)施工過程中，鉆孔灌注樁的成孔質(zhì)量直接的影響著混凝土灌注樁的施工質(zhì)量。如果鉆取的樁基孔徑小于設(shè)計值，就容易造成樁基的承載能力不滿足設(shè)計要求；若鉆取的樁基孔徑大于設(shè)計值，這樣就可能造成樁基的多余的承載能力，增加工程造價；若鉆取的孔徑走向發(fā)生傾斜，則會對樁基的承載能力產(chǎn)生較大程度的降低。因此，鉆孔的直徑大小、傾斜度等與樁基的施工質(zhì)量有直接的影響。此外影響成孔質(zhì)量的因素還包括鉆孔的位置、鉆孔深度、垂直度等。

2.2 樁基承載力的檢測

（1）靜荷載試驗法。此檢測方法主要是針對樁基的靜荷載進(jìn)行有效的檢測，其中主要有橫向、縱向靜荷載測量兩種檢測的方法，在工程實際中，常用豎向靜荷載檢測樁基的承載能力。由于在建筑工程中試樁試驗不可以造成樁基破壞性，而靜荷載試驗樁基檢測法主要是針對工程試樁的承載能力進(jìn)行有效的檢測，且可以得出比較準(zhǔn)確的樁基承載能力。

（2）高應(yīng)變動測法。高應(yīng)變法的檢測原理主要是利用大小為單樁極限承載力1%鑄鋼或者是重錘，在與樁基的頂部有10～20米的高度處自由的下落，給樁基的頂部以豎向的沖擊力，致使樁基與土體之產(chǎn)生一定大小的相對位移，樁基的側(cè)向阻力與樁尖的土體的阻力得到相應(yīng)的發(fā)揮，然后在用儀器樁基的頂部接收信號，根據(jù)接收的信號進(jìn)行評判樁基的承載力是否符合樁基規(guī)范的要求。此外，還可以檢測樁基是否完整。

2.3 樁基完整性檢測

（1）低應(yīng)變動測法。低應(yīng)變法檢測的主要原理是在樁基的頂部得到一瞬間的擊震力作用下時，在樁頂產(chǎn)生沿樁身向下的縱向振動的應(yīng)力波，當(dāng)應(yīng)力波在向下傳播途中，如果與變異波相遇到，則會阻抗應(yīng)力波繼續(xù)向下傳播，且應(yīng)力波會產(chǎn)生反射與透射現(xiàn)象，當(dāng)反射波傳輸?shù)綐痘捻敳繒r被安裝在樁基樁頂?shù)膫鞲衅髟O(shè)備接收，這樣就可以得到相應(yīng)的動態(tài)波形，然后儀器對反射波進(jìn)行采集記錄，根據(jù)反射回來收集到的應(yīng)力波的基本特性，就可以判斷樁基的質(zhì)量。

（2）聲波透射法。聲波無損檢測，主要是利用在混凝土結(jié)構(gòu)聲學(xué)檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，其主要檢測樁基的完整性。其主要對在撞擊中傳播的應(yīng)力波進(jìn)行分析，如果應(yīng)力波的波形、波速、波峰值保持不變，如果應(yīng)力波在樁基中均勻傳播，則表明樁基的完整性比較好。如果應(yīng)力波的波形、波速、波峰值發(fā)生變化，則表明沿樁基在長度方向上存在缺陷。同時，在樁基存在缺陷部位應(yīng)力波將發(fā)生突變，從而使得應(yīng)力波發(fā)生透射波、反射波或者散射波等現(xiàn)象。由于，無損檢測對樁基不產(chǎn)生破壞，所以特別適用于橋梁工程的樁基完整性的檢測工程中。

3 建筑工程樁基施工實例

在中晨大廈工程中的樁基檢測技術(shù)做分析。該大廈總高度39.5m，建筑面積8984.2m2，采用框剪結(jié)構(gòu)。在工程基礎(chǔ)設(shè)計選取鉆孔灌注樁承臺基礎(chǔ)形式，樁基總數(shù)達(dá)240 根，樁基直徑為600mm，其有效樁長為25.5m。在樁基檢測過程中，主要采取聲波透射法試驗進(jìn)行樁基的施工質(zhì)量檢測方法。

3.1 聲波透射法檢測方法

超聲波透射法根據(jù)安裝的發(fā)射和接收換能器的位置不同可以分為三種：平測法、斜測法、扇形掃測法，如下圖1中所示，在樁基的檢測過程中主要以平測法和斜測法為主。

平測法主要是將兩者設(shè)置在同一水平高度進(jìn)行檢測，其可以檢測到樁基豎直方向的內(nèi)部缺陷，且缺陷的位置，缺陷的尺寸，但是不能詳細(xì)的檢測缺陷存在的水平位置；斜測法主要是將兩者設(shè)置在樁基的不同高度進(jìn)行檢測，它是水平測法的有效補充，可以準(zhǔn)確的測出缺陷的具體位置；扇形測法主要是將發(fā)射與接收器呈扇形分布，這樣可以增大檢測面積。

3.2檢測數(shù)據(jù)的分析處理

（1）聲時的數(shù)據(jù)分析

主要利用聲時的平均值μt和2 倍的聲時標(biāo)準(zhǔn)差δt之和St的值，判定樁基內(nèi)部是否存在缺陷。

其中：n 為檢測測點的值；ti是第i 的聲時值。

判斷方法：若果ti > St，就可以判定在樁基的檢測部位存在內(nèi)部缺陷。

（2）波幅的數(shù)據(jù)分析

主要利用接收設(shè)備收到波幅的平均值（μq）的1/2，作為樁基內(nèi)部是否存在缺陷的依據(jù)。

其中：qi 為第i 個檢測測點波幅值的大小。

判斷方法：若qi < Qd樁身存在缺陷的臨界值，就可以判定在樁基的檢測部位存在內(nèi)部缺陷。

3.3檢測結(jié)果

根據(jù)聲波透射樁基檢測法，可得出所檢測的樁基滿足樁基規(guī)范的要求。

4 結(jié)束語

綜上所述，在建筑工程基礎(chǔ)施工中，要對施工完成的樁基進(jìn)行施工質(zhì)量檢測試驗，提高樁基的穩(wěn)定性能，從而可以有效的減少建筑工程的安全隱患。

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