簡論檢測技術(shù)在建筑工程中的重要應(yīng)用

李詠玲

【摘 要】樁基是隱蔽工程，支撐著地面上的構(gòu)筑物，它是建筑物的基礎(chǔ)，其質(zhì)量優(yōu)劣直接影響到這些建筑物的安全。在樁基的施工過程中，樁基檢測是一個不可缺少的環(huán)節(jié)。近年來樁基在高層建筑和鐵路建設(shè)中廣泛使用，隨著建設(shè)單位對工程質(zhì)量要求的提高，基樁檢測技術(shù)將發(fā)揮越來越重要的作用。本文主要介紹了常用的幾種樁基檢測技術(shù)，針對具體工程，利用成孔質(zhì)量檢測、靜載試驗檢測、低應(yīng)變動力檢測和高應(yīng)變動力檢測等技術(shù)對該工程的基樁進(jìn)行了檢測，進(jìn)而對樁基質(zhì)量做出評價，以確保建設(shè)工程的質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】樁基檢測；高應(yīng)變動力檢測

一、 樁基檢測技術(shù)

1、成孔質(zhì)量檢測在樁的施工中，成孔質(zhì)量的好壞直接影響到混凝土澆注后的成樁質(zhì)量：樁孔的孔徑偏小則使整樁的承載能力降低；樁孔上部擴(kuò)徑將導(dǎo)致成樁上部側(cè)阻力增大，而下部側(cè)阻力不能完全發(fā)揮；樁孔偏斜則會削弱了基樁承載力的有效發(fā)揮；樁底沉渣過厚使得有效樁長減少。因此，成孔質(zhì)量檢測對于控制成樁質(zhì)量尤為重要。成孔質(zhì)量檢驗的內(nèi)容主要包括樁孔位置、孔深、孔徑、垂直度、沉渣厚度等。

2、樁的承載力的檢測

（1）靜荷載試驗法 靜荷載試驗法用于檢測基樁承載力靜荷載試驗法包括基樁豎向和水平承載力檢測，工程中多用到豎向靜載荷試驗。靜荷載試驗法顯著的優(yōu)點是其受力條件比較接近樁基礎(chǔ)的實際受力狀況。靜載試驗主要適用于工程試樁的承載力檢測，對于工程樁檢測不能做破壞性試驗。其檢測精度高，相對誤差在10%范圍內(nèi)。

（2）高應(yīng)變動測法 樁基高應(yīng)變動檢測，就是利用重錘對樁頂進(jìn)行瞬態(tài)沖擊，使樁周土產(chǎn)生塑性變形，在樁頭實測力和速度的時程曲線，通過應(yīng)力波理論分析得到樁土體系的有關(guān)參數(shù)，揭示樁土體系在接近極限階段時的工作性能，分析樁身質(zhì)量，確定樁的極限承載力。

3、樁的完整性檢測

（1）低應(yīng)變動測法 基樁的低應(yīng)變動測法就是通過對樁頂施加較低的激振能量，引起樁身及周圍土體的微幅振動，同時用儀表量測和記錄樁頂?shù)恼駝铀俣群图铀俣?，利用波動理論或機(jī)械阻抗理論對記錄結(jié)果加以分析，從而達(dá)到檢驗樁基施工質(zhì)量、判斷樁身完整性、預(yù)估基樁承載力等目的。

（2）聲波透射法 聲波透射法是利用超聲波在混凝土中傳播的聲學(xué)參數(shù)，如聲速C、頻率F、振幅A的變化及波形來分析樁身混凝土的連續(xù)性及斷層、夾砂、蜂窩等缺陷的大小、位置。

二、樁基檢測技術(shù)在工程上的應(yīng)用

某辦公樓為地上十四層，地下一層的高層辦公樓，采用框架結(jié)構(gòu)，總建筑面積38818.6m2，其基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土預(yù)制樁。經(jīng)勘探，場地地基根據(jù)其工程特性的差異，自上而下分為四層，分述如下： 粉土層、粉質(zhì)粘土層、礫砂層和強(qiáng)風(fēng)化泥巖層?；鶚对O(shè)計參數(shù)要求如下：樁徑為φ500mm；樁長為10-12m；工程樁總樁數(shù)為170根；單樁承載力特征值2000kN；混凝土強(qiáng)度等級：C40；樁端持力層為砂礫層。本次工程實踐中針對場地環(huán)境和地質(zhì)條件，主要采用了如下幾種檢測手段：①成孔質(zhì)量檢測，檢測數(shù)量40個；②試樁載荷試驗，檢測試樁數(shù)量3根；③高應(yīng)變動力檢測，檢測數(shù)量10根；④低應(yīng)變動力檢測，檢測數(shù)量30根。

1、成孔質(zhì)量檢測 本工程中基樁成孔質(zhì)量測試采用的儀器設(shè)備主要有JJC-1A型孔徑儀、JNC-1型沉渣測定儀、JJX-3A型井斜儀、深度記錄儀（充電脈沖發(fā)生器）、電動絞車、孔口輪等組成。分別對成孔的孔深、孔徑、孔斜及沉渣厚度進(jìn)行了檢測。檢測結(jié)果：設(shè)計孔深介于10.45m～11.94m，實測孔深介于10.60m～12.20m，所有檢測樁均大于設(shè)計要求孔深。實測局部最小孔徑介于451mm～471mm，局部最大孔徑介于524mm～633mm，無最小孔徑<550mm的樁孔。實測垂直度介于0.68%～0.97%，均小于1%。實測孔底沉渣厚度介于80～100mm，均小于150mm。綜上數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，本次樁孔成孔質(zhì)量檢測4項指標(biāo)（孔深、孔徑、孔斜、沉渣厚度）均能夠達(dá)到規(guī)范要求。

2、靜載試驗檢測本次工程中，根據(jù)設(shè)計要求，對試樁檢測過程中的3根試樁分別進(jìn)行單樁豎向靜載試驗。本次檢測使用的主要設(shè)備有：武漢生產(chǎn)的靜載試驗成套設(shè)備RS-JYB，主要包括主機(jī)、中繼器、控載箱、5000kN千斤頂、位移傳感器等。另外還有鋼梁、壓板等。檢測方法如下：本次豎向靜載試驗，采用錨樁反力裝置與配重聯(lián)合加載法，即在試驗樁樁頂放置千斤頂，再放主梁、次梁，次梁連接4根錨樁，同時在次梁之上堆放預(yù)制樁作為配重。對樁的加載方式采用快速維持荷載法，即逐級加荷，加荷后隔15min讀一次數(shù)，每級加荷時間為2h。預(yù)計加荷為8級，每級荷載增量均為500kN。如果中間出現(xiàn)破壞荷載，則停止加荷。檢測結(jié)果3根樁的極限承載力平均值為4000kN，最大極差為0，不大十平均值的30%，故單樁承載力的特征值（標(biāo)準(zhǔn)值）為4000=2.0=2000kN，符合設(shè)計要求。

3、低應(yīng)變動力檢測 根據(jù)《建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，低應(yīng)變方法適用于檢測混凝土樁的樁身完整性，判斷樁身缺陷的程度及位置，并要求根據(jù)樁身完整性檢測結(jié)果，給出每根樁的樁身完整性類別。本次工程實踐中共對工程樁中的30根樁進(jìn)行了低應(yīng)變動力測試。檢測儀器由采用FDP204PDA型動測分析系統(tǒng)，加速度傳感器，力棒組成。檢測方法是：在樁頂放置一只加速度傳感器，接受錘擊過程中產(chǎn)生的加速度信號，通過FDP204PDA型樁基動測系統(tǒng)放大和A/D轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字信號傳給微機(jī)，信號經(jīng)計算機(jī)處理后，在屏幕顯示實測波形，每根樁布采集點一個，每點采集5～6錘信號。將存儲在磁盤上的測試信號在時域內(nèi)進(jìn)行處理，根據(jù)應(yīng)力波反射等價地將實測速度信號通過時域由頻域輔助，分析不同部位的反射信號，據(jù)此分析每根樁的樁身完整性。檢測結(jié)果：其中：I類樁28根，滿足設(shè)計要求；II類樁2根，滿足設(shè)計要求。

4、高應(yīng)變動力檢測 本次工程中共對工程樁中的10根樁進(jìn)行了低應(yīng)變動力測試。檢測儀器采用FEI-C3型動測分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)由486/40微機(jī)，12位A/D轉(zhuǎn)換器，加速度傳感器，力傳感器、重錘組成。檢測方法是：將兩只加速度計和兩只應(yīng)變式力傳感器，分別對稱安裝在樁側(cè)表面，錘自由下落錘擊樁頂，瞬時沖擊力產(chǎn)生的加速度和力信號，通過FEI-C3型樁基動測系統(tǒng)放大和A/D轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字信號傳給微機(jī)，信號經(jīng)過計算機(jī)軟件處理后存入磁盤，同時顯示實測波形，然后，將存儲在磁盤上的測試信號進(jìn)行回放（力、速度），利用FEIPWAPC軟件進(jìn)行曲線擬合分析，得出單樁豎向極限承載力。檢測結(jié)果：所檢測的10根樁的單樁豎向極限承載力基本值均位于2178kN～2342kN之間，單樁豎向極限承載力平均值為2260kN，故根據(jù)本次高應(yīng)變檢測結(jié)果綜合判定單樁極限承載力為2260kN。

綜上所述，利用成孔質(zhì)量檢測、靜載試驗檢測、低應(yīng)變動力檢測和高應(yīng)變動力檢測等技術(shù)對某辦公樓工程的基樁進(jìn)行了檢測，了解被測樁的樁身完整性和樁身混凝土質(zhì)量，并初步判斷樁端土支承強(qiáng)弱，進(jìn)而對樁基質(zhì)量做出評價，以確保建設(shè)工程的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣建平.大直徑樁基礎(chǔ)豎向承載性狀研究[D].上海：同濟(jì)大學(xué).2004.

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