影響樁基檢測質(zhì)量的因素分析

成卓舟

（山西建工建筑工程檢測有限公司，山西太原 030006）

0 引言

在當前經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的背景下，建筑土建行業(yè)的工程質(zhì)量標準也在不斷提高，建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位都加強對工程質(zhì)量提高工作的研究和對策實施，作為各類地面建筑的主體結(jié)構(gòu)重要組成，樁基質(zhì)量的保證是工程施工與監(jiān)理的重中之重，特別是在很多地質(zhì)環(huán)境和氣候環(huán)境復(fù)雜地區(qū)，其地基承載能力和地上梁柱結(jié)構(gòu)的載荷性能都要全面的評測，這就要求對樁基的總體質(zhì)量達標情況做科學(xué)的檢測，為整體工程質(zhì)量檢視提供詳實的數(shù)據(jù)參考。

1 樁基質(zhì)量檢測的包含的主要方面

樁基一般是由樁孔和樁體等裝置構(gòu)成，其檢測工作也主要集中在成孔檢測和成樁檢測上，因此下面就這兩種工序分別來進行分析。

1.1 樁基成孔檢測的關(guān)鍵要素

該項檢測工作利用對樁孔的工程特性進行有效的測繪計量，包括其所出位置、孔徑大小、深度、豎直度、砂石混合比以及底部的廢渣層厚等指標，在收集到相關(guān)的工程數(shù)據(jù)與工程標準進行逐一對照，確定成孔的施工工藝和最終質(zhì)量能否滿足前期設(shè)計方案的要求。這其中孔的位置布局會關(guān)系到后續(xù)地上建筑的應(yīng)力情況，若其布局較為密集或者松散，距離不符合要求，就會破壞整個建筑物的受力均衡，會造成部分位置因受力過大而塌陷，或者在大風、大雨、地震發(fā)生時出現(xiàn)安全事故。孔徑的尺寸和地上結(jié)構(gòu)的載荷是正相關(guān)，且在施工標準上有明確詳細的要求?？咨畹拇笮∫约柏Q直度（垂直度）的檢驗也是關(guān)鍵內(nèi)容，它的合理施工是確保建筑物附加外力水平和分布符合主體建筑施工要求。水泥砂漿的檢驗的內(nèi)容一般有對其相對密實度、粘合度、靜態(tài)切面力、單位質(zhì)量內(nèi)的沙量等[1]。最后的底部的沉淀渣的厚度會改變樁基的長度，繼而對其應(yīng)力狀況產(chǎn)生影響。

1.2 成樁后檢測的要點

該檢測主要是對樁體完工后的總體檢查，包括完整度和受力性檢查。第一個方面的檢測通常用來用樁基橫切面的面積變化狀況反映，而該類特性出現(xiàn)問題時，通常體現(xiàn)在截面的斷開、有空心洞口、夾雜了雜物如泥沙、出現(xiàn)裂紋縫隙等。若完整性不足，就會嚴重威脅到整體建筑的安全。因裂縫等情況都在樁基的內(nèi)部，一般都要通過發(fā)射一定頻率的聲波，通過對接受的返回信號做分析對比來判斷內(nèi)部是否有問題，該方法具有定位準確、誤差低、抗干擾等優(yōu)勢且易于操作，被大量的普及。第二項檢測前要先對承載力進行分類，它分為了單個樁體的縱向的抗壓承載和橫向水平的承載兩部分，在檢測前注意要得到敲定設(shè)計方案中上層載荷的數(shù)值，而后開始檢測作業(yè)。運用的方式一般是靜態(tài)載荷與感應(yīng)式變動兩種方法，第一種方法的適合度較高。

2 影響樁基檢測成效的因素與應(yīng)對措施

2.1 外部客觀環(huán)境的影響與解決方法

在當前經(jīng)常使用的樁基質(zhì)量檢測方式為應(yīng)力波反射法，它的應(yīng)用約束性在于外部自然環(huán)境對其有干擾影響，特別是樁基周圍的土質(zhì)和土層結(jié)構(gòu)會對檢測結(jié)果產(chǎn)生偏差。所以在檢測準備期間要對外部的土層結(jié)構(gòu)做勘察了解，一般質(zhì)量檢測技術(shù)員只關(guān)注到檢測儀發(fā)出的信號，但是常常沒有考慮到應(yīng)力波在材質(zhì)具有差別的介質(zhì)中傳播的特性是不同的，所以如果不做土層勘察分析，進而對結(jié)果做一調(diào)整糾偏的話，檢測結(jié)果通常會失真。所以要在檢測工作開始前地質(zhì)專業(yè)人員做好土質(zhì)土層的分析工作，工程施工人員和專業(yè)技術(shù)員要對工程的勘察資料技術(shù)人員必須對前期地質(zhì)勘察人員對建筑工程的勘察信息數(shù)據(jù)做全面地掌握了解，并結(jié)合樁基周邊區(qū)域內(nèi)部的巖石和土質(zhì)性質(zhì)結(jié)構(gòu)做全面的研判，重點是在樁身高度涵蓋的土層狀況，如地下水位、孔隙比例、土基承載度、末端阻力等指標，都需要去詳細地收集分析。

2.2 傳感裝置的選用和裝配

在運用檢測設(shè)備時，傳感器是核心部件，它是接收波的電信號進而轉(zhuǎn)換為我們需要的工程信息，因此如果在該設(shè)備的選用上出現(xiàn)不合理的情況，將直接影響到錘擊反射轉(zhuǎn)換為電信號這一過程，導(dǎo)致后續(xù)的信號轉(zhuǎn)換和處理出現(xiàn)誤差甚至是錯誤。因此在傳感器的選用和安裝上，一定要選派技術(shù)過硬、專業(yè)經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員操作，確保其正常發(fā)揮，以此來保證數(shù)據(jù)的真實性和精確性。施工單位既要創(chuàng)設(shè)優(yōu)厚的工資福利條件從外部聘用綜合素質(zhì)過硬的專業(yè)人員，也要加強對現(xiàn)有的技術(shù)人員的培訓(xùn)力度，通過現(xiàn)場授課與演示、技能比賽等方式提高他們的專業(yè)化程度，盡量避免因為任務(wù)失誤給工程檢測帶來誤差偏差。

2.3 樁頭部位清潔情況的影響

樁頭位置的清潔程度對檢測的準確度有著明顯的影響，其原因在于樁基頂部的錘擊和傳感器設(shè)備在接受反射波段和轉(zhuǎn)換電信號時，對樁頂平面的平齊度和光滑度有較高的要求，因此在開展檢測前，需要對樁頭部進行專門的處理，重點要平滑的打磨樁頂，同時該部位要和樁身呈垂直姿勢，能夠讓聲波的傳播和方向轉(zhuǎn)換順利進行，還要實時去對頭部進行維護，保證其光潔度和干燥度。在處理和清潔灌注樁一類的實心樁樁頂時，應(yīng)把打磨設(shè)備放置在對應(yīng)位置，該位置和樁體中心的直線距離是樁徑尺寸的2/3，而后和樁體垂直的情況下進行打磨，形成若干個光滑平面，同時要確保樁體的內(nèi)部的主體結(jié)構(gòu)，如主筋，而后在打磨樁體中心點位，將其設(shè)置為聲波激振的感應(yīng)點。而在處理類似于預(yù)制樁類型的空心式的樁頭時，與實心不同，傳感裝置與激振點位要處在相同平面內(nèi)，方位最好設(shè)定在樁徑的中間位置，樁體頭部的鋼筋結(jié)構(gòu)避免破壞錘擊作業(yè)，同時暴露在外部的鋼筋高度要在合適范圍內(nèi)[2]，以免對錘擊后形成的震蕩波傳輸造成屏蔽或干擾。

2.4 檢測流程確定因素

不同的檢測流程將直接的關(guān)系到檢測結(jié)果的準確性，例如在傳感裝置的裝配環(huán)節(jié)，如果某些細小事項沒有做到位，就會對后續(xù)的反射波數(shù)據(jù)精準度產(chǎn)生破壞，所以在該裝置的安裝環(huán)節(jié)要做到注意以下幾個細節(jié)：①在位置擺放上，確保傳感器和樁頂平面呈90°；②傳感裝置與樁頂粘連時的材質(zhì)要嚴格按照相應(yīng)的工程標準選用，例如石膏和橡皮泥材料，而其他非標材質(zhì)會對聲波的傳播造成干擾，不利于信號的接受和轉(zhuǎn)譯；③在安裝時要因地制宜，結(jié)合樁基的種類選擇適合的安裝方式，不能搞一刀切；④在傳感裝置裝配完工后應(yīng)當及時檢查、測試，當確保一切正常后在開展下一工序作業(yè)。

2.5 檢測時間點和時長的影響

選定的檢測時點不同，也會產(chǎn)生差異較大的檢測的結(jié)果。以實心樁如灌注樁為例，它檢測時應(yīng)當在內(nèi)部混凝土澆筑完工后，在施工單位自我復(fù)核達到了施工設(shè)計的標準后方可開始樁基的檢測，這是因為混凝土樁基的剛度、彈性都會對檢測的過程造成一定的影響，如果剛度、強度或者彈模量的最終參數(shù)沒有符合檢測的標準，反射波就不會被傳感器偵測到，信號也就無法產(chǎn)生。

2.6 聲波過濾效果因素影響

要保證傳感器收集到的應(yīng)急波等波信號準確真實，通常要采用一定的處理手段，當前常用的是聲波過濾（濾波）技術(shù)來加工和處理的，使用該種方法可以把原始的聲波信號進行一次篩查要選，把雜波和其他無用的信息自動的過濾清除掉，把有用的波信號全部保留，以增強樁基檢測的準確度和可靠性。具體的檢測過程中，先使用低通濾波開展檢測作業(yè)，所以在過濾波的頻率選取上就要優(yōu)中取優(yōu)，確保頻率既能夠準確地發(fā)現(xiàn)樁基內(nèi)部空隙、雜物等問題缺陷，又要防止頻率太高，使一些雜波等無用信息混入信號中，導(dǎo)致信息的失真。樁基樁體的質(zhì)量問題通常有裂縫、斷開、沉渣夾雜和空隙等情況，但是在檢測的時候，射出的聲波和射入的聲波的頻段通常是一致的，所以一些較為普遍的質(zhì)量問題就難以從一定時間區(qū)間內(nèi)的波形曲線中去區(qū)分出來，這就要求技術(shù)人員在開展檢測作業(yè)時，要綜合施工日志記載的工程參數(shù)以及地質(zhì)土層勘察分析資料等數(shù)據(jù)深入的研判，不能因為波形一致而誤認為是不存在質(zhì)量缺陷，若檢測結(jié)果一時難以對樁體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問題作出合理的評判，應(yīng)當就該情況向甲方告知缺陷的分布區(qū)域范圍及大致的深度尺寸。

2.7 激振錘選用因素影響

聲波檢測要依靠激振效果來實現(xiàn)信號的反饋，而該效果的產(chǎn)生通常需要激振錘產(chǎn)生，它的剛度、質(zhì)量、接觸面和撞擊的頻次都會關(guān)系到激振效果。比如撞擊頻率較低、速度緩慢且質(zhì)地柔軟的激振錘就要運用尼龍材質(zhì)的垂體，鐵質(zhì)鋼制錘通常是在質(zhì)量缺陷位置較淺的地方敲擊，若錘擊時脈沖的幅度范圍過于大，則樁基體內(nèi)的靠外的缺陷位置難以精確定位，而范圍太小時，應(yīng)力波的傳輸能量又會減弱，難以反射，在方向把握上要和樁頂面成垂直狀。因此在選取激振錘時，就要結(jié)合工程的實際，對錘的材質(zhì)性能、錘擊的方法和底部墊合理的選定[4]，以保證信號的全面真實。

3 結(jié)束語

在現(xiàn)代的工程建設(shè)中，質(zhì)量的標準要求不斷提高，要管控好工程質(zhì)量，就必須對樁基檢測工作加大投入力度，該項工作涉及環(huán)節(jié)多、技術(shù)較為復(fù)雜、系統(tǒng)性強，所以施工企業(yè)要在技術(shù)人員綜合素質(zhì)和裝置選用上堅持質(zhì)量標準，嚴格遵守設(shè)計要求和施工規(guī)范，以保證檢測的結(jié)果真實權(quán)威有效。