試論建筑樁基檢測(cè)技術(shù)

王偉 安徽省建設(shè)工程測(cè)試研究院

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，建筑行業(yè)從眾多行業(yè)中脫穎而出，成為新時(shí)代的紅利行業(yè)，但隨著人們對(duì)于住房需求和建筑建設(shè)的需求增加，高層建筑逐漸在城市當(dāng)中的數(shù)量慢慢變多，與傳統(tǒng)房屋相比，高層建筑對(duì)于樁基工程的要求更高，為達(dá)到新時(shí)代對(duì)于高層建筑在建筑安全方面的要求，樁基檢測(cè)工作成為建筑工程建設(shè)工作中不可或缺的一部分，它能夠防患于未然，對(duì)前期的樁基建設(shè)過(guò)程提供質(zhì)量保證，通過(guò)科學(xué)的技術(shù)手段為建筑工程提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，并為后期的工程建設(shè)打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、樁基檢測(cè)技術(shù)及現(xiàn)狀

樁基檢測(cè)技術(shù)的原理是通過(guò)計(jì)算樁基上層所承載的整體建筑的總負(fù)荷，再將上部承載的負(fù)荷通過(guò)自身有效的傳入地下更深層的土壤里，保證不會(huì)由于自身的重量或質(zhì)量而導(dǎo)致上層建筑下陷和沉降，所以，樁基檢測(cè)是能夠保證樁基合格性的標(biāo)準(zhǔn)，并且合格樁基礎(chǔ)能夠穩(wěn)固高層建筑的安全性和延長(zhǎng)建筑的使用壽命。

樁基檢測(cè)技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展歷史中，已經(jīng)有幾十年的沉淀，并且其中很多檢測(cè)方法經(jīng)過(guò)科學(xué)和經(jīng)驗(yàn)的累積已經(jīng)成為我國(guó)建筑施工過(guò)程中樁基檢測(cè)的主要方法，包括對(duì)于檢測(cè)儀器的研究，我國(guó)很多檢測(cè)方面的高技術(shù)人才通過(guò)對(duì)建筑行業(yè)的摸索以及自身所學(xué)到的檢測(cè)技術(shù)知識(shí)，創(chuàng)造出了很多的檢測(cè)工具，為建筑行業(yè)的發(fā)展提供了重要力量，在科技人才的不斷涌入和國(guó)家政府對(duì)于建筑行業(yè)的支持，樁基檢測(cè)技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，檢測(cè)工作也變得更加方便操作，再加上檢測(cè)人員在不同的建筑環(huán)境下不斷實(shí)驗(yàn)，去完善自身檢測(cè)技術(shù)的缺陷，由此各種各樣的樁基檢測(cè)技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生，也變得越來(lái)越成熟。

但是由于建筑行業(yè)施工過(guò)程的不可控因素較多，造成了檢測(cè)技術(shù)實(shí)施并不順利，再加上不同地區(qū)對(duì)于檢測(cè)環(huán)境的要求不同，導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生差異，不僅如此，由于樁基檢測(cè)技術(shù)的特殊性，參與在建筑樁基檢測(cè)行業(yè)的人群很少，導(dǎo)致專業(yè)檢測(cè)人員整體素質(zhì)水平不高，比如：編寫檢測(cè)報(bào)告不規(guī)范，對(duì)待檢測(cè)工作不夠認(rèn)真，經(jīng)驗(yàn)不足，這些都是導(dǎo)致樁基檢測(cè)結(jié)果存在差異的原因，不準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果自然會(huì)造成整體建筑工程質(zhì)量的不足。隨著中國(guó)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑工程已經(jīng)成為未來(lái)不可避免的發(fā)展趨勢(shì)，如何進(jìn)一步提高建筑和施工質(zhì)量成為我國(guó)目前建筑行業(yè)的一個(gè)重要目標(biāo)，樁基作為施工建筑過(guò)程的基礎(chǔ)工程，其建設(shè)質(zhì)量將直接決定建筑物的安全性，所以樁基的前期準(zhǔn)備設(shè)計(jì)、施工材料的選用以及施工人員整體素質(zhì)水平和管理水平，都將是影響整個(gè)施工工程質(zhì)量的重要因素，為了保證樁基工程質(zhì)量和建筑工程安全性，必須要保證施工人員的現(xiàn)場(chǎng)高質(zhì)量檢測(cè)能力，對(duì)于各類檢測(cè)措施都要做到認(rèn)真仔細(xì)。

二、樁基檢測(cè)技術(shù)的方法

（一）成孔質(zhì)量檢測(cè)法

成孔質(zhì)量檢測(cè)法是在澆灌注樁后對(duì)成形后的注樁樁孔位置、成孔深度以及垂直度進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)樁孔的位置是否有偏差，樁孔位置直接決定樁基質(zhì)量，若樁基質(zhì)量存在偏差，那么澆灌成的樁將作廢，既浪費(fèi)材料，提高造價(jià)成本，又延長(zhǎng)施工工期，所以，為了防止成孔位置偏差問題造成的施工損失，必須要求施工現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際的施工設(shè)計(jì)圖進(jìn)行施工。樁位偏移也是樁基檢測(cè)過(guò)程中常出現(xiàn)的問題，樁位偏移問題一般受建筑工程施工過(guò)程中操作不當(dāng)引起，比如，施工時(shí)施工人員由于鉆機(jī)對(duì)位不正導(dǎo)致位置偏差，使得與原本的樁位設(shè)計(jì)位置偏離；還有施工人員在測(cè)量放線過(guò)程中產(chǎn)生誤差，將樁位實(shí)際位置偏移；還有護(hù)身埋設(shè)時(shí)產(chǎn)生的偏差，這些都會(huì)導(dǎo)致樁位與設(shè)計(jì)位置產(chǎn)生差異，那么這時(shí)樁基檢測(cè)起到重大作用，可以選用超高精度的精密經(jīng)緯儀和紅外線測(cè)距儀對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行定位標(biāo)注，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中樁基的位置標(biāo)注出，并放設(shè)樣樁，等施工完成后，再使用儀器進(jìn)行測(cè)量，防止樁位發(fā)生偏移。成樁垂直度的檢測(cè)的也是樁基檢測(cè)中極其重要的一部分，垂直度檢測(cè)方法一般時(shí)通過(guò)專門的孔徑檢測(cè)儀來(lái)檢測(cè)，目前比較常用的方法有簡(jiǎn)易法檢測(cè)、傘形孔徑儀檢測(cè)和聲波檢測(cè)法三種；而樁基的孔底沉渣厚度檢測(cè)就是使用聲波法來(lái)檢測(cè)，由于在澆灌樁基的成孔過(guò)程中，泥漿中所攜帶的含砂量以及泥漿的粘度問題，致使樁孔在成孔之后一部分?jǐn)y帶渣土的泥漿在清洗完孔底之后掉進(jìn)孔底，形成沉渣，為了不影響后期混凝土的澆筑，必須對(duì)沉渣的厚度進(jìn)行檢測(cè)并清除，如果一旦發(fā)生攜帶沉渣澆筑混凝土，則會(huì)影響整體的施工質(zhì)量，而聲波法就是使用聲波儀器的發(fā)送端向樁底發(fā)送聲波，當(dāng)聲波遇到沉渣時(shí)，聲波中的一部分會(huì)返回至聲波儀器的發(fā)送端，剩下的一部分將穿過(guò)沉渣繼續(xù)向樁底發(fā)射，只有聲波遇到樁底的力層原狀土才會(huì)全部返回聲波儀器的發(fā)射端，并且根據(jù)聲波第一次發(fā)射時(shí)間、第一次返回時(shí)間和第二次返回時(shí)間能夠計(jì)算出樁基孔底的沉渣厚度，其實(shí)對(duì)于樁基的孔底沉渣厚度檢測(cè)不僅可以通過(guò)聲波法進(jìn)行檢測(cè)，還能夠依靠電阻率法和電容法進(jìn)行檢測(cè)，但由于聲波法相比兩者更加方便快捷，準(zhǔn)確度較高，所以成為檢測(cè)過(guò)程中使用頻率最多的一種方法，對(duì)于土壤環(huán)境和施工環(huán)境的不同，施工技術(shù)人員根據(jù)常年的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于較為復(fù)雜的檢測(cè)環(huán)境，也研究出了一些操作起來(lái)較為方便的垂直度檢測(cè)方法，這些方法在無(wú)法使用孔徑檢測(cè)儀和聲波儀器的環(huán)境下有著很大的用處。

（二）樁的承載力檢測(cè)

樁基施工質(zhì)量的好壞在于其承載力是否能夠承受樁基上層建筑物的負(fù)荷，對(duì)于樁的承載力的檢測(cè)方法主要有靜荷載實(shí)驗(yàn)法、高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法、靜動(dòng)法和鉆孔取芯法，其中靜荷實(shí)驗(yàn)法是通過(guò)給樁附加向上的力，使其產(chǎn)生位移，根據(jù)樁在一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的沉降和向上給予的力進(jìn)行測(cè)算，最后得出單個(gè)樁基的承載力，靜荷實(shí)驗(yàn)法能夠確定單個(gè)樁的承載力，直觀的表現(xiàn)出實(shí)際的承載能力，并且靜荷實(shí)驗(yàn)法更加貼切實(shí)際工程，檢測(cè)結(jié)果有較高的準(zhǔn)確度，能夠作為承載力檢測(cè)的最終判定依據(jù)，但是與其他檢測(cè)方法相比，靜荷實(shí)驗(yàn)法在建筑工程施工過(guò)程中檢測(cè)費(fèi)用較高，檢測(cè)方法對(duì)于當(dāng)時(shí)的建筑環(huán)境有很大的局限性，對(duì)于基坑深度較大的，很難實(shí)現(xiàn)檢測(cè)工作，因此靜荷實(shí)驗(yàn)法由于檢測(cè)成本高，檢測(cè)周期長(zhǎng)，場(chǎng)地要求高，而逐漸取而代之；鉆孔取芯法相對(duì)來(lái)說(shuō)較為簡(jiǎn)單，使用成本不高，它是從樁身鉆取混凝土樣品，包括在一定深度的樁基底鉆取巖土層樣品，鉆取樣品之后，對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)，這種檢驗(yàn)方法可以很清楚的看到沉渣厚度、樁底巖土層性質(zhì)以及樁自身的混凝土質(zhì)量，但這種方法的缺點(diǎn)是在取樣過(guò)程中由于取樣次數(shù)受限，有一定的檢測(cè)盲區(qū)。高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法與其他的檢測(cè)方法都有區(qū)別，它是通過(guò)測(cè)試樁基的動(dòng)力反應(yīng)來(lái)獲取樁基的承載力，相比靜荷實(shí)驗(yàn)法，高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法實(shí)驗(yàn)成本低，并且檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，可靠度高，是目前檢測(cè)方法中最實(shí)用的一種，高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法是使用激振器對(duì)樁頂釋放激振能量，使樁基振動(dòng)，再通過(guò)相應(yīng)的儀器對(duì)出現(xiàn)的振動(dòng)進(jìn)行采集分析，通過(guò)震動(dòng)信號(hào)來(lái)判斷樁基質(zhì)量以及樁基的承載力。

（三）樁的完整性檢測(cè)

對(duì)于樁身的完整性檢測(cè)是樁基檢測(cè)過(guò)程中的重要一步，一般用于樁完整性檢測(cè)的方法有低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法、鉆孔取芯法、聲波透射法等，低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法是使用振動(dòng)工具使樁頂產(chǎn)生振動(dòng)，并使用專業(yè)的收集工具對(duì)頂部的振動(dòng)速度以及波動(dòng)曲線進(jìn)行分析，這種釋放低能量瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)激振的方法能夠?qū)痘耐暾赃M(jìn)行一個(gè)很好的分析，與其他完整性檢測(cè)相比，低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法的檢測(cè)結(jié)果沒有測(cè)試盲區(qū)，并且其準(zhǔn)確性較高，使用起來(lái)簡(jiǎn)單快捷。鉆孔取芯法是目前最簡(jiǎn)單，也是使用最為廣泛的一種檢測(cè)方法，它是使用鉆孔機(jī)檢測(cè)樁基完整性的方法，但檢測(cè)過(guò)程有盲區(qū)。作為一種聲波檢測(cè)樁基完整性的方法，它的原理是利用超聲波檢測(cè)儀來(lái)通過(guò)聲波對(duì)整個(gè)樁身進(jìn)行測(cè)試，但是在澆灌混進(jìn)凝土之前，要把超聲波發(fā)射器和接收換能其器裝入提前預(yù)埋好的檢測(cè)管道內(nèi)，然后再根據(jù)超聲波采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行對(duì)比分析，從而去判斷樁基的完整性，但是聲波透射法存在一定的弊端，由于檢測(cè)管道的限制，檢測(cè)的樁身不能夠全部測(cè)驗(yàn)到，有一定的測(cè)試盲區(qū)。

三、樁基檢測(cè)技術(shù)方法的選擇

在建筑工程施工技術(shù)的不斷改進(jìn)下，樁基檢測(cè)技術(shù)也在不斷進(jìn)步，而如何選擇樁基的檢測(cè)技術(shù)方法，首先應(yīng)該考慮的是前期對(duì)于檢測(cè)技術(shù)的設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)計(jì)能夠了解到樁基的具體位置，并從前期設(shè)計(jì)中得到對(duì)于樁基建設(shè)工程的主要要求，防止在樁基工程施工過(guò)程中與設(shè)計(jì)出現(xiàn)偏差，其次就是施工過(guò)程中對(duì)于施工工藝的要求，針對(duì)不同的施工工藝，可以選擇更加合適的檢測(cè)技術(shù)和工具，再者就是使用環(huán)境的不同，樁基檢測(cè)方法如此之多，但是在不同的施工環(huán)境下卻有著不一樣的效果，所以使用條件的不同，也會(huì)影響到樁基檢測(cè)技術(shù)方法的選擇，所以，在不同的施工環(huán)境下，選擇最合適的檢測(cè)技術(shù)方法是決定施工質(zhì)量的重要原因之一，例如：對(duì)于通過(guò)鉆孔進(jìn)行澆灌樁基的方式，使用高應(yīng)變法檢測(cè)能夠更加高效、準(zhǔn)確。而大直徑鉆孔澆灌樁基的方式，則更適合聲波透射法檢測(cè)。

四、結(jié)束語(yǔ)

中國(guó)建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展需要各類技術(shù)人員的支持，樁基工程作為整個(gè)建筑行業(yè)的基礎(chǔ)工程，其重要性必須要牢記在每個(gè)是施工人員的心中，并加強(qiáng)對(duì)專業(yè)檢測(cè)技術(shù)人員的能力評(píng)估，保證樁基檢測(cè)技術(shù)無(wú)異常，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，為高層建筑工程提供良好的數(shù)據(jù)支持，對(duì)于所有的樁基檢測(cè)方法，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)改進(jìn)，通過(guò)實(shí)際的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)以及結(jié)合科學(xué)技術(shù)知識(shí)去完善檢測(cè)過(guò)程，優(yōu)化檢測(cè)內(nèi)容，確保建筑工程施工質(zhì)量，如今，房屋建造的安全性是居民生活條件的一個(gè)體現(xiàn)，它對(duì)于社會(huì)發(fā)展有著極其重要的影響，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，房屋建筑的復(fù)雜程度也在不斷增加，為保證居民建筑的安全性，房屋的安全性檢測(cè)有著非常重要的作用，可以根據(jù)不同的房屋結(jié)構(gòu)實(shí)施不同的房屋加固措施，這是檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的最終目的。