文/葛元周 安徽元正工程檢測科技有限公司 安徽宣城 242000
建筑工程施工與管理中,對建筑工程地基基礎(chǔ)進行檢測和分析,是確保建筑地基基礎(chǔ)穩(wěn)定性以及提升建筑工程質(zhì)量水平的有效措施。值得注意的是,由于建筑工程地基基礎(chǔ)檢測工作開展,本身具有較為突出的復(fù)雜性,并且對建筑工程質(zhì)量控制和管理有著重要影響,因此,為確保建筑工程地基基礎(chǔ)檢測的效果,就需要加強對有關(guān)檢測人員的專業(yè)水平和能力素養(yǎng)培養(yǎng)提升,并不斷完善和提升檢測儀器的精確度,加強建筑地基基礎(chǔ)檢測管理,通過先進的技術(shù)手段引進和應(yīng)用,為建筑工程地基基礎(chǔ)檢測及其質(zhì)量提升提供良好的支持。
(1)整體性與隱蔽性。建筑項目具有整體性特征,各個施工環(huán)節(jié)和工序相互連接,相互影響,倘若在某個施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,就會對整體地基質(zhì)量產(chǎn)生影響。建筑地基施工具有隱蔽性特征,施工場地一般在地下,當(dāng)?shù)鼗度胧褂煤?,一旦發(fā)生質(zhì)量問題,難以開展及時有效的修復(fù)處理,因此在施工過程中需要重視工程質(zhì)量的驗收工作,選擇適宜施工工藝,嚴格控制混凝土材料質(zhì)量,按照設(shè)計要求和規(guī)范要求確定混凝土配合比,將隱蔽性因素造成的施工問題扼殺在萌芽狀態(tài),避免因安全事故發(fā)生對工期和質(zhì)量造成影響。(2)龐雜性與多發(fā)性。建筑地基基礎(chǔ)施工具有龐雜性、多發(fā)性特征,這是因為施工過程中涉及內(nèi)容十分龐大復(fù)雜,會受到人為、施工材料、施工工藝等因素影響。建筑工程的主體的建筑物本身,我國地域廣闊,地區(qū)跨度大,其地貌特征也存在較大差異,地質(zhì)環(huán)境、氣候條件等不同,對施工材料的性能、加工方式、使用技巧等存在嚴格要求,例如,在對淺層非飽和軟土地基、填土地基及濕陷性黃土地基等進行地基施工時,倘若換土墊層高于1m 時,整體造價成本較高,弱整體墊層厚度應(yīng)小于50cm 可以采用換填法,將地基范圍內(nèi)軟弱土清除掉,用穩(wěn)定性較好、強度高、抗腐蝕能力強的材料進行回填,并用人工或者機械方法進行碾壓、振動等處理,使其達到要求密實度。(3)危險性與連續(xù)性。在地基施工過程中,一些低等級的質(zhì)量問題倘若沒有及時解決,將會引發(fā)嚴重安全事故,對工程整體結(jié)構(gòu)造成無法彌補的損壞,對施工人員生命財產(chǎn)與安全造成極大威脅?,F(xiàn)如今,人們對施工效率有了更好要求,但地基施工各個工藝環(huán)節(jié)緊密連接,具有連續(xù)性特征,需要按照流程展開作業(yè),才能保障地基的安全性與穩(wěn)定性,倘若某個工藝流程發(fā)生問題,將在一定程度上增加后續(xù)安全事故的發(fā)生幾率。
人工挖孔樁地基與天然地基的主要差異在于基底層與上層覆土層的分區(qū)十分明顯,這也意味著對持力層的檢測十分方便,但當(dāng)遇到相對復(fù)雜的巖層結(jié)構(gòu)時,也會加大持力層檢測的難度。尤其是當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)中夾雜著較為軟弱的土層時,需正確區(qū)分持力層的位置,有效確定軟弱土層的分布狀況,對地基基礎(chǔ)的荷載能力有較為全面的了解。無論是普通的樓層建筑還是建筑,地基基礎(chǔ)薄弱都是十分危險的因素。因此,在進行地基基礎(chǔ)檢測時需要盡量考慮到最嚴重的風(fēng)險問題,并對相關(guān)檢測參數(shù)進行多次核對,保障檢測結(jié)果的準確性。在人工挖孔樁基礎(chǔ)檢測中常用的檢測方法為高應(yīng)變法、低應(yīng)變法等。高、低應(yīng)變檢測技術(shù)是相對而言的,其中的低應(yīng)變檢測技術(shù)指的是通過激振的方式檢測樁身的完整度,判斷其是否存在缺陷問題的一類檢測技術(shù)。常用的激振方法為反射波法,主要通過在樁頂進行豎向激振產(chǎn)生彈性波,并使彈性波向樁身延伸和傳播,當(dāng)樁身截面出現(xiàn)變化時,彈性波會由于阻抗作用發(fā)生變化,產(chǎn)生反射波,此時便可通過傳感器接收反射信號,對反射信號進行數(shù)據(jù)處理后,可以及時了解樁身的缺陷問題。而高應(yīng)變檢測方法是在樁身頂端施加一個沖擊力,根據(jù)這一沖擊力在樁身的貫入度和波動理論檢測樁身是否完整。
在建筑工程地基基礎(chǔ)檢測的過程中,聲波技術(shù)是應(yīng)用較為廣泛的一種檢測方式。在對建筑物地基基礎(chǔ)進行檢測的過程中,通過對地基發(fā)射聲波,利用聲波在介質(zhì)中傳導(dǎo)時,所產(chǎn)生的震動頻率進行分析,以此為基礎(chǔ)獲取相應(yīng)的建筑數(shù)據(jù)。應(yīng)用相應(yīng)的聲學(xué)理論,對建筑工程地基基礎(chǔ)中聲波所傳導(dǎo)的時間、速度等進行分析,并結(jié)合特定的計算公式進行整理。通過計算結(jié)果來分析受檢對象本身的完整性情況等方面的質(zhì)量。對相應(yīng)的聲波再結(jié)合低應(yīng)變法進行驗證,可以對建筑地基基礎(chǔ)中存在的缺陷做出準確的判斷。
地基的靜載荷檢測是將一個外力施加到樁的頂部,外力通常由樁荷載和錨樁提供,以確定單樁的豎向抗壓承載力、豎向抗拔承載力和水平承載力的測試方法,這也是目前地基檢測的最直接、最可靠方法。此外,可以在測試過程中預(yù)先將內(nèi)力測試元件嵌入基礎(chǔ)中,從而可以充分了解樁體的內(nèi)力、樁之間的接地阻力、樁的接地端阻力之間的關(guān)系,這對地基設(shè)計的優(yōu)化具有非常重要的意義。目前,靜態(tài)自平衡檢測方法也在研究和探索中,這種方法是在地基下部的平衡點處設(shè)置一個負荷箱,使地基頂部和底部處于受壓狀態(tài)。利用地基的側(cè)向摩擦阻力來達到平衡載荷與自身反作用力的目的,但是此檢測方法的可靠性還需進一步論證。
(1)作業(yè)人員徒手引導(dǎo)、觸摸或拖拽卷揚機上的鋼絲繩,手被鋼絲繩帶入卷筒,造成傷害。(2)鉆機在運行時,作業(yè)人員靠近鉆機被塔架頂端扣件掉落砸傷。(3)泥漿泵高壓運行過程中泥漿管破裂或鉆桿堵塞引起泥漿噴射,傷到現(xiàn)場人員。(4)卷揚機上的鋼絲繩斷裂,鉆具、鉆桿等落下傷到現(xiàn)場人員。(5)地基土承載力不足,且場地軟硬不均,鉆機容易失去平衡傾倒,鉆機作業(yè)人員被摔傷。(6)卷揚機操作人員與鉆塔上、孔口操作人員配合不好容易造成人身傷害事故。(7)鉆機行走路面坡度過大,鉆機容易失去平衡,發(fā)生傾倒事故。(8)用手搖柄或拉繩啟動柴油機時,未能將搖把及時抽出或拉繩纏繞在手上,容易發(fā)生搖把反轉(zhuǎn)傷害操作人員。
(1)高應(yīng)變檢測:①重錘無導(dǎo)向裝置,脫鉤時會引起中錘搖擺,造成偏心,下落后可能傾倒傷人。②重錘下落沖擊樁頭,樁頭破碎混凝土碎片、石子飛濺傷人。③汽車吊直接將重錘吊起并脫鉤,因錘的重量突然釋放造成吊車吊臂的反彈,吊臂、吊鉤出現(xiàn)大幅振動,損壞吊臂、吊鉤,存在安全隱患。④手持電動工具打孔,鉆頭打到鋼筋反轉(zhuǎn),操作人員未松手,導(dǎo)致手被扭傷。⑤重錘脫鉤器誤脫鉤,重錘突然下落,檢測人員來不及躲避被砸傷。(2)低應(yīng)變法檢測:①灌注樁外露鋼筋或預(yù)制樁樁頭破碎露出鋼筋,現(xiàn)場檢測時不注意容易被絆倒或被鋼筋頭劃傷。②聲測管(鋼管)端口鋒利未做打磨處理,下放安裝換能器時,容易被鋼管端口劃傷。③預(yù)制樁空心樁樁孔無遮蓋,現(xiàn)場檢測時只顧操作儀器未注意地面情況,跌入樁孔中。④地面有泥漿或其他易滑液體,經(jīng)常造成人員滑到摔傷或被附件鋼筋頭扎傷、劃傷。
地基基礎(chǔ)檢測是地基基礎(chǔ)工程質(zhì)量控制管理的關(guān)鍵,是地基基礎(chǔ)工程中不可缺少的重要環(huán)節(jié),原位測試技術(shù)是指在原巖土層位置,保持基礎(chǔ)的天然結(jié)構(gòu)、天然受力狀態(tài)、天然含水量的情況下,測定巖土的工程力學(xué)指標(biāo)的一種測試技術(shù)。(1)圓錐動力觸探、標(biāo)準貫入試驗時,離心錘自由下落時操作人員手必須離開探桿,以防離心錘下落時探桿傷到操作人員。(2)進行標(biāo)準貫入試驗和圓錐動力觸探試驗時,作業(yè)時未按操作規(guī)程規(guī)定要求立即停止試驗上緊連接部位的松動絲扣,而是采取邊作業(yè)邊上緊絲扣的危險作業(yè)方式,常常發(fā)生操作人員手臂、手指受傷的安全事故。(3)靜力觸探試驗過程突然遇到地層阻力突然增大導(dǎo)致鉆桿脆性斷裂,導(dǎo)致操作人員受傷,以及由于地錨反力不足導(dǎo)致機械設(shè)備傾倒受損或傷人的安全生產(chǎn)事故。
對于工程基樁的檢驗檢測應(yīng)嚴格按照《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)要求進行。承載力工程的驗收應(yīng)選擇靜荷承載力試驗,實際包括地質(zhì)環(huán)境標(biāo)準、樁身穩(wěn)定性檢測、樁型新技術(shù)及土壤擠壓效果檢測。由于大直徑鉆孔灌注樁受機械設(shè)備及現(xiàn)場標(biāo)準的限制,靜力支護預(yù)壓難以完成。針對這種情況,施工人員可采用取芯法測量樁底殘留物的厚度,并根據(jù)鉆孔情況,取樁端墊層巖土芯樣進行樁端墊層檢測。此外,對于大直徑灌注樁、摩擦樁和嵌巖樁,施工人員可結(jié)合高應(yīng)變法檢測驗證樁基的縱向承載力。要注意的是在驗證灌注樁的單樁豎向抗壓承載力時,應(yīng)具有現(xiàn)場實測經(jīng)驗和本檢測地區(qū)相近條件下的可靠對比驗證資料。
在建筑中,地基基礎(chǔ)施工應(yīng)當(dāng)準確把握施工整體性與隱蔽性、龐雜性與多發(fā)性、危險性與連續(xù)性等特點,從系統(tǒng)化視角出發(fā),在初始設(shè)計階段,綜合考慮地質(zhì)、施工條件、施工工藝及人員技術(shù)等因素,利用BIM技術(shù)展開全面詳細的分析,根據(jù)分析結(jié)果設(shè)計施工方案,確定地基鉆孔準確度,避免出現(xiàn)地面沉降等問題。例如,在實際某工程中,前期勘察發(fā)現(xiàn),施工土層包含灰黃色粉質(zhì)黏土、褐黃色粉質(zhì)黏土、濕性褐黃色黏土等,且濕陷性黃土整體厚度不超過50cm,因此確定選用換填法,倘若整體厚度超過1m,整體造價過高,建設(shè)單位獲取的效益有限,不利于長遠發(fā)展。因此,在設(shè)計施工方案時,應(yīng)綜合考慮多種因素,選擇最為適宜的施工方案,在保障地基質(zhì)量的同時,提升工程效益。
(1)發(fā)現(xiàn)作業(yè)人員不看路行走、邊走路邊操作儀器等危險行為,應(yīng)立即制止。(2)汽車吊起吊大臂旋轉(zhuǎn)半徑區(qū)域內(nèi),禁止無關(guān)人員入內(nèi)。(3)起吊設(shè)備應(yīng)有專人指揮,檢查支撐架的基礎(chǔ)是否下沉,防止汽車吊傾倒。(4)吊裝作業(yè)過程中,觀察保護墩下地面下沉情況,防止發(fā)生地面不均勻沉降導(dǎo)致平臺傾倒。(5)試驗過程中,每加下一級時觀察壓重平臺是否出現(xiàn)一端翹起,發(fā)現(xiàn)后應(yīng)立即停止加載,防止壓重平臺傾倒。(6)檢查配重塊外觀是否有破損、斷裂、鋼筋外露等情況,發(fā)現(xiàn)后停止使用。(7)在吊車司機看不到層面,平臺上應(yīng)配備3 人,1 人指揮和聯(lián)絡(luò)吊車司機,2 人安裝配重就位。(8)靜載試驗的加載、卸載和試驗期間,非試驗人員不得進入堆載平臺高度的1.5倍范圍內(nèi)區(qū)域。(9)試驗加載至極限狀態(tài)或鄰近破壞時,試驗人員不應(yīng)靠近試驗裝置。(10)鉆機使用過程中,鉆桿應(yīng)緊密連接,并隨時注意鉆桿的連接狀況。不得徒手扶持穿心錘、導(dǎo)向桿、錘墊和自動脫鉤裝置等。(11)靜力觸探時地錨提供反力時,試驗過程中應(yīng)經(jīng)常檢查地錨的錨固情況,發(fā)現(xiàn)松動時立即進行調(diào)整。操作過程中壓力和貫入速度出現(xiàn)異常時應(yīng)立即停止試驗。
當(dāng)開展地基基礎(chǔ)施工時,需要構(gòu)建完善的施工監(jiān)督體系,嚴格控制各環(huán)節(jié)質(zhì)量,全方位監(jiān)管施工流程,進一步提高地基施工規(guī)范化。在地基基礎(chǔ)施工中若出現(xiàn)違反規(guī)定的行為以及風(fēng)險系數(shù)較大的問題,需要立即科學(xué)糾正。同時應(yīng)建立健全與運用責(zé)任逐層負責(zé)機制,只有保證現(xiàn)階段的施工達標(biāo)才可以進入下一個階段,進而提高施工質(zhì)量。除此之外,在地基基礎(chǔ)施工中往往要使用大型機械設(shè)備,如果其質(zhì)量有問題將阻礙施工,因此需要認真細致檢查機械設(shè)備,有效防范安全隱患。
地基基礎(chǔ)施工工作對房屋建筑的后期施工的影響力也較大,只有選擇合理規(guī)范的施工技術(shù),做好整個施工工作的監(jiān)管工作,整個施工工作才能夠更加順利地進行。例如,在運用相應(yīng)施工技術(shù)進行實際施工的過程中,相關(guān)工作人員需要明確這一施工技術(shù)的要求以及各項特點,通過合理地運用施工技術(shù)來不斷提高整個的施工質(zhì)量,避免由于技術(shù)操作失誤而影響到整個的施工質(zhì)量。對地基基礎(chǔ)進行施工質(zhì)量管控是十分重要的。在實際進行質(zhì)量管控工作的過程中,要嚴格按照相應(yīng)的施工方案進行實際的施工工作,保證各項施工工作之間能夠達到高效的配合狀態(tài),這樣,不僅可以大大提高整個施工速度,同時還可以保障整體施工工序的質(zhì)量。
(1)處理松土坑。在挖掘到基槽底部時如果發(fā)現(xiàn)淤泥和松軟土質(zhì),則應(yīng)當(dāng)將其完全清除,使原本的土層裸露在外,然后在地基中回填天然建材。如果基槽底部出現(xiàn)積水或者地下水位超過限制標(biāo)準的情況,則應(yīng)該在防潮部位用鋼筋磚轉(zhuǎn)圈梁,防止發(fā)生不均勻沉降現(xiàn)象,進一步優(yōu)化地基基礎(chǔ)施工。(2)處理土井和磚井。當(dāng)開展基槽施工時如果遇到土井和磚井,則應(yīng)當(dāng)選擇類似于井底土質(zhì)的材料進行回填,完成壓實操作之后將井磚拆除,在底部回填灰土和素混凝土,然后夯實。除此之外,還可回填壓縮泥土,并檢測其密實度,如果結(jié)構(gòu)具有較強穩(wěn)定性,則需要將磚塊拆除到與基槽底部相距1m 的位置,并回填適量灰土。(3)加固地基。在建筑地基基礎(chǔ)施工中可采用多樣化模式,通常需要以現(xiàn)場地質(zhì)條件和實際施工情況等為依據(jù),選擇合適的加固方式。針對灰土墊層的方式而言,主要材料為黏土、石灰等,按照固定比例將各種材料攪拌均勻,并逐層鋪設(shè)于基槽內(nèi)部,然后完成夯實操作。另外,當(dāng)采用碎石或砂石墊層的方式時,可選用人工碎石與卵石,做好分層鋪設(shè),能夠有效應(yīng)用于水位較高且挖掘較深的基槽中。
(1)各級政府主管部門和基本建設(shè)行政主管部門要進一步加強樁基檢測質(zhì)量監(jiān)督,特別是要加強對各企業(yè)強制性規(guī)定執(zhí)行情況的檢查。同時,施工企業(yè)要嚴格遵守我國及各省市的相關(guān)要求。所有樁基工程在檢驗過程中必須嚴格遵守我國現(xiàn)行規(guī)范和標(biāo)準,否則工程不予受理。此外,對未通過工程驗收的樁基工程,應(yīng)禁止進行上部結(jié)構(gòu)工程施工。(2)有關(guān)部門要增加樁基檢驗銷售市場的管理辦法和標(biāo)準范圍,加快實施樁基檢驗合同審查備案制度和季度報告制度。為了更好地規(guī)范樁基檢驗市場,有關(guān)部門應(yīng)根據(jù)直接證據(jù),對部分嚴重擾亂市場管理的單位和個人予以處罰。(3)提高檢驗從業(yè)人員的專業(yè)素質(zhì)和技術(shù)實力。施工企業(yè)應(yīng)盡可能擴大對樁基檢驗人員的培訓(xùn)范圍,使其掌握現(xiàn)行的法律、法規(guī)、政策和標(biāo)準,并加強文化教育,提高其素質(zhì)和水平,把控檢驗質(zhì)量,這對于提高樁基檢驗質(zhì)量具有重要意義。
在對建筑工程地基基礎(chǔ)檢測的優(yōu)化中,不僅需要對檢測技術(shù)的合理應(yīng)用進行優(yōu)化和完善,而且需要對檢測應(yīng)用設(shè)備以及有關(guān)儀器的精確度進行了解,并確保其性能狀況良好,從而根據(jù)建筑工程地基基礎(chǔ)檢測的實際情況和要求,對其進行合理調(diào)整與維護管理,確保其在建筑地基基礎(chǔ)檢測中的有效運用。此外,對建筑工程地基基礎(chǔ)檢測優(yōu)化,還應(yīng)注意從檢測內(nèi)容與檢測實施流程的控制和優(yōu)化上,促進其整體工作開展及質(zhì)量效果的不斷優(yōu)化和提升。為實現(xiàn)對建筑工程地基基礎(chǔ)檢測內(nèi)容和流程的優(yōu)化,不僅需要有關(guān)檢測人員在檢測工作開展中具備較高的技術(shù)能力和責(zé)任意識,能夠根據(jù)檢測實施的具體情況,對其存在的問題和不足進行及時發(fā)現(xiàn)并提出解決對策,從而促進檢測內(nèi)容與檢測實施流程的優(yōu)化和完善,為檢測質(zhì)量和效率的提升提供支持。
綜上所述,地基是建筑基礎(chǔ)工程的重中之重,地基基礎(chǔ)施工效果對整體建筑質(zhì)量產(chǎn)生直接影響,對建筑工程質(zhì)量及其施工建設(shè)的經(jīng)濟效益提升有著重要的影響,加強建筑工程地基基礎(chǔ)檢測技術(shù)要點與優(yōu)化對策分析,有利于促進建筑工程地基基礎(chǔ)檢測的技術(shù)水平提升,從而檢測結(jié)果的準確性及其在建筑工程質(zhì)量控制中的重要作用發(fā)揮,提供有力的支持,具有十分積極的作用和意義。