小議樁基工程質(zhì)量現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)若干方法
2015-06-09
1、引言
地基基礎(chǔ)是建筑工程中重要的部分也是隱蔽部分，其中樁基礎(chǔ)具有抗地震性能好、沉降小、承載力高和可以解決特殊地基土承載力的優(yōu)點(diǎn)，在高層建筑和道路、橋梁的地基基礎(chǔ)中大量采用。樁基是建筑物的基礎(chǔ)，一旦基礎(chǔ)失穩(wěn)，勢(shì)必造成整體建筑物破壞。因此，樁基的設(shè)計(jì)、施工和檢測(cè)是樁基安全與穩(wěn)定的先決條件，同時(shí)也是確保樁基礎(chǔ)安全與可靠必不可少的三個(gè)環(huán)節(jié)。而樁基檢測(cè)是對(duì)單樁承載力和樁身質(zhì)量等內(nèi)容進(jìn)行全面評(píng)價(jià)的控制措施，檢測(cè)結(jié)果是向人們提供了解樁基工程是否合格的主要依據(jù)。因此，在樁基設(shè)計(jì)前和施工后進(jìn)行試驗(yàn)和檢測(cè)是十分必要的，以保證樁基工程的可靠性。目前對(duì)于樁基工程的檢測(cè)手段已有靜載試驗(yàn)、高應(yīng)變、低應(yīng)變、聲波透射、鉆孔取芯法、錨桿試驗(yàn)等方法。
2、檢測(cè)方法與討論
目前檢測(cè)方法的依據(jù)主要是現(xiàn)行的國(guó)家、行業(yè)和地方發(fā)行的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)程。在這些標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)程中《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ106 - 2003），該規(guī)范側(cè)重建筑物、構(gòu)筑物的各類基樁，內(nèi)容全面、分類系統(tǒng)、敘述完整，是規(guī)范執(zhí)行的首選。
2.1 高應(yīng)變法：利用重錘沖擊樁頂，使樁身產(chǎn)生動(dòng)位移，樁周巖土阻力充分發(fā)揮。實(shí)測(cè)樁頂部的速度和力時(shí)程曲線，通過波動(dòng)理論分析進(jìn)行判定的檢測(cè)方法，適用于檢測(cè)基樁的單樁豎向抗壓承載力和樁身完整性。此方法物理意義明確，檢測(cè)準(zhǔn)確度相對(duì)較高；但目前受檢測(cè)人員水平和樁——土相互作用模型等問題的影響，該方法仍有較大的局限性，尚不能完全代替靜載荷試驗(yàn)而作為確定單樁豎向抗壓極限承載力的設(shè)計(jì)依據(jù)。
2.2 低應(yīng)變法：利用一維波動(dòng)理論和振動(dòng)理論為基礎(chǔ)對(duì)樁頂施加低能量的瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)激振，使樁在彈性范圍內(nèi)做彈性振動(dòng)，并由此產(chǎn)生應(yīng)力波縱向傳播，通過實(shí)測(cè)樁頂加速度或速度時(shí)域曲線，判定樁身缺陷的程度及位置。該方法測(cè)試設(shè)備簡(jiǎn)單輕便，檢測(cè)速度快、成本低，是基樁質(zhì)量完整性普查的良好手段。
2.3 鉆芯法：適用于檢測(cè)混凝土灌注樁樁長(zhǎng)、樁身混凝土強(qiáng)度、樁底沉渣厚度和樁身完整性，判定或鑒別樁端持力層巖土性狀。由于大直鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)荷載一般較大，用靜力試樁法有許多困難，所以常用地質(zhì)鉆機(jī)在樁身上沿長(zhǎng)度方向鉆取芯樣，通過對(duì)芯樣的觀察和測(cè)試確定樁的質(zhì)量。但這種方法只能反映鉆孔范圍內(nèi)的小部分混凝土質(zhì)量，而且設(shè)備龐大、費(fèi)工費(fèi)時(shí)、價(jià)格昂貴，不宜作為大面積檢測(cè)方法，而只能用于抽樣檢查，一般抽檢總樁量的3 ～ 5%，或作為無損檢測(cè)結(jié)果的校核手段。
2.4 聲波透身法：采用超聲波在已預(yù)埋聲測(cè)管的混凝土灌注樁發(fā)射并接收聲波，通過實(shí)測(cè)聲波在混凝土介質(zhì)中傳播的聲時(shí)、頻率和波幅衰減等聲學(xué)參數(shù)的相對(duì)變化，對(duì)樁身完整性檢測(cè)，判定樁身缺陷的程度并確定其位置。聲波透射法以其鮮明的技術(shù)特點(diǎn)成為目前混凝土灌注樁（尤其是大直徑灌注樁）完整性檢測(cè)的重要手段，在工業(yè)與民用建筑、水利電力、鐵路、公路和港口等工程建設(shè)的多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
2.5 靜載：采用接近于樁的實(shí)際工作條件，在樁頂部逐級(jí)施加豎向壓力、豎向上拔力或水平推力，觀測(cè)樁頂部隨時(shí)間產(chǎn)生的沉降、上拔位移或水平位移，以確定相應(yīng)的單樁豎向抗壓承載力、單樁豎向抗拔承載力或單樁水平承載力的試驗(yàn)方法。（加載反力裝置可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件選擇錨樁橫梁反力裝置、壓重平臺(tái)反力裝置、錨樁壓重聯(lián)合反力裝置、地錨反力裝置。）這種方法是目前檢驗(yàn)樁基（含復(fù)合地基、天然地基）承載力的各種方法中應(yīng)用最廣的一種，在確定單樁極限承載力方面，被公認(rèn)為試驗(yàn)結(jié)果最準(zhǔn)確、最可靠的檢驗(yàn)方法。判定某種動(dòng)載檢驗(yàn)方法是否成熟，均以靜載試驗(yàn)成果的對(duì)比誤差大小為依據(jù)。此方法技術(shù)簡(jiǎn)單，受力條件比較接近實(shí)際，結(jié)果明確直觀，但費(fèi)事費(fèi)力和成本高，檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)和檢測(cè)數(shù)量少。
3、檢測(cè)方法的選擇
樁型質(zhì)量檢測(cè)方法的選擇主要考慮設(shè)計(jì)方法、施工工藝和使用條件的不同，為此，選取合適的檢測(cè)方法尤為重要。
3.1 鉆孔灌注樁：采用高應(yīng)變法檢測(cè)比較有效，如果條件允許，可進(jìn)一步采用靜載試驗(yàn)對(duì)承載力進(jìn)行驗(yàn)校。對(duì)于大直徑鉆孔灌注樁、人工挖孔樁等可采用鉆芯法配合低應(yīng)變波或聲波透射法進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)。
3.2 沉管灌注樁：采用低應(yīng)變法檢測(cè)樁身完整性十分有效，同時(shí)使用靜載試驗(yàn)檢測(cè)單樁承載力，沖擊力能滿足要求的話，可采用高應(yīng)變法同時(shí)檢測(cè)其完整性和承載力情況。
3.3 預(yù)制方樁、預(yù)應(yīng)力管樁及預(yù)應(yīng)力空心方樁：靜載試驗(yàn)檢測(cè)單樁承載力，低應(yīng)變波或聲波透射法進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)。在實(shí)際檢測(cè)過程中，工程技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)檢測(cè)對(duì)象、檢測(cè)目的、檢測(cè)方法的適用范圍和特點(diǎn)，如靜載試驗(yàn)主要檢測(cè)樁基荷載與沉降的關(guān)系，從而確定單樁承載力。鉆孔取芯法能局部檢測(cè)混凝土強(qiáng)度和樁長(zhǎng)等內(nèi)容；成孔質(zhì)量檢測(cè)主要是檢測(cè)成孔的孔徑、孔深、垂直度和沉渣厚度；低應(yīng)變主要測(cè)試樁身完整性及樁身質(zhì)量?jī)?yōu)劣。因此，合理的選擇檢測(cè)方法，當(dāng)使用多種方法時(shí)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)合理搭配，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。
4、結(jié)束語
綜上所述，樁基礎(chǔ)是各種建筑物的基礎(chǔ)形式之一，屬于隱蔽工程，起著將結(jié)構(gòu)上部荷載傳遞到較深和較好地層中的作用，是構(gòu)筑物的重要組成部分，對(duì)工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量和安全起著相當(dāng)重要的作用。本文對(duì)樁基工程質(zhì)量檢測(cè)方法進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述和探討。
