小議樁基工程質(zhì)量現(xiàn)場檢測若干方法
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，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)，勢必造成整體建筑物破壞。因此，樁基的設(shè)計、施工和檢測是樁基安全與穩(wěn)定的先決條件，同時也是確保樁基礎(chǔ)安全與可靠必不可少的三個環(huán)節(jié)。而樁基檢測是對單樁承載力和樁身質(zhì)量等內(nèi)容進行全面評價的控制措施，檢測結(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)計前和施工后進行試驗和檢測是十分必要的，以保證樁基工程的可靠性。目前對于樁基工程的檢測手段已有靜載試驗、高應(yīng)變、低應(yīng)變、聲波透射、鉆孔取芯法、錨桿試驗等方法。
2、檢測方法與討論
目前檢測方法的依據(jù)主要是現(xiàn)行的國家、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)生動位移，樁周巖土阻力充分發(fā)揮。實測樁頂部的速度和力時程曲線，通過波動理論分析進行判定的檢測方法，適用于檢測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，檢測準(zhǔn)確度相對較高；但目前受檢測人員水平和樁——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而作為確定單樁豎向抗壓極限承載力的設(shè)計依據(jù)。
2.2 低應(yīng)變法：利用一維波動理論和振動理論為基礎(chǔ)對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，并由此產(chǎn)生應(yīng)力波縱向傳播，通過實測樁頂加速度或速度時域曲線，判定樁身缺陷的程度及位置。該方法測試設(shè)備簡單輕便，檢測速度快、成本低，是基樁質(zhì)量完整性普查的良好手段。
2.3 鉆芯法：適用于檢測混凝土灌注樁樁長、樁身混凝土強度、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)鉆機在樁身上沿長度方向鉆取芯樣，通過對芯樣的觀察和測試確定樁的質(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、費工費時、價格昂貴，不宜作為大面積檢測方法，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)埋聲測管的混凝土灌注樁發(fā)射并接收聲波，通過實測聲波在混凝土介質(zhì)中傳播的聲時、頻率和波幅衰減等聲學(xué)參數(shù)的相對變化，對樁身完整性檢測，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)特點成為目前混凝土灌注樁（尤其是大直徑灌注樁）完整性檢測的重要手段，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)的多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
2.5 靜載：采用接近于樁的實際工作條件，在樁頂部逐級施加豎向壓力、豎向上拔力或水平推力，觀測樁頂部隨時間產(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方法。（加載反力裝置可根據(jù)現(xiàn)場條件選擇錨樁橫梁反力裝置、壓重平臺反力裝置、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)為試驗結(jié)果最準(zhǔn)確、最可靠的檢驗方法。判定某種動載檢驗方法是否成熟，均以靜載試驗成果的對比誤差大小為依據(jù)。此方法技術(shù)簡單，受力條件比較接近實際，結(jié)果明確直觀，但費事費力和成本高，檢測時間長和檢測數(shù)量少。
3、檢測方法的選擇
樁型質(zhì)量檢測方法的選擇主要考慮設(shè)計方法、施工工藝和使用條件的不同，為此，選取合適的檢測方法尤為重要。
3.1 鉆孔灌注樁：采用高應(yīng)變法檢測比較有效，如果條件允許，可進一步采用靜載試驗對承載力進行驗校。對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行樁身完整性檢測。
3.2 沉管灌注樁：采用低應(yīng)變法檢測樁身完整性十分有效，同時使用靜載試驗檢測單樁承載力，沖擊力能滿足要求的話，可采用高應(yīng)變法同時檢測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：靜載試驗檢測單樁承載力，低應(yīng)變波或聲波透射法進行樁身完整性檢測。在實際檢測過程中，工程技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)檢測對象、檢測目的、檢測方法的適用范圍和特點，如靜載試驗主要檢測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混凝土強度和樁長等內(nèi)容；成孔質(zhì)量檢測主要是檢測成孔的孔徑、孔深、垂直度和沉渣厚度；低應(yīng)變主要測試樁身完整性及樁身質(zhì)量優(yōu)劣。因此，合理的選擇檢測方法，當(dāng)使用多種方法時，應(yīng)實現(xiàn)合理搭配，優(yōu)勢互補。
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。本文對樁基工程質(zhì)量檢測方法進行簡單闡述和探討。
