基樁質(zhì)量檢測方法探討
2015-06-23
1 基樁質(zhì)量檢測方法的分類
樁基礎是建筑結(jié)構工程重要的基礎形式之一，樁基工程因受巖土工程條件、基礎與結(jié)構設計、施工以及專業(yè)技術水平和經(jīng)驗等因素的影響，不但過程復雜，而且具有極高的隱蔽性，它的檢測工作往往比上部結(jié)構更為復雜，更容易發(fā)生質(zhì)量隱患?；鶚顿|(zhì)量檢測包括承載力和完整性檢測兩項重要內(nèi)容，宏觀上可以分為直接法和半直接法。直接法：通過現(xiàn)場原型試驗直接獲得檢測項目結(jié)果或為施工驗收提供依據(jù)的檢測方法。主要有鉆孔取芯法、靜載荷試驗法。半直接法：是指在現(xiàn)場原型試驗的基礎上，基于一些理論假設和工程實踐經(jīng)驗并加以綜合分析最終獲得檢測項目結(jié)果的檢測方法。主要有低應變反射波法、高應變動力檢測法、聲波透射法。
2 基樁常見的質(zhì)量通病
2.1 灌注樁質(zhì)量通病
2.1.1 鉆（沖）孔灌注樁
樁底沉渣過厚導致承載力大幅降低；鋼筋籠錯位；樁身傾斜；樁身混凝土離析；夾泥；縮頸；斷樁等。
2.1.2 沉管灌注樁
拔管速度快導致管樁出現(xiàn)縮頸、夾泥或斷樁；樁距過小時，鄰樁施工不當使初凝的樁被振斷或拉斷，或因擠壓而縮頸；由于動水壓力作用，出現(xiàn)冒水現(xiàn)象，形成斷樁；操作不當形成吊腳樁等。
2.1.3 人工挖孔樁
施工方法不當造成混凝土離析；護壁漏水，造成混凝土表面積水過多，使混凝土膠結(jié)不良，強度降低；地下水滲流嚴重，易使護壁坍塌，土體失穩(wěn)塌落；抽吸地下水，致使水位下降，下降土層對護壁產(chǎn)生負摩擦力作用，易使護壁產(chǎn)生裂縫和錯位，影響樁身質(zhì)量和側(cè)阻力的發(fā)揮。
2.2 混凝土預制樁質(zhì)量通病
樁錘選用不合理，易造成樁疲勞破壞，或擊碎樁頭，增加打樁破損率，使沉樁無法進行；錘擊拉應力會在樁身中上部產(chǎn)生環(huán)狀裂縫；焊接質(zhì)量差易造成焊口處開裂；樁身不垂直，易造成錘擊偏心，使錘擊能量損失大，且會造成樁身開裂、折斷。
3 各種工程樁質(zhì)量檢測方法的適用性和局限性
3.1 靜載荷試驗法
靜載荷試驗是采用接近于豎向抗壓樁的實際工作條件的試驗方法，確定單樁豎向極限承載力，對工程樁的承載力進行檢驗和評價。靜載荷試驗法是目前公認的檢測基樁豎向抗壓承載力最直觀、最可靠的檢驗方法，其結(jié)果可作為判斷工程樁是否合格的直接依據(jù)。但我國大部分地區(qū)采用堆載法進行靜載荷試驗，常用堆載重物為砂包或混凝土塊，其整體穩(wěn)定性較差，存在許多安全隱患。
3.2 低應變反射波法
低應變反射波法檢測樁身結(jié)構完整性的基本原理是：通過在樁頂施加激振信號產(chǎn)生應力波，應力波沿樁身傳播過程中，當遇到不連續(xù)界面（如蜂窩、夾泥、斷裂、孔洞等缺陷）和樁底面時，將產(chǎn)生反射波，分析反射回來的波形特征，從而判斷樁的完整性。該法具有設備簡便、速度快、收費低、檢測面廣、不受場地條件限制等優(yōu)點，已成為基樁質(zhì)量檢測中應用最普及的方法。其局限性是由于沖擊能量較低，對大直徑長樁的中、下部缺陷不敏感；不能定量評判缺陷程度或樁底沉渣情況；受土體側(cè)阻力影響大，檢測有效深度受到限制；樁身有漸變?nèi)毕輹r反射波不明顯，易導致漏判；樁身水平裂縫和接縫雖能反映出來，但其程度很難掌握；測試信號采集質(zhì)量難以保證，樁頭處理較差、沖擊錘選擇不當、傳感器粘貼不好、大直徑樁的樁頭尺寸效應等都會造成實測信號受到干擾而失真，從而導致誤判。
3.3 高應變動力試樁法
高應變動力試樁法是采用重錘沖擊樁頂，使樁土之間產(chǎn)生足夠的相對位移，充分激發(fā)樁周土摩阻力和樁端支承力，從而測得樁的豎向承載力和樁身完整性。高應變法檢測樁身完整性的可靠性比低應變法高，但其對基樁承載力檢測分析結(jié)果的準確性還不能與靜載試驗相媲美，對設計等級高的樁基工程，它只能作為靜載試驗的補充，以彌補靜載試驗抽檢數(shù)量少、代表性差的不足。但其可以對錘擊預制樁的打樁過程進行動力監(jiān)測，為預制樁的信息化施工提供了一個理想的監(jiān)控手段，目前在超長樁沉樁施工中應用較為普遍，這一點是靜載試驗無法做到的。
3.4 聲波透射法
聲波透射法是根據(jù)聲波在有缺陷的混凝土中傳播時，通過聲波的聲學參數(shù)和波形的變化來推斷樁身混凝土質(zhì)量和強度的無損檢測方法。它是檢測混凝土灌注樁連續(xù)性、完整性、均勻性以及混凝土強度等級的有效方法，能直觀而準確地檢測出樁內(nèi)混凝土因灌注質(zhì)量問題所造成的夾層或斷樁、孔洞、蜂窩、離析等內(nèi)部缺陷，是灌注樁重要檢測方法之一。聲波透射法具有檢測全面、細致等特點，可覆蓋整個樁長的各個橫截面，信息量豐富，結(jié)果準確可靠，現(xiàn)場操作簡便、迅速，不受樁長、長徑比及場地的限制。它的局限性在于必須預埋聲測管，檢測缺乏隨機性；對聲測管埋設質(zhì)量要求較高，且埋設后不能回收重復使用，使得聲波透射法成本高，不能大面積進行檢測。
3.5 鉆孔抽芯驗樁法
鉆孔抽芯驗樁是檢測鉆（沖）孔、人工挖孔等混凝土灌注樁質(zhì)量的一種有效手段，受場地條件的限制少，特別適用于大直徑灌注樁的質(zhì)量檢驗。該法主要用于檢驗樁身混凝土質(zhì)量、樁底沉渣、樁端持力層、樁長等，具有直觀、定量等優(yōu)點。但其只能對樁身局部進行檢測，對樁身質(zhì)量則不能給予總體評價；當樁身縮頸時不易發(fā)現(xiàn)問題；對較長的鉆（沖）孔灌注樁或樁身出現(xiàn)傾斜時，不能保證鉆到樁底。采用該法費用較高且速度較慢，檢測面不廣。
4 基樁質(zhì)量檢測方案的選用
不同的樁型由于地質(zhì)條件、施工工藝和現(xiàn)場實際情況等不同，有著各自不同的質(zhì)量問題，常用的檢測方法也有自身的適用性，要做到有效、合理、經(jīng)濟地檢測和控制基樁質(zhì)量，就必須選擇合適的檢測方案。
4.1 沉管灌注樁
該樁型的質(zhì)量問題主要出現(xiàn)在樁身中、上部軟硬土層的交界處，采用低應變反射波法檢測樁身完整性十分有效；同時使用靜載荷法檢測單樁承載力也非?？煽?；而高應變動力檢測法更能同時檢測其完整性和承載力情況。在已進行過靜載荷試驗的地區(qū)，使用低應變反射波法與高應變動力檢測法相互驗證與補充更為適宜。
4.2 鉆（沖）孔灌注樁
該樁型可采用靜載荷法+抽芯檢測法進行檢測。對于中、小直徑樁可采用低應變動力檢測法＋靜載荷法（或高應變動力檢測法）。對于大直徑鉆孔樁可采用低應變反射波法＋抽芯檢測法＋聲波透射法，或者采用低應變反射波法+高應變動力檢測法。對超長樁的樁底持力層情況，抽芯檢測一般較難抽至樁底，可用高應變動力檢測法作出定性的檢測。
4.3 人工挖孔灌注樁
該樁型設計樁徑一般都較大，通常是端承樁，其承載力設計值大，通常是通過檢測樁身完整性、樁底持力層是否達到設計值來間接檢測的?？刹捎玫蛻兎瓷洳ǚê吐暡ㄍ干浞▽兜耐暾赃M行普查，并根據(jù)實際情況對有疑問的樁采用高應變動力檢測法或抽芯法復核樁身完整性和持力層情況。
4.4 混凝土預制樁
由于預制樁通常樁身質(zhì)量較穩(wěn)定，主要檢測接樁處有無損傷及樁長、承載力等情況。高應變動力檢測法能夠克服樁周土阻力產(chǎn)生縱向位移，應力波能穿透橫向微小裂縫，可以檢測出樁的實際情況。同時采用靜載荷法進行承載力檢測也是一種準確可靠的方法。
不同的檢測方法各有其適用性和局限性。我們在實際應用中應堅持科學、客觀和慎重的態(tài)度并結(jié)合現(xiàn)場實際情況進行合理選擇，制定行之有效的、科學的檢測方案，嚴格把好工程質(zhì)量關，確保人民生命財產(chǎn)安全。
