灌注樁檢測技術(shù)綜合應(yīng)用淺析

摘要：灌注樁是一種設(shè)備投入小、施工操作簡單、地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)的施工技術(shù)，其目前已被廣泛應(yīng)用到我國建筑工程施工領(lǐng)域。但是樁基工程屬于地下隱蔽工程，施工工序較多，工藝流程銜接緊密，影響施工質(zhì)量的因素很多，不可避免會(huì)出現(xiàn)斷樁、縮頸、夾泥和沉渣過厚等質(zhì)量缺陷，因此施工中如何控制樁基工程質(zhì)量，對(duì)缺陷樁如何有效處理，用合適的檢測方法對(duì)樁基質(zhì)量進(jìn)行檢測等顯得尤其重要。

關(guān)鍵詞：灌注樁;基樁檢測;對(duì)比驗(yàn)證

前言

灌注樁具有承載力高、穩(wěn)定性好、適應(yīng)性強(qiáng)、施工孔深不受限制等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)與民用建筑工程、市政工程、公路橋隧工程等項(xiàng)目中得到廣泛應(yīng)用。由于灌注樁施工工序多、對(duì)各環(huán)節(jié)技術(shù)要求高、隱蔽性很強(qiáng)，若施工技術(shù)環(huán)節(jié)控制不當(dāng)，極容易產(chǎn)生縮徑、塌孔、夾泥、沉渣等質(zhì)量缺陷，嚴(yán)重影響基樁承載力和使用壽命，給工程造成重大隱患，因此科學(xué)合理的判定灌注樁的質(zhì)量對(duì)保障建筑物的安全具有十分重要的意義。本文針對(duì)灌注樁常見質(zhì)量缺陷所采用的樁基檢測方法展開討論分析。

1. 常用檢測方法的基本工作原理

1.1靜載試驗(yàn)法

在樁頂部逐級(jí)施加豎向壓力、豎向上拔力或水平推力，觀測樁頂部隨時(shí)間產(chǎn)生的沉降、上拔位移或水平位移，由獲得的力與位移曲線（Q-S），或位移時(shí)間曲線（S-Lgt）等資料，按照國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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)方法即為靜載試驗(yàn)法。靜載試驗(yàn)法可以分別檢測樁基的抗壓、抗拔和水平承載力，應(yīng)用比較廣泛，靜載試驗(yàn)可確定樁的承載力，可為設(shè)計(jì)提供依據(jù)，也可以為工程驗(yàn)收提供依據(jù)，是獲得樁軸向抗壓、抗拔以及橫向承載力的最基本、最可靠的方法。

1.2鉆芯法

采用巖芯鉆探技術(shù)和施工工藝，在樁身上沿長度方向鉆取混凝土芯樣及樁端巖土芯樣，通過對(duì)芯樣的觀察和測試，用以檢測樁長、樁身缺陷、樁底沉渣厚度以及樁身混凝土強(qiáng)度、密實(shí)性和連續(xù)性，判定樁端巖土性狀的檢測方法稱為鉆孔取芯法，簡稱鉆芯法。每根受檢樁的鉆芯孔數(shù)和鉆孔位置應(yīng)該符合規(guī)范的規(guī)定，在對(duì)芯樣的觀察和測試過程中，應(yīng)細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)，以保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1.3高應(yīng)變法

高應(yīng)變檢測實(shí)際上是用重錘錘擊樁頂，使樁產(chǎn)生一個(gè)位移，實(shí)測樁頂部的速度和力時(shí)程曲線，通過波動(dòng)理論分析，對(duì)單樁豎向抗壓承載力和樁身完整性進(jìn)行判定，同時(shí)測出樁身中錘擊應(yīng)力隨時(shí)間的變化及樁身質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度隨時(shí)間的變化，再經(jīng)過數(shù)值擬合計(jì)算，確定單樁承載力的一種檢測方法。用于本方法的錘擊設(shè)備宜具有穩(wěn)固的導(dǎo)向裝置，樁頂面應(yīng)平整，樁頂高度應(yīng)滿足錘擊裝置的要求，樁錘重心應(yīng)與樁頂對(duì)中，錘擊裝置架立應(yīng)垂直。

1.4低應(yīng)變法

采用低能量瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)激振方式在樁頂激振，實(shí)測樁頂部的速度時(shí)程曲線或速度導(dǎo)納曲線，通過波動(dòng)理論分析或頻域分析，對(duì)樁身完整性進(jìn)行判定的檢測方法。瞬態(tài)激振設(shè)備應(yīng)包括能激發(fā)寬脈沖和窄脈沖的力錘和錘墊;力錘可裝有力傳感器;穩(wěn)態(tài)激振設(shè)備應(yīng)包括激振力可調(diào)、掃頻范圍為10～2000Hz的電磁式穩(wěn)態(tài)激振器，樁頭的材質(zhì)、強(qiáng)度、截面尺寸應(yīng)與樁身基本相同，樁頂面應(yīng)平整、密實(shí)，并與樁軸線基本垂直。

1.5聲波透射法

樁基成孔后，灌混凝土之前，在樁內(nèi)預(yù)埋若干根聲測管作為聲波發(fā)射和接收換能器的通道，樁身混凝土灌注若干天后開始檢測，在預(yù)埋聲測管之間發(fā)射并接收聲波，通過實(shí)測聲波在混凝土介質(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，然后對(duì)這些檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析和判斷，以確定樁身混凝土缺陷的位置、程度，從而推斷樁身混凝土的完整性的檢測方法。聲波發(fā)射與接收換能器進(jìn)行圓柱狀徑向振動(dòng)，沿徑向無指向性，水密性滿足1MPa水壓不滲水，諧振頻率宜為3050kHz，外徑小于聲測管內(nèi)徑，有效工作面軸向長度不大于150mm。

2. 常用檢測方法的應(yīng)用

2.1單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)法的應(yīng)用

單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)法適用于檢測單樁的豎向抗壓承載力，當(dāng)埋設(shè)有測量樁身應(yīng)力、應(yīng)變、樁底反力的傳感器或位移桿時(shí)，可測定樁的分層側(cè)阻力和端阻力或樁身截面的位移量。本法為設(shè)計(jì)提供的試驗(yàn)樁，應(yīng)加載至破壞;當(dāng)樁的承載力以樁身強(qiáng)度控制時(shí)，可以按要求的加載量進(jìn)行。應(yīng)用這種檢測方法可以：確定單樁豎向抗壓極限承載力;判定豎向抗壓承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求;通過樁身內(nèi)力及變形測試、測定樁側(cè)、樁端阻力;驗(yàn)證高應(yīng)變法的單樁豎向抗壓承載力檢驗(yàn)結(jié)果。

2.2單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)法的應(yīng)用

單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)法適用于檢測單樁的豎向抗拔承載力，當(dāng)埋設(shè)有樁身應(yīng)力、應(yīng)變測量傳感器時(shí)，或樁端埋設(shè)有位移測量桿時(shí)，可直接測量樁側(cè)抗拔摩阻力或樁端上拔量。為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的試驗(yàn)樁應(yīng)加載至樁側(cè)土破壞或樁身材料達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。應(yīng)用本法可以：確定單樁豎向抗拔極限承載力;判定豎向抗拔承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求;通過樁身內(nèi)力及變形測試，測定樁的抗拔摩阻力。

2.3單樁水平靜載試驗(yàn)法

單樁水平靜載試驗(yàn)法適用于樁頂自由時(shí)的單樁水平靜載試驗(yàn)，檢測單樁水平承載力，當(dāng)埋設(shè)有樁身應(yīng)變測量傳感器時(shí)，可測量相應(yīng)水平荷載作用下的樁身應(yīng)力，并由此計(jì)算樁身彎矩。為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的試驗(yàn)樁宜加載至樁頂出現(xiàn)較大水平位移或樁身結(jié)構(gòu)破壞，對(duì)工程樁抽樣檢測，可按設(shè)計(jì)要求的水平位移允許值控制加載。應(yīng)用本法可以：確定單樁水平臨界和極限承載力，推定土抗力參數(shù);判定水平承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求;通過樁身內(nèi)力及變形測試，測定樁身彎矩。

2.4鉆芯法

鉆芯法適用于檢測混凝土灌注樁的樁長、樁身混凝土強(qiáng)度、樁底沉渣厚度和樁身完整性，判斷或鑒別樁端持力層巖土性狀，判定樁身完整性類別。

2.5高應(yīng)變法

高應(yīng)變法適用于檢測樁基的豎向抗壓承載力和樁身完整性，監(jiān)測預(yù)制樁打入時(shí)的樁身應(yīng)力和錘擊能量傳遞比，為沉樁工藝參數(shù)及樁長選擇提供依據(jù)。對(duì)于大直徑擴(kuò)底樁和Q-S曲線具有緩變型特征的大直徑灌注樁，不宜采用本方法進(jìn)行豎向抗壓承載力檢測。應(yīng)用本法可以：判定單樁豎向抗壓承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求;檢測樁身缺陷及位置，判定樁身完整性類別;分析樁側(cè)和樁端土阻力。

3.總結(jié)語

鉆孔灌注樁檢測技術(shù)為樁基質(zhì)量和樁身完整性的判斷提供了可靠的依據(jù)，近年來，高速公路的迅猛發(fā)展和檢測技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)灌注樁的質(zhì)量要求也越來越高。隨著樁基檢測技術(shù)的不斷完善，必將為高層建筑、重型廠房、橋梁、港口碼頭等大型建筑消除安全隱患。

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