樁基檢測方法及其工程運用

孔 政 唐 紅

(武漢科技大學城市建設學院，湖北 武漢 430065)

樁基檢測方法及其工程運用

孔 政 唐 紅

(武漢科技大學城市建設學院，湖北 武漢 430065)

結合武漢長江航運中心工程實例，主要介紹了低應變法、高應變法、聲波透射法、鉆孔取芯法四種常見的樁基檢測技術，并論述了鉆芯法檢測準備工作和技術要求，進而對該工程樁基做出評價，以確保該工程樁基的質量。

樁基檢測，樁基工程，鉆孔取芯，質量

0 引言

國民經濟的快速發展，促使我國社會主義偉大事業正如火如荼地進行著，城鄉一體化是社會主義社會的重要標志，而摩天大樓是一個城市是否步入現代化的顯著特征，因此越來越多的高樓大廈出現在人們視野里。但人們關注的安全問題也日益凸顯，工程事故在我們身邊已屢見不鮮，很多事故的發生并不是來自上部結構，相反卻是來自地下部分，而樁基是地下結構的重要組成部分，這就需要我們對樁基進行必要的試驗和檢測，以保證樁基工程的質量。樁基檢測包含樁身完整性檢測和單樁承載力檢測兩部分，常用的方法有動態檢測和靜態檢測。靜態檢測主要是估算樁基的極限承載力，如靜載試驗，動態檢測主要是檢驗樁身完整性，如鉆孔取芯法，聲波透射法等。總之，樁基檢測在工程中占有重要的地位，只有合格的樁基，才能保證建筑物的整體質量，盡可能避免安全事故。

1 工程概況

本檢測工程為武漢長江航運中心大廈，位于武漢市江漢區沿江大道，毗鄰長江邊上，共用了1 788根樁(已包含86根工程樁兼立柱樁)。其中主樓高330 m，地上65層，地下4層，采用樁基數量為367根，全部采用端承摩擦樁，設計樁長約為42 m～48 m，入中分化巖層7 m～8 m深，樁徑為800 mm～1 000 mm，樁身混凝土強度為C45～C50，樁基全部采用鉆孔灌注樁施工工藝進行施工。

2 樁基檢測技術

2.1 低應變法(LST)

低應變法是以應力波在介質中傳播特征為理論基礎的一種方法，是目前國內進行樁基檢測最為有效、快捷、經濟的方法。該方法假定單樁為一維桿件，賦予該桿件連續彈性和均質的特點，在樁頂安裝一個傳感器，然后施加豎向沖擊波，以樁身為介質不斷向下傳播，其中一部分波在單樁某個部位反彈向上傳播，也就說明在此反射部位存在缺陷(如斷樁，離析等)，另一部分波繼續向下傳播至樁底處反射向上傳播。在樁頂的傳感器接收反射的波信號，進行過濾，放大處理，得到加速度時程曲線，進而判斷樁身的完整性，成樁質量的好壞及樁身缺陷的程度和位置。用該方法進行樁基檢測，操作簡單，方便，檢測范圍廣，彌補了其他檢測方法抽樣率低帶來的不足。但另一方面，低應變檢測的激振能量小，無法穿透預制樁的接樁縫，而且在傳遞過程中，能量損失較大，影響檢測結果。

2.2 高應變法(HST)

高應變檢測的基本原理就是用重錘往樁頂施加一個豎向的沖擊力，使樁側與土體產生相對位移，實測由此產生的樁身質點應力和加速度的響應，運用波動理論分析，判定單樁承載力及樁身完整性的檢測方法。HST必須要有能量較高的建筑結構提供動力輔助，這是與LST的主要區別之一。另外HST要求重錘材質均勻，形狀對稱，錘底平整，高徑比不得小于1，再者對檢測人員自身的素質也有一定的要求，否則對檢測質量的準確性有較大的影響。

2.3 聲波透射法

反射波法是在混凝土灌注樁成樁過程中，在樁內鋼筋籠上埋入裝有發射和接收超聲波的縱向聲測管道，管內充滿清水耦合劑，通過聲波的透射原理，根據超聲波在混凝土介質中傳播的振幅(A)，聲速(v)，頻率(f)等參數的變化情況，分析樁身混凝土的連續性及缺陷(脫層，蜂窩，夾砂等)的具體位置和影響范圍。該方法明顯的優點是準確性高，可定量分析出樁身缺陷的大小和確切部位，但是埋設聲測管道時給施工帶來了極大的不便利，增加了檢測的成本，降低了檢測的效率。

表1 鉆芯法檢測結果表

2.4 鉆孔取芯法

鉆孔取芯法是利用高速旋轉的鉆機，從樁身混凝土結構中鉆取芯樣用以檢測樁身質量的方法。該法運用于檢測樁基混凝土強度，灌注樁的樁長，樁底沉渣厚度和樁身完整性，判別或鑒定樁端持力層的巖土性狀，甚至可以用取芯樁孔對出現斷樁，夾泥或稀釋層等缺陷樁進行壓漿補強處理。該方法取得資料全面可靠,可以直觀、可靠、準確的反映樁基情況，無需進行某種物理量和強度的換算。但取芯時總會造成對混凝土結構的局部損傷，而且對垂直度，取芯率和施工要求高，最終造成工程成本高。除了以上幾種常規的檢測技術，還有地質雷達探測方法，鉆孔電視技術等。每種檢測方法都有自己的優缺點，但是根據本工程的實際情況，考慮到工程將來使用的安全性和檢測結果的可靠性，最終采用了低應變法，鉆孔取芯法和鉆孔電視技術的綜合檢測技術，雖然費用相對較高，但檢測的結果更為真實，可靠，更具有說服力。

3 鉆芯法檢測準備工作和技術要求

3.1 開孔位置

根據JGJ 106—2003建筑基樁檢測技術規范，樁徑小于1.2 m的樁鉆一孔，樁徑為1.2 m～1.6 m的樁鉆兩孔，樁徑大于1.6 m的樁鉆三孔。本工程樁徑為1.0 m，考慮導管附近的混凝土質量相對較差，不具有代表性，因此在距樁中心15 cm處開一孔，作為檢測點。

3.2 安置鉆機

安置鉆機前清除待檢灌注樁預留孔道附近的碎渣石，保持場地的干凈，以免將孔道堵塞。鉆機安置總體要求是必須水平，穩固，周正。安置時應檢查底座水平度和鉆機立軸的垂直度，保證鉆機立軸中心、天輪中心與孔口中心在同一鉛垂線上。在現場，鉆機置于枕木上，通過增加或減少沙包袋數量，來回移動三腳架來調整水平度，觀察水平尺的水泡是否居中來檢查底座是否水平，底座達到水平，立軸也就保證達到垂直要求。

3.3 鉆芯取樣

開鉆前，將護壁的泥漿池準備就緒，接通水和電源，開動鉆機，使鉆頭對準灌注樁預留孔道中心。在鉆進取芯過程中，鉆孔內的循環泥漿不得中斷，應保持鉆機平穩，鉆速不宜低于140 r/min，經常校正鉆機立軸垂直度，及時糾正立軸偏差。鉆取完畢后，擰下脹圈和鉆頭，不得敲打卸取芯樣，卸取的芯樣用清水清洗干凈，標上深度和編號放入芯樣箱中。

4 鉆芯法檢測結果

鉆芯檢測結果見表1。

5 結語

本文結合該工程實例，探討了幾種常用的樁基檢測方法及鉆孔取芯法的技術要求和結果分析。樁基檢測方法不是單一的，而是創造性地將多種檢測方法相融合，那樣更能提高工程效率和工程的安全性。同時，樁基檢測也是一項辛苦的工作，這需要提高檢測人員的素質，這樣檢測結果會更真實，準確。

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Pile testing method and its application

Kong Zheng Tang Hong

(UrbanConstructionCollege,WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430065,China)

Combining with Wuhan shipping center projects, the paper introduces some methods for the pile foundation test techniques, including low strain method, high strain method, ultrasonic wave method, core-drilling method, and evaluates its pile foundation, so as to ensure the quality of the engineering pile foundation.

pile foundation test, pile foundation project, core-drilling, quality

2015-06-20

孔 政(1991- )，男，在讀碩士

1009-6825(2015)25-0071-02

TU473.1

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