建筑地基基樁檢測(cè)方法探討

余軒慈

(眉山市固恒建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司)

建筑地基基樁檢測(cè)方法探討

余軒慈

(眉山市固恒建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司)

樁基礎(chǔ)作為建筑工程中的隱蔽工程，由于其質(zhì)量直接關(guān)系到上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此做好樁基的檢測(cè)工作十分重要。在建筑地基基礎(chǔ)樁基檢測(cè)中，常見的方法包含鉆孔取芯法、聲波透射法、低應(yīng)變反射波法、高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法、靜載試驗(yàn)，其中低應(yīng)變反射法和聲波透射法借助成本低廉等優(yōu)勢(shì)在實(shí)際中的應(yīng)用最廣。本文在對(duì)各種檢測(cè)方法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)例分析，將低應(yīng)變反射法和聲波透射法結(jié)合應(yīng)用，旨在為實(shí)際檢測(cè)工作中更好的指導(dǎo)樁基檢測(cè)工作提供參考。

建筑地基；基礎(chǔ)樁基檢測(cè)；檢測(cè)方法

0.引言

樁基礎(chǔ)工程由于受到施工人員、機(jī)械操作等條件影響，在實(shí)際的施工過程中都容易出現(xiàn)各種質(zhì)量問題影響到整個(gè)樁基的完整性。這種情況特別是在地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí)，由于地下水變化大十分容易導(dǎo)致混凝土灌注樁產(chǎn)生縮徑、擴(kuò)徑等現(xiàn)象。為了保證建筑地基的質(zhì)量，使用樁基質(zhì)量檢測(cè)工作就十分必要。樁基檢測(cè)方法經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)發(fā)展出各種手段，每一種檢測(cè)方式都有其優(yōu)勢(shì)與局限性，本文進(jìn)行具體探究。

1.建筑地基基礎(chǔ)樁基常見缺陷

由于施工方式、工程地質(zhì)條件等因素影響到樁基，導(dǎo)致樁基容易出現(xiàn)各種質(zhì)量問題，這種因素的存在不同程度的影響到樁基的完整性和承載力。樁基常見的缺陷包含斷樁、離析、夾泥和空洞、擴(kuò)頸、縮徑。上述問題的存在一方面是因?yàn)闃渡聿牧洗嬖趩栴}導(dǎo)致，樁身混凝土離析、夾泥或空洞等均與樁身材料有關(guān)。另一方面是與樁截面有關(guān)，例如擴(kuò)頸、縮徑等。

2.建筑地基基礎(chǔ)樁基檢測(cè)方法

2.1 鉆孔取芯法

這種方法是對(duì)被測(cè)樁的抽芯樣本進(jìn)行評(píng)定，從而了解整個(gè)樁基的整體質(zhì)量。將抽取出的芯樣進(jìn)行檢測(cè)，從而能夠直觀的了解到樁基混凝土的內(nèi)部情況。對(duì)存在缺陷進(jìn)行分析，還能夠了解混凝土的強(qiáng)度、樁長(zhǎng)、樁底沉渣厚度等情況[1]。這種檢測(cè)方法的弊端在于屬于一種有損檢測(cè)，只能了解所取樣本周圍的情況，無法實(shí)現(xiàn)大面積檢測(cè)。

2.2 聲波透射法

通過利用聲波實(shí)現(xiàn)對(duì)樁基的檢測(cè)。這種檢測(cè)方法的原理是如果混凝土整體質(zhì)量良好，內(nèi)部均勻，超聲波的傳播情況就類似于在均勻介質(zhì)的傳播。如果混凝土內(nèi)部存在缺陷，超聲波的波形就會(huì)收到嚴(yán)重影響，波形會(huì)出現(xiàn)較大改變，波速也會(huì)低于正常值。在實(shí)際的檢測(cè)過程中，使用成對(duì)的發(fā)射探頭和接收探頭置于聲測(cè)管中，超聲波被發(fā)射探頭發(fā)出經(jīng)過混凝土剖面的傳播到達(dá)接收探頭，接收探頭接收的信息就能夠了解混凝土質(zhì)量信息。這種方法能夠?qū)崟r(shí)掌握混凝土內(nèi)部性質(zhì)，但是需要借助聲測(cè)管才能夠完成測(cè)量。

2.3 低應(yīng)變反射波法

低應(yīng)變反射波法是在基樁內(nèi)部激發(fā)低能量的低幅振動(dòng)，利用波動(dòng)理論判斷樁身缺陷。這種檢測(cè)方法的理論基礎(chǔ)是將受檢樁假設(shè)為“一維彈性桿件”的理想條件。但是這種檢測(cè)方法針對(duì)樁基與基巖銜接緊密或者樁基嵌巖段較長(zhǎng)時(shí)效果不佳。這是因?yàn)闃渡砼c樁周圍巖的波阻抗差異太小導(dǎo)致無法分辨樁底反射波形[2]。這種方法能夠了解樁長(zhǎng)和缺陷異常的深度，還能夠判斷異常的種類。

2.4 高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法

這種檢測(cè)方式是對(duì)樁基施加一個(gè)豎向沖擊力，在這種沖擊力的作用下樁基會(huì)貫入土中，通過對(duì)樁基質(zhì)點(diǎn)的加速度和力時(shí)程曲線的測(cè)量，再結(jié)合波動(dòng)理論就能夠了解樁身的完整性與承載力。這種方法測(cè)量效果準(zhǔn)確，但是由于成本高導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用受限。

2.5 靜載試驗(yàn)

通過采用靜載試驗(yàn)?zāi)軌驇椭私獗粶y(cè)樁基的承載力。這種試驗(yàn)的原理是通過將一定的荷載分段的加載于受測(cè)樁基頂部，直到樁基被破壞再逐漸釋放荷載。荷載的大小能夠直接反映出樁基的承載力。這種檢測(cè)的方法由于會(huì)對(duì)樁基造成損害，屬于有損檢測(cè)，加上檢測(cè)費(fèi)用高想要實(shí)現(xiàn)大量推廣有一定難度。另外就是在實(shí)際的檢測(cè)過程中由于基準(zhǔn)樁打入深度不足容易出現(xiàn)位移等[3]。

3.結(jié)合實(shí)例分析低應(yīng)變法和聲波透射法聯(lián)合在樁基檢測(cè)中的應(yīng)用

本次研究之所以重點(diǎn)將低應(yīng)變法和聲波透射法結(jié)合應(yīng)用，是因?yàn)閮煞N方面都有其局限性，兩種方式的結(jié)合能夠在一定程度上克服原有單一方法帶來的局限，又能夠在結(jié)果上實(shí)現(xiàn)相互驗(yàn)證，提高了對(duì)樁基檢測(cè)的質(zhì)量。

3.1 工程實(shí)例一

對(duì)某在建鐵路橋梁的鉆孔灌注樁進(jìn)行檢測(cè)分析。鉆孔灌注樁由于孔底會(huì)存在泥土和地下水，這加大了混凝土質(zhì)量控制的難度，加上鉆孔灌注樁的施工工序復(fù)雜，不加以質(zhì)量控制與檢測(cè)十分容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。該施工現(xiàn)場(chǎng)的地層分為表層雜填土、粉質(zhì)砂土、全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖等。

在使用低應(yīng)變反射波法的過程中使用某公司生產(chǎn)的 PIT-W 樁身完整性檢測(cè)儀，聲波透射法采用某公司生產(chǎn)的跨孔超聲檢測(cè)儀。對(duì)某號(hào)橋墩的鉆孔灌注樁進(jìn)行檢測(cè)，該鉆孔灌注樁的基本資料：樁長(zhǎng) 45m，樁徑 1500mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40。進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)在激振后應(yīng)力波在位于深度9m出出現(xiàn)了波形的反相，進(jìn)而出現(xiàn)整體波速下降現(xiàn)象，可以考慮此處存在離析。但是考慮到可能是由于潛在含水層影響出現(xiàn)相對(duì)“離析”現(xiàn)象，為了進(jìn)一步確定缺陷情況，再次利用聲波透射法進(jìn)行檢測(cè)，通過檢測(cè)波列圖的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在5-11m的深度接收波的波形出現(xiàn)嚴(yán)重的缺失，多個(gè)采樣點(diǎn)都無明顯波形，說明這個(gè)深度的混凝土質(zhì)量較差，可能存在離析或空洞。

為了確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確，再次采用了聲速、聲時(shí)判定方法對(duì)存在缺陷的樁基進(jìn)行分析，同時(shí)結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的工程地質(zhì)條件和低應(yīng)變反射波法檢測(cè)得到的波形數(shù)據(jù)，就能確定該基樁在深度為6-9m的深度存在混凝土離析情況。但是再次進(jìn)行取芯驗(yàn)證之后，發(fā)現(xiàn)該處混凝土確實(shí)存在密實(shí)度不足的情況，經(jīng)過封閉壓漿處理之后樁身承載力達(dá)到要求，最后被判定為Ⅰ類樁。

3.2 工程實(shí)例二

某建筑地基同樣采用鉆孔灌注樁的方式，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng) 25m,樁徑 1250mm，混凝土強(qiáng)度 C30,同樣采用聲波透射法聯(lián)合低應(yīng)變反射波發(fā)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)到某根樁的AB剖面和AC剖面在4-7m處聲波缺失比較嚴(yán)重，但是在BC面的波形顯示質(zhì)量良好。面對(duì)這種3個(gè)剖面只有2個(gè)剖面顯示異常的情況，可以初步判定該樁的其中兩個(gè)剖面存在缺陷。如果采用聲測(cè)法，只有埋設(shè)數(shù)量越多的聲測(cè)管才能夠檢測(cè)更多的剖面，才能夠提高檢測(cè)準(zhǔn)確性。但是埋設(shè)過多的聲測(cè)管會(huì)影響基樁的承載力，也會(huì)增加檢測(cè)成本。因此采用低應(yīng)變檢測(cè)法進(jìn)行分析，通過利用低應(yīng)變檢測(cè)法反饋回的結(jié)果顯示在深度為4.5m處出現(xiàn)了類似樁底反射的反射波，另外在深度10m、24m同樣出現(xiàn)了相同的情況，綜合性分析該樁在4.5m處出現(xiàn)輕微斷樁的現(xiàn)象。

為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，再次使用低應(yīng)變法進(jìn)行復(fù)測(cè)，使用高頻和低頻波形完整的反映出整個(gè)樁基[4]，通過檢測(cè)得到的波形發(fā)現(xiàn)樁基整體完整，波形光滑，不影響承載力，改為Ⅰ類樁。兩次工程實(shí)例都是將低應(yīng)變法和聲波透射法相結(jié)合進(jìn)行檢測(cè)，在彌補(bǔ)了單一檢測(cè)法不足的基礎(chǔ)上驗(yàn)證了兩種方式結(jié)合應(yīng)用的實(shí)際效果，有效提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

4.結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際的檢測(cè)過程中，由于不同類型的樁基其影響因素不同，出現(xiàn)缺陷的特征也不同，需要結(jié)合地質(zhì)情況、施工工藝等進(jìn)行輔助分析，并在此基礎(chǔ)上可以選擇2種檢測(cè)方式結(jié)合應(yīng)用，例如本次研究中將低應(yīng)變法和聲波透射法結(jié)合應(yīng)用，不僅有效克服了單一檢測(cè)方法的局限性，還在一定程度上提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性。在實(shí)際檢測(cè)過程中可根據(jù)實(shí)際工程情況選擇最佳的檢測(cè)方法。

[1]張?jiān)茲h.建筑地基基礎(chǔ)樁基檢測(cè)的探討[J]. 建材與裝飾(中旬刊),2008,23（07）:293-294.

[2]劉峰,崔妍.樁基工程檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用及研究綜述[J].水運(yùn)工程,2007,33（09）:146-149+164.

[3]符劍銳,章弈峰.樁基工程質(zhì)量檢測(cè)方法探析[J].中國(guó)建設(shè)信息,2009,17（10）: 56-57.

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