談樁基檢測技術的工程應用

李 凱

(太原市建筑工程質量檢測站，山西 太原 030002)

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談樁基檢測技術的工程應用

李 凱

(太原市建筑工程質量檢測站，山西 太原 030002)

闡述了樁基檢測技術與試驗方法，針對樁基工程施工質量的隱蔽性和重要性，分析了實際工程中，樁基質量檢測工作中存在的問題，并探討了樁基檢測的發展方向，有利于保證樁基檢測數據的真實性。

樁基檢測，單樁豎向承載力，靜載試驗

0 引言

在我國建筑工程中，高層建筑物的地基主要采用樁基進行處理，樁基工程施工具有隱蔽性，樁基工程的施工質量只能通過樁基檢測技術進行客觀反映，合理選擇樁基檢測技術是樁基檢測成功的前提。隨著樁基檢測技術的不斷發展與完善，其應用范圍越來越廣。在檢測過程中，應嚴格按照現場條件選擇正確的樁基檢測技術和合理的評價方法，才能保證樁基檢測數據的真實、有效。

1 樁基檢測技術

1.1 單樁豎向承載力檢測

在我國樁基工程檢測中，主要采用靜載試驗和高應變動力檢測技術進行單樁豎向承載力檢測，其中靜載試驗通過對被檢測樁逐級施加荷載，直接測定樁基工程的極限承載力，高應變動力檢測主要以行波理論為依據，結合曲線模擬等方法，間接獲得基樁的極限承載力。

1)靜載荷試驗。靜載荷試驗主要為樁基工程設計和施工驗收提供參考數據。靜載荷試驗通過慢速維持荷載法進行加載，試驗設備主要由反力裝置、加載裝置和測試儀器組成。靜載荷試驗能夠直接、可靠地提供數據，直觀地展現樁的整個沉降過程，在樁基檢測工程中被廣泛應用。

2)高應變動力檢測技術。高應變動力檢測技術建立在一維應力波理論體系基礎上，對樁—土體系模型進行數值計算，并結合信號曲線進行擬合，對樁基施工質量提出合理評價。檢測過程中，應用錘擊設備重擊樁面，獲得瞬時沖擊荷載，并通過安置在樁頂附近的傳感器測讀錘擊時產生的力和加速度。

1.2 樁身完整性檢測

樁身完整性檢測技術主要有低應變法、聲波透射法、高應變法和鉆芯法，其中低應變法和聲波透射法具有快速、經濟的特點，在樁身完整性檢測中廣泛應用。

1)低應變法。低應變法是應用反射波原理，建立相應的數學模型，進行數值模擬計算，并依據波動理論方程分析數據判定樁的完整性。檢測時，采用激振錘錘擊樁頂，引起樁土微幅振動，并通過安置在樁頂的傳感器測讀樁頂的瞬時速度和加速度。

2)聲波透射法。大直徑灌注樁需采用聲波透射法進行樁身完整性檢測。檢測前，應先在成樁過程中預埋2根～4根聲測管。檢測時，收、發換能器應同步升降，通過聲測管中水的耦合，信號在介質中傳播獲得相應的聲波信號。依據聲波的透射原理，分析波形的聲時、聲幅及主頻等參數的變化，對樁身傳播介質進行檢測，確定樁身完整性。

2 工程案例分析

2.1 工程概況

某商業住宅樓建筑面積9 887 m2，框剪結構體系，設計采用鋼筋混凝土灌注樁進行地基處理，設計樁長為35 m，樁徑為800 mm，混凝土強度為C45，總樁數143根，設計要求單樁豎向抗壓極限承載力不小于8 000 kN，要求采用靜載荷試驗法及低應變法對該工程鋼筋混凝土灌注樁進行檢測。

2.2 試驗內容及目的

1)單樁豎向承載力檢測：對該建筑3根試樁進行靜載荷試驗，判定該工程灌注樁豎向承載力是否滿足工程需求。

2)樁身完整性檢測：通過低應變法對該建筑工程樁進行樁身完整性檢測，判定其工程樁施工質量是否達到驗收要求。該樓工程樁抽檢數量為43根。

2.3 單樁豎向承載力檢測

1)試驗方法：依據現場條件，本次試驗采用錨樁橫梁反力裝置；采用PDS-JY無線靜載儀、液壓千斤頂和油泵組成的自動加載控制系統；通過并聯在液壓油路上的壓力傳感器測讀加載壓力值；樁頂沉降量由4塊位移傳感器高精度測讀。

2)試驗步驟：本次試驗分10級加載，每級加載值為800 kN；卸載時，逐級等量卸載，卸載值為加載值的2倍。

3)沉降測讀：依據慢速維持荷載法的加載時間表進行逐級加載，達到判穩標準時，進行下一級加載。

4)終止試驗條件：依據現場情況及規范要求進行綜合判定，出現試樁破壞情況，應立即終止試驗。

5)試驗成果及評價。

a.靜載試驗成果：通過靜載荷試驗獲得3根試樁試驗Q—S曲線、S—lgt曲線(見圖1～圖6)。

b.試驗數據統計見表1。

表1 試驗數據統計表

c.單樁豎向承載力評價。SZ-1號～SZ-3號試樁:3根試樁的Q—S曲線均呈緩變形，且加載至8 000 kN(第10級)時，3根試樁沉降均能達到相對穩定。結合現場地質條件、施工記錄及檢測數據，并依據JGJ 106—2014建筑基樁檢測技術規范可判定該工程3根試樁單樁豎向極限承載力均不小于8 000 kN。

2.4 樁身完整性檢測

該建筑工程采用低應變法進行樁身完整性檢測。檢測時，在

樁頂表面距樁中心2/3半徑處安置傳感器，采用鐵錘沿樁軸心方向進行垂直敲擊，并由傳感器接收應力波，經過放大器放大信號后，由掌上動測儀記錄存儲，每個檢測點記錄的有效信號數不少于3個。樁身完整性類別依據JGJ 106—2014建筑基樁檢測技術規范8.4.3條進行綜合分析判定。

依據JGJ 106—2014建筑基樁檢測技術規范3.3.3條，本次抽檢了43根工程樁。根據實測曲線進行分析，樁身波速介于3 800 m/s～4 000 m/s。檢測樁樁底反射基本清晰，樁身完整，無明顯嚴重缺陷。

3 樁基檢測存在的問題

目前我國樁基工程的施工質量控制，主要通過檢測技術進行檢驗，樁基檢測數據的準確、真實至關重要。目前樁基檢測存在以下問題：

1)隨著市場激烈競爭，存在很多不規范行為。各種檢測單位擾亂市場秩序，檢測人員的水平參差不齊，導致檢測數據缺乏真實、準確性，政府監管部門必須加大市場監督，規范市場體制，淘汰部分不合格的檢測單位。

2)靜載試驗法：檢測儀器檢定不規范，測試儀器安置不合理，基準梁、基準樁的架設不符合規范要求，不嚴格按照試驗規范要求進行操作，數據記錄不精確，都可能造成測試結果不準確。

3)動測法檢測技術：只能對樁身存在的問題進行定性和定位，不能準確的確定缺陷程度及缺陷類型，高應變檢測技術在單樁承載力檢測屬于半直接法，錘擊載荷不夠，選擇參數不當，均影響單樁承載力的準確性。

4 樁基檢測的發展方向

1)靜載檢測技術：在檢測設備上應引進高精度測試儀器；加強檢測人員能力培訓，規范操作技能，同時加強理論計算，采用有限元法與試驗相結合的方式，來判斷樁基工程的施工質量。

2)樁身完整性檢測：結合地質資料和施工記錄，選擇合適的檢測技術，判定樁的缺陷位置和缺陷類別，清晰的描述樁身缺陷，為設計、施工等單位提供全面準確的樁身完整性評價。

3)動靜結合檢測：在檢測過程中，當單一的檢測方法很難做出準確判斷時，應采取動靜法進行對比檢測。動靜對比檢測，可以提高檢測數據的準確性，加強樁基檢測技術判定的合理性，充分發揮各種檢測方法的優勢，對樁基工程施工質量的評判更加合理。

5 結語

樁基工程是隱蔽性工程，施工質量難以直觀控制，只能通過對樁基檢測進行監督控制，不斷完善樁基檢測技術，才能有效的控制樁基工程的施工質量。因此，針對樁基檢測技術存在的問題，應不斷總結經驗教訓，加強檢測水平，加深理論研究，才能對樁基工程的施工質量提出準確的參考評價。

[1] JGJ 106—2014，建筑基樁檢測技術規范[S].

Discussion on the engineering application of pile foundation detection technique

Li Kai

(TaiyuanBuildingEngineeringQualityDetectionStation,Taiyuan030002,China)

The paper describes the pile foundation detection techniques and testing methods. In light of pile foundation engineering construction quality elusive and importance, it analyzes quality detection problems existing in actual engineering, and explores pile foundation detection development trend, which will be good for guaranteeing pile foundation detection data virtue.

pile foundation detection, single-pile vertical bearing capability, static load test

1009-6825(2016)11-0085-02

2016-02-02

李 凱(1978- )，男，助理工程師

TU473.1

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