陳晨
摘 要:目前,我國的建筑工程已經廣泛應用應用到了樁基工程,合理的樁基測試技術的應用對于保證樁基工程的質量有著重要的意義。本文對建筑工程中的樁基檢測的重要性以及樁基檢測的方法與技術都進行了分析和探究,希望這些分析可以對我國的建筑工程事業起到一定作用和影響。
關鍵詞:建筑工程;樁基檢測技術;實踐
不論是由柱與樁基連接的單樁基礎還是由樁和連接樁頂的樁承臺所組成的深基礎,都被稱為樁基。樁基分為低承臺樁基和高承臺樁基,兩者的區分主要表現在樁身、地面和承臺之間的關系,如果樁身全部埋于土中,承臺底面與土體接觸,就是前者;如果樁身上部露出地面而承臺底位于地面以上,就是后者。
1.分析樁基檢測的重要性
樁基是一種古老的地基模式。打樁技術已經經歷了數千年的發展。樁基材料、樁型、樁基施工機械和施工方法都有了很大的發展,現代化的基礎工程體系也逐步成型。在一些情況中,樁基技術可以大大減少施工現場的工作量和材料消耗。
早在新石器時代,7000-8000年前,人們就在湖泊和沼澤中種植木樁,以建造定居點,以防止野獸的入侵。這種住宅被稱為湖上住宅。我國最早的樁基發現于浙江的河姆渡原始社會遺址。宋朝的時候,樁基技術相對來說已經比較成熟了。在明清時期,樁基技術更加完美,例如,清代《工部工程做法》就為樁基的材料選擇、布局和施工方法等多個方面提供了理論依據。古代保存至今的中國采用樁基技術的古建筑有上海市龍華鎮的龍華塔(建于北宋太平興國二年,977年)和山西太原市晉祠圣母殿(建于北宋天圣年間,1023~1031年),這些都是我國輝煌建筑史的證明,也是樁基技術重要性的證明。
中國在上世紀70年代曾發生了幾次大地震。就以唐山大地震為例,在這場地震中,采用樁基的建筑物幾乎都只受到了輕微的傷害,而那些未采用樁基技術的建筑傷害就比較大。這個例子說明就算是地震的作用,樁基的穩定性也是足夠的,它受到大力壓迫后的變形也很小,樁基技術是解決地震帶地震后就液化、軟弱地基和地基抗震問題的一種有效手段。
樁基種類雜多性、各路施工隊施工工藝的差異性、地層變化的復雜性,都是施工過程中樁身可能會出現縮徑,擴徑,夾泥,離析,斷樁現象的原因,不僅是先天因素,后天人為的機械開挖,碰撞同樣會引起淺部樁身缺陷。出現樁身缺陷的情況極有可能改變基樁的正常工作狀態,基礎就會因此產生非明面上的危險。所以我們必須通過對樁身的檢驗來確保施工安全,這時就能夠體現出樁基檢測的重要性了。
2.樁基檢測的方法與技術
2.1樁基檢測的方法
樁基礎樁的數量和布置應根據上部結構和荷載確定。柱下的樁基可以使用一堆或一組樁,并將其排列成多邊形;墻下樁基礎通常是一排排布置,當建筑荷載較大,建筑面積較小時,應布置成樁。當作用于樁基礎上的荷載主要為豎向荷載時,樁為豎向荷載。當水平荷載較大時,應設置斜樁以抵抗水平力。
關于樁基檢測的方法,主要有下面兩種:
①折疊聲波透射法:相關研究人員在混凝土結構聲學檢測技術的基礎上,提出了混凝土灌注樁的聲學傳播方法。在20世紀70年代時,混凝土灌注樁的完整性檢測已經開始采用聲透射法。
②鉆孔取芯法:20世紀80年代,這種方法主要用于對鉆孔灌注樁的檢測,也用于技術條件成熟地區地下連續墻施工質量的檢測。這種方法是一種具有科學、直觀、實用等特點的微損傷或局部損傷檢測方法。
2.2樁基檢測的技術
①散射成像技術:樁與連接結構的缺陷是波阻抗變化的一部分,當外部源被激發時,該部分其實就是二次源,會引發散射。當截面變化越大,那么它的缺陷就越大,散射能量越大,那么散射頻率就越低。散射波的傳播時間與缺陷的位置有關系。散射成像技術根據探測器記錄的散射波的強度、頻率和傳播時間來確定缺陷體的位置和大小。散射成像技術是一種新型的橋梁樁檢測技術,既可用于預制橋梁樁檢測,也可用于上部結構橋梁樁檢測。
②靜載荷試驗:隨著樁基在建筑設計中的應用越來越廣泛,樁基靜力試驗技術就得到了發展。在新中國成立后,樁基靜載試驗技術逐漸發展起來。傳統的靜載試驗采用人工壓縮、人工操作和人工記錄的人工方式進行。但在20世紀80年代以后,跟隨著改革開放的步伐,基本建設規模逐年擴大,特別是現澆樁在工程中的廣泛應用,我國在這方面的技術發展也邁進了一個全新的階段。迄今為止,樁基靜力荷載試驗作為一種方法,理論上來說是沒什么可以引起爭議的樁基檢測技術。
③低應變處理:在20世紀80年代,基于波動方程的低應變方法步入了快速發展階段,各種低應變方法取得了許多有價值的成果,比如說在基本理論、機制、儀器研發、現場測試和信號處理技術,工程樁和樁模型驗證研究,實踐經驗積累等許多方面。
④折疊高應變應用:我國高應變動力樁試驗方法的研究始于20世紀80年代中后期,到20世紀90年代初,我國已經有了相關的軟件和硬件,它們的實際應用效果與國外相當。在現澆樁樁基動力試驗方面,國內儀器儀表和軟件即與國際先進水平相媲美,又牢牢把握住了我們自己的特色,形成了具有中國特色的折疊高應變應用方法。
3.結語
我國在當今時代發展迅速,努力追趕比我們先發展了幾百年的西方國家,建筑工程便是社會經濟發展的重中之重,我們國家在這方面做得也是非常不錯的?,F在,我國的各個角落每天都有新的建筑生成,鐵路、公路、高樓大廈和橋梁等都不斷開工,一座座現代城市拔地而起,但所有宏偉建筑的開始都是最基礎的堅實可靠的樁基。只有在高質量的工程樁基的基礎上,工程進度才能不斷加快,工程規模才能不斷擴大,堅實穩定的樁基檢測技術是我國建筑工程的保障。
所以,我們一定要做好樁基檢測工作,不斷提高樁基檢測水平和質量,相關人員不斷鉆研,為我們的建筑未來打下堅實的基礎,為我國的百年基業打下基礎!
參考文獻
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(作者單位:揚州市江都區建筑工程質量檢測中心)