于清樺 張新勇 沈大慶
機械工業勘察設計研究院有限公司,陜西西安 710043
在建筑樁基工程之中,樁基主要包括了樁、承臺梁以及承臺這三部分,其中樁身往往在地下比較深的位置,具體深度要根據建筑工程情況來確定。樁基在建筑工程中發揮著十分重要的作用,樁基承載上部建筑工程的絕大部分壓力,從而保證建筑工程的穩定性。目前樁基礎已經成為了各種建筑工程之中所使用的樁基主流類型,保證樁基礎的質量對提高建筑工程總體質量具有重要的意義。在進行具體施工過程中,往往需要對樁基礎進行全面的了解和調查,從而確保樁基礎的性能和承載力能夠符合建筑工程后續施工的需要,而對樁基礎進行了解和調查,就必須要采用樁基質量檢測這種方式,來獲得準確的數據和信息。
建筑樁基工程質量檢測的發展與建筑工程的整體發展之間有著十分密切的關系,隨著建筑工程的逐漸發展,建筑樁基工程的質量就顯得越發重要,在20世紀70年代之后,開始出現了各種樁基工程質量檢測技術,并且開始廣泛的應用在建筑工程的具體施工之中,這對于建筑工程質量的提高和建筑行業的發展有著跨時代的意義。樁基工程質量檢測發展,與科學技術的發展也有著重要的聯系,近些年來科學技術的快速發展,為建筑樁基工程質量檢測水平的提高提供了充分的理論基礎,也側面也推動了建筑工程質量管理水平的提高。
在最近十年中,我國經濟發展水平得到了快速的提升,隨之帶來的是建筑工程行業的大跨步發展。在建筑行業中,包含著很多附屬行業,其中最為重要的一個附屬行業,就是樁基質量檢測行業,建筑工程行業整體的發展,對樁基質量檢測行業發展起到了巨大的推動作用,從而導致大量的資金向樁基質量檢測行業所聚集,相關的專業人才數量和質量也逐漸提升,這種情況的發生,既是時代發展的需要,也是行業進步的必須。
在建筑樁基工程質量檢測結束之后,會得到一份全面的樁基質量檢測報告,在其中對樁基的完整性能進行了數據統計和分析。但是往往在實際的樁基質量檢測之中,檢測結果報告在格式和內容上不盡規范,從而導致大量內容和數據的遺失,可能本身所完成的樁基質量檢測結果是非常準確的,但是由于檢測報告的不規范,導致浪費質量檢測的成本,無法發揮出樁基質量檢測的效果和作用。
盡管我國建筑樁基質量檢測已經發展了較長的時間,政府管理部門也出臺了相應的管理標準和檢測規范,但還是缺乏全面并且強制性的規定,導致很多建筑樁基工程質量檢測企業尋找標準中的漏洞,在樁基質量檢測中弄虛作假,嚴重擾亂了正常的樁基工程質量檢測市場,同時也嚴重破壞了建筑工程行業的正常發展,給很多建筑工程增添了安全隱患。
建筑樁基工程質量檢測,應根據不同的建筑工程地質水文情況有的放矢的進行,避免人為干擾因素的影響,造成質量檢測結果的嚴重誤差。進行高質量的建筑樁基工程質量檢測,需要具有高水平和豐富經驗的檢測人員,但是當前在我國這類人才是非常稀少的,一方面是因為在我國的高等教育之中,沒有專門開設樁基工程檢測學科,另外一方面則是因為檢測行業人員對樁基工程質量檢測沒有給予足夠的重視,從而導致檢測人員專業水平的欠缺。
建筑樁基工程質量檢測,包括了三個部分內容,即建筑樁基完整性檢測、建筑樁基承載力檢測以及建筑樁基的成孔質量檢測。
建筑樁基的完整性檢測,是指對建筑樁基進行全面并且詳細的檢測,從而對建筑樁基的性能進行了解和分析。一般情況下,會采用低應變動力檢測法進行建筑樁基完整性的檢測,這種方法應用成本低,并且能夠獲得比較準確的檢測數據和結果,因此被廣泛的應用在建筑樁基完整性的檢測之中。
當前在我國建筑工程施工與檢測之中,更多的企業使用靜荷載試驗法對建筑樁基工程進行承載能力的測試。對建筑樁基承載力進行測試,是對樁基的基礎屬性進行分析和了解,樁基的核心功能,就是為建筑工程提供足夠的穩定性和支撐作用,從而避免建筑工程長期使用發生傾倒和塌陷。而對于靜荷載試驗法來講,其中的感應器所受到的壓力波速率越慢,樁基所具有的承載能力就越強。
在建筑樁基工程之中,樁基成孔的質量決定了樁基質量,因此在建筑工程質量檢測的過程中,應當對建筑樁基成孔的質量進行全面檢測,從而保證樁基質量符合建筑工程需要。
本文將某寫字樓建筑工程作為研究工程實例,此建筑工程具體情況如下。建筑主體為三十層,平面圖形為矩形,其中包括一層地下結構以及二十九層地上結構,采用剪力墻形式的結構樁基。在工程施工之前,已經進行了非常周密的勘察和勘驗,并根據所得數據,將寫字樓建筑工程下的土層分為了七層,并且周邊土壤地質的濕度達到二級,因此具有相當的沉降可能性。因此需要采用鋼筋結構混凝土鉆孔灌注樁進行樁基的施工,其中樁基的具體設計參數如下。工程樁總樁數為200,具體樁參數為試錨樁15根,L=24m,設計樁徑:610mm,樁頂設計標高:-7.75~8.95m,根據本工程的建筑所需,單個樁基的承載力應當達到Qu=6900kN以上,混凝土強度等級為C40。
在本工程之中采用低應變動力檢測。將需要檢測的40根樁取出,采用反射波法分別對40根樁進行低壓應變動力測試。被檢測的40根樁,樁身的應力波波速C介于2941~4328m/s之間,平均波速C=3800m/s。其中,工類樁37根,占檢測樁數的92.5%;II類樁3根,占檢測樁數的7.5%依據建筑基樁檢測技術規范(JGJ 106—2003)中3.5.1的規定,滿足工程使用要求。
低應變反射波法是當前最為主流的建筑樁基工程質量檢測方法之一,其成本低廉,并且操作便利,非常容易被檢測人員牢牢掌握,在經歷了長時間的使用之后,低應變反射波法被證明是一種非常成熟并且具有實行價值的樁基質量檢測技術。
具體而言,低應變發聲波法原理是以波動方程作為數據計算依據,通過對數據進行模擬和分析,將樁基轉化成為縱向震動模型和彈性直桿。當在樁基頂部進行震蕩時,將會將激振的力量傳輸到樁基之中,產生一定的垂直應力波,根據樁基內部成分和結構的不同,應力波會發生一定程度上的變化,在樁基底部安裝有應力波感應設備,當應力波傳輸到感應設備時,它能夠對應力波進行收集,并且分析應力波的情況,從而得出準確的樁基質量檢測報告。
建筑樁基完成性質量檢測,是對建筑樁基工程進行全方位的檢測,從而掌握更多樁基的信息,保證質量檢測的全面性和完整性。當前在建筑樁基完成性質量檢測之中,會采用低應變動力試樁法或者鉆孔去芯的方式等,但是應用最為廣泛的還是低應變動力試樁法。它的檢測原理是,向建筑樁基施加一種特殊的震蕩能力,樁基隨后會將這股力量傳輸都接觸的土層以及周邊地區,根據樁基所傳輸出的數據,建立起完整的數據表格,進行對比和統計之后,就能夠得到準確的質量檢測結果。
聲波透射法是最新的一種建筑樁基質量檢測技術,它具有其他方式所不具有的優點,其中最突出的優點就是,這種質量檢測方法的適用性非常高,并且可以對建筑樁基進行全面并且具體的檢測。盡管聲波透射法具有如此多的優點,但是還存在一定的瑕疵,因此必須要在應用聲波透射法的工程中,注意避免各種外界因素對檢測造成影響,保證最終質量檢測的準確性。