基礎(chǔ)工程中樁基礎(chǔ)質(zhì)量分析與檢測技術(shù)及其應(yīng)用

文/蔣遠(yuǎn)生 安徽省核工業(yè)勘查技術(shù)總院 安徽蕪湖 241003

隨著科學(xué)技術(shù)不斷更新，帶動建筑領(lǐng)域的發(fā)展，樁基工程作為建筑工程中質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)之一，應(yīng)詳細(xì)分析影響質(zhì)量眾多因素，材料質(zhì)量與性能，同時(shí)提高施工技術(shù)水平，增強(qiáng)質(zhì)量檢測意識。從而保證樁基工程的質(zhì)量。

1、基礎(chǔ)工程中樁基礎(chǔ)存在缺陷分析

在樁基礎(chǔ)施工期間，受到地質(zhì)條件，施工工藝、施工人員水平和技術(shù)水平等因素影響，導(dǎo)致樁基工程出現(xiàn)一系列質(zhì)量問題如離析、縮徑、夾泥、空洞、沉渣過厚等問題。

1.1 基礎(chǔ)工程中樁基礎(chǔ)離析和空洞以及夾泥問題

樁基施工過程中出現(xiàn)離析、夾泥和空洞等問題。導(dǎo)致這一問題出現(xiàn)主要原因?yàn)椋菏┕に璧慕ㄖ牧习ㄋ槭⑺?、砂石質(zhì)量不過關(guān)、配比不合理；碎石、砂子過多，導(dǎo)致混凝土表面不均勻，結(jié)構(gòu)面呈現(xiàn)蜂窩麻面，影響樁基質(zhì)量。

1.2 基礎(chǔ)工程中樁基縮徑問題

樁基礎(chǔ)存在另一個(gè)缺陷為縮徑現(xiàn)象，依據(jù)縮徑不同程度劃分成嚴(yán)重縮徑、輕微縮徑等。縮徑越嚴(yán)重則對樁基質(zhì)量影響就越大，反之則輕。樁身出現(xiàn)縮徑問題與施工工藝具有緊密聯(lián)系，施工過程中在振搗時(shí)混凝土攪拌不均勻、澆筑管上提的時(shí)間過快等均可能引發(fā)縮徑問題。

1.3 樁端沉渣問題

沉渣指鉆孔和清孔過程中沉淀或塌孔留下的，未被循環(huán)泥漿帶走的沉淀物。一般是較粗顆粒，沉渣厚度即這層沉渣的層高。 沉渣過厚對樁基承載力的影響也不容忽視。

2、基礎(chǔ)工程中樁基礎(chǔ)質(zhì)量檢測方法

2.1 成孔質(zhì)量檢測

在灌注樁實(shí)際施工期間，成孔效果對澆筑后的混凝土成樁質(zhì)量具有較大影響，樁孔自身孔徑過小會減少樁周側(cè)摩阻力和樁端承載力，整個(gè)樁的負(fù)載能力降低，樁孔上部位置擴(kuò)徑增大了上部側(cè)阻力，導(dǎo)致下部側(cè)阻力不能良好發(fā)揮，增加單樁混凝土的澆筑數(shù)量樁孔偏斜相應(yīng)影響樁豎向負(fù)載力，削減基樁承載力發(fā)揮作用，樁底沉渣過厚影響樁端承載力，上部形成荷載后也會造成樁身下沉。

2.2 樁負(fù)載力檢測

樁的負(fù)載力和加荷速率具有較大聯(lián)系，靜荷載試驗(yàn)和其它不同動荷載試驗(yàn)不同，對比來說施加荷載速率越慢，和實(shí)際工程中加荷速率較為相似，因此試驗(yàn)的結(jié)果和實(shí)際樁負(fù)載力更為接近。所以，在國內(nèi)外均是把靜荷載測試結(jié)果作為衡量的樁負(fù)載力標(biāo)準(zhǔn)。按照樁的使用功能，分別在樁頂逐級施加軸向壓力、軸向上拔力或在樁基承臺底面標(biāo)高一致處施加水平力，觀測樁的相應(yīng)檢測點(diǎn)隨時(shí)間產(chǎn)生的沉降、上拔位移或水平位移，根據(jù)荷載與位移的關(guān)系(即Q～S曲線)判定相應(yīng)的單樁豎向抗壓承載力、單樁豎向抗拔承載力或單樁水平承載力的試驗(yàn)方法。靜荷載試驗(yàn)設(shè)備簡單可直觀反應(yīng)樁基承載力，經(jīng)過處理后試樁也可作為工程樁使用。弊端是成本太高且檢測時(shí)間較長。

3、基礎(chǔ)工程中樁基礎(chǔ)質(zhì)量檢測技術(shù)應(yīng)用

3.1 鉆芯法檢測技術(shù)

鉆芯法檢測技術(shù)是利用直觀方法檢測，提升建筑施工質(zhì)量，該技術(shù)在應(yīng)用期間能夠鉆取到樁內(nèi)部的缺陷，當(dāng)樁內(nèi)部出現(xiàn)離析問題，鉆桿起鉆過程中芯樣可直接把缺陷部位全部顯示，同時(shí)也可以取樣做抗壓試驗(yàn)，更加客觀地反應(yīng)樁身混凝土強(qiáng)度。通常是在貫穿樁體后檢測至樁端持力層，要求鉆至樁端底部大于樁直徑3倍，這一要求主要是考慮到樁端持力層也許會有軟弱下臥層，給樁基造成質(zhì)量隱患。但是辯證來說，鉆芯檢測技術(shù)也存在一些不足，包括鉆芯法檢測設(shè)備（鉆機(jī)）操作難度大，樁長較長或樁徑較小時(shí)很難鉆到樁端底部，容易鉆偏而鉆到樁外；同時(shí)樁身形成空洞，對樁自身完整性及承載力也必然會造成一定不利影響。

3.2 開挖法檢測技術(shù)

開挖發(fā)檢測技術(shù)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)工程中樁基礎(chǔ)質(zhì)量問題具體位置，驗(yàn)證淺部缺陷具體位置和損害程度，在施工現(xiàn)場大量利用挖掘機(jī)等設(shè)備對淺部位置實(shí)施開挖。開挖法檢測技術(shù)具有自身優(yōu)勢，可以直觀驗(yàn)證檢測、成本不高，還有重要一點(diǎn)就是在進(jìn)行開挖后，如果淺部出現(xiàn)缺陷，包括斷裂、離析和縮頸等問題，能夠切實(shí)有效采取補(bǔ)救舉措。弊端是對于樁中部及下部出現(xiàn)的質(zhì)量問題查出。

3.3 聲波透視樁基質(zhì)量檢測技術(shù)

聲波透視法也被稱為超聲波法，依據(jù)施工期間發(fā)出的超聲波來檢測樁基的缺陷。聲波透視檢測技術(shù)能夠全面分析樁基自身有無混凝土縮頸、夾泥、斷樁、密實(shí)度差等問題，可及時(shí)判斷出缺陷位置。此外，聲波透射樁基質(zhì)量檢測技術(shù)在現(xiàn)場操作中優(yōu)勢也極為明顯，檢測速度快，現(xiàn)場操作靈活等。需要注意的是在該方法應(yīng)用期間，必須優(yōu)先進(jìn)行聲測管埋設(shè)工作，假如沒有預(yù)先做好聲測管埋設(shè)工作，那么后續(xù)檢測無法開展。其次，在聲波透視樁基質(zhì)量檢測技術(shù)應(yīng)用時(shí)，也要確保樁頂高度低于側(cè)管上高度，如果樁頂高度高于測管高度，檢測信號將失真。在具體施工環(huán)節(jié)，還應(yīng)保證預(yù)埋鋼管應(yīng)具備一定剛度，合理設(shè)置材料參數(shù)，確保混凝土和溫度參數(shù)一致性，把二者溫度差降為最小。聲測管的預(yù)埋工作，在預(yù)埋后應(yīng)對聲測管下端及時(shí)封閉處理，確保灌入的水不會泄露，在下管時(shí)聲測管上部用一個(gè)能擰開蓋子封閉，及時(shí)好外部泥土隔離，避免下管時(shí)受到碰撞影響導(dǎo)致聲測管變形，影響質(zhì)量檢測效果。

3.4 低應(yīng)變法的應(yīng)用

低應(yīng)變動力檢測常用在樁基完整性檢測中，基本原理：通過在樁頂施加激振信號產(chǎn)生應(yīng)力波，該應(yīng)力波沿樁身傳播過程中，遇到不連續(xù)界面(如蜂窩、夾泥、斷裂、孔洞等缺陷)和樁底面時(shí)，將產(chǎn)生反射波，檢測分析反射波的傳播時(shí)間、幅值和波形特征，就能判斷樁的完整性。低應(yīng)變法設(shè)備簡單，方法快速，費(fèi)用低，是普查樁身質(zhì)量的一種有力手段，最受建設(shè)單位和施工單位的歡迎；但是自身也有一定的局限性：1.不能定量計(jì)算樁底沉渣厚度。對端承樁的嵌巖效果只能做定性判斷。因嵌巖有時(shí)出現(xiàn)較強(qiáng)的負(fù)向反射波，會嚴(yán)重影響樁底反射波和樁底沉渣的判斷；2.只能對樁身質(zhì)量作定性描述，不能作定量分析。不能識別縱向裂縫，能反映水平裂縫和接縫，但程度很難掌握，易誤判為嚴(yán)重缺陷；3、不能提供樁身混凝土強(qiáng)度。

結(jié)語：

在我國建筑領(lǐng)域中，樁基礎(chǔ)施工工作是建筑工程重要內(nèi)容也是建筑工程最為關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量對整個(gè)建筑工程影響較大。由于樁基施工隱蔽性強(qiáng)、地質(zhì)情況復(fù)雜增加樁基施工難度，容易影響樁基質(zhì)量。因此，在對樁基礎(chǔ)進(jìn)行檢測時(shí)，要利用多種檢測方法，把不同技術(shù)結(jié)合應(yīng)用全面判斷樁基的質(zhì)量，不斷積累檢測經(jīng)驗(yàn)，提高對樁基施工質(zhì)量關(guān)注度，確保樁基施工安全有序開展，為建筑工程做好基礎(chǔ)保障。

[1]燕志恒.基礎(chǔ)工程中樁基礎(chǔ)質(zhì)量分析與檢測技術(shù)及其應(yīng)用[J].經(jīng)營管理者,2017,(22)：401.

[2]江凡.樁基檢測方法研究與應(yīng)用[D].成都理工大學(xué),2016.

[3]高嵩.聲波反射及透射技術(shù)在基樁完整性檢測中的應(yīng)用[D].吉林大學(xué),2010.