影響建筑樁基檢測質(zhì)量的因素研究

孟超

摘要：隨著我國的經(jīng)濟(jì)在快速的發(fā)展，社會在不斷的進(jìn)步，樁基質(zhì)量的優(yōu)劣對建筑結(jié)構(gòu)安全的重要性不言而喻，應(yīng)力波反射法作為樁基質(zhì)量檢測較為常見的一種手段，具有便捷、經(jīng)濟(jì)、高效、準(zhǔn)確等優(yōu)勢。介紹了應(yīng)力波反射法基本原理，對影響檢測質(zhì)量的因素進(jìn)行了分析，并提出有針對性的應(yīng)對措施，為保證樁基檢測質(zhì)量提供了思路。

關(guān)鍵詞：樁基檢測;應(yīng)力波反射法;影響因素

引言：

樁基礎(chǔ)是建設(shè)工程中重要的基礎(chǔ)類型。樁基礎(chǔ)工程的質(zhì)量決定建筑主體結(jié)構(gòu)的可靠性、安全性。樁基礎(chǔ)屬于隱蔽性工程，控制其質(zhì)量較難。因此，樁基質(zhì)量檢測顯得特別重要。近年來，工程建設(shè)發(fā)展迅速，工程質(zhì)量要求不斷提高，樁基檢測技術(shù)將在工程建設(shè)中起到重要的作用。

1 應(yīng)力波反射法

應(yīng)力波是利用彈性介質(zhì)的連續(xù)性，頂部用激振錘等物體敲擊應(yīng)力波反射法檢測樁基的影響因素及對策產(chǎn)生彈性應(yīng)力，彈性應(yīng)力在連續(xù)介質(zhì)中以波的形式傳播，形成應(yīng)力波。應(yīng)力波反射法是基于應(yīng)力波在樁身中反射傳播理論的一種樁基檢測方法，利用錘子、鐵棒等震源敲擊樁頂，在激振力作用下，樁頂因振動產(chǎn)生應(yīng)力波沿樁身向下傳播，若遇缺陷或到達(dá)樁底，波阻抗會發(fā)生變化，安放在樁頂?shù)膫鞲衅鲿鶕?jù)回波的時間及相位特征得出缺陷性質(zhì)和位置。由于樁頂激振荷載遠(yuǎn)小于樁身承載力，樁身沿豎向只有彈性變形，不產(chǎn)生位移。

2 樁頭的處理問題

樁頭處理的好壞對檢測數(shù)據(jù)的科學(xué)和準(zhǔn)確性影響很大，因此，樁基檢測開始前應(yīng)先按照相關(guān)要求處理樁頭。傳感器與樁頭結(jié)合面、錘擊面應(yīng)與樁身軸線垂直，保證平整堅實，現(xiàn)場可用砂輪機(jī)打磨處理，若有灰塵和碎屑應(yīng)清理干凈，必要時可用水沖洗，但事后應(yīng)將水漬清除并做干燥處理。實心樁和空心樁由于樁型不同，檢測時其處理位置也不同。實心樁一般應(yīng)在距離樁中心2/3 R的位置打磨出3 個～ 4 個垂直于樁身軸線的平面安放傳感器，樁中心打磨出一個平面作為激振點;而空心樁傳感器和激振點與樁中心的連線應(yīng)垂直，且二者應(yīng)布置在樁壁厚的一半位置處。為避免雜波影響，樁頭頂部鋼筋籠應(yīng)處理，處理原則以出露高度適中、不影響錘擊激振和不影響淺部缺陷判讀為準(zhǔn)，保證信號的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

2.1 成孔質(zhì)檢

在建筑樁基工程施工中，對于成孔質(zhì)量的檢測十分重要，直接關(guān)乎到成樁質(zhì)量和工程整體施工質(zhì)量。樁基對建筑物的約束力受到樁孔分布影響，應(yīng)該合理分布樁孔，避免建筑物出現(xiàn)受力不勻問題，影響到建筑工程整體結(jié)構(gòu)合理性。在成孔檢測中，應(yīng)該根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保目標(biāo)和孔深一致，深入到土層中。需要注意的是，建筑物是否存在附加力矩，在一定程度上受到孔垂直度影響，有附加力矩產(chǎn)生可能會加劇建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，大大影響到樁基承載力。孔徑較小，建筑物結(jié)構(gòu)承載力隨之減小，但是禁止施工單位盲目擴(kuò)大孔徑，以免影響到孔側(cè)面摩擦阻力，影響到施工質(zhì)量和安全。

2.2 樁側(cè)土層的影響

檢測人員一般只關(guān)注樁身波阻抗的變化，往往忽視樁側(cè)涂層性質(zhì)的變化給檢測數(shù)據(jù)帶來的影響。樁側(cè)土層主要是通過彈性模量沿樁身方向的變化影響檢測結(jié)果，使檢測數(shù)據(jù)產(chǎn)生錯誤判讀，甚至得到完全相反的結(jié)論。比如，樁側(cè)土層由軟變硬，采集到的信號會顯示樁身波阻抗變大，得到擴(kuò)徑樁的結(jié)論;反之，會得到波阻抗變小，得到縮徑樁的結(jié)論。一般來說，土層彈性模量差異越大，反射信號就越明顯。因此，在實際工作中應(yīng)提前做好準(zhǔn)備工作，首先搜集與樁基所在位置的地質(zhì)勘察報告，掌握土層性質(zhì)信息和變化趨勢，尤其要對土層的含水量、容重、壓縮模量、內(nèi)摩擦角等基本信息有一定的了解，現(xiàn)場檢測中綜合考慮這些因素的影響，對數(shù)據(jù)信號做出科學(xué)準(zhǔn)確評判。

2.3 低應(yīng)變反射波法

低應(yīng)變反射波法是當(dāng)前最為主流的建筑樁基工程質(zhì)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(jīng)歷了長時間的使用之后，低應(yīng)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(zhì)量檢測技術(shù)。具體而言，低應(yīng)變發(fā)聲波法原理是以波動方程作為數(shù)據(jù)計算依據(jù)，通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬和分析，將樁基轉(zhuǎn)化成為縱向震動模型和彈性直桿。當(dāng)在樁基頂部進(jìn)行震蕩時，將會將激振的力量傳輸?shù)綐痘校a(chǎn)生一定的垂直應(yīng)力波，根據(jù)樁基內(nèi)部成分和結(jié)構(gòu)的不同，應(yīng)力波會發(fā)生一定程度上的變化，在樁基底部安裝有應(yīng)力波感應(yīng)設(shè)備，當(dāng)應(yīng)力波傳輸?shù)礁袘?yīng)設(shè)備時，它能夠?qū)?yīng)力波進(jìn)行收集，并且分析應(yīng)力波的情況，從而得出準(zhǔn)確的樁基質(zhì)量檢測報告。

2.4 樁基完整性檢測

樁基的完整性檢測主要通過以下幾種方法進(jìn)行：其一，樁基低應(yīng)變動測法。借助低激振能量施加在樁頂上，促使樁身土體小幅度振動。借助儀器設(shè)備來檢測振動速度，結(jié)合相關(guān)理論內(nèi)容，實現(xiàn)對樁基的完整性和質(zhì)量檢測。其二，聲波透射法。利用超聲波來檢測混凝土各項參數(shù)，可以在不接觸混凝土的同時，獲取需要的數(shù)據(jù)，是一種無損檢測技術(shù)。

2.5 測試時間的影響

由于樁型、成樁工藝、樁身材料、外界環(huán)境等存在差異，測試時間的選擇較為關(guān)鍵，其對檢測結(jié)果的影響也較大。現(xiàn)場應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫濕度、成樁工藝、樁身材料強(qiáng)度、彈性模量等不同選擇合適的檢測時間，確保科學(xué)的檢測效果。比如，CFG 樁樁身材料強(qiáng)度偏低，其強(qiáng)度隨其齡期增加而增大，只有當(dāng)樁身材料達(dá)到一定強(qiáng)度時，樁頭激振出的應(yīng)力波才能通過樁身往下傳播，如果樁身材料未到齡期或不具有一定的強(qiáng)度，能量在樁身中衰減很快，信號傳播終止，得不到有效的信號，尤其對于大直徑長灌注樁，其屬于大體積混凝土，混凝土材料水化和凝固時間較長，更要注意選擇合適的檢測時間。

2.6 建筑成樁完整性質(zhì)量檢測

建筑樁基完成性質(zhì)量檢測，是對建筑樁基工程進(jìn)行全方位的檢測，從而掌握更多樁基的信息，保證質(zhì)量檢測的全面性和完整性。當(dāng)前在建筑樁基完成性質(zhì)量檢測之中，會采用低應(yīng)變動力試樁法或者鉆孔去芯的方式等，但是應(yīng)用最為廣泛的還是低應(yīng)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(qū)，根據(jù)樁基所傳輸出的數(shù)據(jù)，建立起完整的數(shù)據(jù)表格，進(jìn)行對比和統(tǒng)計之后，就能夠得到準(zhǔn)確的質(zhì)量檢測結(jié)果。

結(jié)語：

樁基檢測技術(shù)的應(yīng)用為樁基工程質(zhì)量提供了保證，應(yīng)力波反射法作為一種常見的檢測手段，在實際工程中受到許多內(nèi)外部因素的影響。本文從樁頭的處理、傳感器的選擇布設(shè)、樁側(cè)土層的影響、激振設(shè)備的選擇、濾波的影響和測試時間的選擇等六個方面具體闡述了影響樁基檢測質(zhì)量的因素，并提出了有針對性的建議和措施。現(xiàn)場檢測過程受到諸多因素的影響，如何識別和避免這些不利因素，消除其對檢測結(jié)果的影響是擺在工程檢測人員面前的一道難題，我們應(yīng)該在實際工作中不斷改進(jìn)，提高樁基檢測成果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

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（作者身份證號碼：130981199104206626）