綜合檢測(cè)方法在檢測(cè)缺陷樁中的應(yīng)用

劉東垚 廖勇鵬

（1 廣東省建筑科學(xué)研究院集團(tuán)股份有限公司；2 連州市建設(shè)工程綜合服務(wù)站）

0 引言

1 工程實(shí)例分析

樁基礎(chǔ)作為建設(shè)工程中應(yīng)用最為廣泛的一種基礎(chǔ)形式，其施工質(zhì)量直接影響到主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全。樁基礎(chǔ)檢測(cè)工作是保證樁基工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，檢測(cè)工作質(zhì)量如何、測(cè)試方法是否先進(jìn)都會(huì)對(duì)建筑物整體安全與使用造成一定的影響。

常用的灌注樁質(zhì)量檢測(cè)方法包括低應(yīng)變法、聲波透射法、鉆芯法、高應(yīng)變法和靜載試驗(yàn)等。聲波透射法對(duì)于樁身完整性的檢測(cè)具有較高的準(zhǔn)確性，對(duì)樁基混凝土是否完整進(jìn)行整體檢測(cè)，同時(shí)還能通過超聲波在混凝土傳播波速在很大程度上對(duì)樁基混凝土的實(shí)際強(qiáng)度進(jìn)行反映。但由于多種因素導(dǎo)致預(yù)埋管容易發(fā)生形變、堵塞，導(dǎo)致?lián)Q能器無法放置到預(yù)埋管管底。且聲波透射法無法對(duì)樁基底部的沉渣與樁端持力層實(shí)際情況進(jìn)行檢測(cè)。必要時(shí)需借助鉆芯法等其他檢測(cè)方法來驗(yàn)證后得出結(jié)果。鉆芯法檢測(cè)采用液壓操縱鉆機(jī)設(shè)備從樁身鉆取混凝土芯樣及一定深度的樁底持力層，對(duì)其進(jìn)行狀態(tài)與強(qiáng)度檢驗(yàn)，除判定樁身完整性外還可以判定持力層巖土性狀，且可以對(duì)存在爭(zhēng)議的檢測(cè)樁進(jìn)行樁身完整性驗(yàn)證，是目前最直觀、最安全可靠的樁身完整性檢測(cè)方法。高應(yīng)變法是現(xiàn)行規(guī)范中唯一的一種既能測(cè)試基樁完整性又能測(cè)試基樁豎向抗壓承載力的方法。通過重錘沖擊樁頂，使樁側(cè)和樁端巖土阻力大部分乃至充分發(fā)揮，能較好地測(cè)試樁身及樁底缺陷情況。近年來，高應(yīng)變法檢測(cè)應(yīng)用越來越普遍，已逐漸成為灌注樁檢測(cè)中最常用的檢測(cè)方法之一。本文借助工程實(shí)例中上述幾種檢測(cè)方法對(duì)缺陷樁進(jìn)行完整性測(cè)試與承載力測(cè)試的情況進(jìn)行分析，為后期工程處理提供指導(dǎo)。

1.1 聲波透射法檢測(cè)樁身完整性

連州某橋梁工程，基樁為沖孔灌注樁，樁徑為1800mm，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，設(shè)計(jì)承載力特征值為10500kN，設(shè)計(jì)樁端持力層為中風(fēng)化灰?guī)r。根據(jù)廣東省標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)規(guī)范》DBJ/T 15-60-2019對(duì)該工程基樁進(jìn)行聲波透射法進(jìn)行完整性判斷。檢測(cè)中，發(fā)現(xiàn)Z0-10# 樁存在嚴(yán)重缺陷，所有檢測(cè)剖面在21.6m 左右多個(gè)測(cè)點(diǎn)的波速、波幅明顯偏低，波形畸變嚴(yán)重的情況。聲波透射法波列圖見圖1。

圖1 聲波透射法波列圖

1.2 鉆芯法驗(yàn)證問題樁樁身完整性

聲波透射法只能檢測(cè)缺陷位置、缺陷程度，無法定向判定缺陷類型。對(duì)于問題樁缺陷類型，采用了鉆芯法加以驗(yàn)證。按照規(guī)范要求，樁徑大于1.60m 的樁，不得少于3 孔，開孔位置距樁中心0.15d～0.25d 內(nèi)均勻?qū)ΨQ布置。檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)問題樁Z0-10#樁3 個(gè)鉆芯孔有2 個(gè)孔樁身存在夾泥情況，夾泥位置與聲波透射法檢測(cè)出的缺陷位置相符，另1 孔樁身完整性好。將3 個(gè)編號(hào)為1#、2#、3#，芯樣照片見圖2，開孔位置見圖3，檢測(cè)結(jié)果見表1。

圖2 Z0- 10# 樁芯樣照片

圖3 Z0- 10# 樁開孔位置示意圖

表1 Z0-10# 樁檢測(cè)結(jié)果

1.3 注漿補(bǔ)強(qiáng)處理

Z0-10#樁除樁身完整性不滿足外，其樁身混凝土抗壓強(qiáng)度、樁長(zhǎng)、樁底沉渣厚度等均滿足要求。設(shè)計(jì)單位經(jīng)設(shè)計(jì)復(fù)核后提出對(duì)該樁采用鉆芯孔高壓旋噴注漿補(bǔ)強(qiáng)處理方案，再進(jìn)行高應(yīng)變檢測(cè)來驗(yàn)證補(bǔ)強(qiáng)后樁身完整性與豎向抗壓基樁承載力。樁身補(bǔ)強(qiáng)工藝流程圖見圖4。

圖4 樁身補(bǔ)強(qiáng)流程示意圖

1.4 高應(yīng)變法測(cè)試補(bǔ)強(qiáng)效果分析

經(jīng)工程質(zhì)量各方主體協(xié)商，依據(jù)相關(guān)規(guī)范要求在注漿完成28 天后對(duì)Z0-10#樁進(jìn)行高應(yīng)變?cè)囼?yàn)來驗(yàn)證注漿效果，測(cè)試效果見圖5。

圖5 Z0- 10# 樁高應(yīng)變測(cè)試效果圖

根據(jù)高應(yīng)變結(jié)果分析：Z0-10#樁身完整性較好，速度時(shí)程曲線t0+2L/C 推算出樁身21.6m 左右有輕微正向反射，對(duì)應(yīng)聲波檢測(cè)法與鉆芯法檢測(cè)出的缺陷位置，但反射峰值較低，通過高應(yīng)變曲線擬合法分析測(cè)試結(jié)果得出Z0-10#樁樁基承載力為24516kN，滿足該樁極限承載力要求，滿足驗(yàn)收要求。

2 結(jié)語

綜合幾種檢測(cè)方法可以得出，無論是聲波透射法、鉆芯法，都具有自身的檢測(cè)特性。聲波透射法檢測(cè)速度快，適合作為樁身完整性普查的檢測(cè)方法之一。鉆芯法可對(duì)樁基完整性進(jìn)行直觀觀察，也能對(duì)樁基底部的沉渣厚度與樁端持力層實(shí)際情況進(jìn)行檢測(cè)，但檢測(cè)速度相對(duì)較慢。必要時(shí)，針對(duì)存在爭(zhēng)議的問題樁可同時(shí)采用兩種方法進(jìn)行檢測(cè)，來綜合判定其樁身完整性情況，提高了檢測(cè)的定向性、準(zhǔn)確性。對(duì)于高壓水泥注漿處理的樁，可采用高應(yīng)變檢測(cè)法，該方法既可以觀察到注漿處理后樁身情況，還可以檢測(cè)出承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求，起到一舉兩得的作用。且對(duì)場(chǎng)地要求低，檢測(cè)速度快，有效縮短工期，節(jié)約成本，滿足檢測(cè)市場(chǎng)綜合需求，具有良好的應(yīng)用前景，對(duì)同類工程檢測(cè)具有一定的借鑒作用。