灌砂法在建筑工程檢測中的應用

劉沛

摘 要：近年來，隨著我國經濟的快速發展，人們的生活質量日益提高，對于建筑工程的質量要求也越來越高。作為保障工程建設質量的重要環節，工程檢測貫穿工程施工各環節，尤其是在國內工程規模持續擴大的時代背景下，工程檢測的作用變得越發顯著。地基在建筑工程中具有持力層作用，壓實度是地基工程驗收主控項目之一，其檢測結果直接影響工程項目能否順利通過驗收。建筑工程基礎壓實度檢測中，灌砂法具有準確、快速、全面的優點，因此，灌砂法檢測研究對建筑質量具有深遠影響。基于此，文章深入分析研究灌砂法在建筑工程檢測中的應用，為優化、落實工程檢測提供借鑒和參考。

關鍵詞：灌砂法檢測;建筑工程地基;重要作用;工程檢測;應用

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2022）04--03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2022.04.068

現階段，建筑工程質量已成為社會范圍內廣泛關注的熱門話題之一。建筑工程的施工水平直接影響工程的既定壽命，危及居民的人身安全。在得知工程數據差異的前提下，工程檢測能夠幫助管理人員、技術人員定位工程質量問題并及時解決。地基是建筑工程重要組成部分，地基壓實度檢測是建筑工程項目中必不可少的環節。保證地基質量符合工程要求，其中，灌砂法是一種有效可靠的壓實度檢測方法，目前在建筑工程建設中應用廣泛，能夠為后續工程的順利開展奠定堅實基礎[1]。

1 建筑工程檢測的主要內容

1.1 材料檢測

施工期間會用到的諸多類型的材料、成品、待于加工的產品等，例如檢測混凝土硬度、配制比，檢測防水材料的密閉性、拉伸力度等，檢測水泥物理性質等[2]。材料檢測一定要由專業的檢測機構負責。

1.2 地基檢測

地基檢測主要包括振動檢測、基坑檢測、樁基檢測三部分。具體而言，振動檢測指在架構和儀器運行中檢測振動形態，基于檢測結果評估機械的模態等性質;基坑檢測主要是檢測周邊干擾和安全水平，例如地下水位、鋼筋應力等;樁基檢測包括完備性、負載力、成孔品質、靜態荷載等。

1.3 結構實體檢測

結構實體檢測是對混凝土硬度、構件規格、鋼筋保護層層厚和間隔距離等進行測量。例如，如果鋼筋保護層層厚無法達到項目建設標準，會產生鋼筋表層混凝土掉落的問題，導致鋼筋生銹，縮短使用壽命。

1.4 節能檢測

在節能檢測方面，檢測項目圍護架構每個部位的能源節約成效，例如隔熱體系、構件材料性質、采暖設施能源耗費情況等。

2 建筑工程檢測的重要作用

2.1 減少施工變更

建筑工程施工中，由于施工環境較為復雜，加之受到施工區域地質結構因素的綜合影響，導致施工變更成為工程建設中的常見問題。施工變更的出現能夠推動建筑工程的順利推進與落實，如果在制定有關工程方案的同時忽視了工程變更對于工程建設的影響，輕則導致工程部分施工項目不滿足質量要求，重則導致工程建設質量不合格。落實工程檢測工作可在設計階段全面考量工程結構設計是否合理，從源頭上降低工程施工出現變更的可能性[3]。即使在工程施工環節出現了工程變更，工程檢測也能對其變更內容的可行性作出客觀評價，為工程項目的穩步推進提供支撐。

2.2 保證進場材料質量符合工程標準

施工材料的成本投入在工程施工成本中占比最高，施工材料的質量也是保證建筑工程施工順利進行的重要基礎，換言之，施工材料的質量直接影響工程建筑的質量水平[4]。工程檢測的基本內容之一就是審查進場材料，主要是檢測進場材料的尺寸、規格、力學性質等。從國內現行的相關工程施工制度看，各類建筑工程的參數指標均得到了明確的規定，借助工程檢測，可在全面對比實際參數和標準參數的前提下，給出客觀的進場材料質量評價，第一時間更換不合格的施工材料，確保進場的施工材料質量符合既定的工程質量標準要求。

3 灌砂法應用的必要性和運用場景

3.1 灌砂法運用的必要性

地基碾壓效果與其硬度、穩固性、平整度、強度具有密切聯系。碾壓度是地基建設中需要檢測的重要內容之一。具體到建筑地基，碾壓度是施工材料碾壓后干密度和標準最大干密度的比值，用百分數呈現。標準最大干密度在建造之前采用重型擊實試驗的方式獲取，地基碾壓之后的干密度一般使用灌砂法的方式獲取[5]。

在工程建造中，灌砂法是使用概率較高的一種方法，規范化性強，其優點很多，檢測設備重量較輕、方便移動，實操方式簡便，是一種成本低廉同時便捷度很高的方法。環刀法中運用的環刀高度通常在5 cm左右，容積一般是200 cm，這種方式僅適合檢測細粒土的碾實度。

3.2 灌砂法的運用場景

灌砂法適合運用到地基土、底基層等多種建材的壓實度與緊密度數值測驗中，然而此方法對地基填充物料碾壓之后縫隙的規格有很高的要求，如果縫隙較大，則不適合使用這種檢測方法[6]。

地基建造應根據項目的現實特征，科學運用技術舉措，把地基填充物料粒徑的最高數值管控在不高于碾壓層厚度2/3范圍內，為運用灌砂法夯實根基。

4 灌砂法的試驗步驟和計算

4.1 灌砂法試驗步驟

運用灌砂法之前，先要保證檢測層層厚、填充物料粒徑最高數值等達到有關標準。下文以直徑150 mm的灌砂筒為例，試驗步驟包括：

第一，施工期間，首先要明確待檢測壓實度的道路總長，明確檢測點數量和檢測的具體部位，明確標記量砂的松方密度。

第二，在確定的檢測位置，應確保檢測路面平整，檢測部位面積應大于基板面積，根據試驗地區表面粗糙水平決定是否設立基板。如果表面平滑，無需設立基板。如果表層比較粗糙，應先設立基板。然后，在基板部位進行標記，檢測得出圓錐體中量砂、粗糙表層與基板間量砂的綜合質量。

第三，在基板空洞地點挖掘半徑為75 mm左右的試驗土坑，然后獲取樣品，稱量重量并檢測含水率，得出具體數值。

第四，把灌砂筒與基板核心位置相對，將其放入試驗土坑，將閥門打開使量砂流進坑中，量砂不再流入后關閉閥門，然后稱量剩下的所有砂的重量。收集質量良好的量砂并清潔現場。灌砂法試驗使用的設備主要有電子天平、標準砂，灌砂筒也是不可缺少的。

4.2 壓實度檢測中灌砂法的計算

計算填滿試坑所用的砂的質量m（g）：灌砂時試坑上放有基板：m=m-m-（m-m）;灌砂時試坑上不放基板：m=m-m-m。式中：m表示填滿試坑的砂的質量（g）;m表示灌砂前灌砂筒內砂的質量（g）;m表示灌砂筒下部圓錐體內砂的質量（g）;m表示灌砂后灌砂筒內剩余砂的質量（g）;（m-m）表示灌砂筒下部圓錐體內基板和粗糙表面間砂的合計質量（g）。

計算試坑材料的濕密度ρw（g/cm）：ρ=m/m×ρ。式中：mw表示試坑中取出的全部材料的質量（g）;ρ表示量砂的松方密度（g/cm）。

計算試坑材料的干密度ρ（g/cm）：ρ=ρ/（1+0.01 w）。式中：w表示試坑材料的含水率（%）。

計算施工壓實度：K=ρ/ρ×100%。式中：K表示測試地點的施工壓實度（%）;ρ表示由擊實試驗得到的試樣的最大干密度（g/cm），各種材料的干密度均應準確至0.01 g/cm。

5 灌砂法的應用要點

5.1 量砂選擇

運用灌砂法檢測地基碾壓度時，應運用粒徑相同的量砂，確保量砂的勻稱性，旨在科學確定量砂的松方密度，減小其產生變動的概率，為后期檢測活動的順暢開展奠定基礎。檢測工作中，運用粒徑相同的量砂可以大幅提高檢測數值的可靠性。

5.2 量砂松方密度標定

5.2.1 儲砂筒中砂面高度

量砂密度數值會伴隨儲砂筒內砂表面的降低而減小，根據相關測驗可知，砂面高度與量砂密度具有正關聯關系，砂面每降低5 cm，砂密度便會減小1%。為此，在試驗期間為確保檢測數值的精準，試驗人員應嚴格控制砂面高度，各次試驗都應讓砂面高度保持一致，保證各種活動按照規定開展。

5.2.2 量砂穩固性

在使用灌砂法檢驗地基碾壓程度前，要確保量砂品質達到試驗標準，試驗人員應先烘干量砂，然后進行分類，選擇粒徑在0.3 mm～0.6 mm的量砂，每更換一次，都要再次確定圓錐體中砂的品質，并再次確定砂的松方密度。還應確保量砂的數目，防止產生現場檢測中量砂數量過少、難以達到檢測標準的問題。

5.3 科學選取灌砂筒

灌砂筒是灌砂法檢測中非常關鍵的設備之一，灌砂筒規格合適與否對灌砂法的運用成效產生很大影響，應結合實際狀況選用大小合適的灌砂筒。

5.4 檢測現場土樣含水率

在地基碾壓度檢測數值中，含水率是非常關鍵的要素之一，含水率數值愈大，地基碾壓到位的難度愈大，壓實度數值愈低。為確保含水率檢測準確，要注意以下兩方面。第一，為用最少的時間得到含水率數值，一般使用酒精燃燒法，酒精是一種容易燃燒的化學物質，在試驗期間應高度關注操作風險，采取科學防護舉措，保證燃燒完全后才能進行后續操作。第二，使用烘箱烤干的方法，安全水平高，精準度高，試驗時間很長，會導致工期延后，可以根據施工現場真實狀況選用恰當的試驗方式。

5.5 管控灌砂時長

灌砂時長是灌砂法運用期間需密切重視的項目之一，應依照有關操作標準加以管控。量砂在灌進操作期間，查看儲砂筒上端，在砂不再流動以后，工作人員難以掌握砂的小幅度流動情況，也不能直觀看到試坑中的情況，管控灌砂時長十分關鍵。如果灌砂時長不夠，提早完成，會導致流進試坑內量砂的數目不足，進而導致地基壓實度檢測數值出現偏差。

6 建筑工程檢測優化策略

6.1 統一工程檢測標準

作為保障工程施工質量的有效手段，工程檢測必須完善和統一檢測標準。工程檢測部門要以工程檢測發展為出發點，制定科學完善的規章制度和檢測標準，約束工程檢測中的各項行為，促進其專業化、規范化發展。具體而言，在完善工程檢測標準的過程中，要對檢測流程和章程作出合理、明確的劃分，結合工程項目的建設情況，科學制定工程檢測方案。但需要注意的是，在我國建筑行業持續發展的影響下，工程檢測內容和要求也出現了變化，必須在創新理念指導下，合理創新檢測方法，通過應用信息技術持續提高工程檢測質量。

6.2 引進、應用先進檢測設備

工程檢測的精準性影響到后續施工及各項措施的落實，施工企業引入技術含量較高的先進檢測設備，能夠提高最終檢測結果的精準性，確保最終數據分析報告的權威性。施工企業要推動工程檢測設備的持續更新，可以借助線下普及的互聯網技術，構建行業之間的信息交互平臺，及時更新市場發展情況。

同時，施工企業在更新處理工程檢測設備的過程中要以企業發展實際及經濟實力作為出發點，制定合理的更新計劃。如果施工企業內部需要更新的工程檢測設備數量較多，可以制定階段性的更新計劃，將核心檢測設備的采購工作設為優先級，其余設備可以采用暫時租賃的方式，確保在不影響施工企業發展的前提下，逐步引進成熟且技術含量較高的工程檢測設備。

6.3 落實實時檢測

為避免施工單位出現敷衍檢測單位、偽造質量達標報告等行為，應對施工單位及時檢測，使檢測人員親自到作業場所開展質檢工作，科學指導現場施工活動，在確保檢測數值正確的基礎上防止質量虛假問題的產生。另外，加強檢測單位與建設單位的關聯，增加檢測推廣力度，增加對建設質量的關注度。

此外，為確保即時檢測精準與高效，可在項目部分重要施工過程安裝攝錄儀器等，增強對施工現場的監測，且在相關系統的輔助下加強與施工活動、檢測人員的溝通，降低檢測期間人為要素的干擾程度，提高檢測準確度，確保檢測效果。

6.4 建立專業檢測隊伍

在引入先進檢測技術和設備的前提下，檢測人員的專業素質直接影響到工程檢測質量和最終結果。為此，施工企業必須組建一支專業素質較高的檢測隊伍。在招募檢測人員的過程中，要從專業理論知識、實踐操作技能、思想道德等方面全面考察，確保選拔出優秀人才。施工企業要定期組織檢測人員參與集體培訓或外派學習，并通過邀請行業專家到企業舉辦講座，幫助檢測人員及時掌握全新的檢測理念及檢測方法，提高檢測隊伍專業素質水平。

7 結語

隨著社會發展和科技進步，人們對施工企業與建筑項目提出了越來越高的要求，要以正確、謹慎的態度審視行業發展中存在的不足。為確保建筑項目地基壓實度檢測數值的準確性，運用灌砂法時，相關人員應了解內在機理與基礎操作方法，依照規定步驟實施檢測，高度重視檢測的核心要點，提高檢測數值的精準度，為項目建設質量奠定基礎。

參考文獻

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[2] 姚艷.灌砂法在公路路基壓實度檢測中的應用[J].交通世界（上旬刊），2018（1）：128-129，131.

[3] 黎明.公路路基壓實度檢測中灌砂法的應用[J].黑龍江交通科技，2021（6）：53，55.

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[6] 姜曉芳.公路路基壓實度檢測中灌砂法的應用[J].黑龍江交通科技，2021（4）：241，243.