趙 亮(山西建工建筑工程檢測有限公司,山西 太原 030000)
樁基工程質量是建筑工程建設中的重中之重。樁基工程將結構負荷傳遞至大地,保證建筑結構整體的穩定性。樁基工程若出現任何質量缺陷,都極易導致建筑結構出現安全問題,給人們的生命財產安全造成極大影響[1]。目前,隨著科學技術的不斷進步,新型樁基材料、設備及技術不斷出現,為樁基工程質量提供了極大的保障。
樁基工程采用后壓漿鋼筋混凝土灌注樁技術,可以有效提高樁基的承載能力,其主要是對土體起到加固作用,包括漿液對樁基兩側土體的加固作用、樁端壓漿提高樁身的負摩擦阻力等[2]。本文通過分析某灌注樁的質量檢測工程,首先對樁基工程的質量檢測進行分析,然后進行單樁豎向抗壓靜載試驗的研究,最后提出樁基工程質量檢測控制技術,為樁基工程的安全性提供保障。
樁基工程中低應變動力法檢測技術是指樁基上部受到地震力等瞬間荷載作用時,樁身會隨之產生一定的縱向速度波,縱向速度波向樁身下部繼續傳播時會出現變異波,導致縱向速度波傳遞中受到阻礙,并發出明顯的反射波。之后,樁基頂部的接收感應設備對反射情況進行接收,對反射波數據進行收集,依據反射波的形態來對樁基質量進行判斷,從而獲得樁基工程的質量情況報告。
樁基工程中高應變動力法是利用重錘在樁基頂部做自由落體運動,使樁身與土體發生相對位移,增強樁尖土體阻力,提高樁身與土體的相互作用力,通過傳感器接收樁基相關信息,依據所收集的信息對樁基的完整程度進行判斷,進而實現對樁基質量的檢測[3]。
樁基靜載試驗質量檢測是隨機選取五根單樁,通過傳感器、千斤頂等設備對單樁進行豎向抗壓靜載試驗。樁基質量檢測利用靜載試驗法檢測技術時,試驗人員應先在樁基頂部依照主梁、次梁的方式放置千斤頂,將次梁與選取的單樁緊密連接,之后進行加載試驗,每間隔15min 進行計數,荷載加至設計值的8 級停止加載,若加載時出現樁基破壞,應立即停止加載,并采取相應的措施進行解決。
樁基工程質量檢測利用聲波法無損檢測技術來判斷樁基的完整程度。在樁基質量檢測中,利用聲波法對混凝土內部結構的應力波進行監測,若接收的波形、波速及峰值相對穩定,則表明樁基質量較優;若接收的應力波存在波形、波速及峰值不穩定的現象,將會導致應力波衍變為反射波等,則表明樁基出現質量缺陷。樁基進行澆筑時,若出現樁身側漏,則會引發地下水穿孔問題,這時進行聲波法檢測,將會影響測量值,誤導相關人員對其實際情況的判斷。此外,利用聲波法無損檢測技術進行樁基質量檢測時,應在7d~14d 之內進行檢測,避免由于樁基齡期不足而引起信息不準確的現象,影響樁基檢測質量的準確性。
本擬建項目主體為剪力墻結構體系,采用墻下樁(后壓漿鋼筋混凝土灌注樁)的基礎形式,樁身混凝土強度等級為C45,樁徑600mm,樁長43m,共84根。
本項目天然地基持力層為第二層粉土層,其地基承載力特征值不滿足建筑荷載要求,故對地基進行處理。根據對現場地質條件進行勘察,采用后壓漿鋼筋混凝土灌注樁對地基進行處理,樁基設計等級為乙級,場地地下水對混凝土結構具有一定的腐蝕作用,并對鋼筋具有弱腐蝕作用。勘測人員對場地土質進行勘察發現,該場地內地質均勻,土層分布及力學指標見表1,根據對場地的綜合考慮,選取第7 層粉土層為持力層,并且灌注樁的樁尖深入持力層不小于1.2m。

表1 土層分布及力學指標
樁基后注漿灌注樁施工包括靜壓及后注漿施工。后注漿施工通過壓實、劈裂滲透等作用,使樁基底部形成擴大頭形式。因此,灌注樁試樁分布時,應避免注漿時相鄰樁之間的相互作用,則相鄰試樁的最近距離約為3.6m。
樁基進行豎向靜載試驗應依據《建筑樁基檢測技術規范》(JGJ106-2003)中相關規定進行加載,滿足慢速、穩定的加載要求,反力采用堆載配重法,并利用計算機技術對現場檢測數據進行采集、記錄。混凝土灌注樁為非擠土樁,則表明混凝土灌注樁成樁時樁身未受到擠壓作用,但后續注漿時引起樁身受到擠壓作用,則灌注樁樁端土體對注漿前與注漿后的承載力影響非常大,則后注漿灌注樁設置單樁進行對比。
本項目經綜合考慮,對同一根灌注樁在注漿前和注漿后分別進行單樁豎向靜載試驗,第一次靜載試驗在未注漿前進行,靜止28d 開始注漿,完成后28d 開始第二次靜載試驗,即兩次靜載試驗間隔不小于2 個月,進而分析注漿前、注漿后的單樁豎向抗壓承載力的變化規律,數據見表2、表3。

表2 第一次豎向靜載試驗

表3 第二次豎向靜載試驗
試驗結果表明,未注漿樁單樁豎向極限抗壓承載力為7000kN,注漿樁單樁豎向抗壓承載力為7700kN,說明注漿前比注漿后的單樁豎向極限抗壓承載力提高了10%,隨著注漿量的增多,單樁豎向極限抗壓承載力提高越大,但單樁豎向極限承載能力增長速度隨著注漿量的增加逐漸變緩。注漿前荷載為5600kN 時沉降量為16.38mm,而注漿后荷載為5600kN 時沉降量為9.84mm,表明注漿后樁頂沉降量小于未注漿的樁頂沉降量,則樁基注漿后,能降低沉降量,表明起到固化柱底卵石等作用。
通過繪制注漿樁與未注漿樁的Q-S曲線,如圖1所示,樁徑相同時,注入漿體可以提高樁的承載力。


圖1 注漿樁與未注漿樁的Q-S曲線
從圖1可以看出,注漿前Q-S曲線出現較明顯的陡降,而壓漿后Q-S曲線趨于平緩,改變了單樁的承載特性,且沉降量下降。未壓漿試樁的回彈率為10.25%。而壓漿后的回彈率為40.11%,則壓漿后回彈率顯著提高,并提高樁基的承載能力。此外,壓漿后樁基的沉降較為緩和。綜上所述,在樁長與樁徑一定時,相同荷載的注漿樁比未注漿樁的沉降量小。因此,應根據工程的實際經驗選取最優的試樁資料。
隨著國家現有相關規范和標準的不斷修繕,現行的樁基工程質量檢測相關標準實現了科學合理的規劃和管理樁基工程的質量檢測,并促進了樁基工程的整體質量和效率。此外,在對不同地區的樁基進行質量檢測時,應根據國家頒布的檢測標準,選擇合適的檢測技術,進而推動樁基工程質量檢測的發展。
在不同地區進行樁基質量檢測時,應嚴格依據現行規范選取合適的檢測技術,提高樁基檢測的質量,并為建筑工程的施工奠定基礎。目前,樁基質量檢測中的土體阻力問題,仍未有切實的解決方法,若樁基質量檢測出現此情況,將會對樁基質量檢測結果產生較大影響,導致測量的數據有較大誤差。因此,應加強樁基工程質量檢測技術的研究,選取合理的檢測方法,為樁基質量檢測的準確性提供保障,從而保證建筑工程的整體質量。
綜上所述,隨著建筑工程質量的不斷提高,人們對建筑物的使用功能及使用壽命均提出了更高的要求,建筑樁基工程質量也隨之提高。本文首先對建筑樁基工程質量檢測技術進行論述,闡述了低應變動力法、高應變動力法、靜載試驗法和聲波無損檢測法的概述,然后對豎向靜載試驗檢測技術在某項目中的應用進行分析,通過對該項目的土質勘察、現場靜載試驗及實踐經驗,確定最優試樁資料,最后提出樁基工程質量檢測控制措施,從而提高我國房屋建筑樁基工程質量,滿足人們對房屋建筑的日常需求,促進建筑行業的可持續發展。