樁基檢測技術在高層建筑工程中的應用探討

田鵬

（山東國勘工程檢測鑒定有限公司，山東 濟南 250000）

0 引言

隨著城市化進程的快速推進，高層建筑如雨后春筍般崛起。這些高層建筑的穩定性以及安全性，不僅需要高質量的建筑材料，更依賴于牢固的地基。在這里，樁基起到了至關重要的作用。由于樁基是埋藏在地下的工程部分，其質量如何，直接影響到高層建筑的穩定以及安全。因此，樁基的非破損檢測技術在高層建筑工程中的應用顯得尤為重要。

1 樁基檢測的意義

樁基是地下工程的重要部分，是建物以及其他建筑結構載的主要承元件。樁基檢的意義至關重要，不僅關乎建筑物的材質以及質量，而且影響到建筑安全以及穩定性。樁基是將上部結構的荷載經由樁基傳遞到土下深層穩定土層或巖石層，保建筑物的穩定性。樁基的質量、數量、深度以及位置將直接影響到這種荷載效果以及整個建筑物的安全性。工作人員進行樁基檢測，可以確保樁基的質量以及性能滿足設計要求，從而保證建筑物的穩妥性，防止出現由于樁基問題引發的建筑物下陷、傾斜或其他嚴重事故。通過對樁基的檢測，工作人員可以對其質量進行評估對樁基施工的工藝進行改進，從而提高樁基施工的準確性以及效率，減少無用功以及浪費。例如，可以通過對樁基截面、深度、質量等進行檢測，從而判斷是否需要投入更多的鋼材、混凝土等材料，或改進施工技術以及過程，減少浪費，提高經濟效益。通過對樁基的檢測，工作人員可以發現并修復樁基的缺陷以及瑕疵，以防止它們在未來的使用過程中造成問題。例如，通過對樁基的質量、深度、位置等進行檢測，工作人員可以判斷是否需要進行修復或強化處理，以提升其承載力，防止它們在使用過程中出現問題，保障建筑物的使用效果以及建筑物的安全。樁基檢測技術雖然無法確保所有建筑工地的完全安全，但卻減少了許多建筑事故的發生概率。當樁基有缺陷時，檢測以及修復能夠節省一大筆費用，預防工程建設過程中可能出現的嚴重事故，保障人民生命財產安全，從而提升了樁基使用的效果。

2 樁基檢測工作開展的基本原則

2.1 嚴格按照檢測規范要求以及標準開展工作

樁基施工的過程中應嚴格遵相關建筑規范以及質量標準，從而保證整個施工過程的質量控制。在檢測過程中，工作人員必參照國家規定的樁基檢測標準，如《建筑地基基礎工程檢測規程》《建筑地基基礎工程技術規范》等。工作人員需要按規定檢測項目進行，并確保檢測結果的精確性。并且，需要嚴格的實驗操作規范，做好檢測記錄，對檢測結果進行詳細的分析，指出不合格的部位，提出改正方法以及預防措施。

2.2 注重對不同類型檢測技術的合理選擇

不同類型的樁基有不同的檢測技術，如靜載試驗、動載試驗、聲波透射法等。工作人員應根據工程的具體實際情況以及樁的類型以及施工方法等因素，選擇不同的檢測技術。如果選擇不當，可能會造成檢測結果的偏差。這在很大程度上考驗了設計者的專業素質以及實踐能力。設計者應熟悉以及掌握各種檢測技術的特性以及適應范圍，才能做出更科學合理的選型判斷，從而保證檢測的準確性。

2.3 充分做好檢測的前期準備工作

人員配備是信息準備工作的重中之重，合格的專業才是確保檢測工作準確、精確的關鍵。他們不僅要熟知相關的理論知識，分析以及解決問題的技巧，還需要有富有實踐經驗。這就要對人員的嚴格挑選以及有效培訓，以確保他們能承接相關工作并得出與實際狀態相符的檢結果。根據需要測的客體類型，采取適用的測量以及檢測技術，例如光學測量、電子測量或者化學分析檢測等。時代科技幫助工作人員擁有了更為先進的檢測設備，這些設備不僅提高了檢測精度，也節省了大量時間。然而，工作人員在使用之前需要對設備進行詳細了解，而且在使用過程中要對設備進行保養，發現問題能及時調整與維修，這樣才能確保檢測設備發揮最大能力。適宜的環境可以讓檢測更為準確，而適宜的時間則可以讓檢測工作在最短的時間內完成。

3 樁基檢測技術的應用

3.1 樁基成孔檢測

在高層建筑工程實際推進的過程中，樁基有著十分重要的作用，樁基礎是確保高層建筑穩定性的重要因素，因此工作人員應當加強對于樁基礎成孔的質量檢測，并且嚴格控制檢測環節，這會直接影響高層建筑工程的安全性以及可靠性。在開展樁基成孔質量檢測的過程中也主要分為以下兩大部分：①樁孔的深度測量。②位置校準。樁孔的深度檢測是為了確保達到設計圖紙中規定的深度，而對于位置的校準則是為了確保鉆孔的位置與設計方案保持一致。只有保證了這兩項要求，樁基才能在滿足建筑物重載防止施工中的各種問題，如建筑物的傾斜、破裂或者塌陷。

在大型高層建筑工程實際開展的過程中檢測裝基礎的成孔深度是一項十分復雜的任務。在進行測量的過程中，工作人員需要充分運用精準的測量儀器，并提高自身的專業素養，只有這樣才能夠保障測量工作的精準性。除此之外，在鉆孔的過程中應當實施對鉆孔的深度展開檢測，以便及時發現問題并調整檢測方向，工作人員也應當深入檢測鉆孔的直徑以及垂直度，這兩項標準的及格與否，會直接影響樁基的整體質量。樁基成孔位置的校準是另一項至關重要的工作。在施工前，施工人員需要對比圖紙標定的位置以及實際鉆孔的位置是否一致，如果施工位置與設計的位置不符，會直接影響到整個建筑工程的進度，甚至可能導致整個工程的安全問題。因此，檢測以及校準樁基成孔的位置是極其重要的。工作人員只有在保證了鉆孔的位置正確，才能保證施工的順利進行，減少工程成本的漲幅，優化施工效益。在進行樁基成孔檢測時，工作人員需要根據實際情況以及施工條件，選擇最合理、最適合的檢測方案，并由相關人員進行監督以及檢查。圖1 為樁基成孔檢測。只有這樣，工作人員才能保證樁基成孔質量的控制，才能保證建筑工程的穩定性以及安全性。

圖1 樁基成孔檢測

3.2 樁基承載力檢測

樁基承載力是指地基樁底、樁側或兩者結合下能穩定承受的最大荷載不受樁身變形影響。這種承載力評定了樁基的性能，具有重要的意義。測定方式主要包括高應動態檢測法以及靜荷載測法。

高應變動態檢測法是一種經濟、高效的樁基承載力檢測方法。其原理是將激振的能量加載到樁基上，通過在不同大小的能量加載時觀察樁基產生的位移變動來進行檢測。例如，應用力錘或落錘的沖擊力來引發樁基的應變波，通過接收樁頂的反射波以及把反射波描繪成動態應力-應變曲線，利用理論將其解析，最后得出樁基的承載能力。這種檢測方法適用于各種類型以及長度的樁基，以及在各種地質條件下的應用。靜荷載測試法是最直接、最有效的樁基承載力檢測方式。常規的難點是對荷載以及位移的高精度控制及測量，其主要可以被分為豎向承載力檢測法以及水平承載力檢測法。豎向承載力檢測法的原理是通過對單樁在豎直方向施加不同程度的荷載壓力，并根據樁基的反應來判定其承載能力。圖2 為樁基承載力檢測。在這種方法中，荷載-位移曲線是一個重要依據，用于判斷樁基的工作性狀以及設計承載能力等，是通用標準中的判定依據。水平承載力檢測法主要應用于對樁基在地震、風載等水平荷載作用下的性能進行評估[1]。此類測試，通常需要在單樁上施加不同程度的水平壓力，并根據樁基的反應來評價其水平承載能力。水平荷載作用是結構設計中一個重要的考慮因素，尤其對于高層建筑以及風力發電設備。

圖2 樁基承載力檢測

3.3 樁基完好性檢測

對于樁基工程，樁基的完好是影響其穩定性的重要因素。為此，對樁基進行完好性檢測也是有效的。目前，樁基完好性的檢測主要采用3 種方案：低應變動檢測法、聲檢測法以及鉆孔芯法。

（1）低應變動檢測法。低應變動檢測法也被稱為微震法，該法是通過在樁頭處引發一種低應變沖擊，然后記錄樁的響應信號，以了解樁身的完整性。這種方法需要高精度的儀器進行量測，揭示出可能存在的樁底反面、徑面以及其他異常反射面的存在。低應變動檢測法非常適用于初步篩查大量的樁基，以確定可能存在問題的樁基[2]。

（2）聲波檢測法。聲波檢測法是通過將超聲波傳導到樁基之中，然后通過測量其傳播時間及損耗情況，來判斷樁體的完整性。如果樁基的內部存在裂縫或空洞，超聲波在傳播過程中會發生反射、折射等現象，從而使得接收到的超聲波信號出現異常[3]。聲波通過損傷或破裂部分時，其速度以及振幅將會發生變化，通常會引起信號波形的畸變。

（3）鉆孔取芯法。鉆孔取芯法則是更為直接的一種檢測方法。這種方法需要對樁身進行鉆孔，直接抽取混凝土芯樣，然后對其進行實物檢驗。這種方法可以直接察看鉆孔下的樁體狀況，尤其適合對樁基的裂縫、空洞、沉積物等進行準確評估。

3 種檢測方法均有其特點。低應變動檢測法設備相對輕便，操作簡便，非破壞性較強，適合快速篩查多樁或者大面積的樁基情況；聲波檢測法適應性較強，既適合在鉆孔樁、灌注樁的豎直性、完整性檢測，也適用于橫向靜載荷試驗樁或豎向荷載樁體損傷的定位；鉆孔取芯法可以更直觀地看到樁基內部狀況，但破壞性較強，也需要更多的時間與費用投入[4]。對于施工方來說，需要根據實際施工條件、樁基的特點以及經濟成本等因素，綜合考慮采用最適合的樁基完好性檢測方案。只有這樣，才能最大限度地保證樁基施工的質量，確保建筑結構的安全與穩定。

3.4 聲波透射法

聲波透射法一種非破壞性檢測技術，該技術主要應用其他無法觸到的混土結構中，以檢測其內部的質量情況它是一種普遍應用于樁基檢測中的科學技，可以有效地混凝土的整體狀況主要用來找存在的混凝土內部的不均勻性、裂縫、空洞等缺陷[5]。

聲波透射法的本原理：在樁基內設定若干根聲測管，利用超聲測量儀器，從聲測管內部發射超聲波脈沖，由另一端的測管接收這些波動，通過分析收到聲波脈沖參數，工作人員可以了解聲波在混凝土中的傳播情況，從而對混凝土的質量進行判斷。

聲波透射的優點明顯，在許多場合得到了廣泛的應用。首先，它能夠精確地測定混凝土的缺陷位置以及大小對于裂縫、空洞、脫漿等問題的檢測非常有效。其次，由于聲波透射法采用的是無損檢測，不會對樁基的結構造成破壞，因此，更適用于不能采用破壞性檢測方法的場合。此外，該方法也可以用于大直徑以及深樁的檢測，其測量范圍可達1000cm，這在很大程度上擴寬了其應用范圍[6]。

然而，聲波透射法也有其局限性。例如，聲測管的不良安裝或者填充問題可能會對測量結果產生負面影響。同時，由于超聲波在混凝土中的傳播與混凝土的結構、成分、澆筑工藝等因素密切相關，因此需根據具體情況對測試結果進行分析以及判斷，獲取準確的質量評價。

在實際操作中，聲波透射法需要高敏感度的儀器以及經驗豐富的人員進行操作，以減少錯誤以及避免誤判。另外，有些特定環境下，例如，混凝土中含有大量鋼筋或其他金屬材料時，可能會影響聲波的傳播，導致檢測結果的準確性下降。

4 結語

綜上所述，樁基質量檢測技術在高層建筑工程中的應用有著廣泛的前景。然而，技術的發展永無止境，為了能更好地適應高層建筑的發展需求以及解決戰勝其面臨的挑戰，工作人員還需要積極探索以及發展新的檢測技術，并提升現有技術的有效性以及準確性。以期能為高層建筑工程的穩定以及安全提供更有力的技術保障。