工程樁檢測方法及應(yīng)用優(yōu)缺點(diǎn)

摘要：工程樁完成后常用檢測的方法除了鉆孔抽芯法、超聲波檢測法以外，還有靜載試驗(yàn)、高應(yīng)變動力檢測和低應(yīng)變動力檢測等方法，不同的檢測方法各有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：樁基檢測；方法

目前，工程樁完成后常用檢測的方法除了鉆孔抽芯法、超聲波檢測法以外，還有靜載試驗(yàn)、高應(yīng)變動力檢測和低應(yīng)變動力檢測等方法。不同的檢測方法各有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，針對各工程具體情況而確定檢測方案，既科學(xué)、經(jīng)濟(jì)又能全面普及反映工程的基樁質(zhì)量。

1 樁基的檢測方法

1.1 靜載試驗(yàn)

單樁的靜載試驗(yàn)可分為抗壓、抗拔和水平試驗(yàn)等。對于豎向抗壓靜載試驗(yàn)，其加載裝置一般采用油壓千斤頂，反力裝置可為錨樁反力架系統(tǒng)或壓重平臺。加載量值由并聯(lián)于千斤頂油路中的精密壓力表控制，并由液壓穩(wěn)壓系統(tǒng)逐級加以穩(wěn)壓恒載。加載過程中的垂直位移采用機(jī)械百分表測量。

該方法通過反力裝置分級對樁頂施加垂直荷載，在每級荷載作用下按規(guī)定時間間隔測該樁頂沉降量，獲得可供分析判定樁頂沉降關(guān)系的Q~S曲線。當(dāng)樁頂沉降量達(dá)到某條件或某數(shù)值時，而求得該樁的極限承載力。

該方法的優(yōu)點(diǎn)是：直觀準(zhǔn)確，單樁承載力判定方法簡單明確可靠度高。缺點(diǎn)是產(chǎn)生費(fèi)用高，檢測過程時間長且抽檢率低，代表性差，難以全面反映基樁工程質(zhì)量。

目前國內(nèi)外專家認(rèn)為，靜載試驗(yàn)的結(jié)果比較可靠，仍作為其他檢測方法的對比標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。

1.2 高應(yīng)變動力檢測

采用重錘由吊車提升到規(guī)定高度后脫鉤，錘自由下落，通過錘墊打在樁頂上。當(dāng)樁被打出一定貫入度，樁與土之間產(chǎn)生塑性位移，樁側(cè)和樁端土阻力得到發(fā)揮，就可測得樁承載能力。在距樁頂2倍樁徑處的兩側(cè)表面，對稱安裝加速度傳感器和工具式應(yīng)力傳感器，測量每次錘擊力作用下的速度和力信號。檢測結(jié)果的分析又可分為凱斯法和實(shí)測曲線擬合法兩種。

該試驗(yàn)法主要用于檢驗(yàn)樁身結(jié)構(gòu)完整性和估算單樁豎向抗壓承載力。其理論基礎(chǔ)是一維波動理論，其直接測試值是重錘沖擊樁頂過程中樁身某截面的力變量和運(yùn)動變量，對樁土體系，樁型作簡化假定后間接獲得單載承載力和樁身完整性。

該試驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)、快速、抽樣率高，缺點(diǎn)是試驗(yàn)技術(shù)難度高，試驗(yàn)時受物理模型、計(jì)算方法、樁土參數(shù)選擇及試驗(yàn)人員實(shí)際經(jīng)驗(yàn)等因素的影響較大。

1.3 低應(yīng)變動力檢測

有應(yīng)力波反射法、機(jī)械阻抗法、動參數(shù)法和水電效應(yīng)法等。但目前國內(nèi)外一般首選的是應(yīng)力波反射法。該法檢測時用手錘敲擊樁頂，給樁一個脈沖力，應(yīng)力波沿樁身傳遞，當(dāng)遇到樁身阻抗有變化，如斷樁、縮頸、擴(kuò)頸、離析等缺陷時，應(yīng)力波反射回到樁頂。安裝在樁頂?shù)募铀俣葌鞲衅鹘邮諛俄旐憫?yīng)信號，分析處理后得到時域響應(yīng)波形，從而判斷樁身結(jié)構(gòu)完整性。

該試驗(yàn)對檢驗(yàn)樁身質(zhì)量完整性方面具有與其它檢測方法不可代替的優(yōu)勢。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，方法快速，費(fèi)用較低。但該方法也存在著它的局限性，即無法定量給出樁身缺陷程度，特別是多缺陷樁的波型判斷；對縱向裂縫和水平裂縫的盲目性，實(shí)際長度及缺陷深度位置計(jì)算的誤差問題等。

2 樁基各種檢測方法應(yīng)用優(yōu)缺點(diǎn)

我國有關(guān)規(guī)范規(guī)定：工程樁施工前未進(jìn)行單樁靜載試驗(yàn)的一級建筑樁基，應(yīng)采用靜載試驗(yàn)對工程樁單樁豎向承載力進(jìn)行檢測；大直徑樁樁身結(jié)構(gòu)完整性檢測可采用可靠的動測法，還可采取鉆孔抽芯法、超聲波檢測法。近年來國內(nèi)樁檢測結(jié)果表明：靜載試驗(yàn)仍是樁承載力的檢測標(biāo)準(zhǔn)；高應(yīng)變動力檢測中的實(shí)測曲線擬合法，檢測精度較高，應(yīng)著重發(fā)展和應(yīng)用，但尚不能代替靜載試驗(yàn)；高應(yīng)變動力檢測中的凱斯法模型機(jī)理簡單，造成承載力測試誤差較大；低應(yīng)變動力檢測承載力模型粗糙，檢測機(jī)理說不清楚，測得的承載力誤差和離散性都較大。超聲波檢測法檢測樁身結(jié)構(gòu)完整性準(zhǔn)確性較高；低應(yīng)變動力檢測中的應(yīng)力波反射法，物理意義明確，對淺層嚴(yán)重缺陷位置的判斷較準(zhǔn)確，在一定條件下可作為樁身結(jié)構(gòu)完整性的檢測方法。

綜上所述，選擇工程樁檢測方法時，如果需要檢測樁的承載力時，對于重要建筑樁基應(yīng)首選靜載試驗(yàn)，如果工程樁施工前已進(jìn)行過靜載試驗(yàn)，可選用高應(yīng)變動力檢測中的實(shí)測曲線擬合法。如果要檢測樁身結(jié)構(gòu)完整性，有條件的可選用超聲檢測法，一般情況下，可以采用低應(yīng)變動力檢測中的應(yīng)力波反射法進(jìn)行檢測。