樁基工程質量檢測方法探討

黃浩

（江西吉安市建筑工程質量檢測中心，江西 吉安 343000）

1 樁基工程檢測現(xiàn)狀

樁基是建筑物的基礎，一旦基礎失穩(wěn)，勢必造成整體建筑物破壞。因此，樁基的設計、施工和檢測是樁基安全與穩(wěn)定的先決條件，同時也是確保樁基礎安全與可靠必不可少的三個環(huán)節(jié)。

目前，我國樁基施工隊伍龐雜，施工工藝各異，施工機具也良莠不齊，樁基的施工質量不佳是較為普遍的問題，甚至有偷工減料的現(xiàn)象，如果不及時查出并采取補救措施，將會對整個工程造成無法估量的損失，這已被許多嚴重的樁基工程事故所證實。但是，從另一方面看，我國的樁基工程中，也確實存在著嚴重的浪費現(xiàn)象，最主要的原因是沒有充分發(fā)揮樁的承載力，設計沒有按照規(guī)定的程序，根據(jù)試驗資料提供的樁承載力進行設計，而是按自己保守的估算來設計樁數(shù)和樁長等，從而造成了樁基工程的極大浪費，這與我國建設資源節(jié)約型社會的方向也是不相符合的。

近年來，隨著水泥、混凝土、鋼材、大型打樁機械和成孔機械的運用，使樁的形式多樣化，規(guī)模和強度大大提高。國內外基礎工程中所采用的樁型大約有100余種。隨著科技的發(fā)展，樁基的施工、試驗及檢測等技術也等到了極大的發(fā)展。

2 樁基工程質量檢測方法

灌注樁的施工分為成孔和成樁兩部分，因而對樁基的檢測便可分為成孔質量檢測和成樁質量檢測兩大部分。其中，成樁質量檢測又可分為承載力檢測和對樁身質量 (即樁的完整性)的檢測。其中成孔是灌注樁施工中的第一個環(huán)節(jié)。成孔作業(yè)由于是在地下、水下完成，質量控制難度大，復雜的地質條件或施工中的失誤都有可能產(chǎn)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜、沉渣過厚等問題。

2.1 成孔質量檢測

在灌注樁的施工中，成孔質量的好壞直接影響到混凝土澆注后的成樁質量:樁孔的孔徑偏小則使得成樁的側摩阻力、樁尖端承載力減少，整樁的承載能力降低;樁孔上部擴徑將導致成樁上部側阻力增大，而下部側阻力不能完全發(fā)揮，同時單樁的混凝土澆注量增加;樁孔偏斜在一定程度上改變了樁豎向承載受力特性，削弱了基樁承載力的有效發(fā)揮;樁底沉渣過厚使得樁長減少，對于端承樁則直接影響樁尖的端承能力。

2.2 樁的承載力的檢測

樁的承載力與加荷速率有很大關系，由于靜荷載試驗與任何動荷載試驗相比，所施加的荷載速率最慢，最接近于實際工程的加荷速率，所以試驗的結果最接近于實際樁的承載力，因而，國內外均將靜荷載試驗的結果作為樁承載力的標準。

2.3 樁的完整性檢測

基樁的低應變動測法就是通過對樁頂施加較低的激振能量，引起樁身及周圍土體的微幅振動，同時用儀表量測和記錄樁頂?shù)恼駝铀俣群图铀俣?，利用波動理論或機械阻抗理論對記錄結果加以分析，從而達到檢驗樁基施工質量、判斷樁身完整性、預估基樁承載力等目的。因此，低應變一般只適合對樁的完整性檢測。

對于正常的混凝土，聲波在其中傳播的速度是有一定范圍的，當傳播路徑遇到混凝土有缺陷時，如斷裂、裂縫、夾泥和密實度等，聲波要繞過缺陷或在傳播速度較慢的介質中通過，聲波將發(fā)生衰減，造成傳播時間延長，使聲時增大，計算聲速降低，波幅減小，波形畸變，利用超聲波在混凝土中傳播的這些聲學參數(shù)的變化，來分析判斷樁身混凝土質量。

3 工程實例

3.1 工程概況

擬建建筑為某住宅樓為地上29層建筑，設兩層地下室，建筑平面呈矩形，軸線尺寸長70.000m，寬21.90m。剪力墻結構，樁-筏基礎，對差異沉降敏感。場地地形平坦，地面相對高程介于98.99～100.03m。場地的地基土按時代、成因及土的物理力學性質，將勘探深度范圍內的地基土分為8層。擬建場地為自重濕陷性場地，地基濕陷等級為Ⅱ級(中等)。場地土對混凝土結構無腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具有弱腐蝕性。

本工程中地基處理采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，成孔工藝為泵送反循環(huán)成孔。基樁設計參數(shù)要求如下:設計樁徑:φ600mm;設計樁長:L=22.0m;樁頂設計標高:-7.75～8.95m;主筋:6φ14通長鋼筋，6φ14長18.0m鋼筋;混凝土強度等級:C40;工程樁總樁數(shù):205根(含試、錨樁15根)。設計要求單樁豎向極限承載力Qu=6840 kN。

3.2 工程質量檢測方法

本次工程實踐中針對場地環(huán)境和地質條件，主要采用了如下幾種檢測手段:成孔質量檢測，檢測數(shù)量40個，確定成孔質量(垂直度、樁徑、孔深、沉渣)是否滿足規(guī)范要求，抽檢率20%;試樁載荷試驗，檢測試樁數(shù)量3根，確定單樁豎向極限承載力是否滿足設計要求;高應變動力檢測，檢測數(shù)量10根，占總樁數(shù)5.0%，判定樁豎向極限承載力是否滿足設計要求;低應變動力檢測，檢測數(shù)量40根，占總樁數(shù)20%，確定樁身完整性，并判斷樁身缺陷及缺陷類型和位置

3.2.1 靜載試驗檢測。本次工程中，根據(jù)設計要求，對試樁檢測過程中的3根試樁(樁徑Ф600mm，樁長22.0m)分別進行單樁豎向靜載試驗，在靜載試驗過程中，采用錨樁反力慢速持荷載法。

根據(jù)現(xiàn)場載荷試驗所得數(shù)據(jù)經(jīng)校核、匯總，未出現(xiàn)明顯的陡降段，且在荷載加至最大值時，其最終沉降介于12.85～15.87mm，根據(jù)上述單樁極限承載力的確定方法，可以得出:3根試樁的極限承載力較大，無法判別。但由于3#試樁在最大荷載下，未破壞，說明單樁極限承載力還沒有達到，其極限承載力取最大加荷值;1#、2#試樁在樁身材料破壞的情況下，其極限承載力可取破壞前一級的荷載值，得出現(xiàn)場靜載試驗的單樁極限承載力。

3.2.2 高應變動力檢測。本次檢測采用FEI-C3型動測分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)由486/40微機，12位A/D轉換器，加速度傳感器，力傳感器、重錘組成。在檢測過程中儀器工作正常良好，檢測儀器設備均進行過整機標定。

其高應變檢測的基本原理是:當錘擊力作用到樁頂時，樁身產(chǎn)生一向下傳播的壓縮波，這個應力波到達樁端后變成拉力波向上傳播，不斷循環(huán)反復。

檢測結果:所檢測的10根樁的單樁豎向極限承載力基本值Qu均位于6577～7147kN之間，單樁豎向極限承載力平均值為6864kN，故根據(jù)本次高應變檢測結果綜合判定單樁極限承載力為6864kN。

3.2.3 低應變動力檢測。本次工程實踐總共對工程樁中的40根樁進行了低應變動力測試。低應變測試采用反射波法。被檢測的40根樁，樁身的應力波波速C介于2801m/s～4184m/s之間，平均波速Cm=3425m/s。其中，Ⅰ類樁37根，占檢測樁數(shù)的92.5%;Ⅱ類樁3根，占檢測樁數(shù)的7.5%。依據(jù)《建筑基樁檢測技術規(guī)范》(JGJ106-2003)中3.5.1的規(guī)定，滿足工程使用要求。

4 總結

本文首先系統(tǒng)論述了目前我國對于各種樁基所采取的主要檢測方法和手段，并分析了各種方法之間的利弊和適用范圍，然后以實踐工程為依托，闡述了各種檢測手段的檢測過程、步驟以及注意事項。

[1]段爾煥，劉道方.樁基試驗檢測技術的發(fā)展及應用綜述[J].云南大學學報(自然科學版)，2000，(22).

[2]朱喜源，黃文通.樁基檢測方法與發(fā)展淺談[J].山西建筑，2007.