淺談幾種樁基檢測技術在建筑工程中的應用

陳啟魁 吉林濤

(河南省濮陽市建設工程質量監(jiān)督站，河南 濮陽 457000)

一 引言

由于最近幾年迅速發(fā)展的建筑工程樁基檢測技術的要求，其應變檢測的高低能力與單樁復合地基靜載荷檢測技術的發(fā)展也越來越好，同時這項技術廣泛應用于檢測成樁質量的活動中。這項技術可以對承載力的極限值給出判斷，并檢測評價樁身是否完整，合理分析樁基存在的缺點。最近幾年，這項樁基檢測技術廣泛應用于我國的建筑工程中。在此，我們深入分析討論了一些符合國家標準的典型的建筑工程樁基質量檢測技術。下面就樁基低應變檢測技術、樁基高應變檢測技術以及單樁復合地基靜載荷檢測技術等相關內容進行淺要的分析和探討。

二 幾種建筑工程樁基質量檢測技術探析

1.樁基低應變檢測技術

以一維應力波理論為基礎，結合截面波阻抗 Z，即Z=ρCA，對樁身的質量進行表述即為樁基低應變檢測技術。其中截面積用A來表示，波速用C來表示，材料密度用ρ來表示。應力波會在樁頂收到力棒或力錘敲打的情況下產生，此時，應力波向下傳播的速度為C，一旦遇到夾異物、縮頸、擴頸、混凝土離析等情況時，一些應力波會因為樁阻抗Z的影響向上反射進行傳播，另一些依舊向下知道遇到樁端才發(fā)生反射。據(jù)此，樁身混凝土平均波速可以由撞地反射波時間推算出來，而缺陷位置則可以由缺陷反射波信號的時間得出。

實踐中，我們檢測了一幢正在機械鉆孔灌注樁的高層商務辦公樓的樁基的低應變能力。根據(jù)下面的圖顯示，能清楚看出樁底反射信號的1號樁是完整的無缺陷反射的樁，同時可以看出它有完整均勻的芯樣，強度達標。而2號樁則有多處離析，如在13.5米、6.8米和3.5米的地方，鉆孔取芯后可見，其離析現(xiàn)象集中在3～14米處，尤其是高壓灌漿補強之后更為清晰，缺陷反射在第二次動測時有了顯著降低。3號樁同一號樁一樣都是典型的完整樁，然而在鉆孔抽芯以及研究分析后發(fā)現(xiàn)，3號樁是偏樁。4號樁雖然是完整樁，但在部分地方有著離析的現(xiàn)象。5號樁在1.5米的地方有很明顯的縮徑問題，但是這一嚴重缺陷在鉆孔取芯里沒有被查出。

2.樁基高應變檢測技術

所謂樁基高應變檢測技術，即依靠假設條件將一維波動方程的封閉推算出來，并將土阻力與樁頂波聯(lián)系得到所需要的一些數(shù)值聯(lián)系，這包括質點速度值、樁基極限承載力和所測壓力值等。這一技術是對分析方法的簡化，便利卻也存在一些理論上的不足之處。此時為了解決樁基高應變檢測技術的不足，就可以使用波形擬合的辦法，因為這一方法利用的數(shù)值試算，即實際樁土參數(shù)值就是當實測值和試算值相同時的數(shù)值。

一幢公寓式的寫字樓使用的是反循環(huán)機械鉆孔灌注樁進行樁基建設的，采用端承摩擦樁增強摩擦承載的效果。在施工中分析研究了E-8-37號和E-3-11號樁基的區(qū)別。第一步就是要分析得出它們高應變檢測技術的能力，這就需要在靜載試驗之前先分析有用的信號。對上行、下行波和力波、速度波等分析研究后發(fā)現(xiàn)，E-3-11#測試信號比E-8-37#更好。從測試結果來看，前者有著清晰的樁底信號與完整的樁身，而后者則呈現(xiàn)出不少問題，如離樁頭18.5米處產生力波減小而速度波增加的情況，對于β這一體現(xiàn)完整性系數(shù)的數(shù)值為0.88的情況可見，此處是淤泥質粉質粘土和含礫粉質粘土分界的地方，即可以認定這里有縮徑的現(xiàn)象。

有關高應變實測曲線擬合法所需要的重要參考值

3.單樁復合地基靜載荷檢測技術

單樁復合地基靜載荷檢測技術廣泛應用于CFG樁復合地基的情況。利用這一技術找出樁基質量的問題，靠的是CFG樁復合地基的受力原理。從一系列的實驗和實踐可以發(fā)現(xiàn)，一旦褥墊層厚度在CFG樁復合地基里超過十厘米時，樁體水平折斷的可能性就會明顯降低甚至不存在，即CFG樁體在這一地基中的工作能力將長期有效。這就表明，在復合地基中，承擔由上部結構帶來的豎向承載力就是CFG樁的核心功能。

一個小區(qū)住宅樓利用單樁復合地基靜載荷檢測技術對CFG樁復合地基進行檢測。將載荷用沙袋堆加并均勻放置在鋼梁搭成的平臺中。把圓形的用鋼做成的承壓板放在平臺的中心處。再將千斤頂固定在承壓板上并使其活塞連接到主梁。保證垂直安放承壓板、千斤頂?shù)酌?、樁與平臺的中心，從而確保均勻的受力大小和垂直受力的進行。在受力時，反力是由壓重平臺裝置所提供的，在此基礎上再利用千斤頂逐漸給承壓板增加壓力。根據(jù)設計要求，以最多兩倍的加載值為其加壓，對于荷載的分級不可以超過最大荷載的1/10，并且需要利用JCQ-503C靜荷載自動試驗儀對其不斷測量，測量時間間隔為半個小時，當沉降在0.1mm/h之內時，就可以繼續(xù)加載荷載到規(guī)定的值。加載級數(shù)的一般就是卸載的級數(shù)，同樣卸載每一級的時間間隔為30分鐘，對回彈量要及時記載，在將荷載全部卸載完畢后，記載回彈量的時間間隔即為3個小時。當發(fā)生一些意外情況時需要迅速采取措施停止加載荷載，這且情況包括：1.最大加載量超過設計壓力值兩倍的最大限度;2.承壓板的累計沉降量超出它直徑的百分之六時;3.由于沉降值的迅速增加導致周邊土發(fā)生突起的情況。

三 相關結論

在建筑工程樁基質量檢測技術方面，本人在大量的工程現(xiàn)場檢測實踐之后，獲得了下面幾個經驗啟示：首先，當樁身阻抗變化甚至多變的時候，低應變樁基檢測技術很難對樁身完整性做出良好的檢測，很難準確評價樁基，也很難得到準確的結果;其次，可以利用動靜對比取得高應變的有關參數(shù)，并利用高應變對單樁承載力做出比較準確的檢測，這種方法非常的快速節(jié)儉、行之有效;最后，應該將現(xiàn)場測試出的可靠信號，當做樁基檢測的基礎，不然結果的準確性就不能得到保障。如果樁基高應變檢測的測試數(shù)據(jù)、準確、合理的話，我們就能定量分析樁基的缺陷，同時找到樁基缺陷的具體方位，這樣一來才能正確評價樁基。盡管當前的樁基檢測技術已經非常成熟了，但是由于地質條件復雜，所以技術人員還是要針對不同的工程實際進行實踐，通過對上面三種檢測技術的綜合使用，積累并總結經驗，這樣一來就能正確評價樁基，也能改善樁基動測技術。合理運用樁基檢測技術，不但可以找出樁基在成樁時存在的質量缺陷或隱患，方便補救措施的合理采用，盡量減少甚至避免工程質量隱患，而且也可以減少一些不必要的人力、物力和財力損失，保證工程質量和進度。

四 結束語

總而言之，建筑工程樁基的檢測工作，就是在檢測的基本理論基礎上，通過建筑工程的樁基相關學科知識和測試操作技能相結合，并采用專業(yè)的測試儀器來進行的全方位和高層次的一種新興工作。檢測工作不僅是建筑工程當中的一項重要的施工技術管理組成部分，同時也是建筑工程在施工質量的管理和控制以及最終的竣工評定驗收當中的必不可少的環(huán)節(jié)。另外，通過檢測還能夠對當?shù)氐脑牧线M行更充分的利用，并且有利于新工藝和新技術的推廣?？梢哉f，建筑工程樁基檢測工作是降低工程造價、增強社會誠信的重要管理措施，也是建設高標準、高質量的建筑工程的一項重要保障?？梢赃@么說，建筑工程的樁基檢測工作，不僅在控制工程質量方面起到了關鍵的作用，而且給工程的質量評定以及最終的竣工驗收都提供了重要且不可或缺的依據(jù)，同時其成果也是建筑工程使用期間的維修和管理的重要參考資料。

[1]孟秀英.李俊杰.CFG樁復合地基施工質量檢測方法[J].Public Communication of Science ＆ Technology，2011(03).

[2]JGJ106-2003，建筑基樁檢測技術規(guī)范[S].

[3]劉力軍.CFG樁復合地基設計與施工質量檢測分析探討[J].廣東建材，2009(05).

[4]劉明貴，余詩剛，汪大國.樁基檢測技術指南.北京：科學出版社，1995.

[5]文拾命.馬書杰.靳亞青.李翔.用基樁高應變檢測技術檢驗樁身完整性[J].工程質量.2009(05).

[6]梁如福.淺談高應變檢測在工程基樁檢測上應用以及注意的事項[J].科學之友.2010(12).