低應(yīng)變反射波法在樁基檢測中的應(yīng)用研究

■周小康 ■惠東縣建筑工程質(zhì)量檢測站，廣東 惠州 516000

進入21世紀以來，我國建筑工程行業(yè)得到了快速的發(fā)展建設(shè)，工程竣工后使用過程的舒適性、穩(wěn)定性和安全性是工程施工的目標。而建筑工程的樁基對工程整體的適用性能、質(zhì)量有著不可忽視的作用?？墒侨绾未_保樁基施工的質(zhì)量成為建筑工程基礎(chǔ)施工的不可忽視的問題。樁基檢測技術(shù)不僅可以有效的檢測出樁基的最大承載能力，而且還可以科學的檢測出樁基的完整性，進而科學的評估樁基的施工質(zhì)量。

1 常見的樁基施工質(zhì)量問題

1.1 樁傾斜度過大

樁傾斜度過大，其主要是指在鉆孔結(jié)束后，其孔徑垂直度存在偏差，其傾斜度不滿足樁基設(shè)計相關(guān)規(guī)范的要求。研究發(fā)現(xiàn)，導致樁基出現(xiàn)傾斜度較大的原因是多方面的。其中，最根本的因素是在架設(shè)鉆機過程中，鉆機出現(xiàn)偏斜，而導致鉆孔出現(xiàn)傾斜，然后在放鋼筋籠時也相應(yīng)發(fā)生較明顯的傾斜。若樁基的傾斜超過規(guī)定的范圍，則樁基作廢，需要重新打樁。

1.2 樁的完整性存在缺陷

在工程項目樁基質(zhì)量檢測過程中，常檢測出樁基內(nèi)部存在局部斷樁質(zhì)量問題。研究表明，樁基斷樁的原因主要是在樁基施工過程中，提取導管的速度較快，造成混凝土中夾雜泥砂顆粒，造成樁身的斷樁。而斷樁對樁基的承載能力影響較大，若檢測出樁身出現(xiàn)斷樁問題，需要重新進行施工。這樣不僅增加了施工成本，還延誤了施工工期。

1.3 單樁承載力不足

樁基驗收檢驗過程時，單樁承載力不足的問題也經(jīng)常出現(xiàn)，并且危害極其嚴重。因為樁基出現(xiàn)承載力不足，不能支撐設(shè)計的壓力，則會影響周圍其他樁基，進而影響整個樁基礎(chǔ)的施工進度。由此可見，樁基的承載力檢驗是道橋樁基施工質(zhì)量驗收的主要工作。

2 常見的樁基檢測技術(shù)

2.1 高應(yīng)變法

高應(yīng)變法的檢測原理主要是利用大小為單樁極限承載力1%鑄鋼或者是重錘，在與樁基的頂部有10～20米的高度處自由的下落，給樁基的頂部以豎向的沖擊力，致使樁基與土體之產(chǎn)生一定大小的相對位移，樁基的側(cè)向阻力與樁尖的土體的阻力得到相應(yīng)的發(fā)揮，然后在用儀器樁基的頂部接收信號，根據(jù)接收的信號進行評判樁基的承載力是否符合樁基規(guī)范的要求。此外，還可以檢測樁基是否完整。

2.2 低應(yīng)變發(fā)射法

低應(yīng)變反射法檢測的主要原理是在樁基的頂部得到一瞬間的低能量瞬態(tài)震力作用下時，在樁頂產(chǎn)生沿樁身向下的縱向振動的速度波，當波速波在向下傳播途中，如果與變異波相遇到，則會阻抗速度波繼續(xù)向下傳播，且速度波會產(chǎn)生反射與透射現(xiàn)象，當反射波傳輸?shù)綐痘捻敳繒r被安裝在樁基樁頂?shù)膫鞲衅髟O(shè)備接收，這樣就可以得到相應(yīng)的動態(tài)波形，然后儀器對反射波進行采集記錄，根據(jù)反射回來收集到的速度波的基本特性，就可以判斷樁基的質(zhì)量。

2.3 聲波無損檢測

聲波無損檢測，主要是利用在混凝土結(jié)構(gòu)聲學檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，其主要檢測樁基的完整性。其主要對在撞擊中傳播的應(yīng)力波進行分析，如果應(yīng)力波的波形、波速、波峰值保持不變，如果應(yīng)力波在樁基中均勻傳播，則表明樁基的完整性比較好。如果應(yīng)力波的波形、波速、波峰值發(fā)生變化，則表明沿樁基在長度方向上存在缺陷。同時，在樁基存在缺陷部位應(yīng)力波將發(fā)生突變，從而使得應(yīng)力波發(fā)生透射波、反射波或者散射波等現(xiàn)象。由于，無損檢測對樁基不產(chǎn)生破壞，所以特別適用于橋梁工程的樁基完整性的檢測工程中。

3 低應(yīng)變反射波樁基檢測技術(shù)

主要原理是在樁基的頂部得到一瞬間的低能量瞬態(tài)震力作用下時，在樁頂產(chǎn)生沿樁身向下的縱向振動的速度波，當波速波在向下傳播途中，如果與變異波相遇到，則會阻抗速度波繼續(xù)向下傳播，且速度波會產(chǎn)生反射與透射現(xiàn)象，

3.1 檢測樁基前的準備工作

(1)在樁基檢測以前，首先要獲取樁基的施工材料，從而明確樁基的施工工藝、樁徑、樁長、成樁日期、混凝土強度等;(2)在進入樁基檢測現(xiàn)場后，先觀察樁頭的完整性，輕敲樁頭，從而基本了解樁基的施工質(zhì)量，例如，樁基的頂部是否存在夾泥、樁頭混凝土澆筑疏松、樁頭潮濕等;(3)在檢測前，還需要將樁基頂部的鋼板切開，并清理樁頭的混凝土浮漿以及混凝土疏松部位，直到樁頭露出密實的混凝土時。

3.2 樁基檢測基本假設(shè)

在檢測中有以下假定:樁基材料分布均勻;樁基等截面的細長桿;樁基變形中其截面保持為水平面，其截面保持平行;樁基截面上應(yīng)力分布均勻。樁基混凝土結(jié)構(gòu)中縱波波速、缺陷位置可根據(jù)下式進行分析:c=2L/t。

上式中:C為樁基中縱波的波速，m/s;L為樁長，m;t為反射波到達樁頂面的時間。根據(jù)檢測儀器屏幕上顯示出的波形曲線，可判斷出樁基質(zhì)量。

3.3 樁基檢測的數(shù)據(jù)處理

(1)完整樁。若樁基的施工質(zhì)量良好，則樁身低應(yīng)變反射波檢測的速度波表現(xiàn)光滑完整，并且有完整的樁底反射信號，波速均勻。例如圖1所示為某橋梁鉆孔灌注樁基低應(yīng)變反射波完整樁，其中樁徑1200mm，樁長為47m，檢測波速設(shè)置為3860m/s。

圖1 完整樁速度波形圖

(2)鋼護筒引起的樁身縮徑。由于在鉆孔灌注樁樁頂澆筑混凝土時采用鋼護筒，使得樁基直徑增加，從而導致在樁基檢測中表現(xiàn)為縮徑。如圖2所示，其樁基直徑為1.5m，樁長23m，根據(jù)低應(yīng)變速度波形圖可以看出在樁基2.3m處存在縮徑問題。而經(jīng)查驗施工記錄，在樁基頂部混凝土澆筑施工時，設(shè)置了鋼護筒，其壁厚為8cm，且與樁身形成整體，這就使得樁基直徑增加到1.64m，因此在護筒底部表現(xiàn)為明顯的縮徑問題。人工挖孔樁，在遇到比較厚的流塑狀淤泥層時，樁孔護壁通常采用鋼護筒。

圖2 鋼護筒引起縮徑問題

(3)斷樁。在樁基的低應(yīng)變反射波中，斷樁的速度波形圖中表現(xiàn)出末端有90°彎鉤。在樓層，填充墻凈高如果大于4m，則砌體每1200mm高則需增設(shè)一個2Φ6.5鋼筋，鋼筋橫向Φ6.5@250，需喲啊拉通，砼強度等級C20，60mm厚度的板帶。

(2)對每一板墻，在施工前，首先需做的便是繪制排版圖。通過繪制排版圖，雀斑上下錯縫搭接不出現(xiàn)錯誤，嚴格控制搭接長度，控制在砌體長度的1/2左右，不小于150mm。如果無法滿足要求，則需要放置拉結(jié)鋼筋。

此外，內(nèi)、外墻轉(zhuǎn)角位置、中縫交接位置等，都要把砌體接槎，交錯搭接處理。水平灰縫15mm、垂直灰縫20mm。而對于頂砌磚，在填充墻砌至頂砌磚下一皮磚的情況下，至少7d再砌，嚴格杜絕出現(xiàn)頂砌與梁板連接處裂縫的情況，頂砌磚以60°左右角度砌筑。

2.6 抹灰工藝、工序引起的空鼓、開裂及其防治措施分析

在抹灰施工之前前，需要根據(jù)相關(guān)的規(guī)范要求，在不同界面處釘掛≥200mm寬鉛絲網(wǎng);第二，在安裝管道剔槽、接線盒等位置，都需要懸掛鉛絲網(wǎng)。

圖3 填充墻與砼交接處掛網(wǎng)示意圖

(1)在施工中，需要基層清理干凈，特別是在拆模之后，會留下大量的木屑子等雜物，需要把這些雜物清除干凈，然后子啊墻面澆水。做好這兩項工作，則在抹灰后砂漿中，砂漿中的水分便不容易被基層吸收，自然與水泥水發(fā)生反應(yīng)，生成施工所需的水泥石，粘結(jié)力會大幅增強。

(2)配制砂漿和原材料質(zhì)量需要嚴格檢驗，確保符合要求。而在施工的過程中，材料的使用應(yīng)恰當，聘請專業(yè)的人員把關(guān)，嚴格控制原材料、砂漿的配比，確保抹灰面的質(zhì)量不出現(xiàn)問題。

此外，抹灰面不平，陰陽角不方正、不垂直等問題，在抹灰之前，需要做好灰餅(在陰陽角需先找方)等工作，從而保證抹灰面的外觀不受影響。

3 結(jié)語

在我國城市化進程中，拆遷問題是一個影響比較大的問題，因此，施工單位必須重視拆遷安置房的質(zhì)量，確保質(zhì)量不出現(xiàn)問題。否則，可能會引發(fā)群體性事件。在本文中，筆者結(jié)合自身的工作實際和工程實例，從拆遷安置房當前存在的問題和預(yù)防措施等兩方面分析了該命題。

［1］方科，楊建苗.淺談拆遷安裝房質(zhì)量［J］.山西建筑，2009(13).

［2］陳丹.建筑師眼中的拆遷安置房現(xiàn)狀與對策［J］.建筑論壇與建筑設(shè)計，2012(9).

［3］陸勇.拆遷安置房的質(zhì)量問題與對策［J］.中國房地產(chǎn)，2010(23).

［4］張華，李蕓.對當前城市房屋拆遷現(xiàn)狀的思考［J］.山西建筑，2009(33).