建筑地基基樁檢測方法探討

余軒慈

(眉山市固恒建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司)

建筑地基基樁檢測方法探討

余軒慈

(眉山市固恒建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司)

樁基礎(chǔ)作為建筑工程中的隱蔽工程，由于其質(zhì)量直接關(guān)系到上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此做好樁基的檢測工作十分重要。在建筑地基基礎(chǔ)樁基檢測中，常見的方法包含鉆孔取芯法、聲波透射法、低應(yīng)變反射波法、高應(yīng)變動測法、靜載試驗(yàn)，其中低應(yīng)變反射法和聲波透射法借助成本低廉等優(yōu)勢在實(shí)際中的應(yīng)用最廣。本文在對各種檢測方法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)例分析，將低應(yīng)變反射法和聲波透射法結(jié)合應(yīng)用，旨在為實(shí)際檢測工作中更好的指導(dǎo)樁基檢測工作提供參考。

建筑地基；基礎(chǔ)樁基檢測；檢測方法

0.引言

樁基礎(chǔ)工程由于受到施工人員、機(jī)械操作等條件影響，在實(shí)際的施工過程中都容易出現(xiàn)各種質(zhì)量問題影響到整個樁基的完整性。這種情況特別是在地質(zhì)條件復(fù)雜時，由于地下水變化大十分容易導(dǎo)致混凝土灌注樁產(chǎn)生縮徑、擴(kuò)徑等現(xiàn)象。為了保證建筑地基的質(zhì)量，使用樁基質(zhì)量檢測工作就十分必要。樁基檢測方法經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)發(fā)展出各種手段，每一種檢測方式都有其優(yōu)勢與局限性，本文進(jìn)行具體探究。

1.建筑地基基礎(chǔ)樁基常見缺陷

由于施工方式、工程地質(zhì)條件等因素影響到樁基，導(dǎo)致樁基容易出現(xiàn)各種質(zhì)量問題，這種因素的存在不同程度的影響到樁基的完整性和承載力。樁基常見的缺陷包含斷樁、離析、夾泥和空洞、擴(kuò)頸、縮徑。上述問題的存在一方面是因?yàn)闃渡聿牧洗嬖趩栴}導(dǎo)致，樁身混凝土離析、夾泥或空洞等均與樁身材料有關(guān)。另一方面是與樁截面有關(guān)，例如擴(kuò)頸、縮徑等。

2.建筑地基基礎(chǔ)樁基檢測方法

2.1 鉆孔取芯法

這種方法是對被測樁的抽芯樣本進(jìn)行評定，從而了解整個樁基的整體質(zhì)量。將抽取出的芯樣進(jìn)行檢測，從而能夠直觀的了解到樁基混凝土的內(nèi)部情況。對存在缺陷進(jìn)行分析，還能夠了解混凝土的強(qiáng)度、樁長、樁底沉渣厚度等情況[1]。這種檢測方法的弊端在于屬于一種有損檢測，只能了解所取樣本周圍的情況，無法實(shí)現(xiàn)大面積檢測。

2.2 聲波透射法

通過利用聲波實(shí)現(xiàn)對樁基的檢測。這種檢測方法的原理是如果混凝土整體質(zhì)量良好，內(nèi)部均勻，超聲波的傳播情況就類似于在均勻介質(zhì)的傳播。如果混凝土內(nèi)部存在缺陷，超聲波的波形就會收到嚴(yán)重影響，波形會出現(xiàn)較大改變，波速也會低于正常值。在實(shí)際的檢測過程中，使用成對的發(fā)射探頭和接收探頭置于聲測管中，超聲波被發(fā)射探頭發(fā)出經(jīng)過混凝土剖面的傳播到達(dá)接收探頭，接收探頭接收的信息就能夠了解混凝土質(zhì)量信息。這種方法能夠?qū)崟r掌握混凝土內(nèi)部性質(zhì)，但是需要借助聲測管才能夠完成測量。

2.3 低應(yīng)變反射波法

低應(yīng)變反射波法是在基樁內(nèi)部激發(fā)低能量的低幅振動，利用波動理論判斷樁身缺陷。這種檢測方法的理論基礎(chǔ)是將受檢樁假設(shè)為“一維彈性桿件”的理想條件。但是這種檢測方法針對樁基與基巖銜接緊密或者樁基嵌巖段較長時效果不佳。這是因?yàn)闃渡砼c樁周圍巖的波阻抗差異太小導(dǎo)致無法分辨樁底反射波形[2]。這種方法能夠了解樁長和缺陷異常的深度，還能夠判斷異常的種類。

2.4 高應(yīng)變動測法

這種檢測方式是對樁基施加一個豎向沖擊力，在這種沖擊力的作用下樁基會貫入土中，通過對樁基質(zhì)點(diǎn)的加速度和力時程曲線的測量，再結(jié)合波動理論就能夠了解樁身的完整性與承載力。這種方法測量效果準(zhǔn)確，但是由于成本高導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用受限。

2.5 靜載試驗(yàn)

通過采用靜載試驗(yàn)?zāi)軌驇椭私獗粶y樁基的承載力。這種試驗(yàn)的原理是通過將一定的荷載分段的加載于受測樁基頂部，直到樁基被破壞再逐漸釋放荷載。荷載的大小能夠直接反映出樁基的承載力。這種檢測的方法由于會對樁基造成損害，屬于有損檢測，加上檢測費(fèi)用高想要實(shí)現(xiàn)大量推廣有一定難度。另外就是在實(shí)際的檢測過程中由于基準(zhǔn)樁打入深度不足容易出現(xiàn)位移等[3]。

3.結(jié)合實(shí)例分析低應(yīng)變法和聲波透射法聯(lián)合在樁基檢測中的應(yīng)用

本次研究之所以重點(diǎn)將低應(yīng)變法和聲波透射法結(jié)合應(yīng)用，是因?yàn)閮煞N方面都有其局限性，兩種方式的結(jié)合能夠在一定程度上克服原有單一方法帶來的局限，又能夠在結(jié)果上實(shí)現(xiàn)相互驗(yàn)證，提高了對樁基檢測的質(zhì)量。

3.1 工程實(shí)例一

對某在建鐵路橋梁的鉆孔灌注樁進(jìn)行檢測分析。鉆孔灌注樁由于孔底會存在泥土和地下水，這加大了混凝土質(zhì)量控制的難度，加上鉆孔灌注樁的施工工序復(fù)雜，不加以質(zhì)量控制與檢測十分容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。該施工現(xiàn)場的地層分為表層雜填土、粉質(zhì)砂土、全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖等。

在使用低應(yīng)變反射波法的過程中使用某公司生產(chǎn)的 PIT-W 樁身完整性檢測儀，聲波透射法采用某公司生產(chǎn)的跨孔超聲檢測儀。對某號橋墩的鉆孔灌注樁進(jìn)行檢測，該鉆孔灌注樁的基本資料：樁長 45m，樁徑 1500mm，混凝土強(qiáng)度等級C40。進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)在激振后應(yīng)力波在位于深度9m出出現(xiàn)了波形的反相，進(jìn)而出現(xiàn)整體波速下降現(xiàn)象，可以考慮此處存在離析。但是考慮到可能是由于潛在含水層影響出現(xiàn)相對“離析”現(xiàn)象，為了進(jìn)一步確定缺陷情況，再次利用聲波透射法進(jìn)行檢測，通過檢測波列圖的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在5-11m的深度接收波的波形出現(xiàn)嚴(yán)重的缺失，多個采樣點(diǎn)都無明顯波形，說明這個深度的混凝土質(zhì)量較差，可能存在離析或空洞。

為了確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確，再次采用了聲速、聲時判定方法對存在缺陷的樁基進(jìn)行分析，同時結(jié)合施工現(xiàn)場的工程地質(zhì)條件和低應(yīng)變反射波法檢測得到的波形數(shù)據(jù)，就能確定該基樁在深度為6-9m的深度存在混凝土離析情況。但是再次進(jìn)行取芯驗(yàn)證之后，發(fā)現(xiàn)該處混凝土確實(shí)存在密實(shí)度不足的情況，經(jīng)過封閉壓漿處理之后樁身承載力達(dá)到要求，最后被判定為Ⅰ類樁。

3.2 工程實(shí)例二

某建筑地基同樣采用鉆孔灌注樁的方式，設(shè)計(jì)樁長 25m,樁徑 1250mm，混凝土強(qiáng)度 C30,同樣采用聲波透射法聯(lián)合低應(yīng)變反射波發(fā)進(jìn)行檢測，檢測到某根樁的AB剖面和AC剖面在4-7m處聲波缺失比較嚴(yán)重，但是在BC面的波形顯示質(zhì)量良好。面對這種3個剖面只有2個剖面顯示異常的情況，可以初步判定該樁的其中兩個剖面存在缺陷。如果采用聲測法，只有埋設(shè)數(shù)量越多的聲測管才能夠檢測更多的剖面，才能夠提高檢測準(zhǔn)確性。但是埋設(shè)過多的聲測管會影響基樁的承載力，也會增加檢測成本。因此采用低應(yīng)變檢測法進(jìn)行分析，通過利用低應(yīng)變檢測法反饋回的結(jié)果顯示在深度為4.5m處出現(xiàn)了類似樁底反射的反射波，另外在深度10m、24m同樣出現(xiàn)了相同的情況，綜合性分析該樁在4.5m處出現(xiàn)輕微斷樁的現(xiàn)象。

為了保證測量的準(zhǔn)確性，再次使用低應(yīng)變法進(jìn)行復(fù)測，使用高頻和低頻波形完整的反映出整個樁基[4]，通過檢測得到的波形發(fā)現(xiàn)樁基整體完整，波形光滑，不影響承載力，改為Ⅰ類樁。兩次工程實(shí)例都是將低應(yīng)變法和聲波透射法相結(jié)合進(jìn)行檢測，在彌補(bǔ)了單一檢測法不足的基礎(chǔ)上驗(yàn)證了兩種方式結(jié)合應(yīng)用的實(shí)際效果，有效提高了檢測的準(zhǔn)確性。

4.結(jié)語

在實(shí)際的檢測過程中，由于不同類型的樁基其影響因素不同，出現(xiàn)缺陷的特征也不同，需要結(jié)合地質(zhì)情況、施工工藝等進(jìn)行輔助分析，并在此基礎(chǔ)上可以選擇2種檢測方式結(jié)合應(yīng)用，例如本次研究中將低應(yīng)變法和聲波透射法結(jié)合應(yīng)用，不僅有效克服了單一檢測方法的局限性，還在一定程度上提高了檢測的準(zhǔn)確性。在實(shí)際檢測過程中可根據(jù)實(shí)際工程情況選擇最佳的檢測方法。

[1]張?jiān)茲h.建筑地基基礎(chǔ)樁基檢測的探討[J]. 建材與裝飾(中旬刊),2008,23（07）:293-294.

[2]劉峰,崔妍.樁基工程檢測技術(shù)應(yīng)用及研究綜述[J].水運(yùn)工程,2007,33（09）:146-149+164.

[3]符劍銳,章弈峰.樁基工程質(zhì)量檢測方法探析[J].中國建設(shè)信息,2009,17（10）: 56-57.

[4]王振坤. 初探建筑工程中樁基檢測技術(shù)[J]. 經(jīng)營管理者,2013,29（25）:389.

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