樁基檢測(cè)技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用研究

彭仙安

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng) 550001)

樁基檢測(cè)技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用研究

彭仙安

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng) 550001)

針對(duì)基樁質(zhì)量進(jìn)行了分類(lèi)，對(duì)其相關(guān)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了全面而深入的分析，目的是為今后在公路建設(shè)中樁基工程的質(zhì)量和安全提供有價(jià)值的借鑒和參考。

樁基檢測(cè)；公路施工；應(yīng)用

1 公路施工中基樁檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用分析

1.1 超聲波檢測(cè)法

超聲波檢測(cè)法是20世紀(jì)80年代使用最早的樁基檢測(cè)法，是一種機(jī)械波，通過(guò)測(cè)定超聲波在混凝土傳播過(guò)程中的波幅、頻率、聲時(shí)等參數(shù)，來(lái)反映混領(lǐng)土的質(zhì)量。利用聲波投射對(duì)樁基進(jìn)行全面、細(xì)致的檢測(cè)。相對(duì)于組成材料相同并且配合比一定的構(gòu)件，內(nèi)部越緊密，孔隙率越低。聲波波速就會(huì)越高，波幅越大，頻率就會(huì)越高，強(qiáng)度也會(huì)越高。超聲波檢測(cè)分析具體可分為聲波用時(shí)分析法、超聲波波幅分析法、聲時(shí)-深度曲線分析法三大類(lèi)：聲波用時(shí)分析法：該方法需要把聲波用時(shí)的平均值和聲波用時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)差的兩倍為界限標(biāo)準(zhǔn)，從而確定樁身是否存在缺陷。假如在某個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲波用時(shí)超過(guò)了設(shè)定的界限標(biāo)準(zhǔn)，就說(shuō)明某處的樁身可能存在局部缺陷。超聲波波幅分析法：選擇超聲波信號(hào)波幅平均值的一半為樁身是否存在缺陷的界限標(biāo)準(zhǔn)，此方法的精確度比較高，假如某處的波幅比設(shè)定的界限小，就說(shuō)明某處的樁身存在缺陷。聲時(shí)—深度曲線分析法：計(jì)算相鄰的兩個(gè)測(cè)點(diǎn)間的曲線斜率和測(cè)點(diǎn)差值的乘積，用來(lái)判斷樁身是否存在缺陷，假如乘積比限定的界限值小，就說(shuō)明樁身構(gòu)造良好，沒(méi)有缺陷。假如乘積比限定的界限值打，就說(shuō)明樁身存在一定的缺陷。

1.2 應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)法

應(yīng)變動(dòng)測(cè)發(fā)主要分為高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法、低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法兩種：高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)法：我國(guó)在20世紀(jì)80年代隨美國(guó)PDA公司引入高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)技術(shù)，主要利用重錘自由降落錘擊樁身上端，從而獲取相關(guān)的動(dòng)力數(shù)值，然后按照相關(guān)程序，通過(guò)計(jì)算和分析樁身的承載力和完整程度。低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法：用小錘撞擊和現(xiàn)代化的傳感器結(jié)合，把小錘撞擊產(chǎn)生的動(dòng)力波通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)化為速度和頻率的信號(hào)，確定樁身的具體情況，從而測(cè)定樁身的嚴(yán)重程度和缺陷位置。

1.3 鉆芯檢測(cè)法

鉆芯檢測(cè)法它屬于局部破損檢測(cè)法，鉆芯過(guò)程中要求保證芯樣的原狀性。對(duì)破壞的芯樣要作出正確的判斷和分析。主要是用鉆孔在樁基總數(shù)的5%～10%進(jìn)行抽檢，對(duì)樁基進(jìn)行取芯操作，因?yàn)殂@芯檢測(cè)結(jié)果對(duì)樁基的取舍非常重要，所以必須根據(jù)鉆芯檢測(cè)法準(zhǔn)確判斷樁身的完整性和質(zhì)量情況。鉆孔一般不會(huì)布置在邊緣，應(yīng)垂直鉆進(jìn)去，不然很容易碰到鋼筋籠，或者鉆出樁體外，導(dǎo)致無(wú)法取出芯樣。取出的芯樣后對(duì)樁基的強(qiáng)度，局部缺陷、柱底部沉渣等作出判斷?；炷列緲油ǔ７譃閮煞N情況：(1)表面平整且光滑，形狀規(guī)則完整。(2)表面粗糙，形狀完整性比較差。當(dāng)混凝土試塊強(qiáng)度不足或者對(duì)結(jié)果有所懷疑時(shí)，就要對(duì)芯樣進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)驗(yàn)，然后作出準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。

1.4 靜載荷檢測(cè)法

單樁的豎向承載力在公路樁基施工中是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，檢測(cè)它承載力最有效最簡(jiǎn)單的方法就是靜載荷檢測(cè)法。在樁基的頂部增加一定的載荷，然后放慢速度維持荷載，觀察底部在施加載荷的過(guò)程中的作用，通過(guò)繪制P-S曲線，對(duì)樁基的承載力施工質(zhì)量進(jìn)行分析和研究。一般情況下，P-S曲線的起始段是一段近似于正比例的函數(shù)線，隨著荷載的增加曲線呈現(xiàn)的趨勢(shì)是越來(lái)越陡。當(dāng)曲線率達(dá)到最高數(shù)值時(shí)，說(shuō)明樁身的承載力達(dá)到極限，這時(shí)的樁身承載力假如比設(shè)計(jì)值小，就證明樁基不能滿足承載力。當(dāng)曲線呈現(xiàn)比較平滑的趨勢(shì)，就證明樁基不存在明顯的缺陷。

2 公路施工中運(yùn)用樁基檢測(cè)技術(shù)實(shí)例

(1)鉆芯檢測(cè)法：抽取工程總數(shù)10%的成孔數(shù)量進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)相關(guān)部門(mén)的規(guī)定要求，孔徑誤差范圍在5 cm之間，成孔垂直度偏差范圍需要控制在1%內(nèi)，沉渣的厚度不能高于15 cm，經(jīng)過(guò)抽檢調(diào)查，抽檢的成孔質(zhì)量結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)。

(2)應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)法：因?yàn)楦邞?yīng)變動(dòng)測(cè)法操作程序比較復(fù)雜，檢測(cè)不方便。施工單位采用經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)期改良產(chǎn)生的低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。在檢測(cè)前先要在被檢測(cè)得樁基上安置現(xiàn)代化的傳感器，在樁基遭受小錘錘擊時(shí)，會(huì)發(fā)出速度信號(hào)，這些發(fā)出的信號(hào)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換發(fā)送到計(jì)算機(jī)上，以波形的形式表現(xiàn)出來(lái)。用小錘從樁身上方垂直向下錘擊樁身的頂部，振動(dòng)產(chǎn)生的彈波從下延伸，假如樁身各處的抗阻性不同，在比較明顯的地方會(huì)產(chǎn)生反彈波，將產(chǎn)生的反彈波收集進(jìn)行處理，用來(lái)計(jì)算樁身的波速。需要收集6～7個(gè)信號(hào)，分析不同部分在不同錘擊下反映回來(lái)的信號(hào)，查找基樁存在的缺陷和位置。

(3)靜載荷檢測(cè)法：為了檢測(cè)該高速公路樁基的承載力是否符合相關(guān)部門(mén)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，采用靜載荷檢測(cè)法進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)樁基檢測(cè)的要求，相關(guān)單位抽取其中4根樁基進(jìn)行靜載荷測(cè)驗(yàn)。首先對(duì)4根樁基施加荷載，觀察樁基在施加過(guò)程中發(fā)生的變化，第一次在施加荷載5 min后讀取，之后的每次在每刻鐘的位置讀取，超過(guò)1 h以后沒(méi)30 min讀取一次。因?yàn)闃痘€(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)是0.1 mm/h，所以要在樁基相對(duì)穩(wěn)定后才能繼續(xù)進(jìn)行荷載施加。最后在卸載樁基的時(shí)候要進(jìn)行分級(jí)，每級(jí)間隔在1個(gè)小時(shí)左右就可，按照操作的第一步進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，直到荷載歸零為止。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的靜載荷檢測(cè)法檢測(cè)過(guò)后，抽取的4個(gè)樁基樣品的沉降平均值大約是1.47 mm，因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中樁基沒(méi)有遭到損害，就說(shuō)明承載范圍符合相關(guān)部門(mén)規(guī)定的公路路基施工標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

在公路施工中樁基是其核心部分，提高樁基檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，針對(duì)在檢測(cè)過(guò)程中遇到的問(wèn)題積極制定有效的措施并解決。提高公路建設(shè)的質(zhì)量和效率，促進(jìn)我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。綜上所述，樁基的檢測(cè)技術(shù)比較多，各種檢測(cè)技術(shù)在各種樁基檢測(cè)的工程中的到較為普遍的應(yīng)用，在施工過(guò)程中根據(jù)施工需要進(jìn)行選取合適的方式進(jìn)行檢測(cè)，必要時(shí)可以同時(shí)集中方式進(jìn)行檢測(cè)，保證樁基施工的質(zhì)量和安全。

[1] 湯寶國(guó). 新技術(shù)在公路橋梁樁基檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 山西建筑,2008,(4):137-138.

[2] 何明紅. 高速公路橋梁樁基檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用探析[J]. 黑龍江交通科技,2015,(10):127.

[3] 韋少輝. 公路橋梁中樁基檢測(cè)新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用分析[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012,(18):136.

2016-10-08

彭仙安(1986-)，男，貴州貴陽(yáng)人，工程師，研究方向：公路土建。

U446

C

1008-3383(2017)03-0123-02