房建工程樁基工程檢測(cè)控制技術(shù)應(yīng)用

王 勇 張慧海 張廣斌 文家沖

（機(jī)械工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司 陜西省西安市 710043）

引言

近年來，中國(guó)建筑業(yè)的迅速發(fā)展，人們提出了越來越高的要求在對(duì)建筑施工質(zhì)量方面。建設(shè)工程質(zhì)量的好壞，關(guān)系到人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。因此，對(duì)建筑施工質(zhì)量應(yīng)給予足夠的重視。樁基工程在房屋建筑工程施工中占有重要地位，需要采取積極有效的檢測(cè)控制技術(shù)，準(zhǔn)確檢測(cè)其質(zhì)量，從而保證房屋整體建設(shè)的質(zhì)量。

1 樁基工程檢測(cè)控制技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

樁基工程檢測(cè)控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以及相應(yīng)的建筑基樁檢測(cè)在中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)是嚴(yán)格確定的。明確指出，在規(guī)范工程施工過程中，要采用樁基承載力工程施工方法進(jìn)行試樁試驗(yàn)，對(duì)于樁身采用抽樣試樁法進(jìn)行試驗(yàn)。此外，在實(shí)際施工過程中，施工單位首先要對(duì)整個(gè)樁基工程進(jìn)行全面完整的測(cè)試，經(jīng)過測(cè)試，有針對(duì)性的對(duì)樁基工程的施工質(zhì)量進(jìn)行承載力檢驗(yàn)，這不僅能保證樁基工程是一個(gè)綜合性的測(cè)試，還有效保障誠(chéng)信建設(shè)，保障樁基工程施工質(zhì)量。

2 樁基工程檢測(cè)現(xiàn)狀

樁基工程的作用是將建筑物上的結(jié)構(gòu)荷載轉(zhuǎn)移到深層底層，一旦不穩(wěn)定，會(huì)造成整個(gè)建筑物的破壞。目前，我國(guó)樁基工程隊(duì)雖然很多，但是魚龍混雜，沒有優(yōu)良的施工工藝，設(shè)備參差不齊，樁基的施工質(zhì)量或多或少存在問題，甚至出現(xiàn)偷工減料的現(xiàn)象，如果檢測(cè)不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和彌補(bǔ)缺陷，將造成無法估量的損失。我國(guó)在樁基施工過程中，另一方面，也有很嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象，設(shè)計(jì)不規(guī)范，樁基的計(jì)算誤差等是主要原因，它違反了我國(guó)建筑節(jié)能，可持續(xù)發(fā)展原則。

3 樁基工程的檢測(cè)控制技術(shù)

3.1 基本樁型的檢測(cè)方法

基礎(chǔ)樁類型主要包括預(yù)制樁、灌注樁、挖孔樁等，在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，有必要采用規(guī)范中提到的樁基檢測(cè)方法進(jìn)行綜合試驗(yàn)。對(duì)于復(fù)合樁，規(guī)范中樁基的試驗(yàn)方法不能應(yīng)用。因此，要對(duì)檢測(cè)項(xiàng)目需要檢測(cè)的內(nèi)容、目的以及要求進(jìn)行提前分析，然后對(duì)檢測(cè)的范圍、能力進(jìn)行考慮，并對(duì)地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)因素、樁基工程自身的重要性以及施工過程中產(chǎn)生的影響等不同的因素進(jìn)行分析。此外，在測(cè)定試驗(yàn)結(jié)果時(shí)，應(yīng)考慮到自然狀態(tài)和人的狀況。最后，要保證試驗(yàn)結(jié)果的經(jīng)濟(jì)性，滿足試驗(yàn)規(guī)范的要求，防止浪費(fèi)情況。

3.2 灌注樁的檢測(cè)

在樁基樁檢測(cè)中，首先要考慮樁的尺寸，考慮樁的直徑是否較大，因此適當(dāng)選擇各種檢測(cè)方法進(jìn)行試驗(yàn)，從而提高試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，確保檢測(cè)方法的可行性，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)方法的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。此外，如果樁基在的地形位置較為復(fù)雜，樁基的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平高，施工質(zhì)量容易受多種因素的影響，以及在低應(yīng)變完整性的情況下，適合采用直接檢查法檢測(cè)。例如靜載試驗(yàn)方法、鉆芯檢測(cè)方法和開挖檢測(cè)方法。此外，應(yīng)注意的是，雖然動(dòng)態(tài)測(cè)量法是靜載試驗(yàn)的一種補(bǔ)充方法，但實(shí)際上不能充分發(fā)揮靜載試驗(yàn)的效果。通過兩種或兩種以上的檢測(cè)方法，更能有效提高基樁檢測(cè)結(jié)果判定的可靠性。

3.3 樁基的混凝土檢測(cè)

在測(cè)試混凝土樁基時(shí)，如果試驗(yàn)方法不同，樁基礎(chǔ)的受力大小也不同。如采用聲波透射法和低應(yīng)變法檢測(cè)樁基混凝土強(qiáng)度，樁基混凝土強(qiáng)度大約相當(dāng)于樁基設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度的70%，以絕對(duì)值來說，不低于15MPa；如果樁基混凝土的強(qiáng)度是由鉆芯法檢測(cè)，其強(qiáng)度必須滿足混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。另外，在測(cè)試樁基承載力時(shí)，不僅要滿足設(shè)計(jì)要求，而且要考慮土層靜止的數(shù)據(jù)時(shí)間。

3.4 樁身完整性的檢測(cè)控制

在樁基工程試樁前，必須檢查樁身是否需要檢測(cè)。大量工程實(shí)踐證明，采用低變分法可以最大限度地檢測(cè)樁身質(zhì)量問題。例如，在樁身中是否存在裂縫、縮頸、離析、夾持現(xiàn)象，可以準(zhǔn)確判斷這些現(xiàn)象的嚴(yán)重程度。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，檢測(cè)系統(tǒng)在我國(guó)逐步完善和發(fā)展，以往的靜載試驗(yàn)已不能滿足現(xiàn)代樁基檢測(cè)的要求，無法對(duì)其本身的完整性進(jìn)行準(zhǔn)確分析。

水泥土樁的檢測(cè)，由于其對(duì)象是一個(gè)混合體，樁體具有剛性和柔性共同的特點(diǎn)，并且樁本身的混合度，外部抗壓度和側(cè)壓力不能高于剛性樁，但是也不能比剛性樁低，所以測(cè)試，以有效防止誤判，不適用于低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)控制。

4 房建工程中的樁基工程檢測(cè)控制技術(shù)應(yīng)用

4.1 成孔檢測(cè)技術(shù)

在樁基工程中，成孔的質(zhì)量直接影響混凝土灌注樁的質(zhì)量。在樁基工程中，如果樁徑較小時(shí)，樁基礎(chǔ)承載力會(huì)降低?？椎纳峡字睆竭^大，對(duì)樁基上部產(chǎn)生側(cè)向阻力，也影響到下部抗側(cè)力性能。如果樁孔傾斜，則會(huì)降低樁基承載力，如果樁底沉渣厚度過大，也會(huì)降低樁基的有效樁長(zhǎng)。樁基豎向程度與沉渣厚度、孔的直徑、位置和長(zhǎng)度是成孔質(zhì)量檢測(cè)的主要內(nèi)容。

4.2 樁基承載力的檢測(cè)技術(shù)

4.2.1 高應(yīng)變動(dòng)檢測(cè)

樁頂受到重錘沖擊，導(dǎo)致樁周圍土層發(fā)生了變化，速度變化曲線和測(cè)量樁頂?shù)氖芰χ?，根?jù)應(yīng)力波理論對(duì)樁基礎(chǔ)形狀系數(shù)進(jìn)行理論計(jì)算，根據(jù)提出的相關(guān)參數(shù)，分析儀不斷靠近極值點(diǎn)使它到達(dá)臨界點(diǎn)附近，分析樁基質(zhì)量的工作性能，從而得出樁基可以承載的最大強(qiáng)度。這種方法價(jià)格低廉，時(shí)間短。它分為兩種主要類型，即凱斯法和凱普威普法。

4.2.2 低應(yīng)變動(dòng)檢測(cè)

根據(jù)（JGJ106-2014）規(guī)范中規(guī)定，低應(yīng)變動(dòng)力測(cè)試主要內(nèi)容是對(duì)混凝土樁基礎(chǔ)的完整性進(jìn)行測(cè)試，判斷其缺陷程度和位置，在檢測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上將樁基分為樁的完整性類別。例如，某土木工程中對(duì)30根樁基進(jìn)行了低應(yīng)變動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)。采用FDP204PDA型系統(tǒng)的檢測(cè)，該系統(tǒng)主要是由力桿，加速度傳感器和轉(zhuǎn)換器組成。首先在樁端設(shè)置加速度傳感器，在錘擊過程中采集加速度信號(hào)，利用放大系統(tǒng)，通過變頻器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)上傳到計(jì)算機(jī)，經(jīng)過處理后測(cè)得波形。在每根樁中設(shè)置一個(gè)收集點(diǎn)，在每個(gè)收集點(diǎn)收集5、6錘的加速度信號(hào)。采集的加速度信號(hào)用頻域分析各部分的反射信號(hào)，確定各樁體的整體水平。

4.2.3 靜荷載實(shí)驗(yàn)法

靜載試驗(yàn)是樁承載力的一種試驗(yàn)方法。對(duì)樁基和樁基承載力進(jìn)行了一般測(cè)試，豎向承載力較為普遍。靜載荷試驗(yàn)方法通常用于住房建設(shè)中，測(cè)試樁承載力，應(yīng)力條件和樁基的實(shí)際情況更為合適，這也是靜載荷試驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)，物質(zhì)資源、人力的消耗，時(shí)間和成本是比較高的。無論成本高低，仍然需要在實(shí)際應(yīng)用中使用這種方法，而不是簡(jiǎn)單地為了節(jié)約成本而降低動(dòng)態(tài)測(cè)試準(zhǔn)確度，目前，在樁基承載力試驗(yàn)中采用靜載試驗(yàn)方法是最可靠的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定技術(shù)。

4.3 完整性檢測(cè)法

4.3.1 聲波透射法

聲波透射法是利用超聲波在混凝土中傳播聲波參數(shù)，如聲速、振幅和頻率的變化，或是對(duì)樁身結(jié)構(gòu)的連續(xù)性、斷層進(jìn)行波形分析。對(duì)夾砂等進(jìn)行判斷，從而判斷蜂窩的大小和位置。

4.3.2 低應(yīng)變動(dòng)力

該方法是在較輕的樁頂上施加振動(dòng)能量，使周圍土層和圓柱形土層產(chǎn)生輕微的振動(dòng)。利用機(jī)床對(duì)樁頂振動(dòng)速度和樁身加速度進(jìn)行記錄和分析，并用波動(dòng)理論等方法判斷樁的完整性和承載力。

5 結(jié)語

總之，樁基工程施工在整個(gè)建筑工程中占有重要地位，其質(zhì)量水平對(duì)于整個(gè)建筑工程的施工質(zhì)量有著直接的影響。因此，本文對(duì)樁基工程質(zhì)量控制檢測(cè)方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析，有助于有效地提高樁基工程施工質(zhì)量，保證土建工程的整體建筑質(zhì)量。

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