低應(yīng)變法檢測(cè)既有建筑地基基礎(chǔ)的思考分析

鄺金華

摘 要 社會(huì)主義建設(shè)的發(fā)展，提高了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水平，建筑行業(yè)在城市化進(jìn)程中發(fā)揮了推動(dòng)作用，取得了優(yōu)異的成績(jī)。其中既有建筑地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性與建筑物使用時(shí)間發(fā)生了緊密的聯(lián)系。低應(yīng)變法借自身優(yōu)勢(shì)在既有建筑地基基礎(chǔ)中廣泛應(yīng)用。本文基于低應(yīng)變法的分析，系統(tǒng)討論了其應(yīng)用于建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)中的情況。

關(guān)鍵詞 低應(yīng)變法;既有建筑檢測(cè);地基基礎(chǔ)

引言

既有建筑在具體應(yīng)用時(shí)由于外部因素的影響而出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，比如老化與損傷，這種現(xiàn)象隨時(shí)間推移也會(huì)持續(xù)擴(kuò)大，從而影響建筑的局部。如果無(wú)法及時(shí)處理，可能帶來(lái)嚴(yán)重的安全問(wèn)題。低應(yīng)變法是一種檢測(cè)既有建筑地基基礎(chǔ)老化和損傷的技術(shù)，利用該項(xiàng)技術(shù)可加固處置既有建筑。

1既有建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)技術(shù)

1.1 載荷試驗(yàn)技術(shù)

建筑物增載和增層改造技術(shù)難度大，其中之一便是評(píng)價(jià)地基承載力。因此載荷試驗(yàn)技術(shù)可以有效測(cè)試地基承載力，是無(wú)法取代的技術(shù)。某煉鋼廠初步?jīng)Q定加大吊車(chē)荷載，工程施工前地基承載力特征平均值是300kpa;增加地基承載力12.7%，相應(yīng)提升了承載力。地基最初是強(qiáng)夯地基，處理后振幅受限，只達(dá)到了初期的設(shè)計(jì)要求，加之使用中局部發(fā)生地基滲水問(wèn)題，降低了地基的承載力，故沒(méi)有達(dá)到增載的要求。

1.2 原位取樣技術(shù)

對(duì)典型試驗(yàn)場(chǎng)地比較，發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)下和基礎(chǔ)外地基土物理學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的變化規(guī)律。通過(guò)規(guī)范公式，結(jié)合地基土的抗剪強(qiáng)度獲得基礎(chǔ)下與基礎(chǔ)外地基承載力;增加地基土層深度，高度統(tǒng)一了基礎(chǔ)中心、基礎(chǔ)邊界和基礎(chǔ)外地基土等指標(biāo)。既有建筑地基在應(yīng)用原位取樣技術(shù)的過(guò)程中充分掌握了指標(biāo)的變化規(guī)律。

1.3 低應(yīng)變動(dòng)力測(cè)試技術(shù)

選擇復(fù)合地基的素混凝土樁，開(kāi)展低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè);由特殊的測(cè)試手段對(duì)建筑基礎(chǔ)施工前后數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，明確在既有建筑素混凝土樁復(fù)合地基中應(yīng)用低應(yīng)變變動(dòng)測(cè)試的可行價(jià)值[1]。

2影響低應(yīng)變檢測(cè)的因素

2.1 樁頭

科學(xué)處理樁頂條件與樁頭，保證信號(hào)測(cè)試的質(zhì)量。通常情況下，灌注樁及時(shí)清理樁頂?shù)母{或破損部分，使混凝土外露堅(jiān)硬的表面部分，樁頂表面保持整潔，避免出現(xiàn)積水，激振和傳感器選擇在同一水平面安裝。

2.2 安裝傳感器

粘接傳感器的耦合劑盡量薄涂，按照樁的軸線安裝激振和傳感器，安裝點(diǎn)避免接近鋼筋籠的主筋，這樣做是防止外露主筋振動(dòng)影響測(cè)試的結(jié)果。實(shí)心樁的檢測(cè)選擇2/3半徑樁心距離傳感器的位置;錘擊點(diǎn)與安裝傳感器需在同一水平面，從而對(duì)空心樁檢測(cè)，與樁中心有效連接形成90°夾角，在1/2樁壁厚的位置安裝傳感器。

2.3 激振點(diǎn)與激振方式

采取用力敲擊方式檢測(cè)長(zhǎng)大樁，該方法主要檢測(cè)樁底和深部缺陷。以小錘擊打中短樁，其通過(guò)自身優(yōu)勢(shì)，如脈沖窄、頻率高等對(duì)淺層缺陷的程度與位置精確判斷。在現(xiàn)實(shí)檢測(cè)中，禁止以小錘側(cè)長(zhǎng)大樁[2]。

3低應(yīng)變法在既有建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)中的應(yīng)用

3.1 基本原理

采取基樁反射波法迅速檢測(cè)基樁結(jié)構(gòu)的完整性。在具體使用時(shí)，把激振信號(hào)引入樁頂，在樁基結(jié)構(gòu)內(nèi)形成與之相配的應(yīng)力波。基于客觀角度分析，應(yīng)力波隨樁身迅速實(shí)現(xiàn)傳輸，若不存在界面持續(xù)連接的狀況，則在反射的影響下應(yīng)力波轉(zhuǎn)變?yōu)榉瓷洳?，綜合波形特點(diǎn)和傳播反射波的時(shí)間等，迅速得到完整的樁基數(shù)據(jù)。

3.2 低應(yīng)變法地基基礎(chǔ)檢測(cè)的設(shè)備

有關(guān)人員在檢測(cè)過(guò)程中，一般要使用動(dòng)測(cè)儀、速度傳感器、激振力棒、激振力錘等工具，具體見(jiàn)表1。

3.3 低應(yīng)變法在既有建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)中的方法

有關(guān)人員利用低應(yīng)變法檢測(cè)時(shí)主要選擇傳統(tǒng)錘擊法，明顯加大了檢測(cè)難度，因此，通過(guò)有效措施對(duì)檢測(cè)方式不斷改進(jìn)。在具體實(shí)踐中，聲波一般利用水鉆實(shí)施激發(fā)操作，進(jìn)一步推進(jìn)鉆孔作業(yè)，之后圍繞兩個(gè)位置進(jìn)行安裝：①安裝鋼板梁;②安裝傳感器。做好相關(guān)準(zhǔn)備后，有關(guān)人員對(duì)樁頂鋼板梁采取重錘敲擊，迅速傳送應(yīng)力波的能量。另外，有關(guān)人員采集聲波信號(hào)時(shí)借助鞭炮激發(fā)的方法。

3.4 保證低應(yīng)變法應(yīng)用效果的手段

（1）有關(guān)人員做好前期檢測(cè)的準(zhǔn)備工作，首先，調(diào)節(jié)被檢測(cè)樁頭使其達(dá)到規(guī)定的標(biāo)高位置，保證被檢測(cè)的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，確保其在合理的15MPa之內(nèi)。同時(shí)，樁頂面盡量保持整潔，清除樁頭表面的浮漿等雜質(zhì)，使混凝土表面充分暴露，將影響檢測(cè)樁頂外露的鋼筋切除，樁頂與樁軸線互相垂直;低應(yīng)變檢測(cè)預(yù)應(yīng)力管樁之前，若樁頭法蘭盤(pán)連接了樁身混凝土，則無(wú)須再次處理，反之需要鋸平和清理樁頭。

（2）要想獲得真實(shí)、可靠的低應(yīng)變檢測(cè)數(shù)據(jù)，在檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)相關(guān)的平面圖，預(yù)防樁基出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，避免不真實(shí)的樁號(hào)影響樁基工程質(zhì)量;同時(shí)，還要編制下列報(bào)告：①記錄樁長(zhǎng)施工報(bào)告;②項(xiàng)目勘查報(bào)告;③設(shè)計(jì)樁身混凝土強(qiáng)度報(bào)告等，從而綜合判斷樁身的完整性。

（3）聯(lián)系相同類(lèi)型樁測(cè)試數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)樁身波速，設(shè)計(jì)采樣時(shí)間和頻率必須系統(tǒng)參考樁長(zhǎng)、樁身的波速，另外選擇科學(xué)方法保證采樣的時(shí)域信號(hào)點(diǎn)數(shù)小于1024點(diǎn);根據(jù)計(jì)量檢測(cè)結(jié)果合理設(shè)定傳感器。

（4）相關(guān)人員在樁頂面垂直安裝傳感器，傳感器與樁頂緊固黏結(jié)，進(jìn)一步對(duì)低應(yīng)變信號(hào)進(jìn)行采集;利用最適合的激振力錘，以寬脈沖、低頻的方式獲取樁身下部缺陷反射信號(hào);利用窄脈沖、高頻方式得到樁身上部缺陷反射信號(hào)。圍繞樁中心，且在距離其2/3半徑位置安裝傳感器;在相關(guān)平面上合理配置傳感器與預(yù)應(yīng)力管樁激振點(diǎn)，連接樁中心產(chǎn)生90°夾角，激振點(diǎn)和傳感器需在樁壁厚1/3位置設(shè)定。

（5）合理選擇激振方式，徹底提高低應(yīng)變法的應(yīng)用水平。其中小能量激振有效應(yīng)用時(shí)保證了檢測(cè)分辨率。

（6）有關(guān)人員應(yīng)用低應(yīng)變法借助科學(xué)手段保證被檢測(cè)樁基實(shí)行規(guī)定次數(shù)的測(cè)試作業(yè)，最大程度避免測(cè)試誤差，保證測(cè)試結(jié)果的真實(shí)性。另外，為了提高低應(yīng)變法的應(yīng)用效率，有關(guān)人員有反復(fù)使用激振、增強(qiáng)信號(hào)等方法提高檢測(cè)水平[3]。

4低應(yīng)變法的注意問(wèn)題

4.1 判斷應(yīng)變曲線樁底信號(hào)

被測(cè)基樁進(jìn)入持力層的情況直接決定了嵌巖樁的樁身質(zhì)量。基于客觀角度分析，持力層基巖的強(qiáng)度超過(guò)了樁身強(qiáng)度，若持力層無(wú)任何損壞，樁底清潔無(wú)雜質(zhì)，則應(yīng)變樁底形成負(fù)向反射信號(hào)。由于嵌巖樁樁底存在缺陷，樁底形成了匹配反射信號(hào)的異常反射。根據(jù)有關(guān)資料可知，以下內(nèi)容決定了嵌巖樁的樁底不足：嵌巖樁樁底無(wú)法與巖棉匹配，持力層不能滿足設(shè)計(jì)要求。若嵌巖樁發(fā)生缺陷則通過(guò)樁身向界面?zhèn)鬏攽?yīng)力波。

4.2 灰?guī)r地區(qū)的溶洞問(wèn)題

解析灰?guī)r區(qū)域地下溶洞的發(fā)育特點(diǎn)：其突出了隱蔽性，若超前鉆無(wú)法充分體現(xiàn)地下溶洞的詳細(xì)情況，則加大了危險(xiǎn)性。所以，巖區(qū)區(qū)域有必要綜合判斷多個(gè)因素從而得到低應(yīng)變法檢測(cè)曲線，在巖洞之上懸于基樁，此時(shí)難以全面彰顯樁端承載力的作用，威脅了基樁的穩(wěn)定性，這就需要有關(guān)人員關(guān)注樁底周?chē)漠惓７瓷?，通過(guò)鉆芯法進(jìn)行證實(shí)。

5結(jié)束語(yǔ)

在既有建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)中低應(yīng)變法具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。科學(xué)應(yīng)用低應(yīng)變基樁反射波法，可獲取代表性的基樁動(dòng)測(cè)曲線，對(duì)建筑地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性客觀評(píng)估。在具體操作中，通過(guò)對(duì)地基基礎(chǔ)檢測(cè)不斷強(qiáng)化，延長(zhǎng)了既有建筑的使用時(shí)間，結(jié)合檢測(cè)結(jié)果采取行之有效的加固手段，保證建筑的可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1] 孔存書(shū).對(duì)基樁低應(yīng)變法檢測(cè)過(guò)程中缺陷的分析研究[J].內(nèi)江科技，2018，39（10）：72-73.

[2] 沈洪.淺議地基土層對(duì)基樁低應(yīng)變反射波法檢測(cè)的影響[J].環(huán)球市場(chǎng)，2018（36）：350-351.

[3] 許潔.鉆孔灌注樁接樁部位質(zhì)量對(duì)基樁靜載試驗(yàn)承載性能的影響[J].天津建設(shè)科技，2019（6）：55-58.