樁基檢測(cè)現(xiàn)狀及改善措施

劉宏杰

【摘要】結(jié)合樁基工程基礎(chǔ)，針對(duì)樁基的變截面和淺截面缺陷，分析了缺陷信號(hào)的干擾以及樁基低壓反射檢測(cè)過程中的局限性。從工程力學(xué)，振動(dòng)，樁基施工技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等現(xiàn)代建筑工程的一般角度，探討了建筑樁基檢測(cè)的組成并提出了樁基檢測(cè)的改進(jìn)措施，可以為發(fā)現(xiàn)樁基提供支持和參考。

【關(guān)鍵詞】樁基檢測(cè);存在問題;改善措施

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.035

樁基檢查是建筑工程檢查的重要內(nèi)容，主要有兩個(gè)問題：一是樁基檢查技術(shù)不規(guī)范，主要體現(xiàn)在檢查人員的主觀因素和設(shè)備的客觀因素上檢查; 二是樁基檢查標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜。不規(guī)則這些問題導(dǎo)致現(xiàn)代土木工程基礎(chǔ)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)結(jié)果與當(dāng)前結(jié)果之間存在很大偏差。因此，研究樁基檢查的現(xiàn)狀和改進(jìn)措施尤為重要。

1、樁基質(zhì)量影響因素

1.1地質(zhì)條件

地質(zhì)條件是建立樁基的重要數(shù)據(jù)。地質(zhì)研究的內(nèi)容主要包括土壤層，地下水的性質(zhì)，巖層的巖性，巖溶腔和基底層等。不同的土層特性對(duì)樁基檢測(cè)曲線有不同的影響。例如，當(dāng)嵌入的預(yù)置管樁遇到卵石層時(shí)，樁基的頂部承受更大的壓力，很難降低樁體。如果樁頂長時(shí)間處于高壓狀態(tài)，會(huì)導(dǎo)致樁身壓力破裂，甚至直接破裂。當(dāng)樁基工程施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)巖溶洞時(shí)，土壤結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，容易坍塌。如果不及時(shí)清理，將嚴(yán)重影響樁基工程的質(zhì)量。樁底的基礎(chǔ)層是樁底的支撐層，如果基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，則樁的承載力很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。在鉆孔柱和CFG柱的施工過程中，施工現(xiàn)場(chǎng)的土壤結(jié)構(gòu)相對(duì)自由，強(qiáng)度低或受到地下水的影響，這很容易導(dǎo)致鉆孔柱的直徑減小和分離，從而影響在樁基施工質(zhì)量上。因此，施工人員應(yīng)時(shí)刻注意樁基施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件，嚴(yán)格按照樁基工程設(shè)計(jì)方案，結(jié)合地質(zhì)調(diào)查報(bào)告進(jìn)行作業(yè)。

1.2施工工藝

施工過程是影響樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量的重要因素，在澆筑混凝土?xí)r，必須同時(shí)澆筑整個(gè)樁，以免二次施工。在混凝土澆筑過程中，泵送速度必須控制在合理范圍內(nèi)。如果速度太快或太慢，都會(huì)影響批次的質(zhì)量。CFG桿施工使用長螺旋井將其倒入樁中。在施工過程中，電動(dòng)機(jī)會(huì)引導(dǎo)鉆桿旋轉(zhuǎn)，從而使螺旋鋸片旋轉(zhuǎn)以切開地面。在校準(zhǔn)位置完成旋轉(zhuǎn)后，應(yīng)及時(shí)將混凝土倒入孔中，以避免二次施工。泥壁防護(hù)主要適用于粘性地基，粉砂，沙，礫石等土壤基礎(chǔ)，以有效控制井筒壁土體的塌陷。埋管樁適用于土壤基礎(chǔ)，例如粘性土壤，淤泥土壤，淤泥土壤和人工填充。

2、樁基檢測(cè)存在問題

2.1樁基變截面

在檢查樁基的過程中，可變橫截面是檢查的重要部分?？s小或加寬樁的一部分將減小或增加波浪阻力。此時(shí)，檢測(cè)信號(hào)不能指示樁基礎(chǔ)的缺陷。

一旦在樁基礎(chǔ)檢查過程中出現(xiàn)了可變的橫截面，檢查人員就可以根據(jù)波浪阻力判斷樁部分的增加或減少。但是，在檢測(cè)過程中，根據(jù)樁底部的反射信號(hào)，樁體的可變截面容易錯(cuò)位。如果上面的第一個(gè)凸形可變截面信號(hào)被認(rèn)為是在樁基底部反射的信號(hào)，則由于樁體的可變截面位于樁的底部，則將導(dǎo)致 樁的底部形成與樁檢測(cè)到的入射波同相的信號(hào)，從而影響檢測(cè)結(jié)果。

2.2淺層缺陷

樁身的淺層缺陷類似于樁基檢查中反映的低壓波試驗(yàn)的盲區(qū)。檢測(cè)的困難在于確定樁體淺缺陷的位置。當(dāng)樁基礎(chǔ)的頂部振動(dòng)時(shí)，可以將其視為振動(dòng)點(diǎn)的來源，并且反射波的覆蓋范圍開始形成半球形波形。在樁基的一定深度下進(jìn)行時(shí)，會(huì)形成平面波形，滿足平面截面的假設(shè)。

3、樁基檢測(cè)工作改善措施

3.1樁基變截面處理

（1）小波分析法

針對(duì)高頻信號(hào)處理在批次基料可變橫切檢測(cè)中的局限性以及批次直徑減小，分離，折射等問題，結(jié)合檢測(cè)實(shí)例，采用波動(dòng)分析法進(jìn)行改進(jìn)。

紋波分析方法用于輸出在t = 0.4 ms之前波動(dòng)的高頻信號(hào)，重構(gòu)和消除七階高頻信號(hào)，并分析測(cè)量的信號(hào)曲線輸出，以及確認(rèn)樁為4.0 m和6.5 m直徑減小和分離存在缺陷。

（2）鉆芯法

通過樣品的單軸壓縮力實(shí)驗(yàn)，可以準(zhǔn)確測(cè)試樁身混凝土缺陷部位的強(qiáng)度，以判斷是否滿足設(shè)計(jì)要求。用鉆索在樁體上鉆孔，并在固定層上鉆至不小于樁直徑3倍的深度，以露出樁底底部固定層中的軟土層或縫隙。在樁基檢查工作中應(yīng)合理采用必要的鉆孔方法，以確保樁基檢查的質(zhì)量。

3.2淺層缺陷處理

（1）聲波透射法

聲波傳輸方法檢測(cè)樁體的淺層缺陷，這需要預(yù)先嵌入的聲波測(cè)量管。聲學(xué)測(cè)量管的上端高度必須大于樁基的頂部，否則信號(hào)將略微失真。

（2）鉆芯法

低應(yīng)力反射波法與基礎(chǔ)鉆探法相結(jié)合可以有效地檢測(cè)淺批缺陷。如果樁存在諸如分離或夾雜泥等缺陷，則可以通過基本的鉆孔方法獲得大量的樁采樣，并且可以直接判斷淺樁缺陷。結(jié)合工程實(shí)例，將主要鉆孔方法應(yīng)用于可能存在淺缺陷的樁。

給定項(xiàng)目的樁基設(shè)計(jì)為6.0 m長，直徑800 mm，C30混凝土的強(qiáng)度。下圖顯示了樁基的低應(yīng)變檢測(cè)波的形狀?？梢钥闯觯瑯痘€的低頻正弦波形振蕩，并且樁底的波長信號(hào)反射清晰。預(yù)先確定樁的主體具有淺缺陷，并且特定的粘土，分裂或減小直徑無法確定。

通過對(duì)樁基的低應(yīng)變波檢測(cè)波形分析，重構(gòu)并分析了不同樁位置的高頻信號(hào)曲線。在t = 0.46 ms處，測(cè)量曲線的缺陷信號(hào)更明顯。退出該信號(hào)并重建7階高頻信號(hào)曲線。與先前的6階曲率信號(hào)相比，7階高信號(hào)在衰減缺陷的輸出處具有可見信號(hào)，從而確認(rèn)了7階高頻信號(hào)是檢測(cè)樁基礎(chǔ)缺陷的淺信號(hào)。

結(jié)語：

樁基基礎(chǔ)建設(shè)是建設(shè)項(xiàng)目中最重要的建筑環(huán)節(jié)。檢查的質(zhì)量將影響整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量。因此，研究樁基檢查的現(xiàn)狀和改進(jìn)措施具有重要意義。從批量檢測(cè)的現(xiàn)狀和批量檢測(cè)的補(bǔ)救措施中簡要分析了該問題，為提高批量檢測(cè)水平提供支持和參考。結(jié)合樁基工程實(shí)例，針對(duì)橫，淺樁基礎(chǔ)缺陷，分析現(xiàn)代建筑中低樁基礎(chǔ)反射過程中缺陷信號(hào)的干擾及局限性例如工程力學(xué)，振動(dòng)，樁基礎(chǔ)施工技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等。從總體項(xiàng)目的角度，討論樁基礎(chǔ)試驗(yàn)的組成，提出樁基礎(chǔ)試驗(yàn)的改進(jìn)措施，并為基礎(chǔ)試驗(yàn)提供支持和參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]張博.樁基檢測(cè)現(xiàn)狀及改善措施[J].中國市政工程，2020（02）：121-123+138.

[2]葛建鈺.試析樁基檢測(cè)工作中的現(xiàn)狀及改善措施[J].綠色環(huán)保建材，2019（04）：196+199.

[3]李國慶，靳亞青.試析樁基檢測(cè)工作中的現(xiàn)狀及改善措施[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（30）：64-65.

[4]蔡釗.試析樁基檢測(cè)工作中的現(xiàn)狀及改善措施[J].民營科技，2017（06）：156.

[5]劉靜.試析樁基檢測(cè)工作中的現(xiàn)狀及改善措施[J].科技展望，2015，25（12）：33.