房屋建筑樁基工程施工質(zhì)量檢測技術的探析

于洋 王帥 付穎 趙航

青島地質(zhì)工程勘察院（青島地質(zhì)勘查開發(fā)局） 山東 青島 266000

當下人們的生活水平隨著社會經(jīng)濟和科學技術的發(fā)展已經(jīng)有了長足的進步，對居住條件尤其是城市住房提出了更高的要求，尤其是在高層建筑逐漸普及的當下更加關注房屋的安全質(zhì)量。樁基工程作為高層建筑不可或缺的重要環(huán)節(jié)，在施工過程中有助于施工和建筑物的支撐，在完工后直接關系到整個房屋建筑的安全穩(wěn)定。一旦樁基工程沒有達到標準或者施工質(zhì)量出現(xiàn)問題將直接影響整個工程的施工進度，嚴重的還會威脅施工人員和建筑的安全。但不可忽視的是現(xiàn)如今的樁基工程中，很多只關注施工技術的更新，并沒有關注施工后的質(zhì)量檢測，還存在質(zhì)量檢測技術落后無法發(fā)現(xiàn)相應質(zhì)量問題的情況，這些都不利于房屋建筑的健康發(fā)展。因此，注重研究更新樁基工程質(zhì)量檢測技術有助于及時發(fā)現(xiàn)并解決施工中存在的問題，也有助于減少返工造成的成本增加和資源浪費，也在一定程度上推動了樁基工程施工質(zhì)量的提高和整個房屋建筑行業(yè)的發(fā)展。

1 房屋建筑樁基的基本作用

對于房屋建筑而言，樁基工程在其中發(fā)揮著重要作用，主要目的在于為了防止建筑物的傾斜和沉降。正式檢測之前，為了做到有效的檢查，必須經(jīng)過全面的調(diào)查，了解建筑周圍的環(huán)境，并根據(jù)這些信息來決定使用哪種檢查方法。在此其中特別是將重點關注建筑的抗壓能力和穩(wěn)定性。為了確保建筑的安全運行，必須嚴格監(jiān)測樁的負載狀態(tài)[1]。通過靜載法和高應變動檢測法，以此便可以提供準確的檢測結果。此外，負載的變化也會直接影響到結構的安全性。例如，建筑單位在建造大型工業(yè)廠房等大型荷載量工程時，需要對樁基工程給予有效關注，否則一旦荷載量過高，將會使得建筑物的基地出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。樁基工程的施工原理是使建筑物的沉降速度變緩，其中所使用的方式是降低基礎振動，從而對建筑工程的基本結構產(chǎn)生影響。

2 房屋建筑樁基工程施工質(zhì)量現(xiàn)狀

樁基工程在房屋建筑中主要以隱蔽工程的形式起作用，在荷載建筑的同時也是整個建筑的結構基礎，必須有著良好的建造質(zhì)量。一般而言樁基工程的建設包括設計、施工和質(zhì)量檢測等多個環(huán)節(jié)，某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響整個樁基工程的實際質(zhì)量。但是在現(xiàn)如今的樁基工程建造中依舊存在較多的問題。首先設計階段，部分建筑工程在進行樁基設計時往往趨于保守，參考以往的數(shù)據(jù)估算樁基的數(shù)量和長度，沒有考慮不同材料下單個樁基的準確承載能力，也沒有將不同的施工方式和施工設備考慮在內(nèi)，最終導致樁基工程建設時浪費了較多的資源，增加了較多額外成本。其次，在施工階段，因為建筑施工隊伍的水平存在差異，很多樁基施工隊伍主要是由文化程度有限的民工組成，難以保證施工過程完全遵循設計的要求和規(guī)范，此外對機械化水平的不同也會導致施工質(zhì)量出現(xiàn)問題[2]。最后，在質(zhì)量檢測階段，有時候選用的質(zhì)量檢測技術相對落后或者不合適導致很多問題無法檢測出來，此外還有部分建筑施工單位不注重質(zhì)量檢測，缺乏施工過程中的及時檢測，或者檢測流于表面，都有可能將小的施工問題轉換成為影響整個建筑安全的大問題。因此在保證質(zhì)量檢測管理落實到同時，要注重檢測技術的研究與更新。

3 現(xiàn)階段房屋建筑工程樁基施工存在問題

3.1 鋼筋混凝土預制樁質(zhì)量問題處理

由于多種原因，如施工技術、土壤改良和制樁質(zhì)量，導致樁基礎的鉆孔過程中存在多種問題。有必要仔細分析這些原因，并采取適當?shù)拇胧﹣斫鉀Q。第一，由于經(jīng)常遭遇撞擊，樁頂部位的局部應力會非常高，如果樁頂?shù)匿摻畈贾貌划敚蜁е聵俄敳课坏钠茐腫3]。主筋過長也會導致振蕩和側向偏移。為確?；炷恋馁|(zhì)量，施工人員應當仔細搗實樁頂，并且確保主筋的長短合理，如果發(fā)現(xiàn)樁角處有凹凸不平的狀態(tài)，則應當先進行修整，然后才能繼續(xù)進行搗實。第二，如果樁帽和頂部都沒有達到規(guī)定的標準，就可能導致樁基受到偏心錘的作用，從而使得樁體受到破壞。為了確保質(zhì)量，工程師必須確保樁的軸線和底部的表面完全垂直。在開始鉆孔之前，必須確認鉆孔的位置已經(jīng)準確無誤，并且不能有任何偏差。一旦出錯，應立即采取補救措施。

3.2 鉆孔灌注樁質(zhì)量問題

由于水下混凝土的埋設比較隱秘，一旦發(fā)生孔壁坍塌、孔底隔層、斜孔和流沙等多種工程缺陷，就會影響施工的順利實施。因此，施工技術人員應當認真執(zhí)行相關的施工操作標準，積極尋求專業(yè)的指導，同時，還應當建立詳盡的隱蔽工程管理檔案，以確保工程的高效實施和良好的質(zhì)量。當孔壁發(fā)生崩潰，它的表現(xiàn)形式可能有多種，但最常見的可能性就是由于下落的沖擊力而導致的。此外，當掏渣筒和護筒相互接觸，而沒有采取有效的措施來保持建筑之間的牢固性，也可能導致孔內(nèi)的泥漿液體位置下移，從而引發(fā)崩潰[4]。為了確保安全，相關工作人員必須首先將混合料填充到孔壁中，然后使用沖孔機進行低垂密擊，以增強孔壁的穩(wěn)定性。接下來，他們還必須根據(jù)實際情況，精確控制液體的流動速率和泥漿的濃稠程度，并且不斷地改善和完善這一過程。

4 房屋建筑樁基工程施工質(zhì)量檢測技術

4.1 靜載試驗檢測技術的應用

為了確保房屋建筑的質(zhì)量，需要進行一系列的檢查。其中，一項重點就是進行單個樁的垂直荷載測量。為了完成這項任務，要使用一些常見的儀器，如反荷傳感器和千斤頂。當在測量樁的位置時，所使用的一種叫做垂直靜力學的方法來評估樁的強度。這種方法通常使用配重器和反力裝置來協(xié)調(diào)荷載。進而會把一個千斤頂安裝在樁的樁頂，并把它與四根支撐樁相互連通。最后，還能夠將把樁的樁身固定到支撐樁的位置[5]。采取分層荷載的方式來控制樁的荷載，一般來說，第一步應該先做好荷載的預估，接著按照一定的標準分層，并且保證每一層的荷載都被穩(wěn)定地控制2h。一旦發(fā)生荷載損失，應立即停止荷載的控制，并且根據(jù)檢測的結果，確定樁的極限承載力的平均值，并且精確地估算出最大的偏移量。

4.2 樁基的承載力檢測技術

為了確保樁基工程能穩(wěn)定支撐整個建筑的施工和使用，需要明確測試樁基的實際承載力和最大承載力。一般而言樁基的具體承載力和加荷速率有比較密切的關系，科學家在進行動荷實驗與靜荷實驗之后，比較兩種實驗的結果與實際的荷速率可以發(fā)現(xiàn)，如果荷載速率以最低值運行的時候，所觀察到的實驗結果是最接近實際的荷速率的，并由此能計算出樁基的實際承載力，因此在進行樁基承載力檢測的時候往往需要運用到靜荷實驗。在進行靜荷實驗的過程中，相關的測試人員需要挑選檢測樁基，并在其頂施加壓力，增加樁基的荷載，部分施工單位采用的是若干樁基上架設千斤頂搭配主次梁的方式進行持續(xù)的加荷實驗。在加荷載的同時記錄相關數(shù)據(jù)，包括樁基的沉降情況、地基受力情況以及樁基的承載情況等，然后通過對數(shù)據(jù)的分析來判斷樁基的承載力，并輔助樁基工程和之后房屋建筑的施工。但不可忽視的是靜荷實驗相對而言比較復雜，需要準備的設備較多，過程繁瑣，且檢測速度比較慢且成本相對較高，已經(jīng)有不少施工單位放棄了這一檢測技術。

4.3 聲波無損檢測技術

通過使用聲波的無損檢測，能夠更加準確地了解混凝土的狀態(tài)。這種方法建立在傳統(tǒng)的聲學檢測方法的基礎上，旨在確保樁的穩(wěn)固。樁基工程在具體的施工過程中，難免會因為材料、灌注樁鑄造、運輸安裝等一系列操作導致樁基存在缺陷不完整，因此需要在進行檢測時關注樁基的完整性?，F(xiàn)如今進行樁基完整性檢測主要使用的聲波無損檢測技術，通過觀測聲波在混凝土結構中引力波傳播方式的改變來判斷樁基的完整性。一般而言，在檢測的時候會在樁基附近采用低能量機制使應測樁基以及附近的巖土都產(chǎn)生較為細微的震動，利用聲波檢測儀監(jiān)測聲波的傳播方向，測量具體的速度和加速度，然后將測量的結果和理想模型進行對照，進而找出樁基的缺陷，并能輔助計算整個樁基結構的實際承載力。在結果的觀測中，同一樁基工程的聲波傳播方向和傳播速度會呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律，根據(jù)這一規(guī)律能構建一個完整的樁基工程數(shù)字框架，但是一旦樁基中存在缺陷，比如存在裂縫，附近的聲波有時候會繞過樁基缺陷使得在傳播路徑上會有較為明顯的改變，同時傳播的速度相對而言也會變慢，聲波的能量也會出現(xiàn)衰減的趨勢，傳播的時間也會加長。因此在通過聲波檢測記錄構建的樁基可視化數(shù)據(jù)模型上，會出現(xiàn)相對明顯的聲波異常部位，再分析具體的數(shù)值等就能明確樁基缺陷的位置和原因，進而輔助樁基的修復工作。但是值得注意的是，很多施工單位在使用這一技術的時候還需要借助聲測管，因此在樁基工程設計施工的時候就需要進行聲測管的預埋工作，一般來說，灌注樁直徑不同所預埋的聲測管數(shù)量也不一樣，如果是三根聲測管則盡量成三角形分布。除此之外，還能夠通過觀察應力波的特征，如果它保持穩(wěn)定，就可能意味著樁的狀態(tài)相當好。當樁基存在缺陷的情況下，由于其受到的外界影響，其內(nèi)部的應力波可能會受到影響，表現(xiàn)為散射、反彈或者穿越。然而，采取無損檢測的方法，可以有效避免這些問題，并且可以有效地保護樁基，這種方法已經(jīng)被普遍地運用于當前的橋梁建設項目。

4.4 高、低應變檢測技術

高應變檢測技術一般會采用一定質(zhì)量的重錘或者鑄鋼，從待測樁基頂部的一定高度自由落下，對樁基頂部進行一定力的撞擊，并通過相關儀器記錄樁基頂部的變化以及樁基和土體之間的位移變化，進而分析樁基的實際承受能力。但這一檢測技術存在偶然性較大和數(shù)據(jù)不精準等問題。低應變檢測技術和聲波檢測技術所采用的原理相同，但在具體實施中往往是將聲波檢測裝置放在樁基頂部，然后借住小錘等工具，以一定的頻率和力道敲擊樁基頂部，聲波接受裝置可以檢測樁基內(nèi)部的引力波信號并進行記錄，最后匯集多次測量的結果并分析，進而判斷樁基的整體質(zhì)量，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)變異則可能存在樁基受損等問題，需要再次檢測以及檢修等[6]。相比較于聲波檢測技術，低應變檢測的操作方式較為簡單，檢測速度更快，也更加節(jié)約成本，但是也存在較大的局限性，一旦樁基的長度過程或者樁基的直徑過大，低應變檢測的準確程度會明顯降低，對于整個樁基工程的施工質(zhì)量檢測所起的作用有限。

4.5 成孔質(zhì)量的檢測技術

在當今房地產(chǎn)項目中，鉆井技術已經(jīng)被證明是保證混凝土澆筑質(zhì)量的關鍵。若鉆井尺寸不符合規(guī)范，將不利于項目進度和效果。為了確保項目順利完成，進而需要確保鉆井技術達到規(guī)范標準。當孔徑太小時，它將無法提供足夠的支撐，從而使得樁基受到較低的抗壓能力；反之，當孔徑太大時，它將產(chǎn)生更多的抗拉能量，從而使得樁基受到更高的抗壓能力[7]。此外，當樁基發(fā)生偏移時，它還將受到更多的壓縮。樁基工程在施工時為了保證灌注樁的順利安裝，需要保證成孔的質(zhì)量。除了檢測成孔的深淺與平滑程度之外，更主要的是檢測成孔的孔徑是否在誤差允許的范圍內(nèi)，一旦孔徑出現(xiàn)較大偏差將對灌注樁的安裝產(chǎn)生較大的不利影響，如果孔徑過小就會導致灌注樁的安裝出現(xiàn)問題，也會加大成孔的側面摩擦力進而影響灌注樁的正常使用，如果孔徑過大也會導致灌注樁底部尖端所承載的力變大甚至超過承載極限，進而威脅整個工程的安全。如果成孔的垂直偏差過大則會導致整個灌注樁的豎直承載力發(fā)生較大的變化，既不能完全發(fā)揮灌注樁的承載能力，也會破壞整個樁基工程的結構體系。如果在成孔底部殘留了建筑垃圾，或者有積水石子泥土等，會直接影響灌注樁的安裝長度，也會造成承載力不均勻的問題。因此在進行施工質(zhì)量檢測時，需要依據(jù)成孔打造和灌注樁安裝的相關特點，選擇精密度較高的測量儀器，采用恰當?shù)姆椒ㄟM行檢測，對存在質(zhì)量問題的成孔堅決要求進行返工二次建設。

5 結束語

綜上，樁基檢測技術在提高土木結構安全、穩(wěn)固、耐久等方面發(fā)揮著至關重要的作用，它的運用可以為提高土木結構的安全、穩(wěn)固、耐久等方面提供可靠的依據(jù)，從而為提高土木結構的安全、穩(wěn)固、耐久等方面提供可靠的支撐。通過采用鉆孔灌注樁技術，可以大大改善當前的房屋建設項目，從而克服當前的挑戰(zhàn)，并且大大減少項目的風險和潛在危害。此外，鉆孔灌注樁的應用還可以確保項目的施工質(zhì)量，從而極大地改善項目的安全性。