1、樁基檢測的重要性

　　樁基工程質(zhì)量對建筑物的使用功能與結(jié)構(gòu)安全有著非常重要的影響，是高層建筑的根基。樁基檢測技術(shù)能夠有效的檢測樁基工程的可靠性，在我國建筑行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。通過樁基檢測能夠清楚的了解到樁基礎(chǔ)的承載能力與基樁樁身完整性，從而能夠?qū)痘馁|(zhì)量安全進行有效評估。在工程建設(shè)施工的過程中，必須對樁基進行科學(xué)合理的檢測，并且需要運用新型的檢測技術(shù)、檢測設(shè)備優(yōu)勢互補，這樣，才能夠有效地檢測建筑物的安全性能。

　　2、建筑樁基工程質(zhì)量檢測的內(nèi)容

　　為了有效控制并掌握建筑樁基的質(zhì)量，建筑工程樁基質(zhì)量檢測涵蓋施工過程中檢測和成樁后的質(zhì)量檢測，主要包括了三個部分內(nèi)容，即建筑基樁的成孔質(zhì)量檢測、建筑基樁完整性檢測、建筑基樁承載力檢測。

　　2.1建筑基樁成孔質(zhì)量檢測

　　在建筑樁基工程之中，基樁成孔的質(zhì)量決定了基樁成樁質(zhì)量，因此在建筑工程質(zhì)量檢測的過程中，應(yīng)當(dāng)對建筑基樁成孔的質(zhì)量進行全面檢測，包括孔深、孔徑、垂直度、沉渣厚度等，從而保證基樁質(zhì)量符合基礎(chǔ)工程需要。常用的檢測手段有機械式孔徑檢測系統(tǒng)和超聲波成孔(槽)檢測系統(tǒng)。

　　2.2建筑基樁完整性檢測

　　建筑樁基完整性檢測，是指對建筑樁基中的基樁樁身質(zhì)量進行全面并且詳細的測試，從而對建筑基樁的樁身質(zhì)量進行了解和分析?；鶚锻暾詸z測常用的檢測手段有低應(yīng)變法、聲波透射法、熱異常成像法、鉆孔取芯法、旁孔透射波法等。一般情況下，會采用低應(yīng)變動力測試法進行建筑基樁完整性檢測，這種方法應(yīng)用成本低，并且能夠簡便的獲得抽檢樁質(zhì)量數(shù)據(jù)和結(jié)果，能快速全面獲得整體基樁質(zhì)量情況，特別適合作為普查手段大致了解整個基礎(chǔ)下樁身質(zhì)量，為直接檢測或驗證檢測提供參考篩選數(shù)據(jù)等，因此被廣泛的應(yīng)用在建筑基樁完整性檢測之中。

　　2.3建筑基樁承載力檢測

　　當(dāng)前在我國建筑樁基工程檢測中，大部分規(guī)范明確要求用靜載荷試驗法對建筑基樁進行承載能力測試。建筑基樁承載力是樁基礎(chǔ)的核心功能，靜載荷試驗法是對建筑基樁承載力檢測的最直接可靠方法，是對樁基礎(chǔ)進行評定和驗收的重要指標，為建筑主體結(jié)構(gòu)提供足夠的穩(wěn)定性和反力支撐作用，從而避免建筑工程長期使用發(fā)生傾倒和塌陷。根據(jù)設(shè)計使用要求基樁靜載荷試驗分為單樁豎向抗壓靜載試驗、單樁豎向抗拔靜載試驗、單樁水平向靜載試驗，單樁豎向靜載試驗有自平衡(自反力)靜載試驗手段及靜載(外荷載)試驗手段。

　　3、建筑基樁質(zhì)量檢測方法

　　3.1低應(yīng)變反射波法

　　低應(yīng)變反射波法是當(dāng)前較為主流的建筑樁基工程質(zhì)量檢測方法之一，其成本低廉，并且操作便利，非常容易被檢測人員牢牢掌握，在經(jīng)歷了長時間的使用之后，低應(yīng)變反射波法被證明是一種非常成熟并且具有實行價值的樁基質(zhì)量檢測技術(shù)。具體而言，低應(yīng)變反射波波法原理是以波動方程作為數(shù)據(jù)計算依據(jù)，將基樁轉(zhuǎn)化成為縱向震動模型和彈性直桿，通過對樁身震動曲線數(shù)據(jù)進行計算和分析，當(dāng)在樁基頂部進行擊振時，會將激振的力量傳輸?shù)綐锻馏w系之中，產(chǎn)生一定的縱向應(yīng)力波，根據(jù)樁基內(nèi)部成分和結(jié)構(gòu)的不同，應(yīng)力波會發(fā)生一定程度上的變化，在基樁頂部安裝有應(yīng)力波感應(yīng)設(shè)備，當(dāng)應(yīng)力波傳輸?shù)礁袘?yīng)設(shè)備時，它能夠?qū)?yīng)力波進行收集傳輸?shù)讲杉瘍x，通過采集到的應(yīng)力波曲線特征情況做出分析判斷，從而得出基樁完整性的結(jié)果報告。

　　3.2跨孔超聲波透射法

　　此方法是將物理波即超聲波在混凝土介質(zhì)中傳播特性技術(shù)應(yīng)用到了基樁檢測之中，該方法通過在基樁成樁前樁孔埋設(shè)檢測管道隨鋼筋籠一起澆筑在混凝土樁身中，待樁身混凝土凝固到一定強度后檢測。在檢測過程中，將聲波的發(fā)射探頭與接收探頭分別放入幾根管道中，充當(dāng)檢測的通道，接收器與發(fā)射器平行同步運動，每隔0.10m采集一次信號，當(dāng)通過混凝土材料有孔洞或不均勻情況的地方會呈現(xiàn)不同的透射波參數(shù)，將聲時、聲幅數(shù)據(jù)分析計算，測定樁身缺陷位置，評價樁身完整性。

　　3.3熱異常成像法

　　基樁樁身質(zhì)量的熱異常成像法是近年來由國外傳來的一種新型測試樁身混凝土質(zhì)量的方法，該方法是灌樁前在樁身埋設(shè)溫度感應(yīng)電子元件澆筑于樁身混凝土中后期結(jié)合混凝土凝固水化熱原理電子元件測試出樁身不同位置不同時間段的溫度分布情況通過統(tǒng)計匯總、分析成圖，根據(jù)階段測試數(shù)據(jù)繪制的樁身溫度熱像曲線圖可以直觀對比判斷樁身每個部位的混凝土凝固質(zhì)量或缺陷情況。

　　3.4鉆孔取芯法

　　鉆芯法就是鉆孔取芯法它通過機械鉆機鉆取樁身混凝土芯樣進行觀察、測試的方法，該方法能夠?qū)渡淼馁|(zhì)量進行定性直觀的分析，可以檢測樁身的混凝土、樁底持力層的情況、基巖的完整性強度、混凝土級配攪拌的情況、混凝土的膠結(jié)以及離析、混凝土的強度，檢測的結(jié)果準確率極高。對于人工挖孔、鉆孔灌注樁來說，它的直徑比較大，在對它的樁身的質(zhì)量進行低應(yīng)變測試之后，如果在質(zhì)量上有問題，那么需要進一步的確認，這時能夠用鉆芯法來對樁身的質(zhì)量進行檢測。將低應(yīng)變法、超聲波透射法與鉆芯法相結(jié)合，能在重要的工程及大直徑灌注樁中合理應(yīng)用。

　　3.5旁孔透射波法

　　對于既有建筑物下的基樁，由于其完整性不可能在樁頂進行動測，對可能存在缺陷的基樁或者基樁長度，用常規(guī)動測法不便進行檢測。旁孔透射波法應(yīng)運而生，該方法是在樁頂立柱或承臺激震后，應(yīng)力波以4000m/s 左右的波速向樁身傳播，并向樁側(cè)地層所透射，人們利用測試儀器下放探頭在樁側(cè)的土體探測孔內(nèi)接收到樁身傳播的彈性波特征信號，結(jié)合不同深度接收到的測試信號曲線分析判定從而判別樁身的完整性及樁長。

　　3.6射線法

　　此方法運用放射性同位素來進行樁基檢測，通過其在樁基中吸收、衰減以及散射等情況進行觀察。射線在穿透樁基的過程中，能夠通過接受射線的強度來判斷樁基中的混凝土是否有空洞或不均勻的狀況。該方法檢測成本高昂，并對設(shè)備要求極高，且操作過程十分不便，所以還沒有得到廣泛應(yīng)用。

　　3.7自平衡靜載(自反力)試驗法

　　單樁豎向抗壓靜載試驗自平衡法是接近于豎向抗壓樁的實際工作條件的一種新試驗方法，可確定單樁豎向抗壓極限承載力和樁周土層的極限側(cè)摩阻力、樁端土極限端阻力，可檢測單樁豎向抗壓承載力特征值。該法是把一種特制的加載裝置-荷載箱，和鋼筋籠焊接在一起埋入樁內(nèi)，將荷載箱的高壓油管引到地面，然后澆注成樁。由高壓油泵在地面向荷載箱充油加載，荷載箱將力傳遞到樁身，其上部樁身的摩擦力與下部樁的摩擦力及端阻力相平衡-自平衡來維持加載。在試驗加載過程中，根據(jù)規(guī)范要求，記錄逐級荷載及相應(yīng)的樁身向上和向下的位移，得到荷載與位移關(guān)系曲線，根據(jù)規(guī)范評價基樁的極限承載力、端阻力和側(cè)阻力等參數(shù)。

　　3.8靜載(外荷載)試驗法

　　該檢測法主要通過在基樁頂部安裝荷載，在樁頂施加向上拔力、向下壓力以及橫向推力，通過相關(guān)加荷控載設(shè)備及數(shù)據(jù)接收設(shè)備，觀察基樁的沉降狀況，并且通過樁頂?shù)膲毫鞲衅鱽頇z測基樁的抗拉抗壓荷載狀況。該檢測法是一種檢測量直接、精準的基樁承載力檢測法，并已得到了廣泛的普及?，F(xiàn)階段的靜載荷試驗法包括地錨法、地錨堆載聯(lián)合法、錨樁法以及堆載平臺法等。

　　4、寶雞某工程樁基概述

　　擬建場地位于XX宏文路北側(cè)，現(xiàn)XX小學(xué)校園內(nèi)。場地北側(cè)15.4m為圍墻(其中距離9.0m為食堂)，場地南側(cè)12.1m為六層住宅樓，場地西北4.3m為現(xiàn)辦公樓，西南緊鄰現(xiàn)教學(xué)樓，東側(cè)8.7m為圍墻(其中距離2.5m為廁所)?？辈炱陂g，各勘探孔內(nèi)均測得地下水水位，地下水位于現(xiàn)自然地坪下6.70～7.00m深處，相應(yīng)標高93.27～93.55m，屬枯水期水位。本工程采用載體樁樁基方案，

　　±0.0高程575.750m，有效樁頂標高-2.45m，有效樁長3.00m，樁端為5層卵石，樁徑0.43mm，樁身混凝土強度等級C30，總樁數(shù)94根。

　　5、樁基檢測手段優(yōu)化

　　5.1單樁豎向抗壓靜載試驗

　　單樁豎向抗壓靜載荷試驗采用配重堆載反力承臺慢速維持荷載法，即逐級等量加載，每級荷載達到相對穩(wěn)定后加下一級荷載，直到預(yù)估單樁豎向極限承載力值2400kN為止。

　　1)加載分級：每級荷載為240kN，首次加載兩級(480kN)。

　　2)沉降觀測：每級加載后間隔5、10、15min各測讀一次，以后每隔15min測讀一次，累計1h后每隔30min測讀一次。每次測讀值記入試驗記錄表。

　　3)沉降相對穩(wěn)定標準：每一小時的沉降不超過0.1mm，并連續(xù)出現(xiàn)兩次(由1.5h內(nèi)連續(xù)三次觀測值計算)，認為已達到相對穩(wěn)定，可加下級荷載。

　　4)終止加載條件：當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時，即可終止加載：

　　a.出現(xiàn)較明顯的極限荷載點后;

　　b.某級荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的5倍;

　　c.某級荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的2倍，且經(jīng)24h尚未達到相對穩(wěn)定標準;

　　d.加載量達2400kN;

　　e.未達到極限承載力，樁頭破裂無法進行試驗時。

　　5)卸載與沉降觀測：每級卸載值為加載值的2倍，每級卸載后維持1h，按第15、30、60min測讀樁頂沉降量后，即可卸下一級荷載。卸載至零后，應(yīng)測讀樁頂殘余沉降量，維持時間為3h。

　　試驗設(shè)備主要由反力鋼梁、堆載砼配重、QF320T-20b油壓千斤頂(編號：2#)、JCQ-503B自動靜載儀測試加載，油壓傳感器測量壓力及基準梁、數(shù)顯百分表(12050552、12050551、12050550、12050549)構(gòu)成的加載、穩(wěn)壓及沉降觀測系統(tǒng)組成。

　　5.2低應(yīng)變法

　　低應(yīng)變反射波法是在樁身頂部進行質(zhì)點豎向激振，彈性波沿著樁身向下傳播，當(dāng)樁身存在明顯波阻抗差異的界面(如樁底、斷樁、離析等部位)或樁身截面積變化(如縮徑或擴徑)部位，將產(chǎn)生反射波。經(jīng)接收放大、濾波和數(shù)據(jù)處理，可識別來自樁身不同部位的反射信息，據(jù)此計算樁身波速，以判斷樁身完整性。

　　檢測設(shè)備采用FDP204PDA掌上型動測儀。其主要由2通道電荷放大器、濾波系統(tǒng)、速度測試系統(tǒng)及配套分析軟件組成。該項目基樁屬小樁徑超短樁，樁長3.0m，長徑比L/D=7，測試使用150克小鐵錘敲擊，設(shè)置低采樣間隔，測試曲線有效反映基樁質(zhì)量。典型測試曲線見下圖。

5.3檢測結(jié)果

　　1)載體樁樁身完整性良好，所測樁均為Ⅰ類和Ⅱ類樁，其中Ⅰ類樁占抽檢總數(shù)的97.4%，樁身完整性滿足規(guī)范要求。

　　2)通過5處單樁豎向抗壓靜載荷試驗，判定載體單樁豎向抗壓極限承載力Qu=2400kN，滿足設(shè)計要求。

　　結(jié)束語

　　借助以上幾種技術(shù)手段可以有效防止樁基礎(chǔ)、地基工程的質(zhì)量事故。我們在強化地基與樁基礎(chǔ)工程質(zhì)量檢測手段的同時，必須要確保施工過程使用的混凝土、鋼筋原材料質(zhì)量。且工程的監(jiān)理人員必須及時對施工部門督促加強現(xiàn)場取樣工作，預(yù)存試塊，另外必須做好監(jiān)理日志，確保建筑工程質(zhì)量。

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