管樁工程質(zhì)量的驗(yàn)收與檢測

牟水晶

（云南省羅平縣公誠建設(shè)監(jiān)理公司，云南 羅平 655800）

1 前言

在20世紀(jì)80年代之前，預(yù)制樁在施工過程中是采用“打樁公式”(世界上的打樁公式有100多個)復(fù)核承載力估算值。對灌注樁，在1981年頒布執(zhí)行的《工業(yè)與民用建筑灌注樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》中規(guī)定：“在施工時對樁身質(zhì)量和承載力有疑問時，可采用荷載試驗(yàn)或其它檢驗(yàn)手段進(jìn)行檢查，其數(shù)量由設(shè)計(jì)、施工及其它有關(guān)單位共同研究決定”。在當(dāng)時，這個“其它檢驗(yàn)手段”實(shí)際上只有“聲波透射法”。自1982年起，國內(nèi)一些科研單位和大專院校對“其它檢驗(yàn)手段”進(jìn)行研究，取得了許多成果：屬高應(yīng)變系列的有“錘擊貫入試樁法”和“PDA法”；屬低應(yīng)變系列的有“機(jī)械阻抗法”、“反射波法”和“動參數(shù)法”。1995年，出版了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《基樁低應(yīng)變動力檢測規(guī)程》(JGJ/T93-95)，1997年出版了《基樁高應(yīng)變動力檢測規(guī)程》(JGJl06-97)，2003年出版了《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》(JGJl06-2003)。這些動態(tài)測試的方法，為樁基工程質(zhì)量驗(yàn)收提供了定性和定量判別的重要參考依據(jù)。

2 低應(yīng)變動測方法的局限性

2.1 只能有效地探測到樁頂以下第一個缺陷的界面

不論是采用頻域或是時域的分析方法，當(dāng)應(yīng)力波在樁頂以下第一個界面反射后，如果還有第二個缺陷，很難接收到第二個界面的信號。

2.2 只能做定性判定

由于樁的尺寸效應(yīng)、測試系統(tǒng)的幅頻相頻響應(yīng)，高頻波的彌散、濾波等造成的實(shí)測波形畸變，以及樁側(cè)土阻尼、土阻力和樁身阻尼的耦合影響，尚不能做到定量判定。而且，對于樁身不同類型的缺陷性質(zhì)僅憑信號也難以區(qū)分(如灌注樁的縮頸與鼓肚，以及局部松散、夾泥、裂縫、空洞等等)。

2.3 對鋼管樁和異型樁不適用

低應(yīng)變法的理論基礎(chǔ)是以一維線彈性桿件模型為依據(jù)，要求應(yīng)力波在樁身中傳播時平截面假設(shè)成立，故不適用于鋼管樁和異型(如H型)樁。對于混凝土管樁來說，目前尚在進(jìn)一步探索中，有試驗(yàn)表明：當(dāng)TP(脈沖寬度)=1.5ms，即λ(特征波長)=6.45m時，在(激振點(diǎn)平面以下深度)Z=2R的截面上平截面假設(shè)可以成立，但在Z=4R的截面上，平截面假設(shè)不成立。隨著λ／R的減小，尺寸效應(yīng)引起的平截面假設(shè)失效和高頻干擾加劇，導(dǎo)致實(shí)測波形嚴(yán)重畸變，使一維理論探測樁身缺陷的適用性大打折扣。再有，開口管樁的底部有土塞，應(yīng)力波在傳至土塞上部界面時遇不同阻抗，產(chǎn)生反射和透射；同理，當(dāng)管內(nèi)積水時，積水界面也會產(chǎn)生反射與透射；這些因素對探測樁身缺陷形成嚴(yán)重干擾。

3 承載力和樁身質(zhì)量的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)問題

《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50202-2002)首次明確規(guī)定了在樁基礎(chǔ)施工結(jié)束后，要進(jìn)行承載力檢驗(yàn)和樁身質(zhì)量檢驗(yàn)，并規(guī)定了這兩項(xiàng)是驗(yàn)收時的主控項(xiàng)目(主控項(xiàng)目在驗(yàn)收時必須100%達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn))。但遺憾的是沒有給出“允許偏差或允許值”。

對于承載力驗(yàn)收而言，如果某一受檢樁的單樁承載力特征值沒有滿足設(shè)計(jì)要求(即出現(xiàn)了負(fù)偏差)，那么它偏差了多少算不合格呢?是不是只要出現(xiàn)了負(fù)偏差就算該主控項(xiàng)目不合格?

對于樁身質(zhì)量驗(yàn)收而言，如果是采用低應(yīng)變法進(jìn)行檢驗(yàn)，由于其不能作出定量判定，其檢驗(yàn)結(jié)果只能作為驗(yàn)收時的參考依據(jù)，而不能對該主控項(xiàng)目是否達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)做出結(jié)論。況且，《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》對該主控項(xiàng)目也沒有給出“合格標(biāo)準(zhǔn)”，導(dǎo)致驗(yàn)收時經(jīng)常發(fā)生扯皮，監(jiān)理工程師在簽字時筆頭重、手發(fā)抖。

4 管樁的承載力與樁身質(zhì)量驗(yàn)收

豎向抗壓承載力。管樁按其樁徑來說，一般屬于中等直徑樁。在施工結(jié)束后對其承載力進(jìn)行檢驗(yàn)時，采用靜載荷(慢速維持荷載法)試驗(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn)還是比較方便的，在多數(shù)情況下可以利用靜壓樁機(jī)作為反力裝置。筆者建議驗(yàn)收時按下列幾點(diǎn)執(zhí)行：

受檢樁的最大加載值由設(shè)計(jì)單位書面提出；受檢樁的數(shù)量按相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。試驗(yàn)方法采用慢速維持荷載法。

經(jīng)檢驗(yàn)承載力不能滿足設(shè)計(jì)要求，即可判定該主控項(xiàng)目不合格(即不允許出現(xiàn)負(fù)偏差)。

主控項(xiàng)目出現(xiàn)不合格項(xiàng)時，由設(shè)計(jì)單位提出處理方案，經(jīng)施工單位實(shí)施后，再進(jìn)行二次驗(yàn)收。

樁身質(zhì)量。管樁是工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可出廠。管樁運(yùn)達(dá)現(xiàn)場后，購貨方代表和監(jiān)理工程師要按檢驗(yàn)批進(jìn)行驗(yàn)收。這里所講的“樁身質(zhì)量”，是指樁施工結(jié)束(入土)后的樁身質(zhì)量。此時的樁身質(zhì)量可能存在抱裂、壓爆、局部磕損或缺損、環(huán)向或縱向裂縫、接頭焊接質(zhì)量問題等等。管樁的有些樁身質(zhì)量問題在施工過程中就被發(fā)現(xiàn)(如抱裂、磕損或吊裝不當(dāng)引起的裂縫等)，得到及時處理。樁在入土后雖然看不見，但從壓樁時壓力與貫入度的變化 (結(jié)合地質(zhì)條件分析)，壓樁完成后土塞的高度，管內(nèi)積水等情況，現(xiàn)場施工人員和監(jiān)理工程師對樁身質(zhì)量也可作判斷。如果采用低應(yīng)變法進(jìn)行樁身質(zhì)量檢測，如前所述具有一定的局限性和不適用的可能。現(xiàn)在筆者推薦一種新的檢測方法：孔內(nèi)數(shù)字電視檢測法。該法采用孔內(nèi)電視攝像儀進(jìn)行探測，能對管(孔)中出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行定性和定量判定，具有檢測方便快捷、檢測結(jié)果直觀的特點(diǎn)。該方法解決了其它方法不能定量、對缺陷性質(zhì)難以判定的問題，是樁身質(zhì)量檢測手段的一大進(jìn)步。

當(dāng)檢測手段能夠?qū)渡碣|(zhì)量作出定量判定時，筆者建議對管樁樁身質(zhì)量的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)作如下規(guī)定：經(jīng)檢驗(yàn)，樁身存在下列缺陷時，應(yīng)判定為不合格樁：裂縫環(huán)狀閉合且上段與下段已發(fā)生錯位的斷樁；環(huán)狀裂縫已達(dá)周長的1/2及以上的裂縫；局部破損面大于50cm2的樁；縱向裂縫最大寬度大于等于lmm，長度大于等于20cm。

上述第2、3、4種情況的樁，若設(shè)計(jì)單位認(rèn)為經(jīng)處理后可以按正常樁使用或降低標(biāo)準(zhǔn)使用，應(yīng)由施工單位負(fù)責(zé)提出處理方案報設(shè)計(jì)單位認(rèn)可后，組織實(shí)施。處理完畢后，進(jìn)行二次驗(yàn)收。二次驗(yàn)收時，應(yīng)由建設(shè)單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位和施工單位共同簽署意見。

[1]王海生.工程預(yù)應(yīng)力管樁的質(zhì)量檢測及分析[J].佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2003-06-30.