巖土工程樁基檢測技術探討

柯 樂

上海靜協工程質量檢測咨詢有限公司 上海 200333

正文：

前言：對建筑工程來說，如果巖土工程品質影響到工程質量，那么巖土工程的經濟效益與安全性將得不到保障。對于巖土工程來說，檢測技術是最為關鍵的技術，檢測技術寶行這巖土項目的工程品質。故對于巖土工程來說，必須做好檢測技術的處理。當然從經驗角度來說，如今國內樁基檢測技術水平已經取得了很大的成就與進步，尤其是低應變與高應變這兩種檢測模式，更是實現了應用范圍的不斷擴展，獲得了很好的成就與效果。在工程結構中樁基是最基礎的結構與形式，屬于工程基礎部分。樁基質量決定著工程結構穩定性，故建筑工程必須做好對樁基因素的研究，從檢測這一對象著手，保障工程品質。

一、樁基檢測內容

（一）成孔質量檢測

對巖土工程來說，在施工中影響其樁身質量的因素有很多，其中最為明顯的就是成孔質量。假設存在成孔直徑和要去不相符的問題，那么在松動的孔洞作用下，樁基承載力將會無法滿足要求。當然增加樁基阻力大方式是無法保障樁基承載力的[1]。通過這一情況可以看出，對于樁基質量來說，影響最為突出的要素就是成孔大小。檢測樁基的時候必須做好樁基質量與成孔大小的檢測工作，對象為成孔垂直度、位置與深度。

（二）樁基承載力檢測

在檢測樁基承載力的時候有兩種方法可以使用。第一種高應變動測，這種方法就是在檢測中使用重錘捶打樁頂，此時能夠獲得瞬時沖擊力，其會導致樁身出現塑性變形情況。隨后測量其變形速度與曲線，能夠獲得相應參數，只要分析該參數就能夠掌握樁身承載力數據。第二種靜荷載實驗，這種方法將樁基荷載看作是檢測對象，該方法實際上非常常見，很好的保障了檢測數據真實性與準確性。

（三）樁基完整性檢測

檢測樁基完整性的時候常用兩種方式，第一種聲波透射，這種方法就是利用超聲波在傳播過程中的參數變化，用相應設備了解混凝土中超聲波波形，包括頻率、聲速與振幅獲知混凝土存在的夾砂、蜂窩、斷層問題。第二種低應變動測。檢測中需要施加激振力量，該方法會導致樁身變形，甚至會導致周圍的土體顫抖。用這種方式以及相關儀表掌握震動速度。參照波動理論處理與分析數據，掌握樁基完整性[2]。

二、樁身完整性檢測方式

（一）低應變法

該技術就是指應用樁頭接收信號，樁頭在瞬間激振的情況下完成對樁身檢測。該技術有時候還會被稱作低應變反射波。該方法利用一維波動，完成對樁頂速度響應曲線、樁頂加速度、基樁完整性分析。通過對樁身缺陷的檢測，與完整性判定，了解樁身的實際情況與條件。該方法優缺點都比較明顯，其中缺點在于成本低、成果可靠、機理清晰、方法簡便。缺點則在于不易獲取樁底反射信號。樁身如果存在1至多個缺陷，將很難輕易獲得反射缺陷的信號。此外對于反應慢、變化慢的缺陷比如縮頸與闊景也很容易出現漏判斷與誤判斷。需聲明的是該方法在深部缺陷的檢測中無法發揮相應作用，保障檢測質量與有效性。

（二）超聲波檢測

該方法大多被用于工程樁檢測。早期該方法常用于基樁完整性的檢測，是一種無損檢測方法。該方法原理為將2至多根聲測管放入到樁身的混凝土結構當中。隨后用超聲脈沖發射和接收探頭通道[3]。將超聲波設備所獲得的數據與資料，也就是截面聲學參數錄入與回傳，在對比中掌握測量數據情況與結果。在綜合判斷后完成圖像的加工，掌握混凝土缺陷位置、尺寸與類型，隨后給出混凝土強度等級與均勻度。該方法能夠輕易、準確的獲取混凝土樁身程度、位置與完整性，實現混凝土等級質量的有效評價。

三、建筑工程中的樁基檢測技術

（一）工程分析

本次檢測對象為某高層建筑的巖土工程檢測情況。獲取現場實際條件與數據以后，根據工程合同要求與設計圖紙，展開了對所在區域樁基質量的判定工作，用針對化手段處理樁基檢測。此次所檢測項目共有100根樁基，所有用到的樁基的類型都是嵌巖樁。樁端持力層是中風化灰巖與中風化閃長巖[4]。其中每一個樁基的直徑都被控制在了800毫米。樁體的狀態段嵌入到巖石中的兩倍大小樁徑。澆筑混凝土前，嚴格參照樁基的設計要求與規范，保障沉渣厚度超過50毫米。沿途樁基檢測前需要明確檢測方法實用性、檢測目的以及檢測工藝，用最合適的檢測手段保障監測合理性。本次項目使用了多種方法，并且為每種檢測提供了2種以上驗證與補充手段，保障了檢測精準度與結果有效性。本次工程共使用了4種不同的樁基檢測方式。

（二）成控檢測

施工中所用的程控檢測設備為JJC-1A孔徑儀與JNC-1沉渣測定儀。當然還有孔口車、深度記錄儀等設備。具體的檢測對象包括孔洞斜率、沉渣厚度、孔洞直徑、孔洞深度。在細致性的檢測中能夠得出下述數據。首先是孔深測量的結果，本次檢測得出的數據為11.21至12.75毫米，該數據和預定深度的11.25至12.64近乎相同，孔深需要超過預定數值。其次是孔徑測量結果。此次項目所的數據為最小孔徑在482.33毫米，最大為577毫米。需說明的是最小孔徑通常要超過500毫米。此外是垂直度檢測，垂直度檢測的要求為基樁小于1%垂直度。本次得到的數據為0.62至0.73%。最后是沉渣厚度的測量，所得數據為厚度92至113毫米，樁基小于155毫米。參照上述數據，才能夠滿足檢測要求，體現與符合項目檢測標準與規范。

（三）樁基檢測

在受檢驗樁體已經處于開挖條件才可以用單樁豎向抗壓靜載試驗的方式檢測。在檢測前需要提前加固好周圍的邊墩地基土，保障監測樁頭平整性以及四周場地穩定性。假設所用方法為聲波透射檢測方式，還要做好測試管清理工作，目的是保障通暢性。如果存在聲測管堵塞的問題，必須第一時間疏通與處理，使用清水注滿測試管。應用低應變法做檢測，則要先打磨好樁基表面，砍掉樁頭，指導其符合標準。在保障樁頭表面干凈、無積水的情況下做檢測。應用鉆孔取芯方式檢測需要保持通電通水，于現場搭設鉆芯設備。

（四）靜載試驗

這種檢測方式需要結合具體施工要求，選擇相應數量的樁體做實驗。所用設備是RS-JYB竟在設備，該設包括主機、千斤頂、中繼器、位移傳感器、控載箱。具體操作方法是應用聯合加載法與錨樁反力裝置模式，先將千斤頂放到試樁頂部，隨后放入主梁與次梁，并將錨樁和次梁連接到一起。樁基加載方法運用的是快速維持荷載，用逐級加荷的方式將時間控制在每次2.5小時。隨后在加載以后的15至20分鐘內讀取數值。假設加荷9級，那么每級和在兩在500kN。實驗中如果發生被破壞情況，必須停止繼續加荷，否則會對最后的檢測與設備造成不良影響。

（五）高應變動力

在檢測中使用設備為FEI-C3系統。該系統包括加速傳感器、微機、力傳感器以及A/D轉換器。具體操作流程為，先將加速傳感器與力傳感器放到基樁的量變，之后用大錘捶打，在捶打過程中會出現力信號與加速度信號，將這些信號導入到FEI-CE分析系統將其放大與轉換。信號轉化結束后，將變成數字的信息輸送到微機系統當中，用軟件處理信息，將其存儲到磁盤。最后用磁盤完成信息回訪，分析擬合曲線，掌握最大承載力。

（六）低應變動力

通常來說，在檢測中需要結合樁基檢測技術規范中的要求操作。該技術常用在混凝土樁身的完整性檢測，獲取樁身的缺陷程度與位置。對檢測結果的分析獲知樁身的完整性情況。施工中需要做好多數據的處理，選擇大量數據對象做分析，掌握樁身類別，做低應變動力檢測流程。所用一起為FDP204PDA，配備加速度傳感器與力棒。在檢測中需要先將傳感器放到樁頂，隨后通過錘擊創造加速度信號，使用之前提到的設備也就是FDP204PDA分析系統完成對信號的轉換、檢測工作，將這些信息變成數字信號傳送到微機系統，由微機系統進行處理，呈現波形圖像。所有的樁柱都有自己的采集點，各個采集點需要完成5至6個信號的搜集。結束信號采集以后，將信號存儲到磁盤當中，應對不同反射信號的情況展開分析，獲知不同樁身的數據情況、完整程度。

結語：

參照本文的敘述不難看出，對于巖土工程來說，樁基是最為重要的一部分內容。樁基檢測需要基于理論要求進行。通過樁基試驗項目與作業，用先進、專業的儀器設備保障工作有效性。對于施工技術來說，檢測工作除了是最重要的技術項目以外，同時也是保障項目質量、項目管理有效性的關鍵環節。只有完成了基本操作，合理運用當地材料，才可以實現對新技術的創新與推廣。對于樁基檢測來說，誠信管理與項目成本控制是非常關鍵的，是保障高質量工程、高水準工程施工的重要前提。