樁基檢測技術(shù)的應(yīng)用研究

韋松林

摘要：文章闡述了樁基檢測技術(shù)的作用，介紹了目前常見的各種樁基檢測技術(shù)，旨在為樁基檢測技術(shù)應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：樁基施工;公路工程;樁基檢測技術(shù)

中圖分類號：U443.15 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst。2019.08.036

文章編號：1673-4874（2019）08-0130-03

0引言

為了更好地滿足現(xiàn)階段公路施工過程中的基本要求，越來越多的新型檢測技術(shù)不斷涌現(xiàn)，樁基檢測就是其中一個(gè)重要代表。樁基檢測是在道路基礎(chǔ)工程施工完成后，為提高工程檢測結(jié)果的可靠性，減少工程隱患的出現(xiàn)，對樁基的承載力和樁身完整性進(jìn)行檢測與評價(jià)，并對檢測過程中出現(xiàn)較大問題的樁基及時(shí)進(jìn)行處理的一種道路檢測手段。從以往的施工經(jīng)驗(yàn)來看，樁基的檢測結(jié)果受很多因素的影響，檢測工作也只是流于形式，沒有完善的管理體制來支撐，且其在公路工程中的應(yīng)用目前還沒有具體的施工技術(shù)規(guī)范。所以為了提升公路樁基檢測技術(shù)的水平，需要選擇一些可靠性較高的方法進(jìn)行檢測。常用的樁基質(zhì)量檢測方法主要有低應(yīng)變反射波法、鉆芯法和靜載試驗(yàn)等。當(dāng)前，公路工程中使用的最普遍的工程樁是灌注樁，而樁基礎(chǔ)在工程部件的分類中又屬于較為隱蔽的工程，這就要求其質(zhì)量檢測和驗(yàn)收后得出的樁基承載力和樁身質(zhì)量要滿足規(guī)范要求后方可使用。本文主要通過闡述公路工程樁基檢測技術(shù)的作用，簡單介紹目前常見的各種樁基檢測技術(shù)，并對樁基檢測在道路施工過程中的檢測要點(diǎn)進(jìn)行了說明，以期為樁基檢測技術(shù)在實(shí)際工程應(yīng)用中提供參考。

1樁基檢測在公路工程的作用

1.1觀測路基土體的變化

施工過程中如果不能做到對路基土體的變化情況有一個(gè)全面的掌握，就很有可能會(huì)導(dǎo)致在后期樁基的處理過程中出現(xiàn)各種各樣的問題，為施工質(zhì)量埋下重大的隱患。結(jié)合以往工程中的工作經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)有施工技術(shù)規(guī)范，可以發(fā)現(xiàn)公路工程中的樁基檢測對于了解路基土體的變化情況具有非常重要的實(shí)際作用。具體可以從以下兩點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行觀測：

（1）在檢測過程中，觀察路基土體和道路面層的貼合情況;

（2）當(dāng)路基土體與道路面層的貼合不明顯時(shí)，需要對其施工方案進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整，以獲得更多的安全保障。

1.2公路樁基的質(zhì)量情況

樁基的質(zhì)量從一定程度上決定了最終工程質(zhì)量的好壞，用樁基檢測技術(shù)對公路工程樁基的質(zhì)量進(jìn)行全面判斷。通過最終的質(zhì)量檢測結(jié)果，可以直觀地了解樁基的破壞情況，從而為在后期施工中采取正確的技術(shù)手段來處理樁基奠定堅(jiān)實(shí)可靠的理論基礎(chǔ)。除此之外，在檢測過程中如果發(fā)現(xiàn)有些樁基破損的情況比較嚴(yán)重，以至于達(dá)到無法使用的狀況，應(yīng)結(jié)合路基土體的狀況和生態(tài)保護(hù)的要求來重新布置樁基，以此來保證樁基的質(zhì)量滿足施工的要求。

1.3其他作用

除了上述觀測路基土體變化和了解樁基質(zhì)量這兩種作用之外，樁基檢測技術(shù)在道路工程中的應(yīng)用還能發(fā)揮以下作用：

（1）因?yàn)闃痘目棺冃文芰^大，所以在打樁的過程中，要保證樁基以上結(jié)構(gòu)的沉降系數(shù)在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)，從而能夠使其均勻變形。

（2）數(shù)量和質(zhì)量檢測合格，滿足施工要求的樁基能夠向上傳遞荷載，減小樁基的壓力。

（3）一些水下工程同樣也需要做好地基的處理工作，這樣才能最大化地保證工程的經(jīng)濟(jì)效益。

（4）在一些地基土層容易發(fā)生液化現(xiàn)象的施工現(xiàn)場，通過打樁將樁基穿過液化的土層，可以起到有效穩(wěn)固土層的作用，使其不容易發(fā)生坍塌。

2公路工程常見樁基檢測技術(shù)

2.1鉆孔檢測技術(shù)

鉆孔檢測技術(shù)是公路工程樁基施工中必不可少的—個(gè)環(huán)節(jié)，成孔質(zhì)量間接影響著樁基的整體質(zhì)量水平，所以有必要做好成孔的施工和檢測工作。在成孔的過程中，要保證檢測時(shí)間的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，并且要結(jié)合實(shí)際的施工情況來選擇專業(yè)的檢測設(shè)備，對不同參數(shù)要求的孔洞有針對性地開展相應(yīng)的檢測工作，并將檢測后得到的實(shí)際參數(shù)與規(guī)范上規(guī)定的參數(shù)進(jìn)行對比研究，分析其質(zhì)量是否滿足規(guī)范要求。作為樁基檢測技術(shù)的第一個(gè)環(huán)節(jié)，鉆孔檢測得到的檢測結(jié)果若符合要求，則會(huì)在很大程度上能夠提高樁基的穩(wěn)定性。見圖1。

2.2低應(yīng)變反射波技術(shù)

低應(yīng)變反射波技術(shù)是通過分析測得的樁頂速度響應(yīng)信號的特征來檢測樁身的完整性，判定樁身缺陷的性質(zhì)、位置、影響程度以及樁端嵌固情況的一種樁基檢測技術(shù)。因擁有操作便捷、快速、準(zhǔn)確的特點(diǎn)而廣泛地被應(yīng)用到公路樁基檢測中。但是在樁身阻抗系數(shù)較小或是樁身周邊土體阻力較大的情況下，低應(yīng)變反射波技術(shù)往往會(huì)存在一定的誤差，在應(yīng)用上會(huì)出現(xiàn)局限性，因此需要配合其他檢測技術(shù)綜合使用。

低應(yīng)變反射波技術(shù)的原理很簡單（見圖2），先是對樁頂施加一個(gè)豎向的擊振作用，以此來激起彈性波動(dòng)，彈性波動(dòng)沿著樁體向下傳遞;當(dāng)樁體內(nèi)部產(chǎn)生諸如分崩、離析、斷裂、破損等嚴(yán)重破壞時(shí)，彈性波會(huì)釋放出響應(yīng)的反射波;回收反射波至控制系統(tǒng)，通過專業(yè)的儀器設(shè)備來對樁身的質(zhì)量缺陷進(jìn)行鑒定和后期的修補(bǔ)工作。低應(yīng)變反射波的分析公式為：

2.3靜載試驗(yàn)技術(shù)

靜載試驗(yàn)技術(shù)主要是通過向樁基底部施加各種不同的豎向壓力，以此來檢測樁基的抗壓能力。同時(shí)，還要對樁基的底部施加水平壓力，檢測其承受水平壓力的能力。因?yàn)闃痘乃娇箟耗芰χ苯佑绊懼麄€(gè)樁體的抗壓能力，做好此項(xiàng)工作至關(guān)重要。在實(shí)際工程中，靜載試驗(yàn)雖然檢測的結(jié)果精準(zhǔn)可靠，檢測的水平較一般檢測技術(shù)高，但其在檢測過程中，很容易受到外界因素的干擾，比如風(fēng)荷載等。因此這項(xiàng)技術(shù)還需要針對干擾因素再做進(jìn)一步的改進(jìn)。見下頁圖3。

2.4超聲波透視技術(shù)

超聲波透射技術(shù)檢測樁身結(jié)構(gòu)完整性的基本原理為（見圖4）：由超聲脈沖發(fā)射源在樁身內(nèi)激發(fā)高頻彈性脈沖波，并用高精度的接收系統(tǒng)記錄該脈沖波在樁身內(nèi)部傳播過程中表現(xiàn)出來的波動(dòng)特征。當(dāng)樁身內(nèi)部存在不連續(xù)或破損界面時(shí)，缺陷面形成波阻抗界面，脈沖波到達(dá)該界面時(shí)，產(chǎn)生波的透射和反射，使接收到的透射能量明顯降低。在用此方法開展樁基檢測前，應(yīng)做好以下工作：（1）在預(yù)定地點(diǎn)埋置好聲測管，通過聲測管來接收和發(fā)射聲波;（2）測量并收集頻率、波長、波幅等波動(dòng)參數(shù)來對樁身進(jìn)行精確地檢測與分析;（3）超聲波透視設(shè)備對周圍環(huán)境的要求比較高，因此需要提前把控好環(huán)境因素對檢測結(jié)果的影響，做到精準(zhǔn)測量。由于超聲波透視技術(shù)的成本較高，阻礙了其在樁基檢測中的進(jìn)一步發(fā)展。

3樁基檢測技術(shù)在公路工程中的檢測要點(diǎn)

以低應(yīng)變反射技術(shù)為例，檢測過程中需做好以下工作：

（1）把握好準(zhǔn)確的檢測時(shí)間。如果以灌漿柱齡期作為檢驗(yàn)指標(biāo)，則需要使其滿足14d以上的養(yǎng)護(hù)時(shí)間;若果是以強(qiáng)度作為檢測指標(biāo)，則需使其強(qiáng)度>15MPa。

（2）準(zhǔn)備好相關(guān)的技術(shù)資料，如工程地點(diǎn)、建設(shè)單位名稱、地址勘探資料、施工平面圖、施工記錄等資料。

（3）檢測前，還需要對混凝土灌注樁提前進(jìn)行處理，做好平整工作。

（4）明確灌注樁樁身混凝土強(qiáng)度和樁底土質(zhì)的性狀，確保灌注樁抽芯檢測的質(zhì)量，并提前做好準(zhǔn)備工作。

（5）合理選擇檢測樁，按照現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果和檢測目的來制定具體的檢測方案。

（6）控制抽樣檢測數(shù)量。低應(yīng)變法超聲檢測技術(shù)中要求抽樣檢測數(shù)量要大于總數(shù)量的40%。

4結(jié)語

綜上所述，樁基檢測技術(shù)在公路工程施工檢測中發(fā)揮著重要的作用，其檢測形式也是多種多樣的。施工單位應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程需要選用合適的檢測方法，并嚴(yán)格按照對應(yīng)的檢測要點(diǎn)來進(jìn)行檢測，這樣才能有效保證檢測結(jié)果的精準(zhǔn)性。