影響建筑樁基檢測質量的因素研究

孟超

摘要：隨著我國的經濟在快速的發展，社會在不斷的進步，樁基質量的優劣對建筑結構安全的重要性不言而喻，應力波反射法作為樁基質量檢測較為常見的一種手段，具有便捷、經濟、高效、準確等優勢。介紹了應力波反射法基本原理，對影響檢測質量的因素進行了分析，并提出有針對性的應對措施，為保證樁基檢測質量提供了思路。

關鍵詞：樁基檢測;應力波反射法;影響因素

引言：

樁基礎是建設工程中重要的基礎類型。樁基礎工程的質量決定建筑主體結構的可靠性、安全性。樁基礎屬于隱蔽性工程，控制其質量較難。因此，樁基質量檢測顯得特別重要。近年來，工程建設發展迅速，工程質量要求不斷提高，樁基檢測技術將在工程建設中起到重要的作用。

1 應力波反射法

應力波是利用彈性介質的連續性，頂部用激振錘等物體敲擊應力波反射法檢測樁基的影響因素及對策產生彈性應力，彈性應力在連續介質中以波的形式傳播，形成應力波。應力波反射法是基于應力波在樁身中反射傳播理論的一種樁基檢測方法，利用錘子、鐵棒等震源敲擊樁頂，在激振力作用下，樁頂因振動產生應力波沿樁身向下傳播，若遇缺陷或到達樁底，波阻抗會發生變化，安放在樁頂的傳感器會根據回波的時間及相位特征得出缺陷性質和位置。由于樁頂激振荷載遠小于樁身承載力，樁身沿豎向只有彈性變形，不產生位移。

2 樁頭的處理問題

樁頭處理的好壞對檢測數據的科學和準確性影響很大，因此，樁基檢測開始前應先按照相關要求處理樁頭。傳感器與樁頭結合面、錘擊面應與樁身軸線垂直，保證平整堅實，現場可用砂輪機打磨處理，若有灰塵和碎屑應清理干凈，必要時可用水沖洗，但事后應將水漬清除并做干燥處理。實心樁和空心樁由于樁型不同，檢測時其處理位置也不同。實心樁一般應在距離樁中心2/3 R的位置打磨出3 個～ 4 個垂直于樁身軸線的平面安放傳感器，樁中心打磨出一個平面作為激振點;而空心樁傳感器和激振點與樁中心的連線應垂直，且二者應布置在樁壁厚的一半位置處。為避免雜波影響，樁頭頂部鋼筋籠應處理，處理原則以出露高度適中、不影響錘擊激振和不影響淺部缺陷判讀為準，保證信號的科學性和準確性。

2.1 成孔質檢

在建筑樁基工程施工中，對于成孔質量的檢測十分重要，直接關乎到成樁質量和工程整體施工質量。樁基對建筑物的約束力受到樁孔分布影響，應該合理分布樁孔，避免建筑物出現受力不勻問題，影響到建筑工程整體結構合理性。在成孔檢測中，應該根據相關標準和規范，確保目標和孔深一致，深入到土層中。需要注意的是，建筑物是否存在附加力矩，在一定程度上受到孔垂直度影響，有附加力矩產生可能會加劇建筑結構發生改變，大大影響到樁基承載力。孔徑較小，建筑物結構承載力隨之減小，但是禁止施工單位盲目擴大孔徑，以免影響到孔側面摩擦阻力，影響到施工質量和安全。

2.2 樁側土層的影響

檢測人員一般只關注樁身波阻抗的變化，往往忽視樁側涂層性質的變化給檢測數據帶來的影響。樁側土層主要是通過彈性模量沿樁身方向的變化影響檢測結果，使檢測數據產生錯誤判讀，甚至得到完全相反的結論。比如，樁側土層由軟變硬，采集到的信號會顯示樁身波阻抗變大，得到擴徑樁的結論;反之，會得到波阻抗變小，得到縮徑樁的結論。一般來說，土層彈性模量差異越大，反射信號就越明顯。因此，在實際工作中應提前做好準備工作，首先搜集與樁基所在位置的地質勘察報告，掌握土層性質信息和變化趨勢，尤其要對土層的含水量、容重、壓縮模量、內摩擦角等基本信息有一定的了解，現場檢測中綜合考慮這些因素的影響，對數據信號做出科學準確評判。

2.3 低應變反射波法

低應變反射波法是當前最為主流的建筑樁基工程質量檢測方法之一，其成本低廉，并且操作便利，非常容易被檢測人員牢牢掌握，在經歷了長時間的使用之后，低應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量檢測技術。具體而言，低應變發聲波法原理是以波動方程作為數據計算依據，通過對數據進行模擬和分析，將樁基轉化成為縱向震動模型和彈性直桿。當在樁基頂部進行震蕩時，將會將激振的力量傳輸到樁基之中，產生一定的垂直應力波，根據樁基內部成分和結構的不同，應力波會發生一定程度上的變化，在樁基底部安裝有應力波感應設備，當應力波傳輸到感應設備時，它能夠對應力波進行收集，并且分析應力波的情況，從而得出準確的樁基質量檢測報告。

2.4 樁基完整性檢測

樁基的完整性檢測主要通過以下幾種方法進行：其一，樁基低應變動測法。借助低激振能量施加在樁頂上，促使樁身土體小幅度振動。借助儀器設備來檢測振動速度，結合相關理論內容，實現對樁基的完整性和質量檢測。其二，聲波透射法。利用超聲波來檢測混凝土各項參數，可以在不接觸混凝土的同時，獲取需要的數據，是一種無損檢測技術。

2.5 測試時間的影響

由于樁型、成樁工藝、樁身材料、外界環境等存在差異，測試時間的選擇較為關鍵，其對檢測結果的影響也較大。現場應根據環境溫濕度、成樁工藝、樁身材料強度、彈性模量等不同選擇合適的檢測時間，確保科學的檢測效果。比如，CFG 樁樁身材料強度偏低，其強度隨其齡期增加而增大，只有當樁身材料達到一定強度時，樁頭激振出的應力波才能通過樁身往下傳播，如果樁身材料未到齡期或不具有一定的強度，能量在樁身中衰減很快，信號傳播終止，得不到有效的信號，尤其對于大直徑長灌注樁，其屬于大體積混凝土，混凝土材料水化和凝固時間較長，更要注意選擇合適的檢測時間。

2.6 建筑成樁完整性質量檢測

建筑樁基完成性質量檢測，是對建筑樁基工程進行全方位的檢測，從而掌握更多樁基的信息，保證質量檢測的全面性和完整性。當前在建筑樁基完成性質量檢測之中，會采用低應變動力試樁法或者鉆孔去芯的方式等，但是應用最為廣泛的還是低應變動力試樁法。它的檢測原理是，向建筑樁基施加一種特殊的震蕩能力，樁基隨后會將這股力量傳輸都接觸的土層以及周邊地區，根據樁基所傳輸出的數據，建立起完整的數據表格，進行對比和統計之后，就能夠得到準確的質量檢測結果。

結語：

樁基檢測技術的應用為樁基工程質量提供了保證，應力波反射法作為一種常見的檢測手段，在實際工程中受到許多內外部因素的影響。本文從樁頭的處理、傳感器的選擇布設、樁側土層的影響、激振設備的選擇、濾波的影響和測試時間的選擇等六個方面具體闡述了影響樁基檢測質量的因素，并提出了有針對性的建議和措施。現場檢測過程受到諸多因素的影響，如何識別和避免這些不利因素，消除其對檢測結果的影響是擺在工程檢測人員面前的一道難題，我們應該在實際工作中不斷改進，提高樁基檢測成果的科學性和準確性。

參考文獻：

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（作者身份證號碼：130981199104206626）