淺談樁基檢測技術在工程施工中的應用

張國勤

甘肅第六建設集團股份有限公司

1 引言

近些年來，建筑工程行業的發展速度比較快，而在建筑工程施工過程中對樁基施工技術進行充分應用，能夠在一定程度上確保建筑工程的安全性以及穩定性。為了保證樁基的施工質量，需要對樁基進行嚴格有效地檢測工作。當前的樁基檢測技術發展比較迅速，應用效果也比較好。在開展樁基檢測的過程中，可以對樁基的承載力極限值進行準確檢測，還可以對樁身的完整性以及樁基的整體質量進行檢測。為了保證樁基檢測技術在我國建筑工程中能夠充分發揮作用，需要對建筑工程樁基檢測技術進行準確掌握和了解，才能夠保證檢測工作順利展開。

2 在建筑樁基施工過程中存在的問題

在高層建筑施工過程中，對樁基施工技術的應用比較廣泛。其中鉆孔灌注樁的受力性能比較好，在一些大規模的建筑工程中鉆孔灌注樁的應用范圍比較廣泛。在鉆孔灌注樁施工以及養護工作完成后，需要檢測樁身的完整性、樁基的承載力以及樁頂標高等參數指標，確保各項參數符合設計標準后才能夠進行后續施工。在建筑工程樁基檢驗過程中可能會存在的問題主要包括以下方面：第一，樁基的傾斜度比較大。在混凝土澆筑施工完成后樁基傾斜度如果超出施工的設計范圍，會對樁基的整體承載力產生極大影響。而影響樁基傾斜度的因素主要是在鉆進作業時出現傾斜情況或者在鋼筋籠放置過程中出現傾斜情況等。如果樁基的傾斜度比較大，需要重新進行樁基施工。第二，樁身的完整性存在問題。在樁基施工過程中出現開裂或者斷開的問題是比較嚴重的施工問題。如果出現斷樁問題會對后續的施工工序產生巨大影響，影響施工效率，同時影響施工質量。導致斷樁出現的原因比較多，一般是在混凝土澆筑過程中夾雜泥土，對混凝土本身的質量產生影響，從而導致樁身斷開。第三，單樁樁基的承載力不符合設計要求。在對樁基進行驗收的過程中，需要對單樁承載力進行嚴格檢測，確保單樁承載力符合工程設計要求后才能投入使用。但是在樁基施工過程中，可能會出現樁基承載力不符合設計要求的情況。導致樁基整體不能承受設計的壓力，會對其他樁基承載力產生一定影響，從而對整個樁基施工進度產生影響[1]。

3 建筑樁基檢測技術在工程中的應用

3.1 樁基成孔質量檢測技術

在對樁基的成孔質量進行檢測的過程中，需要認識到鉆孔灌注樁成孔質量對混凝土灌注樁施工質量產生的影響。在實際檢測過程中主要是對樁基孔徑進行嚴格檢測：如果孔徑比設計值小，可能會導致單裝樁基的承載力不能達到設計要求；如果樁基孔徑比設計值大，可能會導致樁基出現多余承載力，導致施工成本上升。此外，在樁基成孔過程中，如果孔徑出現嚴重的傾斜情況也會對樁基的承載力產生極大影響。因此，在對成孔進行質量檢測的過程中，還需要對成孔的傾斜度進行檢測。在實際檢測過程中，需要以工程的設計要求對鉆孔的直徑大小、鉆孔傾斜度等進行嚴格檢測，確保這些施工參數符合工程設計要求[2]。

3.2 樁基承載力檢測技術

（1）高應變動測法。高應變動測法在應用過程中主要是以單樁極限承載力作為大小的重錘，將重錘提升到與樁基頂部相距10m～20m的高度，使重錘自由下落，向樁基頂部施加豎向沖擊力。這樣能夠使樁基以及土體產生大小的相對位移。而樁基的測量阻力以及樁尖的土體阻力可以充分發揮。在這種情況下可以利用儀器接收樁基頂部的信號，然后對信號進行準確判斷，從而獲取樁基承載力的檢測結果。高應變動測法還可以應用在對樁身的完整性進行檢測的過程中。

（2）靜荷載試驗法。在對靜荷載試驗法進行利用的過程中，主要是對樁基的凈負載進行準確檢測。在具體的檢測過程中，主要包括橫向靜荷載檢測以及縱向靜荷載檢測兩種方法。在對樁基承載力進行檢測時，一般會利用豎向靜荷載檢測方法對樁基的承載能力進行檢測。在建筑工程施工過程中，試樁試驗不允許導致樁基破壞，而靜荷載試驗樁基檢測方法主要是檢測工程試樁承載力，并且能夠獲取有效地檢測數據，可以加強對樁基承載力的控制水平，從而確保樁基承載力符合工程設計要求。

3.3 樁身完整性檢測技術

（1）聲波透徹檢測技術。在聲波透徹檢測技術的應用過程中，主要是以混凝土結構的聲學檢測技術原理為基礎，可以對樁身的完整性進行準確檢測。在實際應用過程中，主要是檢測撞擊作用下的應力波，然后對應力波的波形、波速、波峰值等參數進行檢測。如果在應力波的傳播過程中，波形、波速以及波峰值保持均勻傳播，表明樁身的完整性良好。如果應力波的波形、波速以及波峰值在傳播過程中出現變化，則說明樁基存在缺陷。利用這種原理可以對樁身的完整性進行準確檢測，并且可以對樁基出現缺陷的具體位置進行合理預測[3]。

（2）低應變動測法。在對低應動測法進行應用的過程中，主要是在樁基頂部施加一瞬間激振力，樁頂在激振力的作用下會產生沿著樁身向下傳播的縱向振動應力波。在應力波傳播的過程中，應力波會與變異波相遇，形成阻抗應力波，應力波繼續向下傳播。這時，應力波會出現反射以及透射現象，然后安裝在樁頂的傳感器可以反射波信號，對反射波的參數進行及時準確地采集，可以對相應的動態波形進行分析。從而對應力波的基本特性進行準確評價，可以對樁身的完整性進行準確檢測。

圖1 1#基樁的動測波形圖

圖2 2#基樁的動測波形圖

圖3 3#基樁的動測波形圖

圖4 4#基樁的動測波形圖

圖5 5#基樁的動測波形圖

4 建筑樁基檢測技術應用中的注意事項

在建筑工程樁基質量檢測的過程中，需要從以下方面出發保證樁基質量檢測技術的應用效果：第一，在樁身阻抗變化比較多的情況下，需要注意如果應用低應變動測法開展樁身檢測工作，可能會導致檢測結果出現問題。因為樁身的阻抗變化較多，低應變動測法并不能對樁身的完整性進行準確檢測，也很難對樁基進行準確評價，得到的檢測結果可能會存在一些問題。第二，利用動靜對比的方法獲取高應變動測法的參數時，可以確保檢測結果的可靠性。對高應變動測法進行利用是，能夠對樁基的承載力作出較為準確的檢測。在高應變動測法應用過程中，能夠在比較短的時間內完成樁基承載力檢測工作。因此，在當前的樁基承載力檢測過程中，高應變動測法的應用更加普遍。第三，在對樁基進行檢測時，必須重視現場檢測工作，在現場檢測過程中將現場測試的信號作為樁基檢測的基礎進行應用，才能夠保證檢測結果的準確性。在對高應變動測法進行應用的過程中，如果測試數據準確合理，可以根據檢測的數據對樁基的缺陷進行定量分析。并且能夠找出樁基出現缺陷的具體位置。以此為依據可以對樁基的整體質量進行科學評價。最后，在當前的樁基檢測技術不斷發展過程中，檢測技術人員必須根據不同的工程情況進行合理選擇。可以對不同的檢測技術進行綜合利用，同時積累相關的檢測經驗。這樣才能夠提高樁基檢測工作的效率以及質量，保證能夠對樁基的具體施工質量進行正確評價。在檢測過程中，技術人員合理運用樁基檢測技術，保證樁基檢測結果的可靠性，能夠防止在工程施工過程中出現質量隱患。并且能夠節省人力、物力、財力的投入力度，不僅可以確保工程的施工質量和施工效率，而且可以降低在工程建設中的成本投入[4]。

5 應用實例

在對某工程中的樁基進行檢測的過程中，需要利用單樁靜載荷試驗以及低應變反射波完成檢測過程。該工程是框剪結構，在基礎設計中使用的樁型為鋼筋混凝土灌注樁基。在檢測過程中主要分為兩部分：（1）單樁靜載荷試驗檢測。在單樁靜載荷實驗檢測過程中，可以將槽鋼以及錨樁構成反力系統，然后利用液壓泵對樁頂產生的豎向壓力作為主要測試數據。在檢測過程中還要利用千斤頂增加荷載，這樣才能夠將作用力逐漸增加到樁頂。在檢測時，可以將荷重傳感器安裝在千斤頂上，對千斤頂產生的荷載已進行準確記錄。如果在檢測過程中樁身出現變形或者沉降，可以及時通過荷重傳感器記錄相應的變化數據，從而為實驗結果提供準確的參考。在實際操作過程中要分級加載，在此次實驗中的加載等級為10級，在加載過程中要保證每一個等級加載量相一致，每次加載值為220。完成每一次加荷后，要隔5min、10min以及15min對樁身的變形情況進行記錄，每隔半小時對數據進行測量并記錄。一直到樁身的變形數值趨于平穩的狀態。在對停止加載時間進行控制的過程中，需要根據具體情況進行分析。一般在測試過程中，樁身沉降量與上一級荷載條件下樁基的沉降量差為5倍時，可以停止加載。此外，在荷載作用下樁基沉降量與上一級荷載條件下樁基的沉降量差為兩倍，并且在24h內沒有達到規定標準，可以停止加載。或者反力系統的反力值達到最大，也可以停止加載。經過單樁靜載荷試驗后，對結果進行分析：鉆孔灌注樁的隨機抽檢檢測比例符合相關的檢測規范要求，最終的檢測結果表明單樁靜載荷能夠滿足建筑工程的設計標準。（2）低應變檢測。在低應變檢測過程中要在裝身頂部安裝傳感器，然后對重錘敲擊后產生的加速信號進行準確檢測。在傳感器檢測過程中可以反映不同樁基分布過程中國的各個信號數據，檢測結果全面可靠。在該工程項目中的鉆孔灌注樁總數量為240根，低應變檢測時數量為48根，檢測數量比例符合相關的檢測要求。對低應變實測曲線進行分析后，可以發現在波速為3700m/s～4000m/s時，波形比較規則，樁底有清晰的反射，沒有發現嚴重的缺陷問題。因此，該工程中的樁基施工質量達到設計要求。

6 結束語

總而言之，在當前的建筑工程樁基檢測過程中，要在掌握建筑工程樁基檢測工作問題的基礎上對各種樁基檢測技術進行分析和研究，保證能夠根據具體的檢測技術特點開展有效地樁基檢測工作。同時在對檢測儀器進行使用的過程中，需要對檢測儀器進行必要的校準工作保，進一步提高樁基檢測結果的可靠性以及準確性。在利用不同的樁基檢測技術的過程中，需要對不同的檢測目的和檢測要求進行全面了解和掌握，然后選擇合理的樁基檢測技術，提高樁基檢測結果的準確性。在對樁基成孔質量進行檢測時，主要是對孔徑的大小、傾斜度以及垂直度進行全面檢測，確保樁基成孔質量符合工程設計標準。對樁基承載力進行檢測時，主要利用高應變動測法以及靜荷載試驗法完成檢測工作。而對樁身的完整性進行檢測時，需要對低應變動測法和聲波透徹檢測技術進行有效利用。只有清楚掌握不同檢測技術的應用重點，才能保證樁基檢測工作順利進行，提高樁基檢測效率的同時，保證樁基檢測結果的可靠性。從而為建筑工程樁基礎工程的施工質量提供準確依據，對推動我國建筑行業的穩定健康發展也有積極意義。