樁基檢測中的驗證檢測問題研究

王 菲

(福建省建筑科學研究院有限責任公司，福建省綠色建筑技術重點實驗室，福建省建筑工程質量檢測中心有限公司，福建 福州 350108)

1 各檢測方法特點

樁基承載力檢測方法按可靠性、直觀性由高到低有靜載法、高應變法。樁基完整性檢測方法按可靠性、直觀性由高到低有鉆芯法、聲波透射法、高應變法、低應變法。(1)靜載法的特點是技術簡單結果明確，最接近樁基的實際工作條件，所以靜載法是最傳統最可靠的檢測方法。靜載法的第一個局限性是靜載法成本高；第二個局限性是檢測數量(單位工程1%不少于3)偏少；第三個局限性是靜載法有時候受限于堆載試驗場地，也受限于設備運輸。(2)鉆芯法的特點是直觀實用。鉆芯法的局限性是一孔之見有片面性。(3)低應變法的特點是快速高效。低應變法的第一個局限性是不適用于長徑比太小的樁，受檢樁長細比宜大于5；第二個局限性是對于超長樁和多節預制管樁下段深度樁身部分測不到反射信號而造成漏判誤判。(4)高應變法的特點是以檢測承載力為主，但作為承載力檢測不能完全取代靜載的地位。高應變法的第一個局限性是高應變可靠性很大程度上取決于檢測人員的經驗和技術水平；第二個局限性是高應變作為完整性檢測手段成本相對于低應變高很多。(5)聲波透射法的特點是準確性高，可定量分析出樁身缺陷的大小和位置。聲波透射法的第一個局限性是需埋聲測管，給施工帶來不便，增加了成本；第二個局限性是現場檢測費時，容易出現堵管效率較低；第三個局限性是無法檢測樁底沉渣和樁端持力層。

2 案例分析

2.1 案例一

某工程的7號樓高20層，上部結構是框剪，總樁數95根，沖孔灌注樁，樁徑1000mm，設計砼強度等級C35，樁端持力層為中風化花崗巖，單樁豎向抗壓承載力特征值6750kN，委托最大試驗荷13500kN。

檢測方案和檢測數量：靜載3根，低應變法95根全數檢測，聲波透射法10根。檢測結果如后。靜載試驗樁3根結果如后。15#，50#，78#試樁的單樁豎向抗壓極限承載力均為13500kN，單樁豎向抗壓承載力特征值均為6750kN，均滿足設計要求。低應變法動測結果如后。Ⅰ類樁是68根，占72%；Ⅱ類樁是27根，占28%。聲波透射法結果如后。I類樁是8根，Ⅱ類樁是1根。其中13#樁聲測管堵管，根據規范聲測管堵管導致檢測數據不全，不得采用聲波透射法對整樁的樁身完整性進行評定[2]。13#樁樁長28.90m，低應變法結果Ⅰ類樁，曲線如圖1。但低應變法可靠性沒有超過聲波透射法，不能驗證。需要用直觀性更高的鉆芯法驗證。

圖1 樁號13#樁低應變曲線

13#樁芯樣照片如圖2，鉆芯法驗證檢測結果：樁身完整性類別為Ⅱ類(24.70～25.15m局部見溝槽)；樁身混凝土強度、樁底沉渣厚度、樁端持力層性狀均滿足設計要求；樁長滿足設計要求。

圖2 樁號13#樁芯樣全長照片

13#樁低應變法檢測結果為Ⅰ類樁，鉆芯法為Ⅱ類，低應變法是一維桿件模型是針對整根樁的評價，鉆孔取芯只對1孔局部的判斷。兩者并不矛盾。常用聲測管每根長6m，兩根之間接頭連接，焊接在鋼筋籠上，下端封閉，上端加蓋，堵管原因可能是下端封閉不密、上端蓋子脫落或聲測管連接部位被混凝土擠壓變形，導致混凝土進入聲測管。

2.2 案例二

某工程的2號樓高9層，上部結構是框剪，總樁數132根，沖孔灌注樁，樁徑800mm，設計砼強度等級C35，樁端持力層為強風化花崗巖，單樁豎向抗壓承載力特征值2350kN，委托最大試驗荷4700kN。

檢測方案和檢測數量：靜載3根，低應變法132根全數檢測，鉆芯法14根。檢測結果：靜載試驗樁3根結果：15#、71#、116#試樁的單樁豎向抗壓極限承載力均為4700kN，單樁豎向抗壓承載力特征值均為2350kN，均滿足設計要求。低應變法動測結果：Ⅰ類樁：103根，占78%；Ⅱ類樁：29根，占22%。鉆芯法結果：其中13根進展順利，這13根樁當中I類樁：11根，Ⅱ類樁：2根。樁長，樁身混凝土強度，樁底沉渣厚度，樁身完整性，樁端持力層均滿足設計要求。但其中55#樁樁長19.95m鉆芯時偏出樁外，55#樁鉆芯：0～12.88m段混凝土芯樣連續、完整、表面光滑、膠結好、骨料分布均勻、呈長柱狀；12.88m后鉆取出鋼筋后停鉆。如圖3。

圖3 樁號55#樁芯樣照片

55#樁樁徑800mm，樁長19.95m，樁徑有點小，樁長有點長，樁的垂直度偏差，鉆孔的垂直度偏差，鉆芯開一個孔時位置距樁中心10～15cm。上述因素疊加在一起，55#樁鉆芯容易遇主筋或偏出樁外，55#樁低應變法曲線如圖4。

圖4 樁號55#樁低應變曲線

3 結論、推廣與展望

(1)樁基檢測中可靠程度高、直觀性高的方法，比如最接近實際工況的靜載法，往往人力物力工期成本也相對高；而經濟快速的檢測方法，比如低應變法，往往可靠程度相對低、直觀性相對低。

(2)樁基完整性檢測，應在保證準確性和全面判定的前提下，首選適用、快速、經濟的檢測方法。樁基檢測中宜先用快速經濟的低應變法對樁基整體質量進行普測摸底，針對低應變法檢測中有疑問的樁，進行聲波透射法、鉆芯法、高應變法、靜載法檢測。

(3)樁基檢測中如果出現了缺乏依據、無法或難于定論的情況，就需要進行驗證檢測。即使用準確可靠程度高、直觀性高的檢測方法，來彌補或復核準確可靠程度低、直觀性低的檢測方法得出的結果的不確定性。對大直徑樁應幾種檢測方法并用，相互驗證補充，優勢互補，提高檢測可靠性。

4 結 語

本文對工程檢測中類似問題具有一定的參考價值和指導意義。本文只對驗證檢測做了研究，期待后續針對擴大檢測進行研究。