綜合檢測方法在檢測缺陷樁中的應用

劉東垚 廖勇鵬

（1 廣東省建筑科學研究院集團股份有限公司；2 連州市建設工程綜合服務站）

0 引言

1 工程實例分析

樁基礎作為建設工程中應用最為廣泛的一種基礎形式，其施工質量直接影響到主體結構的質量安全。樁基礎檢測工作是保證樁基工程施工質量的關鍵環節，檢測工作質量如何、測試方法是否先進都會對建筑物整體安全與使用造成一定的影響。

常用的灌注樁質量檢測方法包括低應變法、聲波透射法、鉆芯法、高應變法和靜載試驗等。聲波透射法對于樁身完整性的檢測具有較高的準確性，對樁基混凝土是否完整進行整體檢測，同時還能通過超聲波在混凝土傳播波速在很大程度上對樁基混凝土的實際強度進行反映。但由于多種因素導致預埋管容易發生形變、堵塞，導致換能器無法放置到預埋管管底。且聲波透射法無法對樁基底部的沉渣與樁端持力層實際情況進行檢測。必要時需借助鉆芯法等其他檢測方法來驗證后得出結果。鉆芯法檢測采用液壓操縱鉆機設備從樁身鉆取混凝土芯樣及一定深度的樁底持力層，對其進行狀態與強度檢驗，除判定樁身完整性外還可以判定持力層巖土性狀，且可以對存在爭議的檢測樁進行樁身完整性驗證，是目前最直觀、最安全可靠的樁身完整性檢測方法。高應變法是現行規范中唯一的一種既能測試基樁完整性又能測試基樁豎向抗壓承載力的方法。通過重錘沖擊樁頂，使樁側和樁端巖土阻力大部分乃至充分發揮，能較好地測試樁身及樁底缺陷情況。近年來，高應變法檢測應用越來越普遍，已逐漸成為灌注樁檢測中最常用的檢測方法之一。本文借助工程實例中上述幾種檢測方法對缺陷樁進行完整性測試與承載力測試的情況進行分析，為后期工程處理提供指導。

1.1 聲波透射法檢測樁身完整性

連州某橋梁工程，基樁為沖孔灌注樁，樁徑為1800mm，樁身混凝土強度等級為C30，設計承載力特征值為10500kN，設計樁端持力層為中風化灰巖。根據廣東省標準《建筑地基基礎檢測規范》DBJ/T 15-60-2019對該工程基樁進行聲波透射法進行完整性判斷。檢測中，發現Z0-10# 樁存在嚴重缺陷，所有檢測剖面在21.6m 左右多個測點的波速、波幅明顯偏低，波形畸變嚴重的情況。聲波透射法波列圖見圖1。

圖1 聲波透射法波列圖

1.2 鉆芯法驗證問題樁樁身完整性

聲波透射法只能檢測缺陷位置、缺陷程度，無法定向判定缺陷類型。對于問題樁缺陷類型，采用了鉆芯法加以驗證。按照規范要求，樁徑大于1.60m 的樁，不得少于3 孔，開孔位置距樁中心0.15d～0.25d 內均勻對稱布置。檢測中發現問題樁Z0-10#樁3 個鉆芯孔有2 個孔樁身存在夾泥情況，夾泥位置與聲波透射法檢測出的缺陷位置相符，另1 孔樁身完整性好。將3 個編號為1#、2#、3#，芯樣照片見圖2，開孔位置見圖3，檢測結果見表1。

圖2 Z0- 10# 樁芯樣照片

圖3 Z0- 10# 樁開孔位置示意圖

表1 Z0-10# 樁檢測結果

1.3 注漿補強處理

Z0-10#樁除樁身完整性不滿足外，其樁身混凝土抗壓強度、樁長、樁底沉渣厚度等均滿足要求。設計單位經設計復核后提出對該樁采用鉆芯孔高壓旋噴注漿補強處理方案，再進行高應變檢測來驗證補強后樁身完整性與豎向抗壓基樁承載力。樁身補強工藝流程圖見圖4。

圖4 樁身補強流程示意圖

1.4 高應變法測試補強效果分析

經工程質量各方主體協商，依據相關規范要求在注漿完成28 天后對Z0-10#樁進行高應變試驗來驗證注漿效果，測試效果見圖5。

圖5 Z0- 10# 樁高應變測試效果圖

根據高應變結果分析：Z0-10#樁身完整性較好，速度時程曲線t0+2L/C 推算出樁身21.6m 左右有輕微正向反射，對應聲波檢測法與鉆芯法檢測出的缺陷位置，但反射峰值較低，通過高應變曲線擬合法分析測試結果得出Z0-10#樁樁基承載力為24516kN，滿足該樁極限承載力要求，滿足驗收要求。

2 結語

綜合幾種檢測方法可以得出，無論是聲波透射法、鉆芯法，都具有自身的檢測特性。聲波透射法檢測速度快，適合作為樁身完整性普查的檢測方法之一。鉆芯法可對樁基完整性進行直觀觀察，也能對樁基底部的沉渣厚度與樁端持力層實際情況進行檢測，但檢測速度相對較慢。必要時，針對存在爭議的問題樁可同時采用兩種方法進行檢測，來綜合判定其樁身完整性情況，提高了檢測的定向性、準確性。對于高壓水泥注漿處理的樁，可采用高應變檢測法，該方法既可以觀察到注漿處理后樁身情況，還可以檢測出承載力是否滿足設計要求，起到一舉兩得的作用。且對場地要求低，檢測速度快，有效縮短工期，節約成本，滿足檢測市場綜合需求，具有良好的應用前景，對同類工程檢測具有一定的借鑒作用。