關于樁基完整性及承載力檢測方法優(yōu)缺點的探討

祝旋

摘 要：本文從樁基完整性及承載力檢測的方法出發(fā)，簡要介紹聲波透射法、低應變法、鉆芯法、高應變法及單樁豎向抗壓靜載試驗對于樁基檢測的優(yōu)缺點，希望通過對這些方法的分析，取長補短，優(yōu)化樁基的檢測方案。

關鍵詞：樁基;完整性;承載力;檢測方法

中圖分類號：TU473.1 文獻標識碼：A

0 引言

萬丈高樓并不是從平地起，而是從地下的基礎開始，樁基礎在各類建筑中扮演著低調又重要的角色。因為是隱蔽工程，所以低調，因為承載著基礎以上全部的力，所以重要。為了樁基礎能夠承載起基礎上部的重量，對于樁基礎的完整性以及承載力檢測尤為重要。本位對比了樁基礎完整性及承載力檢測的幾種檢測方法，分析了每一種方法的優(yōu)點及局限，并結合各種方法的特點提出了幾點建議，希望能夠發(fā)揚每一種方法的優(yōu)點，彌補各自的不足。

1 檢測方法及其優(yōu)缺點

1.1 完整性檢測

目前樁基完整性檢測使用最多的方法有三種：聲波透射法、低應變反射波法、鉆芯法，另外高應變除檢測承載力以外，也可以檢測樁基完整性;孔內攝像法可用于輔助鉆芯法進行樁基質量驗證檢測。

1.1.1 聲波透射法

適用于檢測樁徑大于800 mm的混凝土灌注樁，是對樁基混凝土進行聲學參數的采集，當超聲波在混凝土中遇到缺陷時，通過聲時、波幅及主頻的變化情況來判斷樁身質量的好壞。

聲波透射法具有以下優(yōu)點：

（1）聲波透射法可以對整根樁聲測管范圍內的混凝土進行檢測，檢測面比較廣，檢測精度較高，能夠判定該樁完整性和缺陷位置及缺陷程度;（2）檢測效率較高，操作較便捷;（3）對于樁長較長或樁徑較大的樁同樣適用，且不受樁長影響，換能器均能通過聲測管放到樁底即可;受樁徑影響不大，適合檢測大直徑混凝土灌注樁，當樁徑較大時宜適當增設聲測管。

聲波透射法具有以下缺點：

（1）本方法無法檢測樁身混凝土強度;（2）超過聲測管范圍以外的部分無法檢測，尤其是無法檢測樁底沉渣厚度及樁端持力層性狀是否滿足設計要求。

1.1.2 低應變反射波法

本方法是根據一維彈性波動理論對實測樁頂速度或加速度信號進行分析并判定樁基完整性。本方法適用于檢測混凝土樁的樁身完整性和缺陷位置及程度。

低應變反射波法具有以下優(yōu)點：

（1）可檢測樁端持力層大致情況及端承樁入巖情況，實際工作中出現(xiàn)過端承樁低應變檢測樁端無入巖信號且樁底信號呈同向反射，聲波透射法檢測樁身無缺陷，用鉆芯法驗證;（2）可檢測樁身縮頸及擴徑情況。

低應變反射波法具有以下缺點：

（1）無法檢測樁身混凝土強度;（2）對缺陷較多的樁采集的信號分析難度較大;（3）對同一深度部位同時出現(xiàn)擴徑及缺陷的樁較難分辨;（4）信號受地質條件影響較大，地質條件復雜時曲線分析難度大;（5）對于樁長較長、樁徑較大的樁不適用本方法。

1.1.3 鉆芯法

鉆芯法是通過鉆心機從樁頂開始由上而下鉆取一定孔數的樁身混凝土及樁端持力層芯樣，并取樣抗壓，用來判斷樁長、樁身完整性、樁身混凝土強度、沉渣厚度、持力層性狀是否滿足設計要求的一種檢測方法。

鉆芯法具有以下優(yōu)點：

（1）鉆芯法相對其他兩種無損檢測方法來說是肉眼可見最直觀的一種檢測方法，也是樁基完整性檢測最后一道關卡可用來驗證聲波透射法和低應變法檢測結果;（2）可通過取樣抗壓檢測樁身混凝土強度是否滿足設計要求;（3）可檢測樁底沉渣厚度是否滿足設計要求;（4）可檢測樁底持力層性狀（強度）或厚度是否滿足設計要求。

鉆芯法具有以下缺點：

（1）檢測范圍僅限于鉆芯孔，雖孔位分布均勻，但仍存在一定的隨機性;（2）不可避免的對樁身完整性造成一定的損壞;（3）對長徑比較大的樁抽芯難度較大，鉆芯孔易在鉆芯過程中偏出樁外;（4）檢測費用高，檢測機動性較低，鉆機轉場需機械配合。

1.1.4 高應變法

高應變法也可以檢測樁身完整性，只是在實際工作中極少單獨用來檢測樁身完整性，而是在檢測單樁豎向抗壓極限承載力的同時通過樁身完整性系數β的計算對樁身完整性進行評價。

1.2 樁基承載力檢測

目前對于樁基承載力檢測使用最多的兩種方法：高應變法、靜載試驗法。

1.2.1 高應變法

高應變法是通過實測曲線擬合分析得到樁側土阻力及樁端土阻力，從而得到單樁豎向抗壓極限承載力;也可以用于檢測樁身結構完整性，判斷樁身缺陷的位置和缺陷程度。

高應變法具有以下優(yōu)點：

（1）相對與靜載試驗法，高應變法檢測費用低，操作更便捷，檢測效率較高;（2）可分別計算樁側土阻力及樁端土阻力。

高應變法具有以下缺點：

（1）高應變屬于間接法計算樁基承載力，準確度低于靜載試驗法;（2）樁身存在明顯缺陷的樁不適合用高應變法檢驗承載力。

1.2.2 靜載試驗法

單樁豎向抗壓靜載試驗是檢測基樁豎向抗壓承載力最直觀可靠的傳統(tǒng)方法。靜載試驗法具有以下優(yōu)點：

（1）靜載試驗法檢測樁基承載力最直觀、最準確;（2）當對高應變結果有疑問時可用本方法進行驗證。

靜載試驗法具有以下缺點：

（1）檢測成本較高;（2）操作復雜，需要搭設堆在平臺;（3）檢測效率不高，耗時較長。

2 案例

每一種檢測方法都有其優(yōu)勢及不足，在實際的檢測過程中應該充分發(fā)揮其優(yōu)勢，并用其他方法補充其不足。

在實際的樁基完整性檢測工作中，不同的項目采用的檢測方法組合不盡相同。有些是聲波透射法和低應變反射波法采用1∶1的比例100%檢測，鉆芯法按照一定的比例抽檢;有些是聲波透射法100%覆蓋，低應變反射波法及鉆芯法均按照一定的比例抽檢等等。工程人們都在想用更為有效且經濟的方式完成項目樁基完整性的檢測。

在檢測工作中也會發(fā)生一種檢測方法檢測到缺陷，而另一種方法檢測出嚴重缺陷的情況。

廣東省某高速公路項目4×12 m預制打入式管樁，在樁基施工到第三節(jié)，在第四節(jié)接樁前和接樁施工后，我方分別對其進行了低應變檢測，檢測結果如下圖1、圖2所示：

從低應變曲線來看，兩次測的曲線均未發(fā)現(xiàn)明顯缺陷信號。之后我方對其進行了高應變檢測，檢測結果曲線如圖3所示。

由高應變曲線圖可以看出，該樁樁身24 m附近存在明顯缺陷反射，隨后我方通過孔內攝像法，對該樁缺陷情況進行驗證。鉆孔電視檢測顯示該樁在10.5 m附近存在疑似爆裂的情況，如圖4所示。

鉆孔電視探頭繼續(xù)下放，我方發(fā)現(xiàn)圖4除了爆裂露筋區(qū)域以外，其他部位從上之下皆完好無損，綜合所有檢測結果，結合施工記錄及地質資料，最終得出結論，該樁在第4節(jié)打樁時已入中風化巖，樁底已經無法繼續(xù)貫入巖層，而上方繼續(xù)打樁施工造成第2節(jié)上端破損劈裂。

有的時候比較常規(guī)的檢測方法無法準確判斷時可以結合其他辦法驗證。上文案例中低應變未檢測出的缺陷高應變檢測出來了，而最終使用孔內攝像并結合施工記錄以及地質資料才分析出原因。

3 結語

每一種檢測方法都有其優(yōu)勢與局限，為了保證工程質量，在樁基完整性及承載力檢測工作中，不管是甲方、乙方或是第三方，都應正視其局限性，發(fā)揮其優(yōu)勢，制定科學、經濟、合理的檢測方案，讓檢測更全面，讓結果更可靠，讓質量更優(yōu)質。

參考文獻：

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