黃浩

（江西吉安市建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中心，江西 吉安 343000）

1 樁基工程檢測(cè)現(xiàn)狀

樁基是建筑物的基礎(chǔ)，一旦基礎(chǔ)失穩(wěn)，勢(shì)必造成整體建筑物破壞。因此，樁基的設(shè)計(jì)、施工和檢測(cè)是樁基安全與穩(wěn)定的先決條件，同時(shí)也是確保樁基礎(chǔ)安全與可靠必不可少的三個(gè)環(huán)節(jié)。

目前，我國(guó)樁基施工隊(duì)伍龐雜，施工工藝各異，施工機(jī)具也良莠不齊，樁基的施工質(zhì)量不佳是較為普遍的問(wèn)題，甚至有偷工減料的現(xiàn)象，如果不及時(shí)查出并采取補(bǔ)救措施，將會(huì)對(duì)整個(gè)工程造成無(wú)法估量的損失，這已被許多嚴(yán)重的樁基工程事故所證實(shí)。但是，從另一方面看，我國(guó)的樁基工程中，也確實(shí)存在著嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象，最主要的原因是沒(méi)有充分發(fā)揮樁的承載力，設(shè)計(jì)沒(méi)有按照規(guī)定的程序，根據(jù)試驗(yàn)資料提供的樁承載力進(jìn)行設(shè)計(jì)，而是按自己保守的估算來(lái)設(shè)計(jì)樁數(shù)和樁長(zhǎng)等，從而造成了樁基工程的極大浪費(fèi)，這與我國(guó)建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的方向也是不相符合的。

近年來(lái)，隨著水泥、混凝土、鋼材、大型打樁機(jī)械和成孔機(jī)械的運(yùn)用，使樁的形式多樣化，規(guī)模和強(qiáng)度大大提高。國(guó)內(nèi)外基礎(chǔ)工程中所采用的樁型大約有100余種。隨著科技的發(fā)展，樁基的施工、試驗(yàn)及檢測(cè)等技術(shù)也等到了極大的發(fā)展。

2 樁基工程質(zhì)量檢測(cè)方法

灌注樁的施工分為成孔和成樁兩部分，因而對(duì)樁基的檢測(cè)便可分為成孔質(zhì)量檢測(cè)和成樁質(zhì)量檢測(cè)兩大部分。其中，成樁質(zhì)量檢測(cè)又可分為承載力檢測(cè)和對(duì)樁身質(zhì)量 (即樁的完整性)的檢測(cè)。其中成孔是灌注樁施工中的第一個(gè)環(huán)節(jié)。成孔作業(yè)由于是在地下、水下完成，質(zhì)量控制難度大，復(fù)雜的地質(zhì)條件或施工中的失誤都有可能產(chǎn)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜、沉渣過(guò)厚等問(wèn)題。

2.1 成孔質(zhì)量檢測(cè)

在灌注樁的施工中，成孔質(zhì)量的好壞直接影響到混凝土澆注后的成樁質(zhì)量:樁孔的孔徑偏小則使得成樁的側(cè)摩阻力、樁尖端承載力減少，整樁的承載能力降低;樁孔上部擴(kuò)徑將導(dǎo)致成樁上部側(cè)阻力增大，而下部側(cè)阻力不能完全發(fā)揮，同時(shí)單樁的混凝土澆注量增加;樁孔偏斜在一定程度上改變了樁豎向承載受力特性，削弱了基樁承載力的有效發(fā)揮;樁底沉渣過(guò)厚使得樁長(zhǎng)減少，對(duì)于端承樁則直接影響樁尖的端承能力。

2.2 樁的承載力的檢測(cè)

樁的承載力與加荷速率有很大關(guān)系，由于靜荷載試驗(yàn)與任何動(dòng)荷載試驗(yàn)相比，所施加的荷載速率最慢，最接近于實(shí)際工程的加荷速率，所以試驗(yàn)的結(jié)果最接近于實(shí)際樁的承載力，因而，國(guó)內(nèi)外均將靜荷載試驗(yàn)的結(jié)果作為樁承載力的標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 樁的完整性檢測(cè)

基樁的低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法就是通過(guò)對(duì)樁頂施加較低的激振能量，引起樁身及周圍土體的微幅振動(dòng)，同時(shí)用儀表量測(cè)和記錄樁頂?shù)恼駝?dòng)速度和加速度，利用波動(dòng)理論或機(jī)械阻抗理論對(duì)記錄結(jié)果加以分析，從而達(dá)到檢驗(yàn)樁基施工質(zhì)量、判斷樁身完整性、預(yù)估基樁承載力等目的。因此，低應(yīng)變一般只適合對(duì)樁的完整性檢測(cè)。

對(duì)于正常的混凝土，聲波在其中傳播的速度是有一定范圍的，當(dāng)傳播路徑遇到混凝土有缺陷時(shí)，如斷裂、裂縫、夾泥和密實(shí)度等，聲波要繞過(guò)缺陷或在傳播速度較慢的介質(zhì)中通過(guò)，聲波將發(fā)生衰減，造成傳播時(shí)間延長(zhǎng)，使聲時(shí)增大，計(jì)算聲速降低，波幅減小，波形畸變，利用超聲波在混凝土中傳播的這些聲學(xué)參數(shù)的變化，來(lái)分析判斷樁身混凝土質(zhì)量。

3 工程實(shí)例

3.1 工程概況

擬建建筑為某住宅樓為地上29層建筑，設(shè)兩層地下室，建筑平面呈矩形，軸線尺寸長(zhǎng)70.000m，寬21.90m。剪力墻結(jié)構(gòu)，樁-筏基礎(chǔ)，對(duì)差異沉降敏感。場(chǎng)地地形平坦，地面相對(duì)高程介于98.99～100.03m。場(chǎng)地的地基土按時(shí)代、成因及土的物理力學(xué)性質(zhì)，將勘探深度范圍內(nèi)的地基土分為8層。擬建場(chǎng)地為自重濕陷性場(chǎng)地，地基濕陷等級(jí)為Ⅱ級(jí)(中等)。場(chǎng)地土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有弱腐蝕性。

本工程中地基處理采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，成孔工藝為泵送反循環(huán)成孔?；鶚对O(shè)計(jì)參數(shù)要求如下:設(shè)計(jì)樁徑:φ600mm;設(shè)計(jì)樁長(zhǎng):L=22.0m;樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高:-7.75～8.95m;主筋:6φ14通長(zhǎng)鋼筋，6φ14長(zhǎng)18.0m鋼筋;混凝土強(qiáng)度等級(jí):C40;工程樁總樁數(shù):205根(含試、錨樁15根)。設(shè)計(jì)要求單樁豎向極限承載力Qu=6840 kN。

3.2 工程質(zhì)量檢測(cè)方法

本次工程實(shí)踐中針對(duì)場(chǎng)地環(huán)境和地質(zhì)條件，主要采用了如下幾種檢測(cè)手段:成孔質(zhì)量檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)量40個(gè)，確定成孔質(zhì)量(垂直度、樁徑、孔深、沉渣)是否滿足規(guī)范要求，抽檢率20%;試樁載荷試驗(yàn)，檢測(cè)試樁數(shù)量3根，確定單樁豎向極限承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求;高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)量10根，占總樁數(shù)5.0%，判定樁豎向極限承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求;低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)量40根，占總樁數(shù)20%，確定樁身完整性，并判斷樁身缺陷及缺陷類型和位置

3.2.1 靜載試驗(yàn)檢測(cè)。本次工程中，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)試樁檢測(cè)過(guò)程中的3根試樁(樁徑Ф600mm，樁長(zhǎng)22.0m)分別進(jìn)行單樁豎向靜載試驗(yàn)，在靜載試驗(yàn)過(guò)程中，采用錨樁反力慢速持荷載法。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)經(jīng)校核、匯總，未出現(xiàn)明顯的陡降段，且在荷載加至最大值時(shí)，其最終沉降介于12.85～15.87mm，根據(jù)上述單樁極限承載力的確定方法，可以得出:3根試樁的極限承載力較大，無(wú)法判別。但由于3#試樁在最大荷載下，未破壞，說(shuō)明單樁極限承載力還沒(méi)有達(dá)到，其極限承載力取最大加荷值;1#、2#試樁在樁身材料破壞的情況下，其極限承載力可取破壞前一級(jí)的荷載值，得出現(xiàn)場(chǎng)靜載試驗(yàn)的單樁極限承載力。

3.2.2 高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)。本次檢測(cè)采用FEI-C3型動(dòng)測(cè)分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)由486/40微機(jī)，12位A/D轉(zhuǎn)換器，加速度傳感器，力傳感器、重錘組成。在檢測(cè)過(guò)程中儀器工作正常良好，檢測(cè)儀器設(shè)備均進(jìn)行過(guò)整機(jī)標(biāo)定。

其高應(yīng)變檢測(cè)的基本原理是:當(dāng)錘擊力作用到樁頂時(shí)，樁身產(chǎn)生一向下傳播的壓縮波，這個(gè)應(yīng)力波到達(dá)樁端后變成拉力波向上傳播，不斷循環(huán)反復(fù)。

檢測(cè)結(jié)果:所檢測(cè)的10根樁的單樁豎向極限承載力基本值Qu均位于6577～7147kN之間，單樁豎向極限承載力平均值為6864kN，故根據(jù)本次高應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果綜合判定單樁極限承載力為6864kN。

3.2.3 低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)。本次工程實(shí)踐總共對(duì)工程樁中的40根樁進(jìn)行了低應(yīng)變動(dòng)力測(cè)試。低應(yīng)變測(cè)試采用反射波法。被檢測(cè)的40根樁，樁身的應(yīng)力波波速C介于2801m/s～4184m/s之間，平均波速Cm=3425m/s。其中，Ⅰ類樁37根，占檢測(cè)樁數(shù)的92.5%;Ⅱ類樁3根，占檢測(cè)樁數(shù)的7.5%。依據(jù)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(JGJ106-2003)中3.5.1的規(guī)定，滿足工程使用要求。

4 總結(jié)

本文首先系統(tǒng)論述了目前我國(guó)對(duì)于各種樁基所采取的主要檢測(cè)方法和手段，并分析了各種方法之間的利弊和適用范圍，然后以實(shí)踐工程為依托，闡述了各種檢測(cè)手段的檢測(cè)過(guò)程、步驟以及注意事項(xiàng)。

[1]段爾煥，劉道方.樁基試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用綜述[J].云南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2000，(22).

[2]朱喜源，黃文通.樁基檢測(cè)方法與發(fā)展淺談[J].山西建筑，2007.