劉占文

(山西中咨博宇公路工程檢測(cè)有限公司，山西太原 030006)

0 引言

基樁是橋梁工程中非常重要的組成部分，基樁的質(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)橋梁的結(jié)構(gòu)安全，如何保證其質(zhì)量，一直備受建設(shè)、施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理各方以及建設(shè)行政主管部門(mén)的關(guān)注，同時(shí)由于我國(guó)地質(zhì)條件復(fù)雜，其施工過(guò)程的高度隱蔽性，從而極易形成各種缺陷影響基樁質(zhì)量，使得樁基礎(chǔ)工程的施工、質(zhì)量檢測(cè)等往往比上部建筑結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，更容易存在質(zhì)量隱患。

樁身完整性是基樁質(zhì)量檢測(cè)的主要指標(biāo)，通過(guò)采用超聲波透射法和低應(yīng)變反射波法兩種方法的綜合應(yīng)用來(lái)對(duì)基樁樁身完整性指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)評(píng)價(jià)，有效的提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1 檢測(cè)原理及設(shè)備

超聲波透射法，是在樁身預(yù)埋一定數(shù)量的聲測(cè)管作為聲波發(fā)射和換能器接收的通道，通過(guò)超聲波檢測(cè)儀沿樁身的縱軸方向一定的間距逐點(diǎn)檢測(cè)聲波穿過(guò)樁身截面混凝土的聲學(xué)參數(shù)，然后對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、判斷，確定樁身混凝土缺陷的位置、范圍和程度。推斷樁身混凝土的完整性，評(píng)定樁身的完整性等級(jí)。工程中采用RSM-SY7超聲波自動(dòng)循測(cè)儀，配備4通道自發(fā)自收換能器。

低應(yīng)變反射波法，是在樁頂采用錘或力棒進(jìn)行豎向激振，產(chǎn)生應(yīng)力波沿樁身向下傳播，在樁身阻抗存在明顯變化，如斷樁、縮頸、擴(kuò)頸等缺陷時(shí)，將產(chǎn)生反射波，安裝在樁頂?shù)募铀俣葌鞲衅鹘邮枕憫?yīng)信號(hào)，根據(jù)該信號(hào)計(jì)算和分析基樁樁身完整性。工程中采用RSM-PRT(T)低應(yīng)變測(cè)試儀，配備LC0104C傳感器，以及2.9 kg，7 kg，12.5 kg力棒各一只，以便于不同長(zhǎng)度基樁的檢測(cè)。

2 工程實(shí)例

2.1 工程概況

山西忻州地區(qū)某高速橋梁工程，根據(jù)委托單位提供的設(shè)計(jì)及施工資料，該工程基樁樁型為鉆孔灌注樁，承載類(lèi)型為摩擦樁，樁徑為1 500 mm，樁長(zhǎng)分別為22.0 m，23.0 m，基樁混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪與鉆探揭示，樁長(zhǎng)范圍內(nèi)各土層(自上而下):①0 m ～4.5 m 卵石;②3.2 m ～5.8 m 粉土;③2.8 m ～10.6 m粉質(zhì)粘土;④3.8 m ～7.6 m 粉質(zhì)粘土夾雜砂;⑤9.3 m ～12.8 m 強(qiáng)風(fēng)化片麻巖。

2.2 檢測(cè)情況

2.2.1 實(shí)例1

本工程2-3號(hào)樁，按照檢測(cè)規(guī)范采用兩種方法進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如下，圖1為超聲波法檢測(cè)結(jié)果波形圖，圖2為低應(yīng)變法檢測(cè)結(jié)果波形圖。

2-3號(hào)樁檢測(cè)結(jié)果分析:

超聲波法:根據(jù)圖1超聲波法檢測(cè)波形來(lái)看，該基樁1—2，1—3，2—3三個(gè)剖面不同深度的波速、波幅、PSD指標(biāo)均正常，所以判定其樁身完整，為Ⅰ類(lèi)樁。

圖1 2-3號(hào)基樁超聲波法聲速—波幅—PSD曲線(xiàn)關(guān)系圖

圖2 2-3號(hào)基樁低應(yīng)變法測(cè)試波形圖

低應(yīng)變法:根據(jù)圖2低應(yīng)變法檢測(cè)波形看，該基樁波形平滑，無(wú)缺陷反射波，樁底反射信號(hào)明顯，波速為3 945 m/s，所以判定其樁身完整，為Ⅰ類(lèi)樁。

圖3 4-1號(hào)基樁超聲波法聲速—波幅—PSD曲線(xiàn)關(guān)系圖

2.2.2 實(shí)例2

本工程4-1號(hào)樁按照檢測(cè)規(guī)范采用兩種方法進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如下，圖3為超聲波法檢測(cè)結(jié)果波形圖，圖4為低應(yīng)變法檢測(cè)結(jié)果波形圖。

圖4 4-1號(hào)基樁低應(yīng)變法測(cè)試波形圖

4-1號(hào)樁檢測(cè)結(jié)果分析:

超聲波法:根據(jù)圖3超聲波法檢測(cè)波形來(lái)看，該基樁1—2，1—3，2—3三個(gè)剖面均在7.0 m～8.0 m深度范圍內(nèi)出現(xiàn)缺陷信號(hào)，且其波速至低于3 000 m/s、波幅、PSD指標(biāo)均低于標(biāo)準(zhǔn)判據(jù)，其樁身嚴(yán)重缺陷，經(jīng)取芯驗(yàn)證，該處全斷面裹夾泥沙，形成斷樁，所以判定為Ⅳ類(lèi)樁，進(jìn)行工程處理。

低應(yīng)變法:根據(jù)圖4低應(yīng)變法檢測(cè)波形來(lái)看，7.5 m左右出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷反射波，且有二次反射，測(cè)不到樁底反射信號(hào)，所以判定其樁身嚴(yán)重缺陷，需進(jìn)行取芯驗(yàn)證。

3 結(jié)語(yǔ)

超聲波法和低應(yīng)變法兩種方法作為檢測(cè)基樁完整性的重要手段，有著各自的特點(diǎn)和適用條件，超聲波法是一種成熟可靠的方法，檢測(cè)全面、細(xì)致，聲波檢測(cè)的范圍可覆蓋全樁長(zhǎng)的各個(gè)橫截面，信息量豐富，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，不受樁長(zhǎng)、長(zhǎng)徑比的限制，也不受場(chǎng)地限制。低應(yīng)變法操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)速度快，費(fèi)用低且覆蓋面廣，成為基樁檢測(cè)中最為普及的方法。

但兩種方法有著各自的缺點(diǎn)和局限性，超聲波法檢測(cè)成本相對(duì)較高，且存在一定的檢測(cè)盲區(qū)，低應(yīng)變法檢測(cè)樁身完整性，由于受激振能量、樁側(cè)土阻力和樁身阻尼的影響，對(duì)樁身缺陷程度只能作定性判斷。

所以，在具體的基樁檢測(cè)中，應(yīng)提前收集基樁設(shè)計(jì)參數(shù)、地質(zhì)水文條件等資料，檢測(cè)后應(yīng)結(jié)合施工工藝、施工記錄以及通過(guò)高應(yīng)變法或鉆芯法來(lái)綜合進(jìn)行分析，才能減少誤判，更加準(zhǔn)確的進(jìn)行樁身完整性判斷。

［1］陳 凡，徐天平.基樁質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.

［2］羅騏先.樁基工程檢測(cè)手冊(cè)［M］.北京:人民交通出版社，2004.

［3］JGJ 106-2003，建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范［S］.

［4］劉興波.超聲波法和低應(yīng)變法對(duì)灌注樁完整性檢測(cè)的綜合應(yīng)用［J］.中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，2010(16):59-60.

［5］楊 偉，韓 雨，閆振雄.低應(yīng)變法和超聲波法在Sofoline立交橋中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2011，37(3):159-160.