李棟才（江西省建工集團(tuán)第二建筑工程有限公司 江西 南昌 330200）

論樁基檢測技術(shù)在房屋建筑中應(yīng)用

李棟才（江西省建工集團(tuán)第二建筑工程有限公司 江西 南昌 330200）

近年來，隨著高層建筑的發(fā)展在我國城鄉(xiāng)建設(shè)中占據(jù)主導(dǎo)地位，所以樁基工程成為一個(gè)熱門并在高層建筑中被廣泛使用。樁基是建筑物的基礎(chǔ)，其質(zhì)量直接影響到建筑物的質(zhì)量，但樁基工程質(zhì)量控制的難度較大，且具有專業(yè)性、隱蔽性的特點(diǎn)，因而樁基的檢測工作顯得尤為重要且被高度重視。筆者根據(jù)工程實(shí)例對樁基檢測工作中存在的問題進(jìn)行了探討，對如何進(jìn)一步完善樁基檢測工作提出見解，以供參考。

樁基工程；檢測技術(shù)；實(shí)例分析

1 加強(qiáng)樁基成孔檢測工作

隨著我國建筑行業(yè)中管理力度的加大，施工監(jiān)理制度的推廣和完善，樁基檢測中的成孔檢測必將日益加強(qiáng)，實(shí)用、高效的成孔檢測手段，將成為迫切的任務(wù)而提到日程上來。

根據(jù)樁基施工工序來看，樁基檢測分為2大部分：成孔后檢測和成樁后檢測，在我們國家樁基檢測技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)是成樁檢測技術(shù)優(yōu)于成孔檢測技術(shù)，但從防患于未然的角度考慮，樁的成孔檢測應(yīng)比成樁后檢測更為重要。

以某一高層商住樓工程為例，地面以上二十五層，地下室兩層，長44.4m，寬約23.6m，高76m。設(shè)計(jì)基礎(chǔ)為人工挖孔混凝土灌注樁，樁端持力層為第六層(碎石土)。為了保證建筑物安全，確保樁基承載力的可靠性，對樁端持力層進(jìn)行深層平板載荷試驗(yàn)，以準(zhǔn)確測定第六層的地基承載力特征值，檢驗(yàn)人工挖孔樁樁端承載力設(shè)計(jì)參數(shù)的可靠性。

依據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，該地基第五層土為粉質(zhì)粘土混碎石，可塑～硬塑，中壓縮性為主，地基土承載力特征值fak=250kPa，樁側(cè)阻力特征值qsi=50kPa，樁端阻力特征值qpa=1400kPa；第六層為碎石土，密實(shí)為主，地基土承載力特征值fak=300kPa，樁側(cè)阻力特征值qsia=60kPa，樁端阻力特征值qpa=2400kPa。而實(shí)際檢測得出的該場地第六層土的人工挖孔樁極限樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值3151kPa，比預(yù)估值(3500kPa)低10%。設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工、檢測單位共同分析其原因，發(fā)現(xiàn)原因是樁端持力層沒挖到位，設(shè)計(jì)要求樁端進(jìn)入持力層6層土不小于1.5m，而現(xiàn)場檢測的3個(gè)樁孔孔底有未進(jìn)入6層土的，還有進(jìn)入6層土深度不夠的。后又繼續(xù)加深，檢測后滿足設(shè)計(jì)要求，但若未對成孔進(jìn)行檢測，在成樁以后再對工程樁進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果若沒法滿足設(shè)計(jì)要求，將需要很大精力來對工程樁進(jìn)行處理，且難度很大。對成孔做檢測能起到提前預(yù)控作用，無論從工程技術(shù)角度還是經(jīng)濟(jì)效益來看都是非常有益的。

2 工程樁施工前試樁工作

根據(jù)《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》第3.3.1條規(guī)定對設(shè)計(jì)等級為甲級、乙級的樁基施工前應(yīng)采用靜載試驗(yàn)確定單樁豎向抗壓承載力特征值，目前現(xiàn)場由于開發(fā)商為了節(jié)約工期和檢測費(fèi)用普遍存在不做試樁直接做工程樁的情況，而由于現(xiàn)場地質(zhì)情況往往和地質(zhì)勘察報(bào)告有出入，導(dǎo)致工程樁檢測結(jié)果無法滿足設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)需要為此進(jìn)行復(fù)算、補(bǔ)樁、加大承臺而付出大量工作，從而給施工單位帶來大量額外的工程量。

以某一工程為例，地上十一層，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，檢測部門對61#、79#、112#樁進(jìn)行單樁抗壓靜載試驗(yàn)，設(shè)計(jì)61#樁樁端持力層為第四層粉砂層，79#、112#樁樁端持力層為第五層粘土層。第四層粉砂層極限樁端端阻力為800kPa，極限樁端側(cè)阻為55kPa，第五層粘土極限樁端端阻力為1300kPa，極限樁端側(cè)阻為75kPa，預(yù)估單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值為2900kN。通過靜載試驗(yàn)得出：樁端進(jìn)入第五層粘土層的79#、112#單樁豎向抗壓極限承載力能達(dá)到2900kN，樁端進(jìn)入第四層粉砂層單樁豎向抗壓極限承載力為2610kN，達(dá)不到預(yù)估承載力。后經(jīng)過設(shè)計(jì)、勘察、監(jiān)理、施工單位共同研究決定，將61#樁身加長，樁端深入第五層粘土層3d。通過試樁得出設(shè)計(jì)時(shí)樁端持力層為第四層粉砂層的單樁承載力達(dá)不到預(yù)估承載力，從而為工程樁的全面施工提供了可靠的依據(jù)，減少了投資風(fēng)險(xiǎn)和施工難度。

3 靜載和動(dòng)測方法的適用范圍

在成樁檢測技術(shù)中，靜載試驗(yàn)工作仍應(yīng)加強(qiáng)，不能為了省錢、省時(shí)而減少動(dòng)靜對比試驗(yàn)，在樁的動(dòng)力檢測方法未有突破性進(jìn)展之前，樁的靜載試驗(yàn)仍是樁承載力檢驗(yàn)值可靠的評定標(biāo)準(zhǔn)。在樁承載力檢測問題上，任何企圖以更省力、更省時(shí)的方法來得到與靜載試驗(yàn)同等效果的想法都是不現(xiàn)實(shí)的?！督ㄖ鼗A(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》5.1.5條規(guī)定對于地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級為甲級或地質(zhì)條件復(fù)雜、成樁質(zhì)量可靠性低的灌注樁，應(yīng)采用靜載荷試驗(yàn)的方法進(jìn)行檢驗(yàn)。雖然《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》規(guī)定高應(yīng)變法適用于檢測基樁的豎向抗壓承載力，而對于端承型大直徑灌注樁，單樁承載力比較高，當(dāng)受設(shè)備或現(xiàn)場條件限制無法檢測單樁豎向抗壓承載力時(shí)，《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》第9.1.3條規(guī)定對于大直徑擴(kuò)底樁和Q-S曲線具有緩變型特征的大直徑灌注樁，不宜采用高應(yīng)變方法進(jìn)行豎向抗壓承載力檢驗(yàn)。因此目前對于大直徑擴(kuò)底灌注樁，對其承載力檢測沒有較好的辦法來進(jìn)行，也是目前檢測技術(shù)中急待解決的問題之一。

4 樁承載力自平衡法深層平板載荷試驗(yàn)

樁承載力自平衡法深層平板載荷試驗(yàn)是將預(yù)置好的荷載箱放置在樁端底部，采用樁側(cè)阻力及樁自重作為反力，當(dāng)給荷載箱施加一定壓力時(shí)，樁端持力層產(chǎn)生沉降，載荷箱底板張開，通過固結(jié)在底板的位移測桿測讀樁端持力層沉降量，逐級加載即可得到位移隨荷載及時(shí)間的變化曲線，根據(jù)Q-S曲線及S-lgt曲線確定持力層樁端阻力，通過樁端阻力推算樁端承載力。同時(shí)，其反力使樁產(chǎn)生向上位移，通過安置在樁頂?shù)奈灰朴?jì)測讀樁頂上拔量，得到樁頂位移隨荷載及時(shí)間的變化曲線，根據(jù)U-δ曲線及δ-lgt曲線綜合確定樁身上拔力，通過樁身上拔力與摩阻力關(guān)系判定樁身側(cè)摩阻力。

深層載荷試驗(yàn)是指在半無限體內(nèi)部對某一層土體所做的強(qiáng)度和變形特性的載荷試驗(yàn)。與其它原位測試的土工試驗(yàn)方法比較，載荷試驗(yàn)為高層建筑深基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供了更加可靠的持力層及其下臥層土體承載力和變形模量等設(shè)計(jì)計(jì)算的資料。目前存在以端承為主的大直徑樁承載力較高，受設(shè)備或現(xiàn)場條件限制，無法做靜載試驗(yàn)，而采用深層自反力平蘅箱載荷法試驗(yàn)確定地基承載力特征值fak，并結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)推斷qpa，從而判定單樁豎向極限承載力的現(xiàn)象。但是，采用深層自反力平衡箱載荷法判定單樁豎向極限承載力存在如下問題：

4.1 樁身自重與側(cè)摩阻力跟樁端阻力不平衡，不能真實(shí)準(zhǔn)確地反映承載力；

4.2 位移測量精度低，原因是地面加荷引起傳力柱的彈性變形和彎曲，以及反力系統(tǒng)的位移和變形都直接影響到承壓板實(shí)際位移的測量精度；

4.3 傳力柱與孔壁間的磨擦使地面施加荷載不能如實(shí)地傳到承壓板；位移和荷載的測試精度隨測深而降低。通過深層載荷自反力平衡箱試驗(yàn)只能得出地基承載力特征值fak，不能直接得出樁端端阻力特征值qpa，對其值的推斷也只能根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合當(dāng)?shù)仂o載試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比后得出，因此，深層載荷自反力平衡箱法只能確定地基承載力特征值fak，而不能確定大直徑灌注樁的單樁豎向抗壓承載力特征值。更精確地反映樁端承載力特征值的檢測方法還是堆載靜載試驗(yàn)方法，它能直接檢測出單樁豎向樁端端阻力特征值，其唯一缺陷就是檢測時(shí)間因?yàn)榉旨壖虞d、靜載穩(wěn)定、分級卸載等而延長。

5 結(jié)束語

隨著日益增多的高層建筑在城鄉(xiāng)中拔地而起，樁基工程也得到廣泛的應(yīng)用，樁基檢測工作成為樁基工程中一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié)。它不僅能為工程的下道工序提供可靠的依據(jù)，而且直接影響到建筑的質(zhì)量安全，因此我們應(yīng)該加強(qiáng)對樁基工程檢測工作重視，建議采用更準(zhǔn)確有效的樁基檢測技術(shù)對建設(shè)工程基礎(chǔ)施工提供科學(xué)、準(zhǔn)確、有效的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)而為基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)、施工提供更有力的依據(jù)。

尹雪梅］