孔 政 唐 紅

(武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院，湖北 武漢 430065)

樁基檢測方法及其工程運用

孔 政 唐 紅

(武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院，湖北 武漢 430065)

結(jié)合武漢長江航運中心工程實例，主要介紹了低應(yīng)變法、高應(yīng)變法、聲波透射法、鉆孔取芯法四種常見的樁基檢測技術(shù)，并論述了鉆芯法檢測準(zhǔn)備工作和技術(shù)要求，進而對該工程樁基做出評價，以確保該工程樁基的質(zhì)量。

樁基檢測，樁基工程，鉆孔取芯，質(zhì)量

0 引言

國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，促使我國社會主義偉大事業(yè)正如火如荼地進行著，城鄉(xiāng)一體化是社會主義社會的重要標(biāo)志，而摩天大樓是一個城市是否步入現(xiàn)代化的顯著特征，因此越來越多的高樓大廈出現(xiàn)在人們視野里。但人們關(guān)注的安全問題也日益凸顯，工程事故在我們身邊已屢見不鮮，很多事故的發(fā)生并不是來自上部結(jié)構(gòu)，相反卻是來自地下部分，而樁基是地下結(jié)構(gòu)的重要組成部分，這就需要我們對樁基進行必要的試驗和檢測，以保證樁基工程的質(zhì)量。樁基檢測包含樁身完整性檢測和單樁承載力檢測兩部分，常用的方法有動態(tài)檢測和靜態(tài)檢測。靜態(tài)檢測主要是估算樁基的極限承載力，如靜載試驗，動態(tài)檢測主要是檢驗樁身完整性，如鉆孔取芯法，聲波透射法等?？傊?，樁基檢測在工程中占有重要的地位，只有合格的樁基，才能保證建筑物的整體質(zhì)量，盡可能避免安全事故。

1 工程概況

本檢測工程為武漢長江航運中心大廈，位于武漢市江漢區(qū)沿江大道，毗鄰長江邊上，共用了1 788根樁(已包含86根工程樁兼立柱樁)。其中主樓高330 m，地上65層，地下4層，采用樁基數(shù)量為367根，全部采用端承摩擦樁，設(shè)計樁長約為42 m～48 m，入中分化巖層7 m～8 m深，樁徑為800 mm～1 000 mm，樁身混凝土強度為C45～C50，樁基全部采用鉆孔灌注樁施工工藝進行施工。

2 樁基檢測技術(shù)

2.1 低應(yīng)變法(LST)

低應(yīng)變法是以應(yīng)力波在介質(zhì)中傳播特征為理論基礎(chǔ)的一種方法，是目前國內(nèi)進行樁基檢測最為有效、快捷、經(jīng)濟的方法。該方法假定單樁為一維桿件，賦予該桿件連續(xù)彈性和均質(zhì)的特點，在樁頂安裝一個傳感器，然后施加豎向沖擊波，以樁身為介質(zhì)不斷向下傳播，其中一部分波在單樁某個部位反彈向上傳播，也就說明在此反射部位存在缺陷(如斷樁，離析等)，另一部分波繼續(xù)向下傳播至樁底處反射向上傳播。在樁頂?shù)膫鞲衅鹘邮辗瓷涞牟ㄐ盘枺M行過濾，放大處理，得到加速度時程曲線，進而判斷樁身的完整性，成樁質(zhì)量的好壞及樁身缺陷的程度和位置。用該方法進行樁基檢測，操作簡單，方便，檢測范圍廣，彌補了其他檢測方法抽樣率低帶來的不足。但另一方面，低應(yīng)變檢測的激振能量小，無法穿透預(yù)制樁的接樁縫，而且在傳遞過程中，能量損失較大，影響檢測結(jié)果。

2.2 高應(yīng)變法(HST)

高應(yīng)變檢測的基本原理就是用重錘往樁頂施加一個豎向的沖擊力，使樁側(cè)與土體產(chǎn)生相對位移，實測由此產(chǎn)生的樁身質(zhì)點應(yīng)力和加速度的響應(yīng)，運用波動理論分析，判定單樁承載力及樁身完整性的檢測方法。HST必須要有能量較高的建筑結(jié)構(gòu)提供動力輔助，這是與LST的主要區(qū)別之一。另外HST要求重錘材質(zhì)均勻，形狀對稱，錘底平整，高徑比不得小于1，再者對檢測人員自身的素質(zhì)也有一定的要求，否則對檢測質(zhì)量的準(zhǔn)確性有較大的影響。

2.3 聲波透射法

反射波法是在混凝土灌注樁成樁過程中，在樁內(nèi)鋼筋籠上埋入裝有發(fā)射和接收超聲波的縱向聲測管道，管內(nèi)充滿清水耦合劑，通過聲波的透射原理，根據(jù)超聲波在混凝土介質(zhì)中傳播的振幅(A)，聲速(v)，頻率(f)等參數(shù)的變化情況，分析樁身混凝土的連續(xù)性及缺陷(脫層，蜂窩，夾砂等)的具體位置和影響范圍。該方法明顯的優(yōu)點是準(zhǔn)確性高，可定量分析出樁身缺陷的大小和確切部位，但是埋設(shè)聲測管道時給施工帶來了極大的不便利，增加了檢測的成本，降低了檢測的效率。

表1 鉆芯法檢測結(jié)果表

2.4 鉆孔取芯法

鉆孔取芯法是利用高速旋轉(zhuǎn)的鉆機，從樁身混凝土結(jié)構(gòu)中鉆取芯樣用以檢測樁身質(zhì)量的方法。該法運用于檢測樁基混凝土強度，灌注樁的樁長，樁底沉渣厚度和樁身完整性，判別或鑒定樁端持力層的巖土性狀，甚至可以用取芯樁孔對出現(xiàn)斷樁，夾泥或稀釋層等缺陷樁進行壓漿補強處理。該方法取得資料全面可靠,可以直觀、可靠、準(zhǔn)確的反映樁基情況，無需進行某種物理量和強度的換算。但取芯時總會造成對混凝土結(jié)構(gòu)的局部損傷，而且對垂直度，取芯率和施工要求高，最終造成工程成本高。除了以上幾種常規(guī)的檢測技術(shù)，還有地質(zhì)雷達探測方法，鉆孔電視技術(shù)等。每種檢測方法都有自己的優(yōu)缺點，但是根據(jù)本工程的實際情況，考慮到工程將來使用的安全性和檢測結(jié)果的可靠性，最終采用了低應(yīng)變法，鉆孔取芯法和鉆孔電視技術(shù)的綜合檢測技術(shù)，雖然費用相對較高，但檢測的結(jié)果更為真實，可靠，更具有說服力。

3 鉆芯法檢測準(zhǔn)備工作和技術(shù)要求

3.1 開孔位置

根據(jù)JGJ 106—2003建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范，樁徑小于1.2 m的樁鉆一孔，樁徑為1.2 m～1.6 m的樁鉆兩孔，樁徑大于1.6 m的樁鉆三孔。本工程樁徑為1.0 m，考慮導(dǎo)管附近的混凝土質(zhì)量相對較差，不具有代表性，因此在距樁中心15 cm處開一孔，作為檢測點。

3.2 安置鉆機

安置鉆機前清除待檢灌注樁預(yù)留孔道附近的碎渣石，保持場地的干凈，以免將孔道堵塞。鉆機安置總體要求是必須水平，穩(wěn)固，周正。安置時應(yīng)檢查底座水平度和鉆機立軸的垂直度，保證鉆機立軸中心、天輪中心與孔口中心在同一鉛垂線上。在現(xiàn)場，鉆機置于枕木上，通過增加或減少沙包袋數(shù)量，來回移動三腳架來調(diào)整水平度，觀察水平尺的水泡是否居中來檢查底座是否水平，底座達到水平，立軸也就保證達到垂直要求。

3.3 鉆芯取樣

開鉆前，將護壁的泥漿池準(zhǔn)備就緒，接通水和電源，開動鉆機，使鉆頭對準(zhǔn)灌注樁預(yù)留孔道中心。在鉆進取芯過程中，鉆孔內(nèi)的循環(huán)泥漿不得中斷，應(yīng)保持鉆機平穩(wěn)，鉆速不宜低于140 r/min，經(jīng)常校正鉆機立軸垂直度，及時糾正立軸偏差。鉆取完畢后，擰下脹圈和鉆頭，不得敲打卸取芯樣，卸取的芯樣用清水清洗干凈，標(biāo)上深度和編號放入芯樣箱中。

4 鉆芯法檢測結(jié)果

鉆芯檢測結(jié)果見表1。

5 結(jié)語

本文結(jié)合該工程實例，探討了幾種常用的樁基檢測方法及鉆孔取芯法的技術(shù)要求和結(jié)果分析。樁基檢測方法不是單一的，而是創(chuàng)造性地將多種檢測方法相融合，那樣更能提高工程效率和工程的安全性。同時，樁基檢測也是一項辛苦的工作，這需要提高檢測人員的素質(zhì)，這樣檢測結(jié)果會更真實，準(zhǔn)確。

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Pile testing method and its application

Kong Zheng Tang Hong

(UrbanConstructionCollege,WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430065,China)

Combining with Wuhan shipping center projects, the paper introduces some methods for the pile foundation test techniques, including low strain method, high strain method, ultrasonic wave method, core-drilling method, and evaluates its pile foundation, so as to ensure the quality of the engineering pile foundation.

pile foundation test, pile foundation project, core-drilling, quality

2015-06-20

孔 政(1991- )，男，在讀碩士

1009-6825(2015)25-0071-02

TU473.1

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