淺談樁基檢測(cè)的相關(guān)問題
2011-11-29 來源：作者：鄒振聲 來源：中國鳴網(wǎng)
樁基作為目前工程建設(shè)中大量采用的深基礎(chǔ)形式，是涉及結(jié)構(gòu)安全的重要組成部分。樁基是隱蔽工程，它是建筑物的基礎(chǔ)，其質(zhì)量優(yōu)劣直接影響到這些建筑物的平安。在樁基礎(chǔ)的施工過程中，樁基檢測(cè)是一個(gè)不可短少的環(huán)節(jié)。近年來樁基礎(chǔ)在高層建筑和鐵路建設(shè)中普遍運(yùn)用，隨著建設(shè)單位對(duì)工程質(zhì)量要求的提高，基樁檢測(cè)技術(shù)將發(fā)揮越來越重要的作用。樁基質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)，特別是樁基動(dòng)力試驗(yàn)，涉及到巖土力學(xué)、振動(dòng)學(xué)、樁基施工技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等諸多學(xué)科知識(shí)，它既不同于常規(guī)的建筑材料試驗(yàn)，又不同于普通的建筑結(jié)構(gòu)測(cè)試。不斷提高樁基檢測(cè)的質(zhì)量水平，不斷強(qiáng)化對(duì)樁基檢測(cè)隊(duì)伍的管理，對(duì)工程的質(zhì)量建設(shè)具有重要意義。
根據(jù)《建筑樁基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2003）,目前樁基檢測(cè)的主要方法有靜載試驗(yàn)、鉆芯法、低應(yīng)變法、高應(yīng)變法、聲波透射法等幾種。
一、幾種常用檢測(cè)方法的適用性：
1、靜載試驗(yàn)法
這是目前公認(rèn)的檢測(cè)基樁豎向抗壓承載力最直接、最可靠的試驗(yàn)方法。但在工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，基準(zhǔn)樁的問題有時(shí)會(huì)被檢測(cè)人員所忽視，容易出現(xiàn)基準(zhǔn)樁打入深度不足，試驗(yàn)過程產(chǎn)生位移的問題。
2、鉆芯法
這種方法具有科學(xué)、直觀、實(shí)用等特點(diǎn)，在檢測(cè)混凝土灌注樁方面應(yīng)用較廣。一次完整、成功的鉆芯檢測(cè)，可以得到樁長、樁身混凝土強(qiáng)度、樁底沉渣厚度和樁身完整性的情況，并判定或鑒別樁端持力層的巖土性狀。抽芯技術(shù)對(duì)檢測(cè)判斷的影響很大。某工程先用XY-1型工程鉆機(jī)，采用硬質(zhì)合金單管鉆具，用低壓慢速小泵量及干鉆相結(jié)合的鉆進(jìn)方法，結(jié)果采芯率不到70%，芯樣完整性極差，大多呈碎塊；后來改用SCZ-1型液壓鉆機(jī)，采用金剛石單動(dòng)雙管鉆具，采芯率達(dá)99%，芯樣呈較完整的圓柱狀。所以，《技術(shù)規(guī)范》對(duì)鉆機(jī)和鉆頭作了相應(yīng)的規(guī)定，就是為了避免抽芯驗(yàn)樁的誤判。
3、反射波法
目前在國內(nèi)，絕大多數(shù)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)采用反射波法（瞬態(tài)時(shí)域分析法）檢測(cè)樁身完整性，主要原因是其儀器輕便、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)快捷，同時(shí)將激勵(lì)方式、頻域分析方法等作為測(cè)試、輔助分析手段融合進(jìn)去。當(dāng)然，低應(yīng)變法檢測(cè)時(shí)，不論缺陷的類型如何，其綜合表現(xiàn)均為樁的阻抗變小，而對(duì)缺陷的性質(zhì)難以區(qū)分，這是其最大的局限性。
4、高應(yīng)變法
它的主要功能是判定樁豎向抗壓承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求。高應(yīng)變法在判定樁身水平整合型縫隙、預(yù)制樁接頭等缺陷時(shí)，能夠在查明這些“缺陷“是否影響豎向抗壓承載力的基礎(chǔ)上，合理判定缺陷程度，可作為低應(yīng)變法的補(bǔ)充驗(yàn)證手段。目前在某些地區(qū)，利用高應(yīng)變法增加承載力和完整性的抽查頻率，已成為一種普遍做法。
5、聲波透射法
與其他完整性檢測(cè)方法相比，聲波透射法能夠進(jìn)行全面、細(xì)致的檢測(cè)，且基本上無其他限制條件。但由于存在漫射、透射、反射，對(duì)檢測(cè)結(jié)果會(huì)造成影響。
二、樁基檢測(cè)技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用
某辦公樓為地上十四層，地下一層的高層辦公樓，采用框架結(jié)構(gòu)，總建筑面積38818.6m2，其基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土預(yù)制樁。經(jīng)勘探，場(chǎng)地地基依據(jù)其工程特性的差別，自上而下分為四層，分述如下:粉土層、粉質(zhì)粘土層、礫砂層和強(qiáng)風(fēng)化泥巖層。基樁設(shè)計(jì)參數(shù)要求如下：樁徑為φ500mm；樁長為10-12m；工程樁總樁數(shù)為170根；單樁承載力特征值2000kN；混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C40；樁端持力層為砂礫層。本次工程理論中針對(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)方法：
①成孔質(zhì)量檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)量40個(gè)；
②試樁載荷實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)試樁數(shù)量3根；
③高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)量10根；
④低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)量30根。
本工程中基樁成孔質(zhì)量測(cè)試采用的儀器設(shè)備主要有JJC-1A型孔徑儀、JNC-1型沉渣測(cè)定儀、JJX-3A型井斜儀、深度記載儀（充電脈沖發(fā)作器）、電動(dòng)絞車、孔口輪等組成。分別對(duì)成孔的孔深、孔徑、孔斜及沉渣厚度停止了檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果：設(shè)計(jì)孔深介于10.45m～11.94m，實(shí)測(cè)孔深介于10.60m～12.20m，一切檢測(cè)樁均大于設(shè)計(jì)要求孔深。實(shí)測(cè)部分最小孔徑介于451mm～471mm，部分最大孔徑介于524mm～633mm。實(shí)測(cè)垂直度介于0.68%～0.97%，均小于1%。實(shí)測(cè)孔底沉渣厚度介于80～100mm，均小于150mm。綜上數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)剖析，本次樁孔成孔質(zhì)量檢測(cè)4項(xiàng)指標(biāo)（孔深、孔徑、孔斜、沉渣厚度）均可以到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。
本次豎向靜載實(shí)驗(yàn)，采用錨樁反力安裝與配重結(jié)合加載法，即在實(shí)驗(yàn)樁樁頂放置千斤頂，再放主梁、次梁，次梁銜接4根錨樁，同時(shí)在次梁之上堆放預(yù)制樁作為配重。對(duì)樁的加載方式采用快速維持荷載法，即逐級(jí)加荷，加荷后隔15min讀一次數(shù)，每級(jí)加荷時(shí)間為2h。估計(jì)加荷為8級(jí)，每級(jí)荷載增量均為500kN。假如中間呈現(xiàn)破壞荷載，則中止加荷。檢測(cè)結(jié)果3根樁的極限承載力均勻值為4000kN，最大極差為0，不大于均勻值的30%，故單樁承載力的特征值（規(guī)范值）為4000/2=2000kN，符合設(shè)計(jì)要求。
低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)在樁頂放置一只加速度傳感器，承受錘擊過程中產(chǎn)生的加速度信號(hào)，經(jīng)過FDP204PDA型樁基動(dòng)測(cè)系統(tǒng)放大和A/D轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字信號(hào)傳給微機(jī)，信號(hào)經(jīng)計(jì)算機(jī)處置后，在屏幕顯現(xiàn)實(shí)測(cè)波形，每根樁布采集點(diǎn)一個(gè)，每點(diǎn)采集5～6錘信號(hào)。將存儲(chǔ)在磁盤上的測(cè)試信號(hào)在時(shí)域內(nèi)停止處置，依據(jù)應(yīng)力波反射等價(jià)地將實(shí)測(cè)速度信號(hào)經(jīng)過時(shí)域由頻域輔助，剖析不同部位的反射信號(hào)，據(jù)此剖析每根樁的樁身完好性。檢測(cè)結(jié)果：其中:I類樁28根，滿足設(shè)計(jì)要求；II類樁2根，滿足設(shè)計(jì)要求。
高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)將兩只加速度計(jì)和兩只應(yīng)變式力傳感器，分別對(duì)稱裝置在樁側(cè)外表，錘自在下落錘擊樁頂，瞬時(shí)沖擊力產(chǎn)生的加速度和力信號(hào)，經(jīng)過FEI-C3型樁基動(dòng)測(cè)系統(tǒng)放大和A/D轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字信號(hào)傳給微機(jī)，信號(hào)經(jīng)過計(jì)算機(jī)軟件處置后存入磁盤，同時(shí)顯現(xiàn)實(shí)測(cè)波形，然后，將存儲(chǔ)在磁盤上的測(cè)試信號(hào)停止回放（力、速度），應(yīng)用FEIPWAPC軟件停止曲線擬合剖析，得出單樁豎向極限承載力。檢測(cè)結(jié)果：所檢測(cè)的10根樁的單樁豎向極限承載力根本值均位于2178kN～2342kN之間，單樁豎向極限承載力均勻值為2260kN，故依據(jù)本次高應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果綜合斷定單樁極限承載力為2260kN。
三、樁基檢測(cè)技術(shù)未來發(fā)展
目前樁基檢測(cè)單位的內(nèi)部管理處在一種較為混亂的局面，一些單位缺乏法律意識(shí)和責(zé)任意識(shí)，內(nèi)部沒有建設(shè)相互制約的監(jiān)督機(jī)制。即使有了相關(guān)的制度，但缺乏制約力度，也是形同虛設(shè)。崗位管理上存在著持證人員變動(dòng)大，崗位人員不到位，有無證人員在場(chǎng)開展檢測(cè)工作等問題。檢測(cè)的市場(chǎng)行為也存在不規(guī)范，由于檢測(cè)市場(chǎng)不規(guī)范、片面壓價(jià)，一些單位在檢測(cè)工程中，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集不認(rèn)真，數(shù)據(jù)資料處理草率，甚至冒用檢測(cè)人員或技術(shù)負(fù)責(zé)人簽名。
1、各級(jí)政府建設(shè)行政主管部門加強(qiáng)依法行政
以上等等問題就需要各級(jí)政府建設(shè)行政主管部門加強(qiáng)依法行政，切實(shí)實(shí)施質(zhì)量監(jiān)督，特別是加強(qiáng)對(duì)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況的檢查，落實(shí)到具體的管理部門，明確專人負(fù)責(zé)，結(jié)合各地的實(shí)際情況，制定切實(shí)有效的管理辦法，認(rèn)真實(shí)施。要嚴(yán)格執(zhí)行國家的有關(guān)規(guī)定，所有的樁基工程均必須按國家現(xiàn)行規(guī)范規(guī)程進(jìn)行檢測(cè)，否則不予驗(yàn)收；樁基工程未經(jīng)驗(yàn)收或驗(yàn)收不合格的，嚴(yán)禁進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工。
2、加強(qiáng)檢測(cè)單位的內(nèi)部管理工作
積極鼓勵(lì)樁基檢測(cè)單位進(jìn)行計(jì)量認(rèn)證和ISO質(zhì)量體系的貫標(biāo)工作，建設(shè)健全行之有效的檢測(cè)質(zhì)量保證體系。各項(xiàng)管理工作要落實(shí)到檢測(cè)工作的各個(gè)環(huán)節(jié)。從人員配備、設(shè)備（硬件）更新、規(guī)章制度建設(shè)與實(shí)施、分析技術(shù)（軟件）標(biāo)準(zhǔn)化等方面進(jìn)行強(qiáng)化；從現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、數(shù)據(jù)分析整理、直到出具檢測(cè)報(bào)告，都應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，哪一個(gè)環(huán)節(jié)出問題，就追究誰的責(zé)任，確保檢測(cè)報(bào)告客觀、真實(shí)、科學(xué)、可靠。
3、加強(qiáng)管理工作的規(guī)范化建設(shè)
《樁基檢測(cè)工作手冊(cè)》它既是樁基檢測(cè)單位開展業(yè)務(wù)工作和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量情況的起初記錄，又反映樁基檢測(cè)單位的工作實(shí)績，也是對(duì)樁基檢測(cè)單位工作情況進(jìn)行考核過程中，作為實(shí)行動(dòng)態(tài)管理的重要依據(jù)。要求各樁基檢測(cè)單位像執(zhí)行“樁基檢測(cè)報(bào)告統(tǒng)一格式”一樣，重視“手冊(cè)”的填寫，確保原始數(shù)據(jù)的真實(shí)性、準(zhǔn)確性和完整性。
樁基檢測(cè)技術(shù)正處于發(fā)展提高階段，所有檢測(cè)人員都必須嚴(yán)格要求自己，努力提高自身以及部門的檢測(cè)能力，積極為我國樁基檢測(cè)事業(yè)的高速發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。
