淺談樁基檢測的相關(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，樁基檢測是一個不可短少的環(huán)節(jié)。近年來樁基礎(chǔ)在高層建筑和鐵路建設(shè)中普遍運用，隨著建設(shè)單位對工程質(zhì)量要求的提高，基樁檢測技術(shù)將發(fā)揮越來越重要的作用。樁基質(zhì)量檢測技術(shù)，特別是樁基動力試驗，涉及到巖土力學(xué)、振動學(xué)、樁基施工技術(shù)和計算機技術(shù)等諸多學(xué)科知識，它既不同于常規(guī)的建筑材料試驗，又不同于普通的建筑結(jié)構(gòu)測試。不斷提高樁基檢測的質(zhì)量水平，不斷強化對樁基檢測隊伍的管理，對工程的質(zhì)量建設(shè)具有重要意義。
根據(jù)《建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2003）,目前樁基檢測的主要方法有靜載試驗、鉆芯法、低應(yīng)變法、高應(yīng)變法、聲波透射法等幾種。
一、幾種常用檢測方法的適用性：
1、靜載試驗法
這是目前公認的檢測基樁豎向抗壓承載力最直接、最可靠的試驗方法。但在工程實踐中發(fā)現(xiàn)，基準(zhǔn)樁的問題有時會被檢測人員所忽視，容易出現(xiàn)基準(zhǔn)樁打入深度不足，試驗過程產(chǎn)生位移的問題。
2、鉆芯法
這種方法具有科學(xué)、直觀、實用等特點，在檢測混凝土灌注樁方面應(yīng)用較廣。一次完整、成功的鉆芯檢測，可以得到樁長、樁身混凝土強度、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)對檢測判斷的影響很大。某工程先用XY-1型工程鉆機，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，采用金剛石單動雙管鉆具，采芯率達99%，芯樣呈較完整的圓柱狀。所以，《技術(shù)規(guī)范》對鉆機和鉆頭作了相應(yīng)的規(guī)定，就是為了避免抽芯驗樁的誤判。
3、反射波法
目前在國內(nèi)，絕大多數(shù)的檢測機構(gòu)采用反射波法（瞬態(tài)時域分析法）檢測樁身完整性，主要原因是其儀器輕便、現(xiàn)場檢測快捷，同時將激勵方式、頻域分析方法等作為測試、輔助分析手段融合進去。當(dāng)然，低應(yīng)變法檢測時，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，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)變法的補充驗證手段。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
與其他完整性檢測方法相比，聲波透射法能夠進行全面、細致的檢測，且基本上無其他限制條件。但由于存在漫射、透射、反射，對檢測結(jié)果會造成影響。
二、樁基檢測技術(shù)在現(xiàn)實中的應(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、礫砂層和強風(fēng)化泥巖層?；鶚对O(shè)計參數(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；混凝土強度等級：C40；樁端持力層為砂礫層。本次工程理論中針對場地環(huán)境和地質(zhì)條件，主要采用了如下幾種檢測方法：
①成孔質(zhì)量檢測，檢測數(shù)量40個；
②試樁載荷實驗，檢測試樁數(shù)量3根；
③高應(yīng)變動力檢測，檢測數(shù)量10根；
④低應(yīng)變動力檢測，檢測數(shù)量30根。
本工程中基樁成孔質(zhì)量測試采用的儀器設(shè)備主要有JJC-1A型孔徑儀、JNC-1型沉渣測定儀、JJX-3A型井斜儀、深度記載儀（充電脈沖發(fā)作器）、電動絞車、孔口輪等組成。分別對成孔的孔深、孔徑、孔斜及沉渣厚度停止了檢測。檢測結(jié)果：設(shè)計孔深介于10.45m～11.94m，實測孔深介于10.60m～12.20m，一切檢測樁均大于設(shè)計要求孔深。實測部分最小孔徑介于451mm～471mm，部分最大孔徑介于524mm～633mm。實測垂直度介于0.68%～0.97%，均小于1%。實測孔底沉渣厚度介于80～100mm，均小于150mm。綜上數(shù)據(jù)統(tǒng)計剖析，本次樁孔成孔質(zhì)量檢測4項指標(biāo)（孔深、孔徑、孔斜、沉渣厚度）均可以到達設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求。
本次豎向靜載實驗，采用錨樁反力安裝與配重結(jié)合加載法，即在實驗樁樁頂放置千斤頂，再放主梁、次梁，次梁銜接4根錨樁，同時在次梁之上堆放預(yù)制樁作為配重。對樁的加載方式采用快速維持荷載法，即逐級加荷，加荷后隔15min讀一次數(shù)，每級加荷時間為2h。估計加荷為8級，每級荷載增量均為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)計要求。
低應(yīng)變動力檢測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，經(jīng)過FDP204PDA型樁基動測系統(tǒng)放大和A/D轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字信號傳給微機，信號經(jīng)計算機處置后，在屏幕顯現(xiàn)實測波形，每根樁布采集點一個，每點采集5～6錘信號。將存儲在磁盤上的測試信號在時域內(nèi)停止處置，依據(jù)應(yīng)力波反射等價地將實測速度信號經(jīng)過時域由頻域輔助，剖析不同部位的反射信號，據(jù)此剖析每根樁的樁身完好性。檢測結(jié)果：其中:I類樁28根，滿足設(shè)計要求；II類樁2根，滿足設(shè)計要求。
高應(yīng)變動力檢測將兩只加速度計和兩只應(yīng)變式力傳感器，分別對稱裝置在樁側(cè)外表，錘自在下落錘擊樁頂，瞬時沖擊力產(chǎn)生的加速度和力信號，經(jīng)過FEI-C3型樁基動測系統(tǒng)放大和A/D轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字信號傳給微機，信號經(jīng)過計算機軟件處置后存入磁盤，同時顯現(xiàn)實測波形，然后，將存儲在磁盤上的測試信號停止回放（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。檢測結(jié)果：所檢測的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)變檢測結(jié)果綜合斷定單樁極限承載力為2260kN。
三、樁基檢測技術(shù)未來發(fā)展
目前樁基檢測單位的內(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和責(zé)任意識，內(nèi)部沒有建設(shè)相互制約的監(jiān)督機制。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大，崗位人員不到位，有無證人員在場開展檢測工作等問題。檢測的市場行為也存在不規(guī)范，由于檢測市場不規(guī)范、片面壓價，一些單位在檢測工程中，現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集不認真，數(shù)據(jù)資料處理草率，甚至冒用檢測人員或技術(shù)負責(zé)人簽名。
1、各級政府建設(shè)行政主管部門加強依法行政
以上等等問題就需要各級政府建設(shè)行政主管部門加強依法行政，切實實施質(zhì)量監(jiān)督，特別是加強對強制性標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況的檢查，落實到具體的管理部門，明確專人負責(zé)，結(jié)合各地的實際情況，制定切實有效的管理辦法，認真實施。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)程進行檢測，否則不予驗收；樁基工程未經(jīng)驗收或驗收不合格的，嚴(yán)禁進行上部結(jié)構(gòu)施工。
2、加強檢測單位的內(nèi)部管理工作
積極鼓勵樁基檢測單位進行計量認證和ISO質(zhì)量體系的貫標(biāo)工作，建設(shè)健全行之有效的檢測質(zhì)量保證體系。各項管理工作要落實到檢測工作的各個環(huán)節(jié)。從人員配備、設(shè)備（硬件）更新、規(guī)章制度建設(shè)與實施、分析技術(shù)（軟件）標(biāo)準(zhǔn)化等方面進行強化；從現(xiàn)場檢測、數(shù)據(jù)分析整理、直到出具檢測報告，都應(yīng)有專人負責(zé)，哪一個環(huán)節(jié)出問題，就追究誰的責(zé)任，確保檢測報告客觀、真實、科學(xué)、可靠。
3、加強管理工作的規(guī)范化建設(shè)
《樁基檢測工作手冊》它既是樁基檢測單位開展業(yè)務(wù)工作和現(xiàn)場測量情況的起初記錄，又反映樁基檢測單位的工作實績，也是對樁基檢測單位工作情況進行考核過程中，作為實行動態(tài)管理的重要依據(jù)。要求各樁基檢測單位像執(zhí)行“樁基檢測報告統(tǒng)一格式”一樣，重視“手冊”的填寫，確保原始數(shù)據(jù)的真實性、準(zhǔn)確性和完整性。
樁基檢測技術(shù)正處于發(fā)展提高階段，所有檢測人員都必須嚴(yán)格要求自己，努力提高自身以及部門的檢測能力，積極為我國樁基檢測事業(yè)的高速發(fā)展貢獻一份力量。
