淺談樁基檢測(cè)的方法

1、淺談樁基檢測(cè)的方法【摘要】我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，催生了高速公路、國(guó)道、省道以及鄉(xiāng)村公路建設(shè)的熱潮。如此大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，公路工程的質(zhì)量顯得特別重要。橋梁工程是公路工程中重要的工程項(xiàng)目，投資規(guī)模大，施工技術(shù)要求高，而樁基又是橋梁的主要部分，承受著由橋跨結(jié)構(gòu)傳給墩臺(tái)的巨大荷載，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接決定了橋梁的安全性和使用壽命。樁基工程屬隱蔽工程，要想控制好其質(zhì)量，不僅需要在設(shè)計(jì)和施工中進(jìn)行全面控制，先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)也是不可或缺。本文簡(jiǎn)述了橋梁樁基常用的檢測(cè)方法，并探討了這些方法的各自的適用范圍?！娟P(guān)鍵詞】樁基檢測(cè)方法靜載荷試驗(yàn)法高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法一、樁基檢測(cè)方法的分類橋梁樁基檢測(cè)方法主要分為靜載荷試驗(yàn)法、動(dòng)

2、力測(cè)樁法、聲波透射法，還有鉆孔取芯法、動(dòng)力觸探以及埋設(shè)傳感器等輔助方法。靜載荷試驗(yàn)法主要采用堆載平臺(tái)法、錨樁法、地錨法、錨樁和堆載聯(lián)合法以及孔底預(yù)埋法等。動(dòng)測(cè)技術(shù)分為低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法和高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法，低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法常用應(yīng)力波反射法(錘擊波動(dòng)法)；高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法常用CAsE法或CAPWAP法。按樁基檢測(cè)時(shí)間可以分為：為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的先期檢測(cè)；施工階段的施工檢測(cè)；施工完畢后的驗(yàn)收檢測(cè)；施工階段和使用階段的鑒定檢測(cè)。按樁基檢測(cè)的用途可分為：樁基豎向橫向承載力檢測(cè)；樁基持力層承載力及變形性狀的檢測(cè)；樁基結(jié)構(gòu)完整性檢測(cè)；樁土共同作用荷載分擔(dān)比檢測(cè)；樁體及土體應(yīng)力應(yīng)變檢測(cè)；樁基施工中對(duì)環(huán)境影響檢測(cè)(如震動(dòng)、噪音、土

3、體變形)；樁基在特殊條件下或事故處理中的其他檢測(cè)。二、常用的檢測(cè)方法（一）靜載荷試驗(yàn)法單樁豎向承載力的確定在樁基工程中特別重要。靜載荷試驗(yàn)法在檢測(cè)單樁豎向承載力時(shí)雖然是最原始的，但也是最可靠的方法。在樁頂施加荷載，了解荷載施加過(guò)程中樁土間的作用，通過(guò)得到PS曲線的特征確定承載力，判別樁基的施工質(zhì)量，就是靜載荷試驗(yàn)法。使用1l04KN級(jí)以上的樁基靜載設(shè)備，最大加載能力達(dá)2l04KN在橋梁樁基工程中，主要使用慢速維持荷載法。由于施工環(huán)境惡劣、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、樁基荷載壓力大、費(fèi)用高、配套工作繁復(fù)，加上樁基設(shè)計(jì)安全系數(shù)高。較難使樁基破壞(即下沉量超限或混凝土破壞)，所以較少采用這種方法。特殊項(xiàng)目也有應(yīng)用，

4、一般按規(guī)范抽取10來(lái)檢測(cè)。（二）高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法是采用錘重達(dá)樁身重量10以上或單樁豎向承載力1以上的重錘以自由落體擊往樁頂，獲得相關(guān)的動(dòng)力系數(shù)，應(yīng)用規(guī)定的程序，進(jìn)行分析和計(jì)算得到樁身的單樁豎向承載力和完整性參數(shù)，也稱CASE法和CAPWAP法。該法出現(xiàn)在上世紀(jì)90年代，其檢測(cè)費(fèi)用比靜載荷試驗(yàn)法大大降低。由于這種方法檢測(cè)程序相對(duì)繁瑣，所以較少采用。高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法對(duì)于其它檢測(cè)方法和樁基設(shè)計(jì)均有幫助。（三）低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法使用小錘敲擊樁頂，通過(guò)粘結(jié)在樁頂?shù)膫鞲衅鹘邮諄?lái)自樁中的應(yīng)力波信號(hào)。采用應(yīng)力波理論來(lái)研究樁土體系的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，反演分析實(shí)測(cè)速度信號(hào)和頻率信號(hào)，判斷樁身質(zhì)量。該檢測(cè)方法稱為低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法

5、。主要檢測(cè)樁基的完整性。此法主要分兩個(gè)階段進(jìn)行：一是原始數(shù)據(jù)的野外采集，記錄檢測(cè)振動(dòng)曲線并及時(shí)作出初步判斷，以確定波形是否能反映出樁基的實(shí)際情況；二是室內(nèi)數(shù)據(jù)分析，判斷樁身缺陷性質(zhì)與位置，完成檢驗(yàn)報(bào)告。其優(yōu)點(diǎn)是：檢測(cè)速度快、檢測(cè)簡(jiǎn)便、檢測(cè)成果可靠、檢測(cè)費(fèi)用低。適用范圍為：樁長(zhǎng)5-50m，樁徑18m。三、各種檢測(cè)方法的選擇對(duì)于各類樁、墩及樁墻結(jié)構(gòu)，其完整性檢測(cè)。一般采用低應(yīng)變或高應(yīng)變動(dòng)力試樁法檢測(cè)。大直徑樁則宜采用聲波透射法或鉆芯法檢測(cè)。對(duì)于散體材料樁，或由土與低粘結(jié)強(qiáng)度樁組成的復(fù)合地基，如碎石樁、石灰樁等，可采用靜載荷試驗(yàn)。也可采用靜力觸探分別對(duì)樁和土進(jìn)行檢測(cè)。以確定復(fù)合地基承載力。而對(duì)于高粘

6、結(jié)強(qiáng)度樁和土組成的復(fù)合地基，如水泥土樁、CFG樁、低標(biāo)號(hào)混凝土樁等，則可采用靜載荷試驗(yàn)檢測(cè)豎向承載力。單樁承載力的檢測(cè)同其它剛性樁。復(fù)合地基中樁、土荷載分擔(dān)比的檢測(cè)一般采用鋼弦或壓力盒通過(guò)靜載荷試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定。也可采用特制的應(yīng)力傳感器測(cè)試。施工中由于震動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響，一般采用質(zhì)點(diǎn)速度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或加速度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，也可用地震儀檢測(cè)。施工中由于擠土效應(yīng)對(duì)環(huán)境的影響，用變形傳感器f測(cè)斜儀)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，也可用沉降變形標(biāo)配合水平儀、經(jīng)緯儀檢測(cè)。施工中噪音的測(cè)試可以采用分貝計(jì)加以判定。使用階段樁體應(yīng)力一應(yīng)變的測(cè)試，使用鋼筋應(yīng)力計(jì)?；炷翍?yīng)力計(jì)或特制的傳感器。當(dāng)樁長(zhǎng)大于30m，用其它檢測(cè)手段難以準(zhǔn)確判定樁體

7、完整性時(shí)，可采用抽芯的方法，抽芯還可以較準(zhǔn)確地判斷樁體混凝土的強(qiáng)度，也可采用聲波透射法進(jìn)行檢測(cè)。四、樁的完整性檢測(cè)中聲波透射法的應(yīng)用聲波透射法是利用超聲波在混凝土中傳播的聲學(xué)參數(shù)，如聲速C、頻率F、振幅A的變化及波形來(lái)分析樁身混凝土的連續(xù)性及斷層、夾砂、蜂窩等缺陷的大小、位置。一般情況下，聲測(cè)管的埋設(shè)應(yīng)采用如下方式作業(yè)：（一）聲測(cè)管一般應(yīng)該采用鋼管，而塑料PVC管雖然價(jià)格便宜，但由于施工中綁扎和水泥水化過(guò)程中發(fā)熱等因素影響而容易變形，最終造成探頭的上下運(yùn)動(dòng)無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)，所以一般在工程中不采用塑料PVC管。（二）鋼管聲測(cè)管在進(jìn)行聯(lián)結(jié)時(shí)，一般采用螺絲口連接或焊接，焊接過(guò)程中應(yīng)注意不要燒壞鋼管，也免

8、出現(xiàn)洞口導(dǎo)致混凝土澆筑時(shí)水泥漿體滲入而堵塞管道；螺絲口連接應(yīng)在絲口處采用麻絲緊纏，目的以是為了防止水泥漿體滲入而堵塞管道。（三）采用超聲波透射法檢測(cè)樁基質(zhì)量時(shí)，聲測(cè)管埋設(shè)數(shù)量應(yīng)按相關(guān)規(guī)范要求，現(xiàn)普遍采用埋設(shè)三根或四根，圓孔樁一般為三根，方孔樁一般為四根。（四）聲測(cè)管綁縛于樁基鋼筋籠上時(shí)，首先安裝第一根時(shí)應(yīng)平行于樁孔軸心線；其次是聲測(cè)管之間應(yīng)盡量平行，然后綁縛于樁基鋼筋籠上且不允許有松動(dòng)現(xiàn)象；第三是對(duì)于端承樁而言，由于樁底情況是我們需要重點(diǎn)觀察的地方，因而幾根聲測(cè)管尾都應(yīng)一直放到樁底且應(yīng)處于同一水平面上；第四，聲測(cè)管在埋設(shè)時(shí)應(yīng)盡量等距離分布；第五，在樁頂處聲測(cè)應(yīng)高出樁頂混凝土面3050cm為宜。（五）聲測(cè)管在綁縛于樁基的鋼筋籠上時(shí)，應(yīng)當(dāng)用縛鋼板先將聲測(cè)管兩端焊接牢固并密封，也免異物落入管道中而堵塞聲測(cè)管。（六）在樁基檢測(cè)前一天，將聲測(cè)管露出樁頂焊牢密封的薄鋼板切割掉，最好用切割機(jī)，注意割掉薄板后應(yīng)保護(hù)好，不得讓異物進(jìn)入而堵塞。為使檢測(cè)工作順利，