鐘小林
摘要:公路橋梁樁基的研究正成為建筑領(lǐng)域一項(xiàng)受到高度關(guān)注的問(wèn)題。本文分析了樁基的質(zhì)量類(lèi)型分類(lèi),探討了樁基的檢測(cè)措施,對(duì)檢測(cè)方式的可靠性進(jìn)行了分析,希望為相關(guān)領(lǐng)域的研究有所裨益。
關(guān)鍵詞:樁基質(zhì)量類(lèi)型檢測(cè)措施
中圖分類(lèi)號(hào):U4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)08(c)-0040-01
隨著我國(guó)公路橋梁事業(yè)的不斷發(fā)展,施工時(shí)樁基被大量使用。在使用過(guò)程中,暴露了不少質(zhì)量問(wèn)題,同時(shí),對(duì)其進(jìn)行的檢驗(yàn)方式也不是非常正規(guī),這種情況下,對(duì)樁基的質(zhì)量類(lèi)型和檢測(cè)措施研究就被提上了重要的議事日程。
1樁基質(zhì)量類(lèi)型分類(lèi)
目前,我國(guó)建筑行業(yè),已基本做到了對(duì)混凝土樁的全部檢測(cè)和對(duì)半剛性樁的10%檢測(cè)比率。檢測(cè)時(shí),主要采用了低壓應(yīng)變檢測(cè)方式。由于相應(yīng)規(guī)范的缺乏,對(duì)樁基質(zhì)量分類(lèi)還缺乏必要的依據(jù)。結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn),筆者認(rèn)為,樁基質(zhì)量分類(lèi)可按照以下幾種情形進(jìn)行劃分。
1.1 完整樁
完整樁具備動(dòng)測(cè)波形的規(guī)則衰減特點(diǎn),沒(méi)有明顯的畸變,樁底反射可以清晰看出,縱波的波速比較正常,一般在3200~4200m/s間,同個(gè)工地的樁的波速變動(dòng)不能超過(guò)10%。且樁身比較完好,符合設(shè)計(jì)時(shí)的具體要求,混凝土的強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)的標(biāo)號(hào),波速比較正常?;旧希瑔渭償U(kuò)徑樁也可以列入此范疇,其一般情況下,占樁總數(shù)的比例約為95%。
1.2 基本完整型樁
基本完整型樁的動(dòng)測(cè)波形產(chǎn)生了小型畸變,且樁底的發(fā)射能夠比較清晰的見(jiàn)到,可以在樁身上發(fā)現(xiàn)比較小的缺陷,如局部輕度離析或輕度縮徑等,但如果樁常年處于水中,水面以上部分的樁應(yīng)不存在比較明顯的縮徑情況的發(fā)生。如果距樁頭15m以下的部分,發(fā)生了較為嚴(yán)重的缺陷,但只要是樁身并沒(méi)有呈現(xiàn)出樁底反射或等間距反射等情況,這類(lèi)樁原則上仍定為合格樁,但是,其數(shù)量不能超過(guò)全部樁總數(shù)的額5%。對(duì)單樁的橫向剪切力和承載力不會(huì)產(chǎn)生很大影響,混凝土的波速比較正常,其強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)時(shí)的標(biāo)號(hào)[1]。
1.3 缺陷樁
可以看出缺陷樁的動(dòng)測(cè)波形產(chǎn)生比較大的不規(guī)則反射,樁身上缺陷比較多(離析、夾泥、裂紋或縮徑),特別是常年處于水面以上的樁的部位,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)比較明顯的夾泥或縮徑的情況。
混凝土的波速偏低且強(qiáng)度不能達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)號(hào),與同一工地其它樁的縱波波速相比,差別比較大,明顯處于偏低的狀態(tài)。對(duì)單樁的承載力會(huì)產(chǎn)生一定程度的影響。需要對(duì)其進(jìn)行鉆芯取樣并復(fù)核后,提出具體的處理意見(jiàn)。如果是樁上部的縮徑缺陷,應(yīng)進(jìn)行開(kāi)挖驗(yàn)證,如若采取鉆芯法,則很難得到正確的結(jié)果。如果缺陷樁進(jìn)行了開(kāi)挖驗(yàn)證,在對(duì)其進(jìn)行如分層回填夯實(shí)等處理后,如果復(fù)核的結(jié)果合格,可對(duì)其以合格樁的方式進(jìn)行上報(bào)。
2樁基的檢測(cè)措施
2.1 樁基檢測(cè)中常用的方法
在對(duì)樁基進(jìn)行檢測(cè)時(shí),經(jīng)常采用的是動(dòng)測(cè)和鉆芯兩種檢測(cè)方法。由于鉆芯檢測(cè)方法的成本比較高且時(shí)間比較長(zhǎng),所以,在很多情況下,對(duì)樁基的動(dòng)測(cè)檢查為100%,而鉆芯的比率為3%左右。
2.2 動(dòng)測(cè)和鉆芯產(chǎn)生矛盾的問(wèn)題分析
動(dòng)測(cè)和鉆芯兩種樁基檢測(cè)方式,具有各自不同的工作原理。在實(shí)際操作時(shí),有時(shí)會(huì)遇到兩種檢測(cè)方式的檢測(cè)結(jié)果不是很一致,甚至產(chǎn)生矛盾的時(shí)候。究其原因,主要是對(duì)樁基的檢測(cè)不可能都能對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè),有時(shí)外部檢測(cè)結(jié)果是正常的,內(nèi)部檢測(cè)結(jié)果可能就是不合格的。
比如,在某橋梁建設(shè)工地,樁長(zhǎng)為10m,采用動(dòng)測(cè)檢測(cè)方式對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)時(shí),一切結(jié)果顯示正常,結(jié)論為完整樁?,F(xiàn)場(chǎng)一位監(jiān)理工程師出于對(duì)樁基質(zhì)量的擔(dān)憂(yōu),要求對(duì)樁基再一次進(jìn)行鉆芯檢測(cè),顯示結(jié)果雖然還可以,但樁基的強(qiáng)度嚴(yán)重不達(dá)標(biāo),人工用手就可以把其中的骨料掰下來(lái)。之后,對(duì)其進(jìn)行了強(qiáng)度檢測(cè),顯示該批次樁的強(qiáng)度完全不達(dá)標(biāo),全部成為了廢樁[2]。
所以,筆者認(rèn)為,動(dòng)測(cè)檢測(cè)的方式很難對(duì)樁基的強(qiáng)度做出正確的檢測(cè),其檢測(cè)結(jié)果同實(shí)際情形往往存在比價(jià)大的偏差。所以,筆者主張應(yīng)將動(dòng)測(cè)檢測(cè)方式從施工規(guī)范中去除,直到產(chǎn)生出能夠解決該類(lèi)問(wèn)題的成果出現(xiàn)為止。這能夠有效防范建筑安全事故的發(fā)生,防止對(duì)施工技術(shù)人員產(chǎn)生誤導(dǎo)。
3檢測(cè)方式可靠性分析
3.1 動(dòng)測(cè)檢測(cè)方法的原理及弊端
(1)動(dòng)測(cè)檢測(cè)法的原理。
在對(duì)樁基進(jìn)行低應(yīng)變反射波的檢測(cè)時(shí),必須在檢測(cè)前設(shè)施一些初始條件。需首先假定待測(cè)樁為均質(zhì)和等截面的一個(gè)一維直竿,并且,竿的長(zhǎng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于竿的橫截面積,竿的密度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大大竿端和竿側(cè)物質(zhì)的密度。只有待測(cè)樁的條件基本滿(mǎn)足上述假設(shè)條件時(shí),才可以利用彈性直竿中波的波動(dòng)方程和傳播理論,對(duì)樁的完整性進(jìn)行檢測(cè)。
(2)動(dòng)測(cè)檢測(cè)法的弊端。
但在實(shí)際應(yīng)用中,很多檢測(cè)人員都十分清楚,反射波法屬于一種低應(yīng)變檢測(cè)方法,其應(yīng)用必須具備一定的前提條件,這對(duì)正常樁的檢測(cè)時(shí)適用的。但實(shí)踐證明,對(duì)于其它類(lèi)型樁的檢測(cè)結(jié)果,往往差強(qiáng)人意。經(jīng)常出現(xiàn),現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)樁的檢測(cè)結(jié)果和判斷,比采用上述檢測(cè)方法的檢測(cè)結(jié)果還要準(zhǔn)確。
3.2 鉆芯檢測(cè)法的優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用和要求
(1)鉆芯檢測(cè)法的優(yōu)勢(shì)。
鉆芯檢測(cè)法同動(dòng)測(cè)檢測(cè)法相比,具有直觀的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),受到可檢測(cè)人員的高度重視。但由于這種檢測(cè)方法同時(shí)還具備了鉆進(jìn)時(shí)間較長(zhǎng)和成本比較高昂等特點(diǎn),這使其不容易受到大規(guī)模的應(yīng)用。此外,鉆芯法的檢測(cè)結(jié)果和適用性,也常常受到了質(zhì)疑。比如說(shuō),鉆芯法對(duì)縮徑的確定是無(wú)能為力的。
(2)鉆芯檢測(cè)法的應(yīng)用。
經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明,鉆芯法對(duì)混凝土質(zhì)量問(wèn)題的檢測(cè)結(jié)果具有很強(qiáng)的說(shuō)服力和正確性;對(duì)樁存在的缺陷檢測(cè),如夾泥、斷樁、離析等,也可以做出很好的判斷,但在檢測(cè)時(shí),必須要保證芯樣的采樣率為100%方可。
(3)鉆芯檢測(cè)法的要求。
鉆芯法對(duì)技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)水平、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等都提出了很高的要求,在鉆進(jìn)時(shí),必須準(zhǔn)確記錄好出現(xiàn)的各種情況。此外,在檢測(cè)深度不是很深的縮徑缺陷問(wèn)題時(shí),可采用開(kāi)挖掘方法進(jìn)行檢測(cè)。
3.3 其它保障條件
除了上述條件外,要想獲得準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果,還應(yīng)該檢測(cè)過(guò)程必須由資質(zhì)合格的鉆芯人員完成。這些檢測(cè)人員,必須具備較強(qiáng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),較高的操作水平,同時(shí),所屬公司必須通過(guò)如計(jì)量認(rèn)證或ISO9000認(rèn)證等資質(zhì)認(rèn)證。此外,為確保能夠獲得100%采樣率,檢測(cè)時(shí)用到的取芯鉆機(jī)必須配置雙管單動(dòng)的取芯器。另外,檢測(cè)到的鉆芯結(jié)果,必須出具規(guī)范且具有法律效應(yīng)的檢驗(yàn)報(bào)告。
4結(jié)論
正常工作條件下,95%的樁應(yīng)為完整樁;存在一定問(wèn)題但不需要進(jìn)行工程處理的基本完整樁應(yīng)少于5%;臨近地表且存在縮徑問(wèn)題的缺陷樁可以按照合格樁進(jìn)行上報(bào);常年位于水面以下的樁,即使存在問(wèn)題,但只要存在樁底反射情況,也可以認(rèn)定為合格樁。
參考文獻(xiàn)
[1] 樊麗霞.公路橋梁樁基檢測(cè)與質(zhì)量分類(lèi)的思考[J].內(nèi)蒙古公路與運(yùn)輸,2005,1.
[2] 樂(lè)志平.公路橋梁樁基檢測(cè)相關(guān)問(wèn)題探討[J].城市建設(shè)理論研究,2011,9.