柏光山 王 迪

(貴州省建材產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院，貴州貴陽 550002)

0 引言

隨著建筑技術(shù)的發(fā)展，樁基礎(chǔ)在現(xiàn)代建筑中的作用越來越明顯?；鶚兜馁|(zhì)量直接影響到上層建筑物的安全，因此對基樁進行準(zhǔn)確的檢測是現(xiàn)代建筑技術(shù)發(fā)展的重要支撐條件。目前的檢測主要為基樁完整性檢測，方法主要有低應(yīng)變法、聲波透射法、高應(yīng)變法、鉆芯法等。對上述檢測方法的適用范圍及優(yōu)缺點進行梳理有利于合理選取檢測方法，提高基樁檢測的效率和準(zhǔn)確度。

1 高應(yīng)變法

高應(yīng)變法是指用重錘沖擊樁頂，實測樁頂部速度和力的時程曲線，通過波動理論分析，對基樁的抗壓承載力和完整性進行判定的方法。我國于20世紀(jì)80年代開始采用此種方法對基樁進行檢測，并以其工期短、成本低、效率高等特點得到了迅速的推廣［1］。但是高應(yīng)變法對設(shè)備選型及操作過程要求較高。JGJ 106-2003建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范［2］等相關(guān)檢測規(guī)程中都對高應(yīng)變法中涉及的工具、步驟做出了嚴(yán)格詳細的要求，目的就是為了保證試驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。雖然高應(yīng)變法可以同時測量基樁的承載力和完整性，但是由于其影響因素較多，所以現(xiàn)行規(guī)范中一般規(guī)定高應(yīng)變法不能用于試樁，且不能單獨用于工程驗收。

2 低應(yīng)變法

低應(yīng)變法主要是采用低能量瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)激振方式在樁頂激振，記錄速度時程曲線，通過波動時域分析，對樁身完整性進行判定的檢測方法。低應(yīng)變法檢測基樁發(fā)展較早，相關(guān)檢測規(guī)程的制定也較為成熟，住建部和地礦部在1995年就批準(zhǔn)實施JGJ/T 93-1995基樁低應(yīng)變動力檢測規(guī)程［3］，現(xiàn)行所有基樁檢測的規(guī)程中對低應(yīng)變法的適用范圍、現(xiàn)場檢測、數(shù)據(jù)分析等都做了詳細的說明，有利于檢測人員素質(zhì)的提高。檢測技術(shù)的發(fā)展及規(guī)程的建立進一步指導(dǎo)低應(yīng)變法的完善，使低應(yīng)變法成為現(xiàn)在較為成熟和可靠的檢測方法。

低應(yīng)變法檢測基樁完整性存在一定的缺陷，首先，低應(yīng)變法檢測基樁采用的理論依據(jù)是建立在一維線彈性桿件模型基礎(chǔ)上，因此低應(yīng)變法要求基樁具有一定的長徑比，但地質(zhì)條件或設(shè)計要求有時候?qū)е禄鶚兜拈L徑比較小，此時測得的曲線較差，準(zhǔn)確度也較低。其次，低應(yīng)變法通過低能量激振方式記錄基樁的缺陷，但激振的能量在基樁傳播過程中會存在一定程度的能量損失，會對深部缺陷及樁底反應(yīng)不靈敏，使得采集曲線失真，對基樁完整性的判定造成干擾。第三，樁身存在多處缺陷時，由于多個反射波相互干涉，形成復(fù)雜波列，故對樁身缺陷的類型、程度及位置都難以做出準(zhǔn)確的判斷。另外，影響低應(yīng)變法準(zhǔn)確性的因素較多，例如地質(zhì)條件、成樁工藝、樁身混凝土養(yǎng)護齡期、樁頭浮漿、耦合劑效果等，這些因素的存在使檢測難度增大，對檢測人員的素質(zhì)要求較高。這也是對于同一基樁不同檢測人員會出具不同檢測結(jié)果的原因。雖然低應(yīng)變法檢測基樁完整性存在一定的缺陷，但低應(yīng)變法同其他基樁檢測方法相比，具有檢測準(zhǔn)備程序相對簡單，檢測過程較為迅速等優(yōu)點，因此現(xiàn)在條件下低應(yīng)變法檢測基樁還是最為主要的方法。

3 聲波透射法

聲波透射法是在聲測管中放置換能器，通過換能器之間發(fā)射和接收的高頻彈性脈沖波來判定基樁完整性的方法。聲波透射法能夠檢測基樁完整性是因為混凝土的強度與聲速存在混凝土強度高則聲速高的定性關(guān)系。當(dāng)混凝土內(nèi)存在缺陷時，脈沖波到達該界面時，產(chǎn)生波的透射和反射，使波的透射能力明顯降低;當(dāng)混凝土內(nèi)存在松散、蜂窩、孔洞等缺陷時，將產(chǎn)生波的散射和繞射;根據(jù)波的初次到達時間和波的能量衰減特征、波形畸變程度等特性，可以獲得樁身混凝土的聲學(xué)參數(shù)。測試記錄不同測試剖面、不同高度上的聲波動特征，經(jīng)過處理分析就能判別測區(qū)內(nèi)混凝土的參考強度和內(nèi)部存在缺陷的性質(zhì)、大小及空間位置［4，5］。

由于聲波透射法的原理與低應(yīng)變法不同，所以聲波透射法不會受到樁長、樁徑的限制，可以較準(zhǔn)確的顯示基樁內(nèi)部缺陷的位置、范圍及嚴(yán)重程度等，檢測結(jié)果更為準(zhǔn)確，尤其是大直徑超長樁等低應(yīng)變法難以檢測的基樁其檢測效果更佳。

雖然聲波透射法的檢測結(jié)果較為可靠，但是它也存在一定的缺陷。首先，樁身缺陷程度與缺陷處聲波參數(shù)偏離臨界值的數(shù)值未建立確切的聯(lián)系，使得在缺陷程度的判斷上主觀隨意性較大。其次，由于工地條件、施工技術(shù)等影響，聲測管難以做到上下部分都平行，通常設(shè)定管距均為樁頂管距，與實際值可能存在較大偏差，使接受聲波的波速、頻率等發(fā)生變化，容易發(fā)生誤判。第三，由于施工不當(dāng)或埋管后維護不好，堵管現(xiàn)象時有發(fā)生，使樁身堵管部分無法檢測，增大了基樁判定的不確定度，如果對未測部分盲目推測，會大大增大基樁使用的風(fēng)險。所以，保持聲測管的平行和保證聲測管的施工質(zhì)量，是施工單位應(yīng)該重視的問題。否則，很可能會對樁身質(zhì)量造成誤判，從而造成不必要的損失。

4 鉆芯法

鉆芯法是用鉆機在指定位置上鉆取基樁芯樣，觀察通過芯樣判定基樁的樁長、樁身缺陷、沉渣厚度以及樁身混凝土的強度等，從而對基樁進行判定的方法。鉆芯法不受場地的限制，所以特別適用于大直徑混凝土基樁。鉆芯法具有直觀、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點，是各種方法中對基樁進行判定最準(zhǔn)確的方法;各項基樁檢測相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中均把此種方法作為最終的驗證方法。

但是鉆芯過程會對基樁造成一定的破壞，甚至影響到整個基樁的性能，為此，CECS03:2007鉆芯法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程［6］中對鉆芯的位置、數(shù)量、大小，芯樣加工等都作了較為詳細的說明。

5 結(jié)語

隨著現(xiàn)代建筑的發(fā)展，其施工條件、施工過程等都日益復(fù)雜，在關(guān)鍵位置或復(fù)雜情況甚至需要采用多種檢測手段進行驗證才能保證基樁檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

［1］ 李麗萍.大直徑鉆孔灌注樁高應(yīng)變動力檢測技術(shù)研究及推廣應(yīng)用［D］.北京:中國地質(zhì)大學(xué)，2006.

［2］ JGJ 106-2003，建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范［S］.

［3］ JGJ/T 93-1995，基樁低應(yīng)變動力檢測規(guī)程［S］.

［4］ 羅津輝.基樁檢測技術(shù)指南［M］.北京:中國科學(xué)研究院武漢巖土力學(xué)研究所，1994.

［5］ 張 宏，鮑樹峰，馬 曄.大直徑超長樁樁身缺陷的超聲波透射法檢測研究［J］.公路，2007(3):69-72.

［6］ CECS 03∶2007，鉆芯法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程［S］.