于清樺 張新勇 沈大慶
機械工業(yè)勘察設(shè)計研究院有限公司,陜西西安 710043
在建筑樁基工程之中,樁基主要包括了樁、承臺梁以及承臺這三部分,其中樁身往往在地下比較深的位置,具體深度要根據(jù)建筑工程情況來確定。樁基在建筑工程中發(fā)揮著十分重要的作用,樁基承載上部建筑工程的絕大部分壓力,從而保證建筑工程的穩(wěn)定性。目前樁基礎(chǔ)已經(jīng)成為了各種建筑工程之中所使用的樁基主流類型,保證樁基礎(chǔ)的質(zhì)量對提高建筑工程總體質(zhì)量具有重要的意義。在進行具體施工過程中,往往需要對樁基礎(chǔ)進行全面的了解和調(diào)查,從而確保樁基礎(chǔ)的性能和承載力能夠符合建筑工程后續(xù)施工的需要,而對樁基礎(chǔ)進行了解和調(diào)查,就必須要采用樁基質(zhì)量檢測這種方式,來獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和信息。
建筑樁基工程質(zhì)量檢測的發(fā)展與建筑工程的整體發(fā)展之間有著十分密切的關(guān)系,隨著建筑工程的逐漸發(fā)展,建筑樁基工程的質(zhì)量就顯得越發(fā)重要,在20世紀(jì)70年代之后,開始出現(xiàn)了各種樁基工程質(zhì)量檢測技術(shù),并且開始廣泛的應(yīng)用在建筑工程的具體施工之中,這對于建筑工程質(zhì)量的提高和建筑行業(yè)的發(fā)展有著跨時代的意義。樁基工程質(zhì)量檢測發(fā)展,與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也有著重要的聯(lián)系,近些年來科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,為建筑樁基工程質(zhì)量檢測水平的提高提供了充分的理論基礎(chǔ),也側(cè)面也推動了建筑工程質(zhì)量管理水平的提高。
在最近十年中,我國經(jīng)濟發(fā)展水平得到了快速的提升,隨之帶來的是建筑工程行業(yè)的大跨步發(fā)展。在建筑行業(yè)中,包含著很多附屬行業(yè),其中最為重要的一個附屬行業(yè),就是樁基質(zhì)量檢測行業(yè),建筑工程行業(yè)整體的發(fā)展,對樁基質(zhì)量檢測行業(yè)發(fā)展起到了巨大的推動作用,從而導(dǎo)致大量的資金向樁基質(zhì)量檢測行業(yè)所聚集,相關(guān)的專業(yè)人才數(shù)量和質(zhì)量也逐漸提升,這種情況的發(fā)生,既是時代發(fā)展的需要,也是行業(yè)進步的必須。
在建筑樁基工程質(zhì)量檢測結(jié)束之后,會得到一份全面的樁基質(zhì)量檢測報告,在其中對樁基的完整性能進行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。但是往往在實際的樁基質(zhì)量檢測之中,檢測結(jié)果報告在格式和內(nèi)容上不盡規(guī)范,從而導(dǎo)致大量內(nèi)容和數(shù)據(jù)的遺失,可能本身所完成的樁基質(zhì)量檢測結(jié)果是非常準(zhǔn)確的,但是由于檢測報告的不規(guī)范,導(dǎo)致浪費質(zhì)量檢測的成本,無法發(fā)揮出樁基質(zhì)量檢測的效果和作用。
盡管我國建筑樁基質(zhì)量檢測已經(jīng)發(fā)展了較長的時間,政府管理部門也出臺了相應(yīng)的管理標(biāo)準(zhǔn)和檢測規(guī)范,但還是缺乏全面并且強制性的規(guī)定,導(dǎo)致很多建筑樁基工程質(zhì)量檢測企業(yè)尋找標(biāo)準(zhǔn)中的漏洞,在樁基質(zhì)量檢測中弄虛作假,嚴(yán)重擾亂了正常的樁基工程質(zhì)量檢測市場,同時也嚴(yán)重破壞了建筑工程行業(yè)的正常發(fā)展,給很多建筑工程增添了安全隱患。
建筑樁基工程質(zhì)量檢測,應(yīng)根據(jù)不同的建筑工程地質(zhì)水文情況有的放矢的進行,避免人為干擾因素的影響,造成質(zhì)量檢測結(jié)果的嚴(yán)重誤差。進行高質(zhì)量的建筑樁基工程質(zhì)量檢測,需要具有高水平和豐富經(jīng)驗的檢測人員,但是當(dāng)前在我國這類人才是非常稀少的,一方面是因為在我國的高等教育之中,沒有專門開設(shè)樁基工程檢測學(xué)科,另外一方面則是因為檢測行業(yè)人員對樁基工程質(zhì)量檢測沒有給予足夠的重視,從而導(dǎo)致檢測人員專業(yè)水平的欠缺。
建筑樁基工程質(zhì)量檢測,包括了三個部分內(nèi)容,即建筑樁基完整性檢測、建筑樁基承載力檢測以及建筑樁基的成孔質(zhì)量檢測。
建筑樁基的完整性檢測,是指對建筑樁基進行全面并且詳細(xì)的檢測,從而對建筑樁基的性能進行了解和分析。一般情況下,會采用低應(yīng)變動力檢測法進行建筑樁基完整性的檢測,這種方法應(yīng)用成本低,并且能夠獲得比較準(zhǔn)確的檢測數(shù)據(jù)和結(jié)果,因此被廣泛的應(yīng)用在建筑樁基完整性的檢測之中。
當(dāng)前在我國建筑工程施工與檢測之中,更多的企業(yè)使用靜荷載試驗法對建筑樁基工程進行承載能力的測試。對建筑樁基承載力進行測試,是對樁基的基礎(chǔ)屬性進行分析和了解,樁基的核心功能,就是為建筑工程提供足夠的穩(wěn)定性和支撐作用,從而避免建筑工程長期使用發(fā)生傾倒和塌陷。而對于靜荷載試驗法來講,其中的感應(yīng)器所受到的壓力波速率越慢,樁基所具有的承載能力就越強。
在建筑樁基工程之中,樁基成孔的質(zhì)量決定了樁基質(zhì)量,因此在建筑工程質(zhì)量檢測的過程中,應(yīng)當(dāng)對建筑樁基成孔的質(zhì)量進行全面檢測,從而保證樁基質(zhì)量符合建筑工程需要。
本文將某寫字樓建筑工程作為研究工程實例,此建筑工程具體情況如下。建筑主體為三十層,平面圖形為矩形,其中包括一層地下結(jié)構(gòu)以及二十九層地上結(jié)構(gòu),采用剪力墻形式的結(jié)構(gòu)樁基。在工程施工之前,已經(jīng)進行了非常周密的勘察和勘驗,并根據(jù)所得數(shù)據(jù),將寫字樓建筑工程下的土層分為了七層,并且周邊土壤地質(zhì)的濕度達到二級,因此具有相當(dāng)?shù)某两悼赡苄?。因此需要采用鋼筋結(jié)構(gòu)混凝土鉆孔灌注樁進行樁基的施工,其中樁基的具體設(shè)計參數(shù)如下。工程樁總樁數(shù)為200,具體樁參數(shù)為試錨樁15根,L=24m,設(shè)計樁徑:610mm,樁頂設(shè)計標(biāo)高:-7.75~8.95m,根據(jù)本工程的建筑所需,單個樁基的承載力應(yīng)當(dāng)達到Qu=6900kN以上,混凝土強度等級為C40。
在本工程之中采用低應(yīng)變動力檢測。將需要檢測的40根樁取出,采用反射波法分別對40根樁進行低壓應(yīng)變動力測試。被檢測的40根樁,樁身的應(yīng)力波波速C介于2941~4328m/s之間,平均波速C=3800m/s。其中,工類樁37根,占檢測樁數(shù)的92.5%;II類樁3根,占檢測樁數(shù)的7.5%依據(jù)建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范(JGJ 106—2003)中3.5.1的規(guī)定,滿足工程使用要求。
低應(yīng)變反射波法是當(dāng)前最為主流的建筑樁基工程質(zhì)量檢測方法之一,其成本低廉,并且操作便利,非常容易被檢測人員牢牢掌握,在經(jīng)歷了長時間的使用之后,低應(yīng)變反射波法被證明是一種非常成熟并且具有實行價值的樁基質(zhì)量檢測技術(shù)。
具體而言,低應(yīng)變發(fā)聲波法原理是以波動方程作為數(shù)據(jù)計算依據(jù),通過對數(shù)據(jù)進行模擬和分析,將樁基轉(zhuǎn)化成為縱向震動模型和彈性直桿。當(dāng)在樁基頂部進行震蕩時,將會將激振的力量傳輸?shù)綐痘?,產(chǎn)生一定的垂直應(yīng)力波,根據(jù)樁基內(nèi)部成分和結(jié)構(gòu)的不同,應(yīng)力波會發(fā)生一定程度上的變化,在樁基底部安裝有應(yīng)力波感應(yīng)設(shè)備,當(dāng)應(yīng)力波傳輸?shù)礁袘?yīng)設(shè)備時,它能夠?qū)?yīng)力波進行收集,并且分析應(yīng)力波的情況,從而得出準(zhǔn)確的樁基質(zhì)量檢測報告。
建筑樁基完成性質(zhì)量檢測,是對建筑樁基工程進行全方位的檢測,從而掌握更多樁基的信息,保證質(zhì)量檢測的全面性和完整性。當(dāng)前在建筑樁基完成性質(zhì)量檢測之中,會采用低應(yīng)變動力試樁法或者鉆孔去芯的方式等,但是應(yīng)用最為廣泛的還是低應(yīng)變動力試樁法。它的檢測原理是,向建筑樁基施加一種特殊的震蕩能力,樁基隨后會將這股力量傳輸都接觸的土層以及周邊地區(qū),根據(jù)樁基所傳輸出的數(shù)據(jù),建立起完整的數(shù)據(jù)表格,進行對比和統(tǒng)計之后,就能夠得到準(zhǔn)確的質(zhì)量檢測結(jié)果。
聲波透射法是最新的一種建筑樁基質(zhì)量檢測技術(shù),它具有其他方式所不具有的優(yōu)點,其中最突出的優(yōu)點就是,這種質(zhì)量檢測方法的適用性非常高,并且可以對建筑樁基進行全面并且具體的檢測。盡管聲波透射法具有如此多的優(yōu)點,但是還存在一定的瑕疵,因此必須要在應(yīng)用聲波透射法的工程中,注意避免各種外界因素對檢測造成影響,保證最終質(zhì)量檢測的準(zhǔn)確性。