王竹芳
(安徽省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究所(國(guó)土資源部合肥礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心),安徽 合肥 230000)
隨著時(shí)代的發(fā)展,大規(guī)模結(jié)構(gòu)的建設(shè)促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的發(fā)展,使人們逐漸認(rèn)識(shí)到深樁基礎(chǔ)對(duì)礦山工程的重要性。礦山樁基工程作為地下隱蔽工程,相對(duì)于其他礦山工程來說不僅施工技術(shù)相對(duì)繁雜,且工藝流程中各工序之間連接緊密[1]。因此,對(duì)樁基工程施工質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)在礦山工程施工中的應(yīng)用進(jìn)行研究[2]。
樁基工程施工質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)包括樁身完整性檢測(cè)技術(shù)和承載力檢測(cè)技術(shù)。樁身完整性檢測(cè)技術(shù)主要利用樁身頂部垂直激振,使彈性波沿著樁體向下傳播。由于樁身產(chǎn)生的明顯波阻抗差異,將產(chǎn)生的反射波,經(jīng)過放大處理后,對(duì)來自樁身不同部位的反射信息進(jìn)行識(shí)別。通過對(duì)樁身波速的分析,從而判斷出樁身完整性。承載力檢測(cè)技術(shù)主要是利用樁頂配載重物,由油壓設(shè)備提供反向作用力,通過對(duì)樁頂?shù)奈灰票O(jiān)測(cè)數(shù)值來判斷樁基承載力。在對(duì)樁基工程施工質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)在礦山工程施工中的應(yīng)用研究過程中,為研究樁基工程施工質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)對(duì)整體工程質(zhì)量的影響,因此將對(duì)某一礦山基樁進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。礦山樁基礎(chǔ)為預(yù)制樁基礎(chǔ)和超流態(tài)混凝土灌注樁基礎(chǔ)。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用階段首先需要在基槽開挖至設(shè)計(jì)底標(biāo)高,并對(duì)樁頭破損、浮漿或松散部分進(jìn)行處理,保持樁頭平整與密實(shí)。在對(duì)樁頭進(jìn)行處理過后,進(jìn)行現(xiàn)澆樁處理,在樁邊10cm~20cm處形成等腰三角形。在一般情況下,利用低應(yīng)變反射波法檢測(cè)樁身完整性技術(shù)對(duì)礦山工程施工進(jìn)行檢測(cè),其檢測(cè)樁混凝土土齡需達(dá)到14天以上。但如果工期緊迫,可以對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)縮減,但對(duì)混凝土要求為強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到70%,且不小于15MPa。若進(jìn)行承載力檢測(cè),其混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%或混凝土灌注齡期28天。
樁基低應(yīng)變法樁身完整性檢測(cè)示意圖,如圖1所示:
圖1 樁基工程施工質(zhì)量檢測(cè)示意圖
在承載力檢測(cè)過程中,樁頭截面尺寸、強(qiáng)度以及材質(zhì)都應(yīng)保持與樁身基本一致,且要求樁頂面與樁軸線垂直并且平整干凈、無積水,將妨礙測(cè)試的主筋應(yīng)割掉。在檢測(cè)過程中抽檢數(shù)量為工程樁總數(shù)1%的基樁進(jìn)行檢測(cè)。測(cè)試結(jié)果主要所得荷載一沉降(Q—s)曲線會(huì)受到樁材質(zhì)、尺寸、形狀等多方面影響。Q—s曲線作為樁土荷載傳遞的綜合反映,其前端主要受到側(cè)阻力影響,后段則主要受到端阻力影響。但若出現(xiàn)超長(zhǎng)樁則曲線整體受到側(cè)阻性狀影響,如在短樁情況下,曲線前段受到側(cè)阻和端阻性狀的影響。
低應(yīng)變反射波法樁身完整性檢測(cè)的68根工程樁中Ⅰ類樁60根,占被檢測(cè)樁總數(shù)的88.23%;Ⅱ類樁8根,占11.77%。
承載力檢測(cè)結(jié)果如表1所示:
表1 樁基質(zhì)量檢測(cè)承載力試驗(yàn)結(jié)果匯總
該試驗(yàn)樁在加載至設(shè)計(jì)要求的荷載值后,樁身位移較小,承載力極限值能取最大試驗(yàn)荷載值,承載力滿足設(shè)計(jì)要求。根據(jù)結(jié)果可以看出,在使用樁基工程施工質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)后,通過對(duì)實(shí)際數(shù)據(jù)的分析與檢測(cè),通過速度信號(hào)以及頻率檢測(cè)信號(hào),能夠有效檢測(cè)出樁基質(zhì)量,提高了樁基工程的安全性。
在樁基承載力檢測(cè)過程中,目前最直接最客觀的方法就是堆載試驗(yàn)法,利用樁頂配載重物,由油壓設(shè)備提供反向作用力,通過對(duì)樁頂?shù)奈灰票O(jiān)測(cè)數(shù)值來判斷樁基承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求。
在樁基完整性檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用過程中,對(duì)鉆孔抽芯主要利用鉆孔機(jī)。在實(shí)際操作中,通過對(duì)樁基抽芯取樣,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樁基瑕疵的客觀的判斷。技術(shù)人員可以通過檢測(cè)見過分析出樁底的沉渣的厚度,但只適用于小范圍分析與檢測(cè)。檢測(cè)過程中如果無法采用傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù),則可以根據(jù)實(shí)際情況使用低應(yīng)變反射波法或超聲波檢測(cè)方法。低應(yīng)變反射波主要將樁認(rèn)作一種彈性體,通過對(duì)樁基頂部加以一定激振行為,對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析檢測(cè)。如果樁基中出現(xiàn)一定缺口或裂縫等,則會(huì)出現(xiàn)明顯波阻效應(yīng)。而超聲波檢測(cè)方法主要在樁內(nèi)預(yù)埋超聲波管道,通過超聲波脈沖發(fā)現(xiàn)樁內(nèi)混凝土缺陷,為整個(gè)工程的質(zhì)量提供基本的物質(zhì)保障。
樁基工程作為礦山工程的根基,對(duì)于整體礦山工程質(zhì)量安全有著重要影響,因此根據(jù)礦山工程實(shí)際情況,使用樁基工程施工質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)。樁基工程施工質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)在礦山施工中的應(yīng)用,能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)樁基的客觀真實(shí)評(píng)價(jià)。樁基工程施工質(zhì)量檢測(cè)作為一項(xiàng)較為復(fù)雜的工程,在檢側(cè)過程中需要根據(jù)實(shí)際工程情況,采用適宜的樁基檢測(cè)技術(shù),不同的檢測(cè)環(huán)節(jié)注意不同的細(xì)節(jié),科學(xué)合理進(jìn)行檢測(cè),做到嚴(yán)格遵循各項(xiàng)檢測(cè)規(guī)范,最終確保整體礦山工程質(zhì)量。