邱坤華 王海軍 張振憲

(1.安徽省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院勘測(cè)分院工程質(zhì)量檢測(cè)所 安徽蚌埠 233000) (2.中冶京唐第一建設(shè)有限公司 河北唐山 063000)

樁基檢測(cè)技術(shù)在某泵站基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用探討

邱坤華1王海軍2張振憲2

(1.安徽省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院勘測(cè)分院工程質(zhì)量檢測(cè)所 安徽蚌埠 233000) (2.中冶京唐第一建設(shè)有限公司 河北唐山 063000)

本文簡(jiǎn)要介紹了常用幾種樁基檢測(cè)技術(shù),針對(duì)具體工程,利用成孔質(zhì)量檢測(cè)、靜載試驗(yàn)、低應(yīng)變法檢測(cè)及高應(yīng)變法檢測(cè)等技術(shù)對(duì)該工程的基樁進(jìn)行了檢測(cè),進(jìn)而對(duì)樁基質(zhì)量做出評(píng)價(jià),以確保建設(shè)工程的質(zhì)量。

樁基檢測(cè) 靜載試驗(yàn) 低應(yīng)變法檢測(cè) 高應(yīng)變法檢測(cè)

1 引言

樁基是建筑物的基礎(chǔ),其質(zhì)量好壞直接影響到上部結(jié)構(gòu)的安全。在樁基礎(chǔ)的施工過程中,樁基檢測(cè)是一個(gè)必不可缺的環(huán)節(jié)。近年來樁基礎(chǔ)在工民建、水利、鐵路、港口等建設(shè)中廣泛使用,隨著國(guó)家對(duì)工程質(zhì)量要求的提高,基樁檢測(cè)技術(shù)將發(fā)揮越來越重要的作用。

2 樁成孔質(zhì)量

樁在施工中,成孔質(zhì)量的好壞直接影響到混凝土澆注后的成樁質(zhì)量:樁孔的孔徑偏小則使整樁的承載能力降低;樁孔上部擴(kuò)徑將導(dǎo)致成樁上部側(cè)阻力增大,而下部側(cè)阻力不能完全發(fā)揮;樁孔偏斜則會(huì)削弱了基樁承載力的有效發(fā)揮;樁底沉渣過厚使得有效樁長(zhǎng)減少。因此,成孔質(zhì)量檢測(cè)對(duì)于控制成樁質(zhì)量尤為重要,成孔質(zhì)量檢驗(yàn)的內(nèi)容主要包括樁孔位置、孔深、孔徑、垂直度及沉渣厚度等。

3 樁基檢測(cè)技術(shù)

(1)靜荷載試驗(yàn)法:用于檢測(cè)基樁承載力,靜載試驗(yàn)法包括基樁豎向(抗壓及抗拔)及水平承載力檢測(cè),工程中多用到豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)。樁豎向抗壓靜荷載試驗(yàn)法顯著的優(yōu)點(diǎn)是其試驗(yàn)結(jié)果比較接近樁基礎(chǔ)的實(shí)際受力狀況,主要適用于工程樁的承載力檢測(cè),且又不能做破壞性試驗(yàn)。其檢測(cè)精度高,相對(duì)誤差較小。

(2)高應(yīng)變檢測(cè)法:就是利用重錘對(duì)樁頂進(jìn)行瞬態(tài)沖擊,使樁周土產(chǎn)生塑性變形,在樁頭實(shí)測(cè)力和速度的時(shí)程曲線,通過應(yīng)力波理論分析得到樁土體系的有關(guān)參數(shù),揭示樁土體系在接近極限階段時(shí)的工作性能,分析樁身質(zhì)量,確定樁的極限承載力。

(3)樁完整性檢測(cè):①低應(yīng)變法就是通過對(duì)樁頂施加較低的激振能量,引起樁身及周圍土體的微幅振動(dòng),同時(shí)用儀表量測(cè)和記錄樁頂?shù)恼駝?dòng)速度和加速度,利用波動(dòng)理論或機(jī)械阻抗理論對(duì)記錄結(jié)果加以分析,從而達(dá)到檢驗(yàn)樁基施工質(zhì)量、判斷樁身完整性。②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。

4 樁基檢測(cè)技術(shù)在工程上的應(yīng)用

某水利工程大型泵站泵房,其基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土灌注樁。經(jīng)地質(zhì)勘探,場(chǎng)地地基根據(jù)其工程特性的差異,自上而下分為四層,分述如下:①層重粉質(zhì)壤土;②層中粉質(zhì)壤土;③層細(xì)砂;④層花崗巖全風(fēng)化層,多夾有灰白色小礫。基樁設(shè)計(jì)參數(shù)要求如下:樁徑為φ800mm,樁長(zhǎng)為16～20m,工程樁總數(shù)為120根;單樁承載力特征值3500kN;混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25;樁端持力層為花崗巖全風(fēng)化層。

本次工程實(shí)踐中針對(duì)場(chǎng)地環(huán)境和地質(zhì)條件,主要采用了如下幾種檢測(cè)手段:①成孔質(zhì)量檢測(cè),檢測(cè)數(shù)量28個(gè);②試樁載荷試驗(yàn),檢測(cè)試樁數(shù)量3根;③高應(yīng)變法檢測(cè),檢測(cè)數(shù)量12根;④低應(yīng)變法檢測(cè),檢測(cè)數(shù)量45根。

4.1 成孔質(zhì)量檢測(cè)

對(duì)孔深、孔徑、孔斜及沉渣厚度進(jìn)行了檢測(cè),結(jié)果:設(shè)計(jì)孔深介于16.45～21.05m,實(shí)測(cè)孔深介于16.60～21.10m,所有檢測(cè)樁均大于設(shè)計(jì)要求孔深。實(shí)測(cè)孔徑介于800～870mm。實(shí)測(cè)垂直度0.28～0.98%,均小于1%。實(shí)測(cè)孔底沉渣厚度介于50～130mm,均小于150mm。綜合以上數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,本次樁孔成孔質(zhì)量檢測(cè)的孔深、孔徑、孔斜、沉渣厚度4項(xiàng)指標(biāo)均能夠達(dá)到規(guī)范要求。

4.2 靜載試驗(yàn)檢測(cè)

根據(jù)設(shè)計(jì)要求,隨機(jī)抽取3根樁分別進(jìn)行單樁豎向靜載試驗(yàn)。檢測(cè)方法如下:單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn),采用錨樁反力裝置與配重聯(lián)合加載法,即在試驗(yàn)樁樁頂放置千斤頂,再放主梁、次梁,次梁連接8根錨樁,同時(shí)在次梁之上堆放鋼錠作為配重。對(duì)樁的加載方式采用慢速維持荷載法,預(yù)計(jì)加荷為設(shè)計(jì)荷載的2倍即7000kN,分10級(jí),每級(jí)荷載增量均為700kN。檢測(cè)結(jié)果3根樁的最大荷載7000kN,最終沉降量在12.15～15.71mm,均小于規(guī)范要求的總沉降量小于40mm,且P-s曲線均為緩變形,走勢(shì)良好;s-lgt曲線在設(shè)計(jì)荷載范圍內(nèi)均呈近直線變化,無陡降現(xiàn)象,說明3根靜試樁均未達(dá)到極限工作狀態(tài)。3根靜試樁承載力滿足設(shè)計(jì)要求。

4.3 低應(yīng)變法檢測(cè)

低應(yīng)變法適用于檢測(cè)混凝土樁的樁身完整性,判斷樁身缺陷的程度及位置,并要求根據(jù)樁身完整性檢測(cè)結(jié)果,判定每根樁的樁身完整性類別。本次隨機(jī)抽取了45根工程樁進(jìn)行了低應(yīng)變法測(cè)試,檢測(cè)結(jié)果:I類樁41根(樁身完整)滿足設(shè)計(jì)要求;II類樁4根(樁身基本完整),均屬孔底向上 1.53～3.57m段的③層細(xì)砂層段擴(kuò)徑,滿足設(shè)計(jì)要求。

4.4 高應(yīng)變法檢測(cè)

隨機(jī)抽取12根工程樁進(jìn)行了高應(yīng)變法測(cè)試。檢測(cè)結(jié)果:所檢測(cè)的12根樁的單樁豎向極限承載力統(tǒng)計(jì)值在7808～8285kN之間,單樁豎向極限承載力平均值為8008kN,故根據(jù)本次高應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果綜合判定單樁承載力特征值為4004kN,滿足設(shè)計(jì)3500kN的要求。

5 小結(jié)

利用成孔質(zhì)量檢測(cè)、靜載試驗(yàn)、低應(yīng)變法檢測(cè)和高應(yīng)變法檢測(cè)等技術(shù)對(duì)某大型泵站泵房工程的基樁進(jìn)行了檢測(cè),了解被測(cè)樁的樁身完整性和樁身混凝土質(zhì)量,并判斷樁端支承強(qiáng)弱,進(jìn)而對(duì)樁基質(zhì)量做出評(píng)價(jià),以確保建設(shè)工程的質(zhì)量。

2009年12月18日)