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1.2樁基承載力檢測

樁基承載力對整體建筑結構的穩定性有極大的影響，因此做好樁基承載力的檢測對保證整個建筑工程的質量具有重要意義。

1.2.1靜荷載試驗法

靜荷載試驗法主要是對樁基的靜荷載進行檢測，檢測主要采用橫向靜荷載測試和縱向靜荷載測試兩種方法，在實際工程中對樁基進行檢測時，普遍使用縱向靜荷載測試對樁基進行檢測。靜荷載試驗法通常是用來檢測工程試樁的承載力，但是由于工程試樁不能進行破壞性試樣，而導致檢測的結果準確度不是很高。

1.2.2高應變動測法

高應變動測法主要是通過重錘的方式對樁基頂部進行樁基試驗，當重錘時，會產生較大的瞬時沖擊力，這個沖擊力可能會導致樁身發生塑性變形，然后通過樁基的變形速度和曲線進行測量，可以獲得相關的參考數據，然后分析樁基在接近極限階段時的工作性能，以獲得相關的質量檢測數據，以此來計算出樁身的承載能力。

1.3樁基完整性檢測

通過樁基完整性檢測，能夠提前發現存在問題的樁基，以便采取措施進行處理，保證工程的質量。

1.3.1低應變動測法

低應變動測法通過使樁頂承受激振力量使樁身產生形變，同時還會引發樁體周圍土體發生小幅度顫動，這時通過利用儀表對樁頂的震動速率進行記錄，然后對記錄結果進行分析，進而得到樁身完整性相關的數據，并以此數據來判斷樁身的完整性。

1.3.2聲波透射法

聲波透射法是通過利用超聲波在混凝土中傳播時的聲學參數來對混凝土的連續性及斷層、蜂窩等缺陷的位置、大小進行分析的一種方法。該方法中主要利用的參數包括超聲波傳輸的速度、頻率、振幅及波形。

2工程實例

本文選擇某地的一棟高樓為作為研究對象，該建筑檐高39.5，建筑面積9884.2m2，建筑整體采用框剪結構。該建筑的基礎設計采用了鋼筋混凝土灌注樁承臺基礎，灌注樁數量達到240根，灌注樁直徑為600mm，有效樁長25.5m。本次研究主要采用單樁靜荷載試驗法及低應變反射波法作為樁基的檢測方法。

2.1單樁靜荷載試驗檢測

2.1.1選擇試驗方法

該測試中選擇靜荷載試驗檢測作為樁基的檢測方法，主要使用一個采用鋼槽及錨樁組成的法力系統，并用液壓泵對樁頂施加縱向壓力作為測試數據。在施壓的過程中，利用千斤頂進行配合，不斷增加其荷載，同時在千斤頂上安裝一個荷載傳感器，對千斤頂產生的荷載進行記錄。如果樁身發生形變或沉降，傳感器能及時對該變化進行記錄，以記錄的結果作為實驗的數據。

2.1.2分級加載

本次試驗過程中，分為10個等級對樁身進行加載，每個等級所增加的荷載需保持相同，本試驗中每次所增加的荷載值為220KN/m 。

2.1.3形變觀測

在每級加載完成后，分別間隔5分鐘對樁身的變形進行以此記錄，然后每隔30分鐘對樁身的數據進行測量并記錄，當數據變化趨于平穩時停止觀測。

2.1.4沉降標準

針對每隔一小時沉降在0.1mm以內，且連續出現兩次時，說明樁基的沉降已經趨于穩定，這時可以進行下一級的荷載測試。

2.1.5終止加載條件

當樁身在荷載作用下的沉降值與上級荷載的沉降值差異達到5倍以上時；或者樁基在荷載作用下與上級荷載的沉降值差異達到兩倍且樁基經過24小時的加載試驗，其沉降仍未達到規定值時，針對上述兩種情況應立即停止對樁基進行加載試驗。

2.1.6檢測結果分析

本次檢測中使用的是鉆孔灌注樁，進行了三組靜荷載的試驗，符合隨機抽檢原則檢測比例滿足規程要求。

2.2低應變檢測

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1 工程概況

本工程綜合辦公大樓，總建筑面積為13萬m2，地上建筑為35層，地下2層為人防物資庫，地下1層為書庫，其它作為辦公用房。

本項目機電安裝工程主要有：電氣工程、給排水工程、 通風空調工程。電氣工程主要包括：變配電，由本地區經東邊室外引來兩路10KV電源在入地下二層變配電室，負責本工程全部負荷。高壓系統采用二段母線分段進行互為備用、手動聯絡的運行方式，高壓開關柜斷路器采用直流操作，繼電保護采用過負荷和短路保護，采用定時限的保護方式。低壓系統設四臺2500KVA干式變壓器，采用單母線分段運行方式。照明，大廈各層均有照明配電箱，且均為非標，照明按系統劃分為正常照明和非正常照明分別由獨立的配電箱控制，事故照明采用雙電原叉頭。插座支路由照明配電箱分支路供電，采用單相三線制，并設漏電開關保護，要求安裝高度低于2.4米的燈具增加一根PE保護接地線。大廈所有與消防有關的電纜均采用NH-YJV耐火電纜,其它由低壓柜引出的電纜均采用ZR-YJV阻燃電纜。防雷接地系統，大廈為一類防雷建筑，在最高尖端處設置一套法國依麗達防雷裝置。本工程保護接地與防雷接地共用接地極，接地電阻不大于l歐姆。

2 機電設備安裝中常見技術問題分析

2.1 裝配不緊密的問題

機電設備安裝很重要的工作之一就是裝配，而裝配的基礎工作大多是通過螺栓和螺母的聯接來實現。而這種聯接需要把握其度，如果聯接過于緊密，缺乏必要的緩沖，久而久之容易產生疲勞現象，使得裝配工作前功盡棄，甚至會引發安全事故；如果聯接過松，會導致設備在運行過程中的振動，甚至會因頻率相同而發生系統共振，輕則會產生極大的噪音，重則會導致結合部斷裂，引發生產事故。

2.2 產生噪聲振動的問題

近年來，各級對環保的要求越來越嚴格，特別是隨著人們環保意識的不斷提升，人們對環保的要求越來越高，對噪聲的重視程度越來越高。由于各類機電設備涉及的品種多、樣式多、層次多種多樣，而且多數是以“動”為主要特征的，這就極容易產生振動，產生噪聲噪音污染，嚴重的會影響到人民群眾的生產、生活,造成極為惡劣的影響。噪聲與振動的主要發源地還應當是設備機房，因為在設備機房中集中安裝有各類機電設備，比如：安裝有冷凍機組、加壓水泵、空調循環水泵、空氣處理機組、各類風機、冷卻塔、變壓器、暖通和給排水等動力機電設備。這些設備運行時都需要很大的動力，同時，這些設備在運行中會因為旋轉的慣性力和偏心不平衡產生的擾力，而引起設備部件產生強迫性振動，并通過設備底座、管道、線路等與建筑物的連接部分產生振動和噪聲，并以固體聲和空氣聲波的形式向周圍空間輻射噪聲進行傳播，從而影響人們的生產生活。

2.3電氣方面問題

機電設備電氣特征十分明顯，安裝時必須要認真研究設備電氣要求，否則，如果沒有充分考慮電氣要求，而盲目進行安裝，可能會因為安裝過程不科學，不符合標準要求，可能會使機電設備在運行過程中發生故障。

（1）開關接觸問題；像隔離開關動、靜觸頭的接觸壓力與接觸面積不夠或操作不當，可能導致接觸面的電熱氧化，使接觸電阻增大，灼傷、燒蝕觸頭，造成事故。

（2）斷路器裝配問題。有的斷路器弧觸指及觸頭裝配不正確，插入行程、接觸壓力、同期性、分合閘速度達不到要求，將使觸頭過熱、熄弧時間延長，導致絕緣介質分解，壓力驟增，引發斷路器爆炸事故。

（3）電流互感器的安裝問題。電流互感器應裝在開關柜底板上面，應有可靠的支架固定。但有些施工單位將零序電流互感器安裝在開關柜底板下面的支架上，更有甚者將零序電流互感器捆綁在電纜上，這違背了開關柜全封閉原則，既不安全，也不防塵，更不防小動物，留下很多隱患。電纜終端頭穿過外附零序電流互感器后，電纜金屬屏蔽接地線與外附零序電流互感器的相對位置不正確。在檢查中發現有些電纜接地線該穿零序電流互感器時未穿，一些不該穿零序電流互感器的反倒穿了，造成事故過電壓保護器不能正確動作。

（4）變壓器方面問題。變壓器短路故障主要指變壓器出口短路，以及內部引線或繞組間對地短路、及相與相之間發生的短路而導致的故障。變壓器正常運行中由于受出口短路故障的影響，遭受損壞的情況較為嚴重。據有關資料統計，近年來，一些地區110kV及以上電壓等級的變壓器遭受短路故障電流沖擊直接導致損壞的事故，約占全部事故的50％以上，與前幾年統計相比呈大幅度上升的趨勢。這類故障的案例很多，特別是變壓器低壓出口短路時形成的故障一般要更換繞組，嚴重時可能要更換全部繞組，從而造成十分嚴重的后果和損失。

3 改善機電設備安裝技術的措施

3.1 施工與安裝方面的措施

（1）在施工方面。機電設施安裝是一項系統工程，需要各個方面的通力合作與配合,減少安裝問題的一個重要方面就是要科學組織施工，嚴把施工關和材料進場關,組織設計和設備、設施選擇是經有關科技人員共同研究商定的，通過技術計算和驗算,既有其使用價值，又可保證良好的經濟效益，不要隨便更改選用設備，否則會影響基礎工作的進展。每一項機電設備安裝工作順序都有其科學性。要科學制定安裝工作流程，合理安排每一個環節，周密進行論證分析，嚴格按照標準要求組織施工，使每一種設備都能夠按照嚴格的技術標準和要求進行安裝，進一步提高安裝效率，增強安全性，提高運行質量。

（2）在安裝方面。對大型安裝工程，由于設備多，安裝環節多，因此對每一項安裝都必須有總體布置，做到統一安排,施工隊中必須有一個統一指揮的機電隊長對各項工作進行協調處理，集思廣益，多征求職工的工作意見。作為管理人員對各項安裝要科學進行設計，提前做好相關準備工作，合理調配人員和設備，提高安裝效率。安裝過程要區分主次，一個工程具備開工條件，首先得有電源，其次要有動力源，有提升裝備，要想達到短期開工之目的，安裝工作必須有主有次，分輕重緩急。只有對安裝變電所、壓風機，井架、提升絞車工作有一個合理的安排，有計劃有目的地進行安裝工作，才能達到事半功倍之效果。每種設備的安裝，都有一定的作業方式和工作順序，不能急于求成，工序顛倒。

3.2 檢修保養方面的措施

啟動設備正常工作和電動機啟動設備技術狀態的好壞，對電動機的正常啟動起著決定性的作用。實踐證明，絕大多數燒毀的電動機，其原因大都是啟動設備工作不正常造成的。如啟動設備出現缺相啟動，接觸器觸頭拉弧、打火等。而啟動設備的維護主要是清潔、緊固。 如接觸器觸點不清潔會使接觸電阻增大，引起發熱燒毀觸點，造成缺相而燒毀電動機；接觸器吸合線圈的鐵芯銹蝕和塵積，會使線圈吸合不嚴，并發生強烈噪聲，增大線圈電流，燒毀線圈而引發故障。因此，電氣控制柜應設在干燥、通風和便于操作的位置，并定期除塵。經常檢查接觸器觸點、線圈鐵芯、各接線螺絲等是否可靠，機械部位動作是否靈活，使其保持良好的技術狀態。

3.3通電調試方面的措施

通電調試是機電安裝工程實體安裝完畢后，應當認真組織好的一個關鍵環節之一，必須清潔場地經過仔細的檢查和準備后進入機電設備調試階段。要按照先單臺后系統、先手動后自動、先近處后遠方、先空載后負載、先點動后聯動的原則，對安裝完畢的機電設備做好通電調試。時刻緊繃安全弦，確保人員人身安全和設備運行的絕對安全，堅決杜絕安全事故的發生。所有配電屏、柜和設備的送電必須嚴格按規程操作。通過嚴格的的通電調試,檢驗機電設備安裝的質量和水平，發現問題及時進行糾正和整改，提高安裝效率。

4 結束語

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一、前言

建筑安裝工程作為整個建筑工程的一部分，安裝工程的造價占總造價的比例不高，但因安裝工程涉及的管理部門多、設備安裝技術含量高、安裝工程的專業多、系統復雜、受新材料和新工藝的影響大，常常會導致安裝工程的造價難以控制，因此增加整個建筑工程的造價。所以做好安裝工程的造價控制對于降低建筑工程造價具有直接意義。

二、建筑安裝工程造價存在問題

由于受到各種條件的約束，不同地域和不同地質環境的影響，加上建筑安裝項目本身投資大、工期長、涉及材料種類多、過程工序復雜、質量要求嚴格等因素，在施工過程中遇到的條件也有很多限制。因此，施工過程中與建設單位、設計單位、地方政府等主管部門都必須有很好的聯系。建筑工程施工合同涉及的內容多而復雜，對于工作人員的要求也越來越高，如果施工企業的合同管理人員對其合同業務不熟悉、目標不明確，對工程的系統性缺乏規劃和管理，從而造成嚴重的經濟損失。

三、安裝工程造價的影響因素分析

1、施工人員

（1）管理人員的管理水平低。施工管理人員的管理水平和執行力度直影響到安裝工程的質量。如果施工管理人員配備不完善、管理水平較低、執行力弱，就會造成施工現場混亂、班組工種不清、重復搬運和材料浪費等現象，增加安裝工程成本。

（2）施工作業人員不達標。目前，農民工隊伍是我國建筑施工的生力軍。大部分農民工缺乏必要的崗前技能培訓，技能不熟練、勞動效率低下，安裝工程施工質量難以保障，可能造成較高的工程返工率，增加工程成本。

（3）造價管理人員缺乏。近些年，我國建筑業出現了“大干快上”的局面，造價人員一度出現了人才匱乏的現象，不少其他非建筑和經濟專業人員進入了造價管理隊伍。由于這部分造價管理人員對建筑業和經濟管理的專業知識了解甚少，在具體的工作中難以發揮積極的效用，不能實現控制成本的目的。

2、施工材料的因素

（1）材料質量問題。安裝工程的材料質量是控制造價的基本保證。利用不合格材料施工的安裝工程不僅存在安裝隱患，而且要造成多次返工增加造價，同時因為售后保養次數頻繁增加后期成本。

（2）材料價格波動大。目前，由于金融危機的后續影響、區域性價格壟斷等因素，經常造成材料價格異常波動。而造價管理部門的市場指導價，具有一定的滯后性，對本工程造價控制具有不利的影響。

3、施工設備

施工機械是進行安裝工程施工的工具，機械的效率、能耗和故障概率對安裝造價的影響十分明顯，必須進行預先控制。

4、施工環境

環境因素指的就是現場施工條件。現場場地特征將直接影響施工總平面布置，不利的地形條件將制約機械設備的作業、材料堆放。同時，施工現場的地質條件也將影響后續施工造成影響，可能造成設計變更等。

5、施工技術

技術因素主要指的是施工組織設計、專項施工方案和造價管理手段。施工組織設計和施工方案是否先進，直接影響工程造價。技術性差的施工方案和施工組織設計可能違背了施工原則，違反施工程序，從而造成安裝工程質量、安全和進度上不達標，而增加造價。

四、安裝工程造價控制措施探討

1、提高施工人員的質量

針對可能出現的施工作業人員技能較低、施工管理人員和造價人員水平較差等問題，項目部將采取下列措施進行預控：

（1）精選年輕體健的農民工組建班組，優化班組任務；嚴格執行操作工人崗前技能培訓制度，關鍵崗位需通過技能考核后方能上崗，每次進入工區進行技術和安全交底，從而保證施工質量和進度、減少操作失誤，降低工程的直接費用。

（2）抽調業務嫻熟、具有相應資格證書的施工管理人員和造價人員參與項目管理。制定嚴格的考核制度，將造價控制情況與工資、獎金掛鉤，充分發揮各個崗位的崗位職責，強化管理績效，適當減少間接費用。

2、控制施工材料的價格

控制材料時項目部材料采購本著滿足施工、適當儲備的原則，根據施工圖紙、工程量清單，確定采購物資范圍和種類，編制工程需用材料采購計劃申請表，經項目經理批準后采購，提交專職采購人員進行采購。材料到場后，項目部組織相關人員進行驗貨，對物資設備的名稱、數量、規格型號、生產廠家；物資設備的質量證明文件（材質書、爐批號、合格證、檢驗報告等)；物資設備的外觀、幾何尺寸等進行檢查。

同時，造價管理部門的市場指導價不是特定價。項目部只能將其作為工程計價的參考，主動走向市場，優選材料供應商，貸比三家。比較多家材料質量和價格、售后服務等，篩選質優價廉的材料設備供應商，并與這些供應商建立長期的聯系，及時掌握材料、設備的價格變化情況，從而能較好的控制材料、設備的質量和價格，降低工程造價。

3、完善施工設備管理

安裝工程施工機械調配計劃按施工方案中所采取使用的機械，根據施工總進度計劃編制。進入現場的施工機械必須性能良好，進場前要進行試車運轉，以保證施工過程中正常運轉，為確保總工期創造條件。施工機械的進、退場時間，嚴格按施工進度要求，進退場及時，確保整個工程的施工任務在總工期內順利完成。

4、優化施工環境

（1）施工平面布置堅持減少對周邊環境影響的原則，方便施工、提高設備利用率的原則，確保工程質量和工期的原則，符合安全生產和文明施工的原則，降低臨設費用的原則，進行合理布置。

（2）針對可能出現的地質勘查報告不準確的現象，項目部及時向有關部門進行匯報，并請求順延工期，以免造成工期索賠；并積極配合有關單位進行地質再探和變更，盡可能爭取實現工期目標。

4、嚴格施工工藝

（1）優化施工組織設計，選擇技術先進、經濟合理的施工方案。在工程實施過程中，除了應組織專家對投標文件的施工組織設計進行審查外，還應對施工過程中的專題施工方案進行審查，運用價值工程法等方法通過不斷地對項目做多方案的技術經濟比較分析，努力挖掘節約工程投資的潛力，從而達到節約投資，創造更高效益的目的。

（2）堅持按圖施工原則，盡可能減少變更。在圖紙的設計階段就應該做到盡量的全面，將整個工程進行系統的規劃與設計；在核實階段加以完善，使施工圖紙的設計與工程本身相適應，進而避免施工過程的變更。

5、其他控制措施

（1）加強現場工程量簽證的監督和管理工作。現場簽證是工程建設過程中一項經常性的工作，安裝工程由于現場簽證的不嚴肅，引起工程造價失控。不嚴肅的工程量簽證問題對安裝工程施工方的造價控制也帶來的許多不便，為今后的索賠埋下隱患。

（2）采取信息化管理手段，進行工程造價動態管理。針對安裝工程施工復雜、工程量大的特點，為避免人工計算造成的效率低下、容易出錯的現象安裝工程項目可以采用中國建筑科學研究院開發的“建筑企業信息化管理軟件”，其中的經營管理信息系統就是專門針對企業經營、造價控制進行開發的。該系統基于網絡技術，將一個建設項目從設計、施工到竣工階段進行信息化管理，結構清晰、條理分明、操作界面友好，可執行全生命周期動態化管理。同時，委派參與使用的管理隊伍參與專業培訓，提高管理效率。

五、結束語

由于安裝工程的復雜性，影響因素的多變性，工程實施階段會出現圖紙外工程項目或隱蔽工程。對于建設單位，除隨時檢查隱蔽工程外，對圖紙外工程實施隱蔽前要組織設計、施工、建設、監理單位對隱蔽工程進行會簽，確保隱蔽工程的準確性。

參考文獻：

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Keywords: pile foundation reflected wave detection application pile foundation quality management foundation pile defects

中圖分類號：TU473.1文獻標識碼：A 文章編號：

低應變樁基反射波的檢測的基本原理

基于樁基一般在地下或者在水下，并要求有一定的深度及厚度，無法用一些常規的簡單方法對樁基進行質量檢測，而且由受施工工藝等各方面的影響，樁基的質量無法保證。但是為了保障工程的質量，樁基的質量又是重中之重，因此在這種背景下反射波法，機械主抗法，水電效應法，動力參數法，共振法及球擊法等各種檢測樁基的方法產生了，而低應變樁基反射波檢測技術也是其中一種。

低應變樁基反射波檢測技術的基本原理就是在樁基的頂部進行豎向激振，彈性波就會沿著樁身向下傳播。當樁基身存在樁底、斷樁及嚴重離析等明顯波阻抗差異的界面或者樁身存在如縮徑或者擴徑等截面積變化的部位，就會產生反射波。經過一系列的放大、濾波及數據處理，就可以識別出樁基身不同地方的信息，根據這些信息就可以判斷出樁身是否完整和判斷出混凝土的強度及樁基的長度等一系列數據的是否合格。

低應變樁基反射波檢測技術特點

低應變樁基反射波檢測技術是本世紀八十年代的時候由美國、日本、加拿大等國家運用地球物理勘探的縱波淺層反射法配合高分辨率野外數據采集系統及數據電算處理技術，以電子檢測技術與結構動力學分析作為基礎產生的一種新檢測方法，它具有操作簡單，快速，經濟且能無破損檢測樁基身的質量等優點，是目前樁基檢測中應用最廣泛的一種方法。

盡管靜荷載試驗能直觀的反映樁基的承載力以及沉降量，鉆孔取芯法能直接檢測樁身的質量，但是這兩種方法都有著設備笨重，工期長，成本高，檢測數量少等缺點，無法對整個工程的質量進行全面的評價。因此，作為擁有輕便、快速、費用低、檢測率高以及對樁基無損傷等優點的低應變樁基反射波檢測技術獲得了廣泛的應用。

3、低應變樁基反射波檢測中樁基的缺陷分析

樁基一般分為兩類：預制樁以及灌注樁。預制樁的樁身的缺陷比較簡單，最主要的有裂縫、碎裂以及裂紋等幾種缺陷。而和預制樁相比，灌注樁的缺陷就比較復雜了，主要有離析、空洞、夾泥、斷裂、樁底沉渣、擴徑、縮徑等幾種缺陷。

樁基的完整性一般分為以下幾類：

一類樁：樁基的樁身結構完整。樁基的樁底的反射波合理，波速在合格的范圍內，在樁底的反射波返回前沒有其他的反射波出現，那就證明樁基的樁身結構完整，樁基合格。

二類樁：樁基的樁身結構基本上完整，存在一些很小的缺陷，不會對樁基的樁身承載力有影響。樁基的樁底的反射波基本合理，波速在合格的范圍內，缺陷的反射波相對較弱。

三類樁：樁基的樁身結構完整性在二類與三類之間，存在明顯的缺陷，一般需要用其他方法進一步判斷或者直接處理。收集到多個信號，形成了復雜的波形，并且沒有合理的樁底反射波。按照反射波以及提供的樁長計算出來的反射波速明顯不同于同類型完整的樁基的平均波速。

四類樁：樁基的樁身的結構存在十分嚴重的缺陷，就以樁身的結構完整性來說不能被使用。沒有見到樁基的樁底反射波，出現了多道振幅較強的反射波，波值較強并且以一種大低頻的形式出現，當反射波的振源脈沖的寬度十分窄的時候，并且伴隨著連續的時間間隔很小的相同的反射波的時候，這就是典型的淺部斷樁的特點。

在用低應變樁基反射波檢測法檢測樁基的過程中，大家基本上都認為實測曲線的讀取與判斷最主要的是根據操作人員的經驗，就算是同一條曲線，不同的人也會有不同的解釋結果。根據經驗，實測曲線的解釋可以按照以下的步驟進行：

（1） 確定樁基之間的反射波及其相位特征，并由此判斷出多種缺陷性質的可能性。

（2） 當有多個樁基反射會信號的時候，就應該根據曲線的特征判斷出事屬于多次反射或者是多層反射。多次反射一般是證明了斷樁的存在，而多層反射就需要判斷哪個信號比較強以及是否有樁尖反射波，這有利于分析缺陷的性質及規模。

（3） 根據地質及地層的資料、樁基的類型以及施工的工藝，判斷出哪種缺陷的發生率最高，哪個位置上也許會有其他的因素導致反射波，對打樁的記錄進行分析，可以幫助判斷樁基身的缺陷。

（4） 根據已經確定下來的缺陷性質以及反射波返回的時間，然后對缺陷的位置和規模進行計算分析，當單一的缺陷或者缺陷的規模不大的時候，可以用在樁基體的平均波速計算，當有多處的缺陷而且有一定的規模的時候，就可以用樁頂以及樁底的分段地推解釋，以便定量計算的結果比較準確。

由上面來看，現在的低應變基樁反射波檢測技術已經是一種理論及實踐都比較強的檢測技術，在工程建筑別是在樁基管理中被廣泛應用。

4、結論

由上面所說，低應變基樁反射波檢測技術在基樁質量管理中是一種行之有效的方法。這種方法不僅對單個的基樁進行比較精確的解釋，而且對有多種缺陷的樁也有一定的判斷力。因此基樁反射波檢測因其成本低、設備簡單、方法易行及高效率在國內成為了最流行的一種方法，在樁基質量管理中發揮了之分重要的作用。

參考文獻：

[1].鄔守清；陳竣；陳甲.樁基反射波檢測的認識與分析[J].中國高新技術企業.2008年17期

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引言：隨著科學技術的發展，我國建筑業也迅猛發展。發展速度加快的同時，建筑工程的質量也受到了越來越多的關注，樁基是建筑中的基本形式，使用范圍很廣泛。其目的是為了增強地基的承載力。樁基工程的質量能直接關系建筑結構的安全。所以，在樁基施工時，一定要重視樁基的檢測工作，因此熟悉各類樁基的驗收和質量檢測合理應用樁基質量檢測方法，以保證樁基工程的質量，這樣才能讓樁基技術發揮出它最重要的作用。

1、樁基工程檢測的重要性

樁基在建筑工程中有著至關重要的作用，作為建筑物基礎的樁基工程可以完美的將結構上部荷載逐級傳遞到較深地層中。樁基一旦基礎失穩，勢必造成整體建筑物破壞。因此，樁基的設計、施工和檢測是樁基安全與穩定的先決條件，同時也是確保樁基礎安全與可靠必不可少的三個環節。正是因為樁基是隱蔽工程，其檢測和事故后的處理均較困難，因此，在樁基設計前和施工后都需要進行必要的試驗和檢測，以保證樁基工程的質量。

雖然我國樁基工程較為客觀，但其中仍存在著各種問題，急需解決。樁基的施工質量不佳是較為普遍的問題，甚至有偷工減料的現象，如果不及時查出并采取補救措施，將會對整個工程造成無法估量的損失。但是，從另一方面看，我國的樁基工程中，也確實存在著嚴重的浪費現象，最主要的原因是沒有充分發揮樁的承載力，設計沒有按照規定的程序，根據試驗資料提供的樁承載力進行設計，而是按自己保守的估算來設計樁數和樁長等，從而造成了樁基工程的極大浪費。

可見，為了保證建筑物的質量，我們必須保證樁基工程質量，而對樁基工程進行檢測是保證其質量的基礎，所以我們必須及時進行樁基的檢驗和測試。

2、低應變動測法

低應變動測法在橋梁樁基檢測中應用尤為廣泛，其工作原理是：使用小錘敲擊樁頂,通過粘接在樁頂的傳感器接收來自樁中的應力波信號,采用應力波理論來研究樁土體系的動態響應,反演分析實測速度信號、頻率信號,從而獲得樁的完整性結論。低應變動測法檢測工作較簡單、方便,而且檢測速度較快(一天可測過百根樁),但如何獲取好的波形、如何能較好地分析樁身的完整性,這是檢測工作的關鍵,下面就各要點進行討論。

2.1適用范圍

低應變動測法在實際工作中也有一定的局限性和適用范圍，在方法選擇及實際操作中切不可忽視，該方法是采用一維應力波理論來分析樁土體系的動態響應,其主要假設為:樁的長度遠大于直徑。用手錘敲擊樁頂產生的應力波,其波長一般在1 m至幾m之間,理論分析表明,一維彈性桿中波長應大于10倍桿徑,這樣一維波動方程的解才是精確的。而在錘擊大直徑樁頂產生壓縮波后,會產生兩種特殊的現象:一是沿樁體傳播的彌散現象;二是橫向慣性現象。因此,時域曲線不但有縱波存在,還有橫波存在,而大直徑樁中波速是頻率的復雜函數,限制著可測樁的直徑。在實測中,樁側土阻力特別是動土阻力對應力波傳播的影響非常大,表現在以下方面:

1）導致應力波迅速衰減;

2）影響缺陷反射波幅值;

3）產生土阻力波。

以上原因在一定程度上為樁基檢測帶來負面影響，主要是限制了可測樁的長度,根據實測經驗,可測樁長限制在5至50 m,樁基直徑在1.8 m之內效果較好。當然,超過50 m長的樁也有得到樁底反射信號的經驗,但基于橋梁樁承載力要求高,大部分是單樁單柱結構以及低應變反射信號對局部缺陷、深部缺陷反映不敏感,受地質變化影響較大等原因,提出了以上限制。

2.2測試系統

測試系統組成成分復雜，該系統主要是由信號采集儀(可與計算機聯為一體或測試后再與計算機相聯對信號進行處理)、傳感器、力錘、打印機等組成，在實際工作中以其為檢測工作服務。

2.3測試過程

測試過程是獲取好信號的關鍵,在測試過程中也應該注意很多問題。主要應注意:一、測試點數依樁徑不同、測試信號情況不同而有所區別,樁徑為120 cm以上的測試3至5點,測試點距鋼筋籠不少于10 cm、于樁中心及四周均布,測試面須打磨,以保證傳感器與樁頭粘貼良好。二、錘擊點宜選擇距傳感器20至30 cm處(不必考慮樁徑大小),因為距離太近,錘擊沖擊力對傳感器影響太大,距離太遠時又有橫波影響,產生波形振蕩。錘擊點不必打磨平整,如已打磨必須加橡膠墊,否則會引起波形振蕩,不能反映實際樁身情況。三、傳感器根據上述第一條點位置安裝,并注意選擇粘貼方式。一般用石蠟、黃油或橡皮泥(在保證樁頭干燥,沒積水的情況下)粘貼,夏天使用橡皮泥較好,冬天用黃油則能產生較好的粘貼效果,注意保證粘貼層盡量薄,以免實測信號失真。四、盡量多采集信號(1根樁不少于10錘):在不同點、不同激振的情況下,觀測波形的一致性,以確保波形真實及不漏測。

2.4波形分析

波形分析工作中也有一系列的工序及注意事項，比如在進行波形分析前,應了解所測樁位的地質情況、樁基施工方法,樁頂是否有護筒及護筒深度,因為沒護筒的樁頭常是擴大后恢復的,會出現淺部縮頸,而有護筒則易出現護筒底擴孔信號。了解上述情況后,再看樁底反射信號,橋梁樁基較深,但大部分為嵌巖(弱風化基巖)樁,故樁底反射信號經放大后可很清楚判定。但有幾種情況對樁身的完整性是較難判斷的:一、樁身穿透溶洞,在溶洞處有較明顯擴孔信號,影響樁身及樁底信號判斷。二、樁基埋入基巖過深(部分樁入基巖超10 m),在進入基巖處,由于樁身混凝土與基巖粘合較好,形成整體,故在該位置出現嵌巖信號,影響樁底信號判斷。三、樁底持力層為泥巖或軟弱石灰巖,由于巖質較軟,未有很明顯反射信號或嵌巖信號,影響樁底信號判斷。

在實際工作中以上判定方法也有自己的局限性，對于一、二兩種情況,低應變動測法不能解決,只能用其它檢測方法驗證。對于三種情況,在有實際抽芯對比的情況下,可給出結論。以上3種是較特殊的情況,但在實測中,遇到的情況會更多,應仔細分析,多作對比,對缺陷下定義時,不能過于武斷。低應變動測法較難區分局部混凝土膠結差、離析、縮頸等情況,也較難區分擴孔、地質變化、嵌巖等情況,故只能對信號作有程度的區分和大致定性,而不能過于夸大地下結論,如承載力、混凝土強度、缺陷類型、大小等。

3、結束語

樁基是建筑工程的基礎，樁基的質量直接影響到建筑工程質量，不僅施工單位要保證其施工質量，樁基檢測單位必須嚴格執法，只有具有合格的質量保證，才能夠保證建筑工程整體的質量。因此說，樁基檢測單位和樁基檢測人員應當嚴格遵守職業道德，嚴格執行樁基檢測的相關規范，通過有效的約束力保證樁基質量。

參考文獻

[1] 張智彪.芻議樁基檢測技術在建筑工程中的應用[J].中國房地產業,2012(02).

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引言

社會經濟的快速發展，對橋梁等交通設施建設的要求也在不斷的提高，而橋梁樁基礎是橋梁工程的重要部分，其質量的好壞往往決定著橋梁的性能，但常規的檢測方法又具有一定的局限性，因而研究無破損檢測技術具有積極的意義，以下做簡要的論述。

1.橋梁樁基礎常見的病害及成因

橋梁樁基礎是地基加固的主要形式，也是整個橋梁結構的承壓構建，但是在施工中存在用料不規范、操作不按流程、施工隊伍素質不齊、設備不精確、地質環境影響等，都會造成橋梁樁基的缺陷，而橋梁樁基常見的缺陷有以下幾類。

1.1 樁基樁徑縮小

樁徑是決定橋梁豎向承壓能力的關鍵指標，但樁徑縮小是比較常見的施工問題，會導致抗彎能力減弱、承載不達標等問題，樁基樁徑縮小主要有三個方面的原因：其一，地質構造含有承壓水的地層時，地下水的沖刷導致砂漿流失，樁徑縮小；其二，地質條件不良，樁基周圍土層遇水后向樁孔中突起致使樁徑縮小；其三，鋼筋綁扎過密導致流動性差，部分鋼筋外漏導致樁徑縮小。在此類缺陷樁基中，需要對波形進行分析，產生相反的反射波，縮徑越大，振幅就越大。

1.2 混凝土樁基沉渣

此類問題主要發生在施工過程中，在鉆孔灌注樁進行混凝土灌注之前沒有進行徹底的清洗，導致樁基本身的強度降低。混凝土樁基沉渣也有可能是沒有及時進行灌注導致的，與施工的組織規劃有關。當樁基礎底部為弱風化圍巖時，產生同向反射波，波速急劇下降，周期變長，主頻變低；當樁基礎很短強度高時，產生較強的同向反射波。

1.3 混凝土樁基離析

在橋梁樁基施工中，由于攪拌不均勻，成形之后的混凝土必然出現性能上的波動，如膠結不好，或者是樁孔內存在大量的積水導致骨料受到沖刷，在樁基沉積，但砂漿浮在骨料之上，造成樁基離析的問題。此類樁基礎會出現波形小范圍的畸變，嚴重時波峰會消失，最后出現低頻合成波。

2.橋梁樁基礎無損檢測技術研究

2.1 人工激震動測技術研究

通過人工激勵的方式產生地震波，地震波傳遞之后產生反射，接收器接受之后可以進行分析。由于地震波傳播的介質是非均勻性的，必然會產生反射，地震波在橋梁樁基中出現衰減，波能轉化為熱能。如果橋梁樁基存在缺陷，波速降低，傳播時間增加，地震波信號發生散射而衰減。根據傳播方向和波動介質點振動方向的差異，可以將波形分為橫波與縱波，其他形式的波也能分解為橫波與縱波。橫波傳播方向與質點振動垂直，質點位置發生剪切應變，但橫波只能在固體介質中傳播。縱波是指傳播方向和質點振動相同的波，由于交變拉壓應力的存在，出現伸縮變形，在氣體、液體和固體中都能傳播。

在采用人工激震動測法檢測橋梁樁基時，地震波遇到樁基缺陷產生反射波，反射波相關于缺陷樁基的阻抗。缺陷樁基界面阻抗不同時，就會產生地震反射波，發射波與入射波振幅的比值即為反射系數。傳感器接收到波形的參數之后，如頻率、聲速、振幅等，對樁基的缺陷進行分析，可以判別樁基的問題，離析樁、縮徑樁、斷樁等缺陷在人工激震動測技術下，其波形的表現會出現差異，通過這些差異來進行鑒別。傳統的橋梁樁基檢測，在樁頂安裝傳感器，并進行激振，獲取數據之后判斷樁基的質量，但是傳統的檢測方式會有諸多的干擾，需要檢測人員有較高的分辨能力。而人工激震動測法能有效分離干擾波，利用兩點之間的缺陷時進行波速計算，有效應對深度缺陷的檢測。

2.2 聲波透射法

聲波透射法是當前應用較為廣泛的一種無損檢測技術，聲波在不同的介質中波形具有差異，在缺陷樁基中傳播時可以體現出來。缺陷樁基的混凝土材料不均勻，產生不同聲阻抗聲學界面，聲波沿著不同的藍截面傳播，衰減快，能量散射也比較嚴重。樁基混凝土中產生諸多的散射波和折射波，散射波與折射波相互疊加會有聲能散失，聲波在缺陷樁基中會繞著缺陷進行傳播，傳播路線不是直線，聲時變大，聲速減小。聲波在遇到缺陷截面時發生多次的折射和反射，聲能出現衰減，頻率和波幅減小，整個波形發生畸變。在聲波透射檢測法中，需要在灌注之前預留孔道，并在預留的孔道中埋設聲波探測管，移動探測儀和接收儀，移動時注意方向和高度，逐步獲取樁基橫截面的數據，由物理參數來判別樁基的完整性，聲波透射法對樁基的孔徑和長度要求不大。聲波透射法的檢測中，如果實測聲速值低于混凝土聲速臨界值，可以判定樁基存在缺陷；所檢測測點聲速值很小，并且趨于收斂，判定時采用聲速低限值進行，如果聲速值低于底限值，則判定為異常樁基。

2.3 低應變動測法

低應變動測法對于樁長遠遠大于樁徑的情況比較實用，用振動儀對樁頂進行激振，周圍土體和樁身會產生振動，通過樁基本身的應變計將樁基振動的速度和加速度傳遞給接受裝置。低應變動測法檢測方法簡單、速度快、范圍廣而被廣泛應用，如果橋梁樁基本身存在斷樁、縮徑、擴徑等差異性界面，彈性波在傳播時產生反射，傳感器對聲波進行處理，以便進行數據分析。通過研究樁土之間的動態響應，達到判斷樁基的長度及質量問題。隨著技術的發展，低應變動測法檢測的精確性也越來越高，受到廣泛的重視。

2.4 高應變動測法

高應變動測法的成本低，其組成的部分包括傳感器、分析儀、激振設備和測量儀等，主要用于檢測樁基的豎向承壓能力和樁基的完整性，在樁頂施加豎向載荷，然后收集樁基相關動力系數，主要是速度與力的時程曲線，進行分析計算，從而判斷樁基的豎向承壓能力和質量問題，高應變動測法在高程摩擦型樁基和摩擦型樁基的檢測中比較常用。

3.橋梁樁基礎無破損檢測的技術要求

在進行橋梁樁基礎無破損檢測時，需要注意幾個方面的技術要求：其一，樁頭處理，處理樁頭，確保清理干凈，平面整潔、干燥，便于后續的檢測；其二，樁基礎的強度要求，由于是無破損檢測，在檢測中不能削弱樁基礎的性能，一般要求達到樁基礎齡期達到10天以上，能夠很好的保護樁基礎；其三，傳感器的選擇與安裝，樁基礎的缺陷檢測需要保證精度，因而檢測設備的選擇和安裝至關重要，傳感器是核心設備，要求精度高、靈敏性好，安裝位置要根據樁徑的大小合理選擇，避免漏測的情況，此外，傳感器必須固定好，以免差生較大的誤差，影響樁基礎缺陷的分析；其四，所有的檢測儀器必須無故障運行，同時儀器必須連接好，處于最佳的工作狀態；其五，檢測后的設備保養維護，橋梁施工現場的環境比較復雜，對儀器設備會有一定的影響，因而檢測后需要進行設備的維護保養，為下次的檢測打下良好的基礎，同時也能避免成本上升的問題。

4.結語

橋梁樁基礎是橋梁建設中的重要部分，對于橋梁的性能有很明顯的影響，而橋梁是當今交通基礎設施的關鍵，影響著社會經濟的運行，因而研究橋梁樁基礎的質量問題具有積極的意義。隨著技術的發展，追求缺陷無損檢測，既能達到質量控制的目的，又能節省成本，減少破壞作用，因而研究無破損檢測技術十分重要。

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中圖分類號： K928 文獻標識碼： A 文章編號：

一、聲波透射法檢測技術概述

（一）檢測原理

聲波透射法檢測的基本原理如下：在樁內預埋一定數量的與樁身縱軸平行的聲測管，并將聲波發射裝置置于測管當中，再將由發射系統傳送出來的電信號轉換為脈沖信號向樁身內部進行輻射，借此來對樁身混凝土進行逐點、逐段的探測。在檢測過程中，聲波會在混凝土中進行傳播，當其到達一個聲測管之后，便會被置于其中的聲波發射換能裝置接收，裝置接收到的聲波信號會由于各個部分混凝土質量的不同，而使頻響和波形發生相應的改變，通過這些特征變化，可對樁身混凝土是否存在缺陷以及缺陷的準確位置進行判斷，從而得出樁身的整體質量狀況。

（二）聲波透射法的優越性

聲波透射法在檢測方面巨頭以下優點：其一，檢測較為全面、系統，檢測范圍能夠有效覆蓋整個樁身長度的各個斷面；其二，檢測結構直觀、可靠、準確。全樁長的斷面掃描檢測，加之短距離時聲波對小范圍的缺陷也十分敏感，能夠準確測出樁身上各處缺陷在深度方向的具置以及徑向范圍，有助于樁身缺陷分析與處理；其三，由于聲波透射法能夠對整個樁身進行檢測，所以檢測過程不會受到樁長和樁徑的限制，并且整個檢測過程也不會受到施工場地的制約。正是因為該檢測技術具有的種種優點，使其在橋梁建設工程中獲得了廣泛應用，通過聲波透射檢測，能夠對橋梁工程項目的施工質量進行有效控制。

二、橋梁樁基檢測中聲波透射法檢測技術的具體應用研究

在橋梁工程建設中，對樁基進行完整性檢測是非常重要的環節之一，其直接關系到橋梁的整體質量。下面本文重點對聲波透射法在橋梁樁基檢測中具體應用進行研究。

（一）檢測前的準備工作

1.聲測管的選用。現階段，聲波透射法檢測中，常用的聲測管主要有以下幾種：鋼管、塑料管和波紋鋼管等。這幾種聲測管在使用方面格局優缺點，但不管選用何種管材，最為基本的要求是其都必須具備足夠的剛度和強度，以確保在混凝土灌注過程中，管材本身不會發生變形和破損，并且還要具有足夠大的透射率。在上述幾種管材中，鋼管具有安裝方便、剛度大等優點，并且在埋入樁身之后能夠基本保持良好的平行度和平直度，此類管材在大直徑鉆孔灌注樁的檢測中應用較多，其唯一的缺點是價格比較昂貴；塑料管本身由于聲抗率相對較低，從而使其具備較好的聲透性，但因為塑料材料具有熱膨脹性，當混凝土固結時，會由于溫度下降使塑料管發生徑向和縱向收縮，這樣極有可能是塑料管與混凝土局部分離，從而形成空氣或是水分的夾縫，由此便會造成反射強烈的界面增大，最終可能導致判斷失誤，此類管材僅適用于小樁徑的檢測；波紋鋼管的優點是管壁較薄、抗滲性好、高耐壓、高強度、省鋼材等，唯一的缺點是管材本身柔性較大，在安裝過程中需要保持其與軸線的平行。在實際工程中，可按照橋梁樁基的性質選取最為合適的管材作為聲測管，在沒有特殊要求的前提下，盡可能采用波紋鋼管，這有助于提高檢測結果的準確性。

（二）聲測管的綁扎與埋設

1.通常情況下，可以采用焊接或是綁扎的方式將聲測管固定在鋼筋籠的內側，并在成孔后、灌注前將其一并隨鋼筋籠下放至樁孔當中。在埋設時聲測管應置于樁底位置處，若是被檢測的樁基采用的不是常規配筋，則應當在無鋼筋籠的位置處設置加強箍筋，以此來確保聲測管的平行度；當聲測管壁相對較薄時，若是采用焊接固定的方式，為避免焊接過程中造成聲測管被焊透的情況發生，應每隔3m左右使用較粗的鉛絲進行綁扎，并且只需要在管口的接頭位置與主筋出進行焊接即可。

2.在沒有特殊要求的前提下，聲測管的內徑應盡可能選取50-60mm的為宜，同時導管的底部應當采用鋼板或是套管封堵，并再上端加蓋，管口位置應當略高出樁頂10mm左右，并確保所有聲測管的高度一致。此外，在同一標段內的聲測管應當采用同一種管材，這樣便于扣除零聲時中的誤差。

3.聲測管的連接與埋設質量不僅是確保檢測工作順利進行的關鍵之所在，而且也是決定檢測數據準確性與否的重要環節，在工程實踐中必須對本環節予以足夠的重視。樁身內部的混凝土波速應以該距離除以兩根管間的聲時得出，若是樁身某一段聲測管向內部彎曲時，它的波速有可能偏大，這樣容易造成等級偏差，必須采取相應的措施確保聲測管的垂直度。

（三）樁基檢測

1.檢測儀器。通常情況下，聲波透射法的檢測儀器主要是由數據采集系統和換能裝置組成。所謂的換能裝置又被稱為發射與接收探頭，此類設備的生產廠家較多，在選擇時應當選取質量較好的設備，這有助于提高檢測的準確性。設備購入后應當對其進行率定，確保聲時準確、波形清楚后方可使用。在實際監測過程中，除了需要考慮換能裝置的精確度之外，還應當按照測距的大小以及混凝土質量的優劣狀況，確定最為合適頻率。在正式檢測前，應對系統的零聲時進行確定，常用的方法有以下兩種：一種是按照規范的規定要求進行公式計算，另一種是在現場進行率定，由于公式計算需要具體的數值，在此不進行詳細介紹，僅對現場率定進行介紹。首先取現場切割下來的聲測管兩根，并向管內注滿清水，然后將兩根聲測管緊靠在一起放置到水池當中，測量3個以上的數據取平均值作為零聲時。

2.現場檢測。對樁基的現場測試工作主要分為兩個部分，一部分是檢測數據的采集，另一部分是換能裝置的升降，這兩個部分的工作需要互相配合完成。首先，采用直尺對兩根聲測管的外徑距離進行兩側，精確到厘米級，然后將該數據報給采集作業人員，并輸入到檢測參數的測距一欄當中。進行正式檢測前，可先用假探頭進行試放，以此來檢查換能裝置是否能夠在聲測管內自由升降，確保聲測管暢通后便可進行正式檢測。將接收換能裝置通過放大器與聲波檢測儀進行連接，設定好儀器參數后便可開始檢測，先將換能裝置下放至測管底部位置，從下向上每間隔20-30cm左右設一個測點，進行數據采集，測試完畢后看是否存在異常測點，如波速或是波幅較低等情況，若是存在應當進行復測。

3.數據處理。現場檢測工作完成之后，應當將圖形用打印機打印出來，并將全部檢測數據傳輸到計算機中進行保存，檢測結果則應通過檢報的形式發給有關部門，檢測儀器應當妥善保管。

參考文獻

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②Zhonghe Quality of Testing in Wuhan Co.，Ltd.，Wuhan 430082，China；③Hezhou University, Hezhou 542800，China）

摘要：聲速、聲時、聲幅、主頻這四個聲測參數是判斷樁基完整性的主要依據。而在實際樁檢中，各參數都不能達到足夠的精度評判出樁身質量的好壞，必須經過綜合比較加以確定，僅評某一參數的異常來作出判定容易得出相左的結論。并且PSD、聲速參數可以歸為同一參數。

Abstract： Four sounding parameters of acoustic speed, acoustic time, acoustic amplitude and basic frequency are the foundation of judging integrity of foundation pile. In the actual test of pile, each parameter is not precise enough to judge the pile quality. We must judge through comprehensive comparison. Certain abnormal parameter can not be used to make judgement; otherwise, contrary conclusions are easily obtained. And parameter of PSD and acoustic speed can be classified as same parameter.

關鍵詞：基樁檢測 聲測判據 精度

Key words： test of foundation pile；sounding criterion；precision

中圖分類號：TU7文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）19-0095-02

0引言

應用超聲波投射混凝土檢測樁體完整性，是一個成熟而又年輕的方法。說其成熟是因為，在國內經歷了近五十年的研究，已經獲得了大量的研究成果，其判斷依據已經逐步成熟起來，各種聲測參數能夠比較準確的獲得并用以判別分析。說其年輕是因為，各參數的分析深度有待加強，無法使用一個參數來做出質量評定，而最重要的是無法將樁體的強度即使用性能，通過各參數反映出來。

1各參數研究脈絡

目前，各參數的研究都已經開展，并且提出了許多的判據，而各判據的使用卻存在一定的局限。

南京水利科學院羅騏先早年曾提出一種判斷缺陷的方法，即“概率法”，此方法經多年實踐已經作為判斷缺陷的基本方法列入各類超聲波規程中 [1-2]。該方法粗略認為，正常混凝土的聲學參數是符合正態分布的缺陷是由過失誤差引起，它的聲學分布不符合正態分布。湖南大學吳慧敏等[3]在對鄭州大橋灌注樁的超聲波透射法檢測結果的判定過程中，提出了一種判斷樁內缺陷的方法，以“聲參數一深度”曲線相鄰兩點之間的斜率與聲參數差值之積為判斷依據，簡稱“判據”。該方法認為缺陷處波速明顯變小，即聲時明顯變大，與相鄰正常測點對比，形成一突變。巫英凱、黃永萊、王根清等[4]在中國水利學會第二屆混凝土無損檢測學術會議上提出了“基樁混凝土無損檢測一超聲波脈沖NFP法”。廣州建科院陳如桂[5]提出了“逆概率解釋法”，它在概率法和PSD判別法的基礎上以隨機函數為前提，在有干擾的基礎上分離有用的強弱異常，進一步克服傳統方法中錯判和漏判缺陷的缺點。福建省建筑科學研究院葉健[6]提出了“聲波透射法樁基檢測技術中聲測管距真實管距求解及CBV判據”。河南交通基本建設質量檢測監督站閻光輝[4]提出了“PSD、V、A綜合判斷法”，其分別將PSD、V、A判據，根據工程經驗進行細化，再加以綜合考慮。南京水利科學研究院宋人心等[7]提出了“灌注樁聲波透射法缺陷分析方法一陰影重疊法”，將加密對測和斜測的檢測結果標示于檢測剖面圖上，可以更直觀的分析判斷缺陷的范圍。

超聲波透射法檢測混凝土灌注樁樁身缺陷、評價其完整性的依據是通過測定聲波經過混凝土傳播后各種聲學參數的量值得出的，聲波在有缺陷介質中傳播路徑如圖1。目前混凝土質量檢測中所用的聲學參數主要有波速、波幅、頻率及波形。混凝土的波速與其彈性性質及混凝土內部結構有關波幅是表征聲波穿過混凝土后能量衰減程度的指標之一，它的強弱與混凝土的彈塑性有關，它對缺陷區反應比聲時更為敏感接收波主頻率實質是介質衰減作用的一個表征量，當遇缺陷時衰減嚴重接收波形可以根據波形畸變程度作為判斷缺陷的參考依據。這幾種聲學參數都是判斷混凝土質量的重要參量。

2各類判據的評判

聲速、聲時、聲幅、主頻這四個聲測參數是判斷樁基完整性的主要依據。其中，聲幅、主頻、聲時是儀器中實測的絕對數值，能直接表達樁身材料的一定性能。而聲速卻是一個相對變動參數，其準確數值的獲得必須要另一非判據參數-測距的確定來間接計算得出。

2.1 測距在聲測過程中測距參數是在隱蔽工程中難以實測的數據，其參數的獲得只有通過測量管口的管間距來間接反映樁身管間距，而規范中對聲測管間距測試精度要求為1%，這在實際施工中是難以達到的。聲測管一般為金屬材料制作而成，其變形一般較小，而在實際施工中，特別是深樁施工中，累積長度的扭曲往往較大，再由于綁扎不牢等因素的存在，易使聲測管出現扭曲，這樣就無法保證聲程的一致性。而在實際檢測工作中，常見到樁頭或樁底出現聲時值的快速滑移現象。而導致聲時滑移的因素主要有兩個，一是介質性質發生變異，二是聲程發生變化導致聲時變化。這些影響因素的存在，是檢測工程師們所熟知的，并且通過規范易知聲測是粗側混凝土的完整性，而對混凝土的其它性質無法統一給出。這樣就限定了聲測的應用范圍，使其工程應用領域偏狹。

2.2 聲時值在超聲檢測中聲時參數是一個相當重要的參數。其數值的獲取由設備自身自動獲得，為聲測唯一準確值。聲時值作為一個聲測判據，能夠反映混凝土的質量差異。當聲時出現突變時，一般認為混凝土質量存在差異。而聲時差異出現的另一因素是，聲測管的扭曲變形，往往這種差異僅僅表現在聲時值的變化中，同樣會對聲速值產生一定的影響，而從其他判據中可以看到比較正常的波形，特別是對于波幅參數中。

2.3 PSD判據與聲速而從另一個方面來看，聲測的聲時實測值為PSD判據的推定依據，同樣聲速為聲時推演值，因此二參數的判斷依據與判斷結果必定是一致的，聲速的減少聲時必增加，表現在判據曲線上，聲速的下凹，而在PSD對應位置為曲線的上凸。因此，二判據具有高度的一致性，即二判據可以舍一，僅取聲速判據足以。

2.4 波幅和主頻參數而對于其它兩參數，波幅與主頻的穩定性更差。主頻離散性太強，幾乎布滿了整個頻域限定的范圍，因此主頻只是用于對聲波收發波束的篩選功能，無法作為一具體的樁身質量判據。波幅判據為一穩定性較高的判據，但是其判斷精度也無法保證，因其反映的是接收到的首波的波幅值，而一般首波波幅較后續疊加波小很多，也就是說只要接受探頭能夠接收到頻域范圍內的聲波則聲幅值比較穩定，除非缺陷較大，波能損失殆盡，通過波幅可以反映出部分缺陷。

2.5 各參數的改進分析綜上可以看出在有價值的判斷中聲速值是一最敏感的參數。而聲速值的由來卻無法得到準確的保證。在實測資料中經常獲得≥5km/s的聲速值，已接近鋼材的聲速值，而實驗室中標準試件的聲速值為3.8-4.6km/s，因此這一較大數據的采集得不到有效的理論解釋，而地下樁體中常含有比標準試件更多的裂隙和水，而裂隙和水的存在只會減少聲速，而不會增加聲速值，這就給我們提出了一個新的研究課題，對聲速測量的準確化。

在上文中提到了，聲速、測距、聲時是三個相關參量，只有知道兩個才能確定第三個，因此可以通過一定的技術手段是測距能夠準確化來換算聲速值。

對于波幅的研究多是通過首波波幅值來反映樁身質量，對于后續波形形態的研究較少。因為后續波形為聲波在混凝土內部經復雜的反射、折射、繞射等過程得到的，分析起來具有較大難度，并且其分析價值的多少還有待進一步細化研究。

3結語

通過對各參數的對比分析，可以看出，雖然超聲檢測已經歷了幾十年的發展到目前已經成為在工程中成熟應用的基樁檢測技術，但是卻存在著一個難以逾越的難題。這就是對樁身質量的定量化評定，以上各種手段都難以做到定量化，并且各有利弊，需要綜合考慮來評定樁身質量。

而工程實際應用的樁體，是樁身的綜合評定，即樁身在存在缺陷的情況下能不能達到設計要求的強度。大量學者都研究了聲速與強度的關系，但是由于影響因素過多，無法形成統一的函數關系。這也成為一個亟待解決的問題。

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[4]閻光輝，何榮裕.基樁完整性PSD、V、A綜合判斷法[J].巖土工程界，Vll.5(1).

篇9

目前對混凝土灌注樁檢測主要涉及兩個方面：①樁基的承載力是否達到設計要求；②樁基的完整性和強度。靜載試驗法作為樁基承載力檢測中最直接和可靠的檢測方法，由于其檢測周期長，費用大，故不便大面積測試。因此，對混凝土灌注樁來說，完整性檢測顯得尤為重要。聲波透射法作為鉆孔灌注樁非破損檢測方法的一種，因其機理明確，設備簡單，使用方便、檢測準確，故被廣泛應用于樁基檢測中。

2聲波透射法的基本原理

聲波透射法的工作原理是在被測樁內預埋若干根豎向相互平行的聲測管作為檢測通道。將超聲發射換能器與接收換能器置于聲測管中，管中注滿清水作為耦合劑。在測試時，兩探頭置于同一水平面或保持一定高差，沿聲測管同時提升，儀器通過發射換能器發射超聲脈沖．穿過被測樁體混凝土，并經接收換能器接收，聲波信號按測點間距10cm或20cm自動記錄，由儀器顯示。由于超聲脈沖信號穿過混凝土樁體存在缺陷部位時會發生繞射、折射、多次反射及不同的吸收衰減，使接收信號首波的聲時、幅值等聲學參數發生變化，通過判讀以上參數，即可判斷樁身混凝土是否存在缺陷。

聲波是彈性波的一種，在混凝土介質中服從彈性波傳播規律。運用彈性波理論，可推導得到縱波(P)和橫波(S)在介質中的傳播速度為

縱波（1）

橫波（2）

式中：E為楊氏模量；μ為泊松比；ρ為介質密度。

由波速的表達式可知：彈性介質的性質及種類不同，彈性常數及密度也就不同，因此彈性波在介質中傳播的速度也不同。人工發出彈性波，并設法用儀器接收并分析測定其波速，可以用來判定巖體的特征和內部狀態以及混凝土的完整性，這就是工程中經常使用的“彈性波探測法”的理論依據。在樁基的檢測中，聲波在混凝土傳播的速度一般為3200～4000m／s，當遇到混凝土有裂隙、夾泥和密度差等原閡時，聲波將發生衰減，部分聲波繞過缺陷前進，傳播時間延長，波速減小，產生漫射現象。而遇到空洞的空氣界面要產生發射和散射，使聲波的振幅減小。缺陷存在，使聲波的路徑復雜化，引起波形的畸變。所以聲波在缺陷混凝土中傳播時，振幅減小、波速降低、波形畸變。這就是超聲波檢測的基本原理。

3數據分析與判斷方法

3.1聲速

在剔除可疑數據后，統計整個樁的聲速平均值μ和標準差σ，然后進行判斷。對單個點聲速值，計算該點值：

（3）

再根據值查正態分布表，求出值出現的概率和允許出現的次數。

若，說明在正常情況下一次也不能出現，但實際出現了，即該點為缺陷點。

3.2PSD判斷

PSD判別法，也稱斜率法，是聲時隨深度曲線相鄰點的斜率和相鄰兩點聲時差的乘積。根據樁身某一檢測剖面各測點的實測聲時t(μS)及測點高程z（mm），可以得到一個以t因變量，x為自變量的函數t=f(x)，當樁身完好時，f(x)應是連續可導函數；當樁身剖面存在缺陷時，在缺陷與正常混凝土分界面處，聲介質性質發生突變，聲時t也發生突變，當Δx趨于0時，Δt不趨于0，即在此處不可導。因此函數f(x)不可導點就是缺陷界面位置。

（4）

（5）

（6）

式中，k為第i測點與第i-1測點間的斜率；t、t分別為第i測點和第i-1測點聲時；x、x分別為第i測點和第i-1測點深度；為i測點的PSD值。

PSD法突出了聲時的變化，對缺陷較為敏感，檢測時，可以根據“PSD-深度”曲線上PSD值在某深度處的突變，結合波幅變化情況，對異常點進行判定。

4樁身完整性的判定

目前對樁身完整性的判定一般根據聲速判據、聲幅判據、以及PDS判據，分析各聲學參數的臨界值、綜合各判據判得的結果以及實際的波形圖，按照樁基檢測技術規程對樁身的完整性進行評價。具體按照表1進行綜合判定。聲速反映了混凝土的彈性性能，波幅的衰減則反映混凝土界面情況，綜合各參數及各深度的波形特征對樁的完整性和質量進行判定見表2。完好的樁，聲速曲線基本是一條直線，無明顯折點，波幅也無明顯衰減，波形為正常波形。蜂窩、局部的夾泥沙團，聲速基本有一定的減小，相對差一般為10％一20％，波幅有一定的衰減，PSD值出現尖角，波形出現畸變。局部的夾層和斷樁聲時，聲速曲線呈現出明顯的波峰，最大誤差可達30％以上，而且波幅衰減強烈，PSD值出現明顯尖角。

表1樁身完整性判定表

完整性類別

特征

I

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

各檢測剖面聲學參數均無異常．無聲速低于限值異常。

篇10

Self-balancing Method Applied In Large-diameter Pile Testing Of Large-tonnage

Wei Liang

(Chongqing Test Center of Geology and minerals,400040,Chongqing)

Abstra t ：Introduction balance method from the principles and methods from static load test and balancing Deep Plate load test. With engineering examples, the application of self-test for detection of the pile bearing capacity of large diameter balance method to analyze and explore large tonnage.

Keyword ：Self-balancing deep plate Loading test；Self-balancing static load test；Large diameter pile large tonnage

城市高層建筑中大直徑大噸位的樁基較多，傳統靜載法對此類型樁基進行承載力測試非常困難，而且測試費用高昂，使處于關鍵承重部位的基樁得不到有效的承載力檢驗，給工程安全埋下隱患。與傳統靜載荷試驗相比，自平衡測試法試驗噸位大，不受場地條件的限制并具有快捷、簡便的特點。

1自平衡法試驗原理

自平衡法是將一種特制的加載裝置―自平衡荷載箱，在混凝土澆注之前和鋼筋籠一起埋入樁內相應的位置，將加載箱的加壓管以及所需的其他測試裝置從樁體引到地面，然后灌注成樁。由加壓泵在地面向荷載箱加壓加載，荷載箱產生上下兩個方向的力，并傳遞到樁身。這種方法可以用于為設計提供數據依據，也可用于工程樁驗收。

1.1自平衡靜載試驗

1.1.1試驗原理

圖1自平衡靜載試驗荷載箱及位移傳遞系統的安裝

自平衡靜載試驗是將荷載箱與鋼筋籠連接并放置于樁身平衡點，通過荷載箱逐級加載，利用位移絲觀測在荷載箱加載力作用下的上段（下段）樁體向上（向下）的位移，測試上、下段樁的極限承載力，確定單樁豎向抗壓（拔）極限承載力的試驗方法。

1.1.2試驗儀器設備

此次試驗采用荷載箱為通莫整體式環形全液壓截面荷載箱（圖2），荷載箱端面為錐形體。荷載箱預澆混凝土：將混凝土料澆筑入錐體內，充分搗實，待一面凝固后，翻轉，澆筑另一面。荷載箱與鋼筋籠焊接：主筋與荷載箱上的方鋼或加強筋進行焊接，鋼筋籠與荷載箱保持垂直，偏心度控制在5度之內。位移護管及位移絲、油壓管順著鋼筋籠綁扎至地面。

圖2 荷載箱安裝

1.1.3承載力的確定

上段樁的承載力Q和下段樁的承載力Q，單樁豎向抗壓承載力：

Qu=+ Q

式中Qu：單樁豎向抗壓承載力（kN）；

Q：上段樁的承載力（kN）；

Q：下段樁的承載力（kN）；

W：上段樁的自重；

：側阻力修正系數。

1.2自平衡深層平板載荷試驗

1.2.1試驗原理

圖3 自平衡深層平板載荷試驗荷載箱及位移傳遞系統的安裝

自平衡深層平板載荷試驗是在樁底放置下承壓板為剛性板的荷載箱，利用樁端阻力和樁側阻力互為反力，通過荷載箱逐級加載，測試大直徑樁樁端極限阻力，推定單樁豎向抗壓極限承載力的試驗方法。

1.2.2試驗儀器設備

此次試驗為通莫整體式圓形全液壓截面荷載箱（圖3），中心無通孔, 端面無錐形體。荷載箱預澆筑混凝土：將荷載箱圓形腔體朝上，混凝土料澆筑入圓形體內后，充分搗實。澆注完畢后10小時內，不得移動荷載箱體。

圖3 荷載箱安裝

荷載箱與鋼筋籠焊接：鋼筋籠的主筋與荷載箱上的方鋼或加強筋進行焊接，鋼筋籠與荷載箱保持垂直，偏心度控制在5度之內。

1.2.3承載力的確定

荷載箱接觸端面的極限承載力Q，單樁豎向抗壓極限承載力：

Qu＝ψp×Q×(Ap / A)

式中A ―― 荷載箱承壓底板面積；

Ap―― 樁底面積；

ψp ―― 大直徑樁端阻力尺寸效應系數，按JGJ 94-2008中相關規定取值；

2工程樁的補強處理

自平衡法試驗中，荷載箱打開后，對樁體有張拉作用，會樁身在荷載箱位置形成一段小斷層，需在荷載箱周圍安裝注漿管進行補漿，保證試驗結束后產生的裂隙能被充分填充，補漿部分的樁體強度不低于樁體設計強度。

3 經濟效益分析

自平衡法與傳統靜載法相比不需要繁瑣的準備工作從而節約了大量人力物力。我中心多項自平衡試驗和傳統靜載荷試驗對比表明，自平衡法的經濟效益和時間效率十分明顯。在太山學府等項目中，采用該法節省工期15d，節約費用3～8萬元。可見，自平衡法在大直徑大噸位樁基檢測中具有明顯的優勢，符合工程實用的要求。

4工程應用實例

4.1工程概況

開縣教育公租住房項目最高層數31+1F/-2F，最大荷載為16500kN/柱。

表1試樁參數

豪康悅城項目最高層數32F/-3F，巖石單軸抗壓強度標準值10.12MPa

表2 試樁參數

綜合建設場地等因素考慮，開縣教育公租房項目選取4根樁進行自平衡靜載試驗，豪康悅城項目選取3根樁進行自平衡深層平板載荷試驗。

4.2數據分析

開縣教育公租房項目采用自平衡靜載試驗，以A樁為例，上段樁承載力：取第10級荷載10000kN并考慮自重和修正因子后，經計算約為10598kN。下段樁承載力：取對應于第10級荷載10000kN。單樁豎向抗壓承載力=上段樁承載力+下段樁承載力，按自平衡靜載試驗計算公式：

Qu= + Q = +10000=20598kN

分析上述試驗結果，試樁A的極限承載力不低于20598 kN,滿足設計要求。

豪康悅城項目采用自平衡深層平板載荷試驗，以25#樁為例，樁端極限承載力：取對應于荷載箱第10級荷載3596kN經推定后為22982kN。單樁豎向抗壓極限承載力=樁端極限承載力，按自平衡深層平板載荷試驗計算公式推定為：

Q＝ψp×Q×(Ap / A) ＝0.77×3596×(4.15/0.5) ＝22982kN

分析上述試驗結果，25#樁的極限承載力不低于22982 kN，滿足設計要求。

5 結論

自平衡法試驗噸位大，不受場地條件的限制并具有快捷、簡便的優點，在大直徑大噸位樁基檢測中有著極大的優勢，我中心對近20根試樁進行了試驗研究，積累了大量現場試驗資料和經驗，工程實踐表明，該法在大直徑大噸位樁基檢測中滿足實際工程需要。

該方法目前存在的問題主要有以下兩方面：

1、自平衡法需要事先選定試樁，進行荷載箱預埋，不利于工程樁驗收。

2、帶擴底的大直徑端承樁的樁側阻力較小，自平衡深層平板載荷試驗推定單樁豎向抗壓極限承載力時忽略了樁側摩阻力，承載力偏低。

參考文獻

1JGJ106-2003建筑基樁檢測技術規范

2DBJ50/T-136-2012建筑地基基礎檢測技術規范

篇11

0 引言

灌注樁是高層建筑、橋梁等工程結構常用的基樁形式，其質量直接影響上部結構安全，由于灌注樁的特定施工條件，在混凝土灌注過程中產生夾泥、縮頸、空洞、斷樁等缺陷，這些缺陷造成了樁身的不完整性。①采用基樁聲波透射法檢測技術，通過分析接受波的首波初至、幅值、頻率和波形特征，可以判斷缺陷范圍的大小和缺陷的性質。②實際工程檢測中，在缺陷以及缺陷附近處所測得的波速、波幅值變化異常，③說明缺陷對聲學參數的變化有一定的影響范圍。本論文采用ANSYS有限元軟件對混凝土缺陷樁進行仿真分析，通過缺陷各方向的移動來分析聲學參數的變化，從而確定缺陷的影響域。

1 模型驗證

1.1 模型材料計算參數

本論文在研究過程中采用了兩種材料模型：混凝土、泥團，其中混凝土和泥團采用線彈性材料。在有限元軟件中的線彈性材料指所有方向材料特性相同，由密度、彈性模量、泊松比來定義。④在建模過程中混凝土及泥團的材料參數分別如表1所示：

1.2 模型的介紹

完整樁模型為一混凝土灌注樁，樁的直徑D=1.6m， 樁長L=15m，埋設3跟聲測管，⑤管距L0=1.0m，缺陷樁模型是在完整樁模型中加一個橢球體缺陷，橢球體X方向半軸尺寸a=0.20m，Y方向半軸尺寸b=0.15m，Z方向半軸尺寸c=0.15m，橢球體缺陷位置如圖1、2所示 ：

1.3 ANSYS有限元軟件的模擬及驗證

采用常規對測，發射點1 輸入一超聲脈沖波，⑥接收點2接收（如圖1所示），橢球體材料為混凝土時得到的波形圖與完整樁時得到的波形圖如圖3所示：

由表2可知，波速誤差和波幅誤差很小，說明該橢球體模型建立正確以及該橢球體網格劃分合理，保證了計算的精確度。

2 缺陷影響域分析

2.1 缺陷水平影響域

橢球在水平面上沿Y方向移動（如圖2所示），測點位置不變。橢球體材料為泥團時得到的波形圖與橢球體材料為混凝土時得到的波形圖如圖4、5、6、7所示：

=L/L0（L為測線與橢球體中心的距離，L0為聲測管管距）；波幅比值=A/A0（A為當橢球體材料為泥團時接收波形圖中波幅值，A0為當橢球體材料為混凝土時接收波形圖中波幅值）；波速比值=V/V0（V為橢球體材料為泥團時的波速，V0為橢球體材料為混凝土時的波速）；根據實測的各組波形圖繪制出的波幅比值、波速比值― 的曲線如圖8、9所示：

由圖8所示的波速比值曲線可以得知： 0.16時，波速大于正常波速的90%，橢球體Y方向半軸尺寸b = 0.15m，說明當測線不經過橢球體時，缺陷對波速影響很小。

由圖9所示的波幅比值曲線可以得知：橢球體中心在1/2L0處水平移動，

2.2 缺陷豎向影響域

缺陷豎向影響域的分析方法同2.1節，結果如下：

橢球體沿Z方向移動（如圖1所示），得到的波幅比值、波速比值― 的曲線如圖8、9所示；對比圖9所示橢球體在1/2L0處水平移動和豎向移動得到的波幅比值曲線可以得知：橢球體中心在1/2L0處時，水平影響域與豎向影響域相差不大。該處橢球體在Y方向和Z方向的影響域為 =0.36。

討論橢球體中心偏移后的缺陷影響域時可以只分析缺陷在豎直方向的移動。

2.3 討論橢球中心左右移動后缺陷的影響域

（1）橢球體中心在1/3L0處豎向移動分析方法和步驟同23.1節，得到的波幅比值、波速比值― 的曲線如圖8、9所示；

（2）橢球體中心在1/5L0處豎向移動波幅比值、波速比值― 的曲線如圖8、9所示；

對比橢球體中心在1/3L0和1/5L0處的波幅比值曲線可以得知：橢球體中心左右移動后缺陷的影響域減小。

3 缺陷影響域的應用

3.1 判斷缺陷的位置

改變橢球的X方向半軸尺寸分別為a = 0.03m，a = 0.05m，0.10m，0.15m，0.20m，0.25m，Y方向半軸b = 0.05m，Z方向半軸c = 0.05m，繪制出的波幅比值― 的曲線如圖12所示：

對圖12所示a = 0.15m時的波幅比值曲線進行三次多項式擬合，得到的多項式為：

Y=-1.00772+5.32835X8.18X2+4.292X3 （2）

其中Y代表 ，X代表波幅比值。通過實測的波幅比值，由式（2）可以計算 值，從而判斷缺陷的位置。

3.2 估算缺陷X方向的尺寸

在常規對測中，假設缺陷在AB剖面之間時，根據波速變化規律可以估算缺陷Z方向尺寸，根據實測的 和波幅比值查表4，采用線性內插法可以估算缺陷在X方向的尺寸a。

3.3 檢測盲區

建筑基樁檢測技術規范JGJ 106-2003規定發射與接收聲波換能器應以相同標高或保持固定高差同步升降，測點間距不宜大于250mm；由圖12可以看出缺陷尺寸越小，缺陷的影響域越小。當缺陷小到一定程度時，缺陷對測點無影響。取測點距離250mm，橢球于測點中間，圖12中當a=0.03m（橢球體X方向尺寸約為管距的1/20）時，該橢球體的影響域 =0.125，即測線距離缺陷中心距離l=12.5cm，此時缺陷對測點無影響；所以當測點間距為250mm時，無法檢測到尺寸小于管距1/20的缺陷。

4 結論

（1）利用有限元軟件數值仿真時，合理的網格劃分，可以保證計算結果的精確度；（2）通過波速比值、波幅比值的變化規律可以確定缺陷的影響范圍；（3）根據實測的波幅比值，通過三次多項式擬合曲線可以大致判斷缺陷的位置；（4）在確定缺陷位置的后，可以通過波幅比值、測線與缺陷的距離來估算缺陷的尺寸。（5）通過對缺陷影響域的分析可以知道當缺陷小到一定程度時，測點無法檢測到缺陷的存在。

注釋

① 羅騏先.樁基工程檢測手冊[M].北京：人民交通出版社，2003.

② 張宏.灌注樁檢測和處理[M].北京：人民交通出版社，2001.

③ 劉屠梅，趙竹占，吳彗明.基樁檢測技術與實例[M].北京：中國建筑工業出版社，2006.

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Keywords: road &bridge construction; Bored piles; Technology; analysis

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：

1.引言

在橋梁的基礎施工中，鉆孔灌注樁基礎施工工藝的發展比較早。隨著橋梁設計和施工技術的飛速發展，在公路橋梁中鉆孔灌注樁基礎的應用也愈來愈普遍。由于鉆孔灌注樁技術具有無擠土效應、對附近環境影響較小、低噪聲、施工操作簡單且設備投入小、能適應各種地質條件等優點，所以它在橋梁的樁基礎中被廣泛的應用。因為鉆孔灌注樁施工大多時候是在水下進行，所以無法觀察其施工過程，成樁后也無法進行開挖驗收。施工中任何一個環節產生問題都會使整個工程的進度和質量受到直接的影響，嚴重時會產生不良的社會影響，給投資者帶來巨大的經濟損失。故而，爭取把隱患消除在成樁之前，做好施工質量控制，規范施工流程，這是能否生產出優良灌注樁的關鍵所在。

2.鉆孔灌注樁施工的現狀

隨著社會經濟的快速發展，也對路橋鉆孔灌注樁技術提出了更高的要求。不過當前鉆孔灌注樁的施工質量現狀中還存在著很多問題和缺陷。主要是泥漿護壁的成孔技術方面，存在其獨有的缺點，主要包括：在固化期間的灌注混凝土通常會出現凝固收縮現象，這就會造成樁土間產生無法控制的細小縫隙；局部坍塌、松動、卸載等擾動破壞使樁周上的剛度和強度大大減低了，而“軟弱層”和“泥皮層”更加加重了這種后果；使用泥漿會在樁和樁周土之間形成“泥皮層”，且承載力較低，孔底殘留的泥漿沉淀物和沉渣也會在樁底形成一個“軟弱層”；成孔時很難避免對樁周土造成局部坍塌、松動、卸載等擾動破壞，且鉆孔時間越長，樁徑越大，樁越長，其破壞的程度就會越嚴重。

由于以上的各種原因大大的降低了樁周土的承載力，增大了樁基沉降，所以為了使其沉降滿足要求，人們往往會使用增加樁長的辦法，而不是想辦法增強澆注樁身強度、消除樁土間縫隙、加固處理“軟弱層”和“泥皮層”、恢復土原有的承載能力、減緩對樁周土的擾動破壞等，這都是以往設計和概念上存在的誤區，所以長樁與超長樁的出現就在所難免。

3.鉆孔灌注樁技術

1)樁基成孔時淺樁要使用小型的松動爆破配合人工挖孔，測量放樣將各樁的基孔位確定后，根據樁徑把孔口護圍工作做好，且設置搖絞車排渣。使用15cm厚的C15砼在開挖過程中進行護壁，每層護壁的高度不可多于1.0m，在地質變化段埋設好連接鋼筋，以加強護壁的整體性。開挖巖層要使用爆破作業，根據巖層傾向和硬度安排炮眼布置，先進行試爆，將間距和用藥量確定好，避免孔壁破壞或成孔過大。

2)孔底清渣挖孔樁爆破完畢時，應在孔底預留20-30cm，用風鎬、人工鑿除至設計標高，把淤泥、松散石渣等攏動軟土層清理掉，若地質比較復雜，必須使用鋼釬把孔底以下的地質情況探明，且報經監理工程師復查確認后才能進行混凝土灌注，以確保樁底的嵌巖效果。

3)制作和安裝鋼筋籠，在施工現場根據孔深分節制作成型，使用吊車起吊入孔，使用兩臺電焊機進行單面焊接。用鋼板封底并焊牢樁基檢測管的下端，且要在加強箍筋內側牢固綁扎，隨著鋼筋籠的加長，采用套管焊接進行密封。焊好最后一節后，要灌滿凈水并使用木塞堵死。

4.灌注樁的施工控制

1)鉆孔前的質量控制。先準確放樣然后埋設護簡，《公路橋涵施工技術規范》已對埋設護筒的要求和方法作出了較為詳細的規定。如果在水下進行鉆孔，則使用錘擊打入的方法埋設護筒，較為穩妥快捷，在護筒上口把樁中心標記作好是前提條件，以便鉆機對中。鉆孔對中的過程中，鉆機底座的水平問題比較容易被忽視，不過在現今也不易出現差錯，因為成套設備中有液壓調整裝置，但鉆機底座的水平性在自制的鉆孔設備中就不易控制。所以在鉆孔及對位的過程中，均應對鉆機的水平和垂直度著重進行觀測和調整；如果在陸地上進行鉆孔，則通常使用挖坑法，較為簡單易行。

2)鉆孔過程中的質量控制。首先應該按照孔位所在地的地質情況，采用適合的鉆錐和鉆機型號。在鉆孔時，要使用減壓鉆進的方式。同時要確保孔底所承受的鉆壓不超過壓塊、鉆錐和鉆桿重量之和的60％，以減少及避免擴孔、彎孔和斜孔的產生，盡力確保鉆孔的連續性，因故停鉆時，為防埋鉆，應將鉆錐和潛水鉆機提升至孔外。

3)孔底沉渣和終孔鑒定的控制。渣樣在終孔鑒定中是判斷的首要根據。針對嵌入中風化巖層的基樁，結合撈取的渣樣進行巖面判別，對嵌巖的深度進行確定，終孔時對孔深進行測量，且要對渣樣是否符合要求進行二次判別。要準確、及時的撈取鉆渣和對鉆孔進行原始記錄，絕對不允許假造鉆渣及同記記錄。針對持力層落在強風化巖層上的基樁，按照渣樣進行判別后進入到巖層，需注意殘積土和強風化巖的區別。通常的強風化巖渣樣會含有小塊狀的次生礦物，用手就能扳斷，但殘積土渣樣基本上不含堅硬塊體，石英除外。在混凝土灌注前，下導管和鋼筋籠后，實施二次清孔，還要調制優質泥漿，使其可以降低顆粒的下沉速度，使用先進的反循環清孔工藝。待沉渣的測定與要求相符合后，立即進行混凝土灌注，避免土渣回落，盡力增大混凝土的初灌量，通過初灌量的沖力將殘余孔底的少量沉渣沖開。

4)水下混凝土的灌注控制。水下混凝士的灌注是確保樁身質量的最關鍵工序，也是成樁的最后一道工序。本文所涉及的工程進行灌注時使用的是導管法灌注水下混凝土技術。采用剪球工藝灌注第一盤混凝土，混凝土的初灌量要根據不同樁徑進行計算，確保灌入第一盤混凝土時可以把導管埋入2m以上的深度。混凝土灌注時，隨著灌注高度的逐漸上升，必須及時的提升導管，提升時要確保導管底端埋入管外混凝土之下的深度也不大于8m且不少于4～6m，不可把導管底端提出混凝土面，以免導致局部離析或斷樁。

5.結束語

總之，想要建成高品質的工程，就必須對施工中出現的常見問題的原因和處理方法進行熟悉，對橋梁鉆孔樁施工中的技術及工藝進行加強與提高，層層把關。必須在鉆孔灌注樁施工中做到：水下混凝土的灌注要緊張有序、統一指揮，嚴格按照規范操作每一個工序，制定切實可行的防范措施應對可能出現的問題，盡可能杜絕任何事故的發生。另外，樁基工程的檢測技術也起著非常重要的作用，而且近些年已得到了廣泛的重視，國家有關樁基工程檢測的規范和標準已相繼和施行，這對進一步規范樁基檢測工作，保障工程質量起到了良好的作用。

參考文獻：

[1]韓劍光．淺談鉆孔樁基礎的施工監理[A]．海南省公路學會2003年學術交流會論文觸[C]2003．

篇13

建筑工程的檢測技術不等于普通的建筑材料檢測, 工程檢測旨在評價建筑物的承載能力和使用功能。

1.工程檢測技術的發展

20世紀70年代以前, 我國的工程檢測技術方面基本是空白,這是因為20 世級70年代前我國在工程檢測技術上還沒有一本國家標準和專業標準可依。直到1976 年,了《建筑安裝工程質量檢驗評定標準》(TJ321—76),與當時的鋼筋混凝土結構施工驗收規范及設計規范相配套,屬于驗收檢驗標準。其中結構性能檢測,項目齊全,概念較明確。至今,除因設計方法變遷而引入一些新的內涵外,其基本方法和原則在工程檢測中仍在襲用。就具體工程檢測而言,幾乎沒有非破損和微破損檢測方法的標準。一些科研單位、高等院校試用、研究了一些國外的方法,如回彈、拉拔等方法,但仍未上升到標準高度。當時的回彈法只限于遵照廠家說明書操作,系統試驗量少,操作不規范,設備無檢定,實際準確度很差。80年代以后,由于我國建筑設計方法由原來的極限狀態定值法改為概率極限狀態設計方法,同時又完善、增加了設計內容,新規范編制過程中新列很多課題,進行了前所未有的大量試驗。這些試驗為工程檢測技術的發展注入活力.并在此基礎上制定、了一些標準。如指令性標準TJ321-1996,JG23-2001,GBJ129-90 等;由中國工程建設標準化委員會推薦的標準《超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術規程》(CECS02:88),《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程)》(CECS03:88),《靜力觸探技術標準》(CECS04:88),《超聲法檢測混凝土缺陷技術規程》(CECS21:2000),《后裝拔出法檢測混凝土強度技術規程》(CECS69:94)等,還有一些標準將陸續出臺。這些標志著我國工程檢測技術發展的新階段, 無疑也將推動我國工程檢測技術的發展。

工程檢測的目的在于為工程處理提供可靠根據, 在大量工程處理實踐中感到,現有的檢測技術尚未完善,一些未系統研究,未立法的領域急需解決,以保證人民生命財產安全,為國家節省大量資金。諸如:一些檢測方法中設備及使用無標準,很難保證檢測結果是可信的。如鉆芯法檢測混凝土的強度,其取芯鉆機沒有規定標準,把原來適用于結構開洞的工具直接用于強度檢測,芯樣制作設備也無標準,應該說是粗糙的。其同心度、振動情況對芯佯是有影響的,尤其是對低強度混凝土其影響是顯著的.不能忽視。其他方法也有類似情況。有的設備都不是正規廠家生產。從設備、人員、技術管理看,只有回彈法較完整,但也存在著一定缺陷,很容易導致誤判。檢測技術中抽樣與評定兩部分研究較少,不完整,缺乏理論。檢測結果的定義不明確.實際導致工程處理的隨意性。比如,我們現在所用的方法檢測出來的混凝土強度是什么強度?怎樣使用給出的強度進行結構計算?這些都不十分明確,任技術人員在工程處理中自己看著辦。有的按標準值用.有的按設計值用,有的在此值周圍套用相近的強度等級,然后用設計規范選用相應計算指標等等不一,當然其結果不會相同。而在關鍵時刻可導致工程處理方案可行乃至報廢截然不同的后果。

當前隨著相關科學的發展,如電、磁、聲、射線等學科的快速發展,應首先大力發展非破損檢測。一些特殊的工程檢測技術急待研究并盡快上升為標準。如遭受火災建筑物的檢測與評定,從工作框圖、各部分測試內容方法到評定方法都應具體規定,不能輕易拆掉,浪費國家資產.也不能隨便簡單處理繼續使用,對人民生命財產不負責任。再如建筑物、構件的老化程度檢測也應提到日程,否則對重大結構建筑及年久建筑的處理, 在現規范規定的可靠度概念下就無法真正滿足要求。比如像三峽這樣極為重要的工程,用什么方法檢測出某一指標,確認其可以在多少年之內原設計的可靠度不會降低。再如,對一個重要的舊建筑物進行改、擴建,怎樣恰當評價原結構的老化程度,從而確定在現規范規定的設計基準期5O 年內的可靠度水平。由于建筑技術的發展需延伸或增加現有的檢測手段,比如,過去我國建筑混凝土在設計規范中只應用到C60 等級, 一些檢測研究成果只做到50MPa水平,而現在C60 昆凝土在高層建筑中已有相當的應用量,C80 混凝土也正在試應用,因此,對高強混凝土相應的工程檢測技術就必須跟上,給出對應的方法。又如,回彈法是在工程檢測中被廣泛應用的方法之一.但它在混凝土使用齡期和強度范圍上都有缺撼。再如,建筑幕墻、建筑采光、照明、保溫、隔熱等物理性能檢測技術還是空白或萌芽狀態,等等。工程檢測技術的發展需要現場使用方便,靈活的設備、儀器并附以計算機處理。這樣可以加大樣本數量, 提高檢測結果的精度。在當前科學技術條件下是完全可以實現的。要真正做技術換代。就目前看,我國現有的檢測設備、儀器與發達國家比還有一定差距,使用單位直接從國外購置有諸多不便,從發展角度看,由專業部們引進并國產化是利國利民的。

2.建筑工程常用的檢測方法

2.1非破損檢測

通過間接物理量的量測來推定所需要的參數指標。如用聲速波速量測、表面硬度量測、紅外線像的量測來推定混凝土現有強度;用磁效應來反映鋼筋位置、直徑等等。這種用間接相關物理量通過統計分析來檢測所需參數指標的做法不傷害原結構,實施方便,樣本可能大些,有相當的精度,稱非破損檢測。如:超聲法、回彈法、超聲回彈綜合法、反射波法、同位素法、紅外線法、雷達法、樁基動測等等。

2.2微破損檢測

在被檢測的母體上取樣或對母體進行微量破損后進行檢測,這種方法較非破損直觀些,但檢測對母體有一定損傷,測試的子樣不宜太多,對批量總體而言評定的準確性不一定高于非破損檢測,往往對單個構件或指定部位評定較有效。如用鉆芯法檢測混凝土的現有強度,拉拔法檢測混凝土強度等等。

2.3破損檢測和構性試驗

在建筑物上的原位或取下來進行性能試驗, 可以進行破壞性試驗,也可以做到某一程度的試驗。這種試驗結果往往得出最后的綜合性能,當然也可通過綜合性能試驗計算出主要參數指標。試驗方法及儀器選擇基本與試驗室相同。在現場試驗或對于大型結構、構件的構性試驗往往只做到正常使用極限狀態短期荷載組合。

3.結語

工程檢測是建設事業不可缺少的重要部分, 近年來為越來越多的人所認識.現有的水平遠不能滿足工程實踐的需要,需要更快的速度發展。做好工程檢測工作應具備設計、施工和檢測技術綜合素質。在當前我國正處于前所未有的建設時期, 為工程檢測技術的發展提供了極好的契機,同行當需共同努力做出自己的貢獻。

參考文獻:

[1]叢培經.工程項目管理[M].北京:中國建筑工業出版社,1997.

[2]西安建筑科技大學綠色建筑研究中心編.綠色建筑[M].北京:中國計劃出版社,1999.