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摘 要： 摘要:樁基礎是目前工程中常用的基礎形式之一，基樁的主要作用就是把上部結構的荷載傳遞到持力層，基樁工程作為一項重要的隱蔽工程，在整個結構受力中起著至關重要的作用，由于樁基礎的成樁質量和樁身完整性受施工環(huán)境、施工人員以及機械的可操作性等諸多因素
摘要:樁基礎是目前工程中常用的基礎形式之一，基樁的主要作用就是把上部結構的荷載傳遞到持力層，基樁工程作為一項重要的隱蔽工程，在整個結構受力中起著至關重要的作用，由于樁基礎的成樁質量和樁身完整性受施工環(huán)境、施工人員以及機械的可操作性等諸多因素的影響，在施工過程中存在多種質量安全隱患。因此樁基質量檢測工作檢測基樁樁身完整性以及成樁質量的好壞至關重要。本文將闡述低應變法、聲波透射法以及對這兩種檢測方法綜合應用研究，以便于更好的完成對樁基的檢測工作，以提高檢測結果的準確性。
關鍵詞:低應變法;聲波透射法;樁基檢測;
1低應變法的應用研究
1.1低應變法的基本原理
低應變法的檢測原理是假設樁身為一根彈性的桿件，當使用激振錘對樁頂進行錘擊時，在激振錘敲擊點周圍會產生能量較低的振動，這些振動會形成應力波，當應力波傳播過程中遇到波阻抗界面變化的時候將會產生反射波和透射波，此時表明該處存在缺陷界面，反射波和透射波成為新的振源在此引起周圍振動，最后反射波和透射波經(jīng)過基樁再次返回到樁頂?shù)臅r候，被樁頂?shù)膫鞲衅魉邮眨纬梢欢ǖ牟ㄐ危ㄟ^對反射波形傳輸?shù)臅r間能夠推測出缺陷位置，根據(jù)缺陷反射的幅值可以確定樁基缺陷的程度和深度，然后通過反射波形得到具體的相位和幅值等參數(shù)就能推算出缺陷的異常類型，這就是低應變法的檢測的基本原理。
1.2低應變法的技術要點
在進行低應變法檢測之前，首先應當對被測樁頂進行預處理，保證樁頂表面干凈無積水，若樁頂出現(xiàn)浮漿或者不密實等現(xiàn)象，應當提前鑿去露出密實的混凝土，保證與下部混凝土粘結情況良好。激振點和傳感器安放位置應盡量遠離主筋，提前打磨光滑以便于激振操作和傳感器的粘結。在現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集過程中，根據(jù)柱徑的大小，對稱布置多個檢測點，現(xiàn)場各測點應采集不少于3次，必要時可多次采集，激振錘的激振方向垂直向下，樁基長軸與傳感器的安裝方向保持一致，傳感器應用耦合劑粘結在樁基上，常用的耦合劑為凡士林、黃油等粘結性好的材料，激振技術和傳感器耦合度將會對直接影響反射波的反射信號質量。激振錘的選擇。根據(jù)樁基實際參數(shù)來選擇合適質量以及材質的力棒，來獲得適當?shù)拿}沖波，脈沖波主要分為低頻寬脈沖和高頻窄脈沖。在激振錘工作時需要根據(jù)實際情況控制激振能量，并防止二次敲擊，避免后續(xù)波的干擾，在能夠看到明顯的樁底反射的前提下盡可能小，以減少對波形的干擾。為了同時檢測樁基的深部和淺部缺陷情況，在現(xiàn)場實際操作時需要改變激振錘激振位置或者更換傳感器。
2聲波透射法的應用研究
2.1聲波透射法的基本原理
樁基混凝土內部經(jīng)常會因為施工的原因出現(xiàn)各種缺陷，導致混凝土樁基中出現(xiàn)不同波阻抗的現(xiàn)象。而聲波透射法就是利用混凝土樁基該種現(xiàn)象，使用高頻超聲波，通過高精度儀器記錄高頻超聲波在樁基混凝土中傳播過程中的波動特征，來分析樁基混凝土的內部情況。當混凝土內不存在缺陷時，儀器所得到的波形是較為完整且不會出現(xiàn)明顯突變的;當混凝土內存在不連續(xù)、破損界面或混凝土內存在蜂窩、麻面、松散、孔洞等嚴重缺陷時，儀器接收的波形會呈現(xiàn)出波形缺失、畸變或者波速降低等現(xiàn)象。出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因主要是超聲波在有缺陷的混凝土內部傳播時，缺陷與混凝土之間形成的不規(guī)則界面會使超聲波出現(xiàn)反射、散射或繞射等情況。
2.2聲波透射法的技術要點
目前為減少聲測管對聲波傳播的影響，通常用改變聲測管材質來實現(xiàn)，如鋼制螺紋管、鋼管以及塑料管。聲測管相互之間應平行布置，否則將會極大影響超聲波測試的結果，給樁身完整性的判定帶來困難。樁身混凝土的檢測齡期必須達到28天以上方可進行檢測，檢測之前應當對樁基的樁徑、樁長和混凝土標號進行標記，且保證預埋聲測管內暢通，聲測管內部耦合劑(通常為水)界面應當高于被測樁基頂面。聲波換能器若接觸聲測管管壁，聲波會發(fā)生畸變，應加扶正器使換能器始終處于聲測管的中間位置，檢測時將聲測管按順時針順序進行編號，并將接收和發(fā)射探頭放置于對應剖面的聲測管底部，保持其相同標高，接收和發(fā)射探頭同步提升，通常宜在5-15cm/s之間。
3實例案例分析
低應變檢測樁基完整性重點環(huán)節(jié)在于檢測過程中及時收集相關資料，在檢測時發(fā)現(xiàn)異常，需立即進行復測，并排除設備及方法等影響，切實保證數(shù)據(jù)可靠，并收集工程水文地質、巖土工程勘察資料、樁基的設計施工圖及成孔施工資料等，分析缺陷形成的原因和因素對數(shù)據(jù)的影響，避免造成誤判。確認存在缺陷，根據(jù)實際情況提出處理意見措施，查找原因，避免類似情況再次發(fā)生。
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設計樁長45m，樁徑0.5m，正循環(huán)轉孔灌注樁，采用C20水下混凝土澆筑。該樁在5.3m左右有同向反射同時伴有多次反射，從圖形分析判斷該樁基在5.3m左右存在斷層，判為Ⅳ類。原因分析：本批樁基附近區(qū)域內有5根樁出現(xiàn)該情況，并且缺陷位置均集中在5.0~6.2m之間，實體查看現(xiàn)場水文地質情況，翻閱設計地勘資料并對轉孔過程中的轉渣進行對比分析，確定該批問題樁基所處位置為古河道，古河道河床底部存有1m左右的流沙層，故該批樁基均在5m多的地方出現(xiàn)嚴重的夾泥，形成斷樁。處理方法：由于問題樁批次存在，且該古河道面積較大，開挖量較大成本高，綜合經(jīng)濟及技術手段，建議采用機械鉆孔樁補樁，成孔時采取化學泥漿護壁，成孔后采取反射波成孔檢測儀測試孔壁及沉渣，混凝土采用C30水下混凝土澆筑。
設計樁長50m，樁徑0.6m，采用C25水下混凝土澆筑，屬于簡易鉆孔樁。該樁在距離樁頂7.5m附近有同向反射，并存在多次反射，從圖形分析判斷該樁基屬斷樁，判為Ⅳ類。原因分析：查看樁孔記錄，該樁基在轉至6~8m附近時發(fā)現(xiàn)淤泥層，并且處于液化流體狀態(tài)，但在施工過程中未做任何處理，致使在灌樁過程中在該淤泥層位置出現(xiàn)坍孔，形成夾泥層。處理方法：由于該樁基在6~8m附近的位置存在流動性較大淤泥層，并且該淤泥層的范圍較大，采用開挖工程量非常大，而該樁處在四樁承臺中，旁邊是三樁承臺，經(jīng)設計同意，采取樁徑0.8m的轉孔樁對問題樁基接樁處理，并把兩個承臺合并成一個大承臺，并增加配筋量，重新進行設計驗算及靜載試驗驗證基礎的承載能力。從應用中可以得知：
(1)低應變反射波法檢測快速、費用低，但其局限性也非常突出，在現(xiàn)場檢測時一定要排除各種外界干擾因素，注意收集施工過程中的記錄、地勘資料及樁孔信息、強度資料等幫助室內資料分析整理。
(2)樁基質量控制重在施工過程控制，注重工藝工法的落實，三檢制的落實，低應變反射波法檢測發(fā)現(xiàn)有缺陷，根據(jù)檢測結果可以具體判定缺陷部位及成因，可以給施工單位提供處理意見。
(3)低應變反射波法檢測結果判定不能僅依賴檢測波形，要綜合現(xiàn)場檢測時收集的資料信息，有必要時再次對現(xiàn)場進行實地勘察。分析出現(xiàn)問題的原因，為工程施工的質量提升提供意見，避免類似質量事故或事件再次發(fā)生。
結語
綜上所述，由于低應變法和聲波透射法檢測原理的不同，并且它們在檢測過程中具備各自的優(yōu)勢及局限性，在實際工程實踐中，應根據(jù)樁基的實際情況選擇不同的檢測方法，在很大程度上能夠提高樁基質量檢測的準確性。——論文作者：馬文燕