摘要:隨著高層建筑物高強(qiáng)度地基處理的需要，樁基礎(chǔ)成為土木工程中主要的基礎(chǔ)形式之一，其理論成果也不斷出現(xiàn)。在樁基礎(chǔ)的施工過程中，樁基檢測是一個不可缺少的環(huán)節(jié)。樁基檢測是對單樁承載力和樁身質(zhì)量等內(nèi)容進(jìn)行全面評價的重要措施，它是評價樁基工程是否合格的依據(jù)，同時也是對不合格樁進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)的基礎(chǔ)。又因為樁基是隱蔽工程，所以其檢測和事故后的處理均較困難，因此，在樁基設(shè)計前和施工后都需要進(jìn)行必要的試驗和檢測，以保證樁基工程的質(zhì)量。本文簡要介紹了常用的幾種樁基檢測技術(shù)，針對具體工程，利用成孔質(zhì)量檢測、靜載試驗檢測、低應(yīng)變動力檢測和高應(yīng)變動力檢測等技術(shù)對該工程的基樁進(jìn)行了檢測，進(jìn)而對樁基質(zhì)量做出評價，以確保建設(shè)工程的質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：基樁檢測；靜載試驗；高應(yīng)變動力檢測；低應(yīng)變動力檢測
作為一種古老的基礎(chǔ)形式，樁的應(yīng)用至今已經(jīng)有 12000~14000 年的歷史，最初的樁是木樁。我國是使用樁基比較早的國家之一，始建于公元 247 年的上海龍華塔及十世紀(jì)筑成的杭州灣大海塘的石砌岸壁，是凝聚我國古代勞動人民聰明智慧的，最早采用樁基礎(chǔ)而完好保存至今的著名建筑。在浙江省余姚市河姆渡村發(fā)掘的新石器時代的文化遺址中，發(fā)現(xiàn)數(shù)百根樁(圓樁直徑約Φ60mm～180mm 不等，方樁的截面約 60×100mm 至150×180mm 不等)，經(jīng)測定這些樁距今約為 6000 年至 7000 年，這是全球迄今發(fā)現(xiàn)的規(guī)模最大的木樁遺存。人類應(yīng)用木樁經(jīng)歷了漫長的歷史時期，直到 19 世紀(jì)后期，鋼筋、水泥和鋼筋混凝土相繼問世，木樁逐漸被鋼樁和鋼筋混凝土樁取代。最先出現(xiàn)的是打入式預(yù)制樁，隨后發(fā)展了灌注樁。后來隨著機(jī)械設(shè)備的不斷改進(jìn)和高層建筑對樁基的需要，產(chǎn)生了很多新的樁型，開辟了樁利用的廣闊天地;樁的廣泛應(yīng)用也促進(jìn)了人們對樁的進(jìn)一步探索研究，其中包括新樁型、施工手段、檢測手段、模型實驗和設(shè)計計算方法等的研究。近年來由于高層建筑和大型構(gòu)筑物的大量興建，樁基顯示出卓越的優(yōu)越性，它以其巨大的承載潛力和抵御復(fù)雜荷載的特殊本質(zhì)以及對各種地質(zhì)條件的良好適應(yīng)性，已成為高層建筑的主要基礎(chǔ)形式。
我國學(xué)者從 20 世紀(jì) 80 年代開始對樁基進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究.劉金礪、終世祥、
費勤發(fā)、馮國棟、劉祖德、趙錫宏、宰金眠、楊敏等人都對樁基提出了各種分析方法，并且取得了有益的成果。
總之，19 世紀(jì)以來，隨著水泥、混凝土、鋼材、大型打樁機(jī)械和成孔機(jī)械的運用，
使樁的形式多樣化，規(guī)模和強(qiáng)度大大提高。國內(nèi)外基礎(chǔ)工程中所采用的樁型大約有 100余種。隨著科技的發(fā)展，樁基的施工、試驗及檢測等技術(shù)也等到了極大的發(fā)展。
優(yōu)缺點：科學(xué)、直觀實用。抽芯技術(shù)對結(jié)果的影響較大，由于鉆孔施工時往往采用泥漿護(hù)壁，如果施工時泥漿原料不適合。地質(zhì)條件復(fù)雜或施工人員操作不當(dāng)?shù)?，容易?dǎo)致泥漿性能指標(biāo)達(dá)不到規(guī)范要求，從而施工過程中出現(xiàn)坍塌孔、擴(kuò)徑、縮徑、孔底沉渣厚度等缺陷。進(jìn)而導(dǎo)致樁基出現(xiàn)各種各樣的質(zhì)量問題，因此有必要在成孔后灌注混凝土前對成孔質(zhì)量進(jìn)行檢測，減少樁基安全隱患。
1.2.1 靜荷載試驗法
這是目前公認(rèn)的檢測基樁豎向抗壓承載力最直接、最可靠的試驗方法。但在工程實踐中發(fā)現(xiàn)，基準(zhǔn)樁的問題有時會被檢測人員所忽視，容易出現(xiàn)基準(zhǔn)樁打入深度不足，試驗過程產(chǎn)生位移的問題。靜荷載試驗法用于檢測基樁承載力靜荷載試驗法包括基樁豎向和水平承載力檢測，工程中多用到豎向靜載荷試驗。靜荷載試驗法顯著的優(yōu)點是其受力條件比較接近樁基礎(chǔ)的實際受力狀況。靜載試驗主要適用于工程試樁的承載力檢測，對于工程樁檢測不能做破壞性試驗。其檢測精度高，相對誤差在10%范圍內(nèi)。
優(yōu)點；操作過程比較簡單，最直接、最可靠，適用性強(qiáng)。
缺點；勞動強(qiáng)度大，危險性高，測試人員十幾小時長期呆在荷載底下，容易疲勞，困乏，影響測試工作，而且。危險時時存在，人為干擾因素多。
1.2.2 高應(yīng)變動測法
樁基高應(yīng)變動檢測，就是利用重錘對樁頂進(jìn)行瞬態(tài)沖擊，使樁周土產(chǎn)生塑性變形，在樁頭實測力和速度的時程曲線，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的工作性能，分析樁身質(zhì)量，確定樁的極限承載力。 它的主要功能是判定樁豎向抗壓承載力是否滿足設(shè)計要求。高應(yīng)變法在判定樁身水平整合型縫隙、預(yù)制樁接頭等缺陷時，能夠在查明這些“缺陷“是否影響豎向抗壓承載力的基礎(chǔ)上，合理判定缺陷程度，可作為低應(yīng)變法的補(bǔ)充驗證手段。目前在某些地區(qū)，利用高應(yīng)變法增加承載力和完整性的抽查頻率，已成為一種普遍做法.
優(yōu)點：儀器設(shè)備較為輕便，檢測速度快費用較傳統(tǒng)的靜荷載試驗，高應(yīng)變動測技術(shù)具有下列優(yōu)點：低，這是高應(yīng)變動測相對傳統(tǒng)的靜荷載試驗比較突出的有點，所以可做到對工程進(jìn)行大比例檢測：高應(yīng)變動測除了和靜載荷試驗所不具備的功能：在混凝土預(yù)制樁及鋼樁打樁過程中檢測樁身應(yīng)力，進(jìn)行錘擊效率監(jiān)測，為選擇沉樁工藝參數(shù)和確定樁長確定依據(jù)。
缺點：力量一旦過大就會破壞樁的結(jié)構(gòu)。
1.3.1 應(yīng)變動測法
基樁的低應(yīng)變動測法就是通過對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，同時用儀表量測和記錄樁頂?shù)恼駝铀俣群图铀俣龋貌▌永碚摶驒C(jī)械阻抗理論對記錄結(jié)果加以分析，從而達(dá)到檢驗樁基施工質(zhì)量、判斷樁身完整性、預(yù)估基樁承載力等目的。測試過程是獲取好信號的關(guān)鍵，測試中應(yīng)注意：①測試點的選擇。測試點數(shù)依樁徑不同、測試信號情況不同而有所不同，一般要求樁徑在120cm以上，測試3～4 點。②錘擊點的選擇。錘擊點宜選擇距傳感器 20～30 cm 處不必考慮樁徑大小。③傳感器安裝。傳感器根據(jù)所選測試點位置安裝，注意選擇好粘貼方式，一般有石蠟、黃油、橡皮泥在保證樁頭干燥，沒積水的情況下。④盡量多采集信號。一根樁不少于10 錘，在不同點，不同激振情況下，觀測波形的一致性，以保證波形真實且不漏測。
1.3.2 超聲波透射法
超聲波透射法檢測樁身結(jié)構(gòu)完整性的基本原理是：由超聲脈沖發(fā)射源在砼內(nèi)激發(fā)高頻彈性脈沖波，并用高精度的接收系統(tǒng)記錄該脈沖波在砼內(nèi)傳播過程中表現(xiàn)的波動特性；當(dāng)砼內(nèi)存在不連續(xù)或破損界面時，缺陷面形成波阻抗界面，波到達(dá)該界面時，產(chǎn)生波的透射和反射，使接收到的透射波能量明顯降低；當(dāng)砼內(nèi)存在松散、蜂窩、孔洞等嚴(yán)重缺陷時，將產(chǎn)生波的散射和繞射；根據(jù)波的初至到達(dá)時間和波的能量衰減特性、頻率變化及波形畸變程度等特征，可以獲得測區(qū)范圍內(nèi)砼的密實度參數(shù)。檢測記錄不同側(cè)面、不同高度上的超聲波動特征，經(jīng)過處理分析就能判別測區(qū)內(nèi)部存在缺陷的性質(zhì)、大小及空間位置。
聲測管是探頭運動的通道。在實際檢測中，聲測管埋設(shè)時應(yīng)按設(shè)計圖要求綁縛于樁基的鋼筋籠上。因為超聲波透射法檢測樁基質(zhì)量不受樁長，樁徑的影響，成為目前我國較受歡迎的樁基檢測方法。為使檢測工作順利，可先用測繩進(jìn)行聲測管檢查，檢測項目包括實際樁長，聲測管內(nèi)有無異物堵塞等，檢查完畢后在管中裝入清水以待檢測樁基質(zhì)量。
優(yōu)點：其他完整性檢測方法相比，聲波透射法能夠進(jìn)行全面、細(xì)致的檢測，且基本上無其他限制條件。
缺點：由于存在漫射、透射、反射，對檢測結(jié)果會造成影響。
1.3.3 反射波法
又稱為低應(yīng)變發(fā)射波法，它是以應(yīng)力波在樁身中的傳播反射特征為理論基礎(chǔ)的一種方法。使用小錘敲擊樁頂，通過粘結(jié)在樁頂?shù)膫鞲衅鹘邮諄碜詷吨械膽?yīng)力波信號，采用應(yīng)力波理論來研究樁土體系的動態(tài)響應(yīng)，反演分析實測速度信號、頻率信號，樁身的缺陷、樁底均可以根據(jù)反射波的相位、振幅、頻率特性，輔以地層資料、施工記錄以及實踐分析經(jīng)驗，對其性質(zhì)進(jìn)行綜合分析判斷。反射波法目前在國內(nèi)，絕大多數(shù)的檢測機(jī)構(gòu)采用反射波法（瞬態(tài)時域分析法）檢測樁身完整性，主要原因是其儀器輕便、現(xiàn)場檢測快捷，同時將激勵方式、頻域分析方法等作為測試、輔助分析手段融合進(jìn)去。當(dāng)然，低應(yīng)變法檢測時，不論缺陷的類型如何，其綜合表現(xiàn)均為樁的阻抗變小，而對缺陷的性質(zhì)難以區(qū)分，這是其最大的局限性。
優(yōu)點：儀器輕便、現(xiàn)場檢測快捷，以其測點多。經(jīng)濟(jì)。便捷等優(yōu)點，應(yīng)用十分普遍，盡管從理論到實際應(yīng)用較為成熟但本身還有一定的局限性。
缺點：測量時樁的阻抗變小，對缺陷的性質(zhì)難以區(qū)分。
本規(guī)程所涉及的檢測方法包括低應(yīng)變反射波法、高應(yīng)變動測法、超聲波法（包括透射法和折射法）。檢測方法應(yīng)根據(jù)工程的需要和檢測的目的確定。
檢測方法檢測內(nèi)容：低應(yīng)變反射波法檢測樁身缺陷位置及影響程度，判定樁身完整性類別，高應(yīng)變動測法分析樁側(cè)和樁端土阻力，推算單樁軸向抗壓極限承載力；檢測樁身缺陷位置、類型及影響程度，判定樁身完整性類別；試打樁及打樁應(yīng)力監(jiān)測，透射法檢測灌注樁中聲測管之間混凝土的缺陷位置及影響程度，判定樁身完整性類別，折射法檢測灌注樁鉆芯孔周圍混凝土的缺陷位置及影響程度。
為保證檢測結(jié)論的可靠性，可根據(jù)不同被檢對象和檢測要求，選用多種測試方法進(jìn)行綜合分析判斷。
樁的檢測數(shù)量應(yīng)符合下列規(guī)定：
1．公路工程基樁應(yīng)進(jìn)行100%的完整性檢測，各種方法的選定應(yīng)具有代表性和滿足工程檢測的特定要求；
2．重要工程的鉆孔灌注樁應(yīng)埋設(shè)聲測管，檢測的樁數(shù)不應(yīng)少于50%；
3.高應(yīng)變動測法的抽檢率可由工程設(shè)計或監(jiān)理單位酌情決定，但不宜少于相近條件下總樁數(shù)的5%且不少于5根。
基樁檢測所用儀器設(shè)備的主要技術(shù)性能和工作環(huán)境條件應(yīng)符合《基樁動測儀》JG/T3055中的規(guī)定，并具有良好的波形現(xiàn)場顯示、記錄和貯存功能。檢測儀器設(shè)備必須由法定計量單位定期進(jìn)行標(biāo)定和年檢，合格后方能使用。所有儀器設(shè)備在檢測前后必須進(jìn)行自檢，確認(rèn)儀器工作正常。
在檢測前的準(zhǔn)備應(yīng)做到以下幾點：
（1）被檢工程應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，搜集其工程地質(zhì)資料、基樁設(shè)計圖紙和施工記錄、
監(jiān)理日志等，了解施工工藝及施工過程中出現(xiàn)的異常情況。
（2）檢測方法和制定檢測方案應(yīng)根據(jù)調(diào)查結(jié)果和檢測目的合理選用。
（3）檢測時間應(yīng)滿足擬用檢測方法對混凝土強(qiáng)度（或齡期）和地基土休止期的規(guī)
定。
檢測中需要注意的問題:
（1）各種墩、樁及樁墻結(jié)構(gòu)的完整性檢測，常用低應(yīng)變或高應(yīng)變動力試樁法。對于大直徑樁，用聲波透射法或鉆芯法檢測比較合理。對于樁長大于30m，難以準(zhǔn)確判定樁完整性時，可采用抽芯法。抽芯可以較準(zhǔn)確地判斷樁體混凝土的強(qiáng)度。同時，也可采用聲波透射法進(jìn)行檢測。
（2）高、低應(yīng)變動力試樁法的適用范圍：當(dāng)樁長比直徑大于30m時，或樁體有兩個以上缺陷時，動力試樁法難以提供準(zhǔn)確的樁體完整性信號。因此，針對目前大量使用的超長樁，動力試樁必須加以改進(jìn)，提高動測信噪比，提高檢測精度。
（3）樁基檢側(cè)的樁位應(yīng)結(jié)合設(shè)計情況和施工質(zhì)量綜合確定，除考慮對整個工程具有代表性外，應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)受力比較重要的部位、地質(zhì)條件比較差的樁，由設(shè)計、監(jiān)理等單位共同認(rèn)定，新規(guī)范為此對一些重要的或成樁質(zhì)量可靠性差的樁基工程要求必須采用靜載試驗法來確定。
（4）盡管在目前樁的靜載試驗仍被國內(nèi)外公認(rèn)為評價樁承載力最直觀、可靠的方法，但由于測試儀表的精度、試驗方法的限制、分析方法的差異和工程判斷的能力等因素，其測試誤差也能達(dá)到10％。因此，如何改進(jìn)靜載試驗測試、分析方法，提高靜載試驗的可靠度，就很迫切。近年來，試驗噸位有了很大提高，國內(nèi)已有不少單位可以從事30000噸位以上的加載，也有許多研究人員對相關(guān)的負(fù)摩阻現(xiàn)象進(jìn)行了研究和探討，對于大噸位的樁，在樁底埋設(shè)千斤頂和傳感器進(jìn)行載荷試驗。
（5）樁身完整性檢測宜采用兩種或多種合適的檢測方法進(jìn)行。當(dāng)采用低應(yīng)變法或聲波透射法檢測時，受檢樁混凝土強(qiáng)度至少達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70％，且不小于15MPa。當(dāng)采用鉆芯法檢測時，受檢樁的混凝土齡期達(dá)到28d或預(yù)留同條件養(yǎng)護(hù)試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度。當(dāng)基礎(chǔ)埋深較大時，樁身完整性檢測應(yīng)在基坑開挖至基底標(biāo)高后進(jìn)行。
（6）基樁低壓應(yīng)變法動測的關(guān)鍵是要取得準(zhǔn)確、可靠的測試信號，所以現(xiàn)場檢測人員應(yīng)操作熟練，有豐富的動測信號分析經(jīng)驗，現(xiàn)場應(yīng)及時排除干擾信號，遇到異常信號時，應(yīng)分析原因，多換幾個監(jiān)測點，特別對大直徑樁，樁截面各部位的運動不均勻性會增加，樁淺部的阻抗變化往往表現(xiàn)出明顯的方向性，故應(yīng)增加檢測點數(shù)量，每個檢測點得采集信號不宜少于3個，通過疊加平均提高信號比?，F(xiàn)場應(yīng)保證采集到一致性好、真正反映基樁質(zhì)量特性的動測信號
2.3.1工程背景
該橋為某大橋墩柱的混凝土，墩柱為圓形結(jié)構(gòu)，直徑1500mm，高度8m左右，因為此次檢測的墩柱質(zhì)量比較差，施工單位在施工完畢拆模后，發(fā)現(xiàn)樁身有許多蜂窩與空洞，后來雖然經(jīng)過灌漿處理，但用CUT-201超聲儀檢測的數(shù)據(jù)結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，墩柱中局部還是存在不密實與空洞的地方。
2.3.2檢測方法與檢測過程分析
該類型的缺陷適宜于超聲波方法檢測，采用超聲脈沖檢測混凝土缺陷的基本依據(jù)是，利用脈沖波在技術(shù)條件相同（指混凝土的原材料、配合比、齡期和測試距離一致）的混凝土中傳播的時間（或速度）、接收波的振幅和頻率等聲學(xué)參數(shù)的相對變化來判定混凝土的缺陷。
超聲脈沖波在混凝土中傳播速度的快慢，與混凝土的密實度有直接關(guān)系，對于相同質(zhì)地及測試距離的混凝土來講，聲速高表明混凝土密實，反之則表明混凝土密實性較差。如果混凝土中有空洞或者裂縫時，便破壞了混凝土的整體性，脈沖波必然會繞過空洞或裂縫才能夠被接收換能器接收，由于傳播路程的增大，相應(yīng)的聲時肯定偏長，聲速必然降低。并且，鑒于空氣的聲阻抗率比混凝土的聲阻抗率要小的多，傳播時混凝土中脈沖波遇到蜂窩、空洞及裂縫等相應(yīng)缺陷，發(fā)生反射和散射現(xiàn)象，聲能會衰減，并且頻率較高成分衰減比較快，接收信號波幅降低，頻率減小或頻率譜中高頻部分減少。接收到得信號波形發(fā)生畸變。
不密實與空洞缺陷的檢測方法是在柱身布置網(wǎng)格點，沿墩柱的縱向方向，每隔300mm為一道，每道在橫截面方向?qū)ΨQ布置6對測點，這樣對整個墩柱進(jìn)行全面的掃描式測試，測試完畢后軟件會自動根據(jù)規(guī)范進(jìn)行計算，對于聲速值或波幅值低于判定值的點，會給予標(biāo)注。
某辦公樓為地上十四層，地下一層的高層辦公樓，采用框架結(jié)構(gòu)，總建筑面積38818.6m2，其基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土預(yù)制樁。經(jīng)勘探，場地地基根據(jù)其工程特性的差異，自上而下分為四層，分述如下: 粉土層、粉質(zhì)粘土層、礫砂層和強(qiáng)風(fēng)化泥巖層?；鶚对O(shè)計參數(shù)要求如下：樁徑為φ500mm；樁長為10-12m；工程樁總樁數(shù)為170根；單樁承載力特征值2000kN；混凝土強(qiáng)度等級：C40；樁端持力層為砂礫層。本次工程實踐中針對場地環(huán)境和地質(zhì)條件，主要采用了如下幾種檢測手段：①成孔質(zhì)量檢測，檢測數(shù)量40個；②試樁載荷試驗，檢測試樁數(shù)量3根；③高應(yīng)變動力檢測，檢測數(shù)量10根；④低應(yīng)變動力檢測，檢測數(shù)量30根。
2.4.1 成孔質(zhì)量檢測
本工程中基樁成孔質(zhì)量測試采用的儀器設(shè)備主要有JJC-1A型孔徑儀、JNC-1型沉渣測定儀、JJX-3A型井斜儀、深度記錄儀（充電脈沖發(fā)生器）、電動絞車、孔口輪等組成。分別對成孔的孔深、孔徑、孔斜及沉渣厚度進(jìn)行了檢測。檢測結(jié)果：設(shè)計孔深介于10.45m～11.94m，實測孔深介于10.60m～12.20m，所有檢測樁均大于設(shè)計要求孔深。實測局部最小孔徑介于451mm～471mm，局部最大孔徑介于524mm～633mm，無最小孔徑<550mm的樁孔。實測垂直度介于0.68%～0.97%，均小于1%。實測孔底沉渣厚度介于80～100mm，均小于150mm。綜上數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，本次樁孔成孔質(zhì)量檢測4項指標(biāo)（孔深、孔徑、孔斜、沉渣厚度）均能夠達(dá)到規(guī)范要求。
2.4.2 靜載試驗檢測
本次工程中，根據(jù)設(shè)計要求，對試樁檢測過程中的3根試樁分別進(jìn)行單樁豎向靜載試驗。本次檢測使用的主要設(shè)備有:武漢生產(chǎn)的靜載試驗成套設(shè)備RS-JYB，主要包括主機(jī)、中繼器、控載箱、5000kN千斤頂、位移傳感器等。另外還有鋼梁、壓板等。檢測方法如下：本次豎向靜載試驗，采用錨樁反力裝置與配重聯(lián)合加載法，即在試驗樁樁頂放置千斤頂，再放主梁、次梁，次梁連接4根錨樁，同時在次梁之上堆放預(yù)制樁作為配重。對樁的加載方式采用快速維持荷載法，即逐級加荷，加荷后隔15min讀一次數(shù)，每級加荷時間為2h。預(yù)計加荷為8級，每級荷載增量均為500kN。如果中間出現(xiàn)破壞荷載，則停止加荷。檢測結(jié)果3根樁的極限承載力平均值為4000kN，最大極差為0，不大十平均值的30%，故單樁承載力的特征值(標(biāo)準(zhǔn)值)為4000=2.0=2000kN，符合設(shè)計要求。
2.4.3 低應(yīng)變動力檢測
2.4.4 高應(yīng)變動力檢測
本次工程中共對工程樁中的10根樁進(jìn)行了低應(yīng)變動力測試。檢測儀器采用FEI-C3型動測分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)由486/40微機(jī)，12位A/D轉(zhuǎn)換器，加速度傳感器，力傳感器、重錘組成。檢測方法是：將兩只加速度計和兩只應(yīng)變式力傳感器，分別對稱安裝在樁側(cè)表面，錘自由下落錘擊樁頂，瞬時沖擊力產(chǎn)生的加速度和力信號，通過FEI-C3型樁基動測系統(tǒng)放大和A/D轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字信號傳給微機(jī)，信號經(jīng)過計算機(jī)軟件處理后存入磁盤，同時顯示實測波形，然后，將存儲在磁盤上的測試信號進(jìn)行回放（力、速度），利用FEIPWAPC軟件進(jìn)行曲線擬合分析，得出單樁豎向極限承載力。檢測結(jié)果：所檢測的10根樁的單樁豎向極限承載力基本值均位于2178kN～2342kN之間，單樁豎向極限承載力平均值為2260kN，故根據(jù)本次高應(yīng)變檢測結(jié)果綜合判定單樁極限承載力為2260kN。
3.樁基礎(chǔ)在高層項目應(yīng)用過程中出現(xiàn)的弊端
3.1 擠土效應(yīng)和浮樁
在將預(yù)應(yīng)力管樁打入土層中時，由于管樁對土體的擠壓會使土體向四周排擠，周圍的土體會因此而受到嚴(yán)重的擾動。土體遭到嚴(yán)重的擾動后會發(fā)生徑向位移，離管樁一定范圍內(nèi)的土體受到不排水剪切和很大的水平擠壓力，經(jīng)過這些外部干擾后，土體會形成具有很強(qiáng)的孔隙水壓力的擾動重塑區(qū)。重塑區(qū)土體的不排水抗剪能力大大的削弱了，而且直接促使周圍的土體會因不排水剪切而被破壞。隨著管樁數(shù)量的不斷增加，會使已經(jīng)打入土體的管樁和相鄰靠近的管樁產(chǎn)生較大的側(cè)向位移和上浮，土體的和管樁的位移與管樁的數(shù)量成正比，用的管樁越多產(chǎn)生的位移就越大。例如某工程場地的軟土層厚度達(dá)20余米，管樁進(jìn)入土層30余米，局部還穿越了6S粉砂透鏡體。該工程處了在靠近居民樓的1#、5#、7#主樓及相應(yīng)的地庫采用鉆孔灌注樁外，其余大部分主樓和地庫都采用PHC（100,130）預(yù)應(yīng)力管樁，大部分主樓的布樁密度為5%左右。在一些軟土地基中布樁密度超過4%時，基樁采用預(yù)應(yīng)力管樁的風(fēng)險比較大。工程經(jīng)驗表明，由于管樁的擠土效應(yīng)和不對稱土壓力的作用，使管樁出現(xiàn)Ⅲ、Ⅳ類樁的幾率會大大增加。該工程在布樁密度較小的地庫和1#、4#樓等沒有發(fā)現(xiàn)Ⅲ、Ⅳ類樁，也充分印證了這一點。
浮樁只是管樁擠土效應(yīng)的另外一種表現(xiàn)形式，但是浮樁問題表現(xiàn)得非常之隱蔽，往往是壓樁工程結(jié)束之后在做靜載檢測時才發(fā)現(xiàn)這一問題。這個時候可能整個壓樁工程已經(jīng)結(jié)束，要再次進(jìn)行壓樁就會處于非常被動的地位，而且再次壓樁施工時的難度和施工資金都會增加。
3.2 沉樁不達(dá)標(biāo)和斷樁
沉樁沒有達(dá)到設(shè)計要求的原因主要有以下幾點，施工前對地質(zhì)的勘探點不夠多，對持力層的起伏標(biāo)高不明確，導(dǎo)致在考慮持力層和選擇管樁的長度時出現(xiàn)差錯；沒有設(shè)計合適的持力層，不恰當(dāng)?shù)某至訒构軜兜某休d力受較大的影響，例如在選擇全風(fēng)化層時由于全風(fēng)化層具有易軟化的特點，容易導(dǎo)致地下水滲入管樁內(nèi)部，大大的削弱了管樁的承載力；對單個管樁的承載力估算不準(zhǔn)，導(dǎo)致選擇的管樁長度與壓樁力不相匹配；管樁自身出現(xiàn)斷裂。斷樁是在管樁施工中經(jīng)常遇到的問題，主要原因是使用了未經(jīng)檢驗的不合格管樁；管樁在地下碰到了堅硬障礙物；在壓樁過程中沒有控制好垂直度；擠土效應(yīng)造成管樁斷裂。
3.3 濫用預(yù)應(yīng)力管樁
預(yù)應(yīng)力管樁雖然在工程中得到了廣泛的應(yīng)用，但是這并不代表著預(yù)應(yīng)力管樁適用于任何的施工場地，預(yù)應(yīng)力管樁的持力層可以選擇是強(qiáng)風(fēng)化巖層、堅硬的黏土層或砂層和碎石層，但是預(yù)應(yīng)力管樁不能打入中風(fēng)化和弱風(fēng)化巖層。某工地在進(jìn)行地基施工時，打樁50根,但是其中有斷樁11根，管樁破損率超過了20%。相關(guān)單位在分析事故時初步判斷有管樁質(zhì)量問題、壓樁過程問題和地質(zhì)問題等三個問題，但是在隨后具體的事故分析中排除了前面2種事故原因，一致認(rèn)為管樁破損率高是由于地質(zhì)問題所造成。之后的地質(zhì)勘探結(jié)果顯示，在該施工場地中，巖基是屬于中至微風(fēng)化巖，堅硬的地基導(dǎo)致了管樁的破損斷裂。
3.4 對預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)弊端的相關(guān)處理措施
（1） 處理擠土效應(yīng)和浮樁問題
對于施工過程中遇到的擠土效應(yīng)，筆者結(jié)合自身多年的經(jīng)驗建議采取以下幾種防
治措施：①對管樁的壓樁順序進(jìn)行合理的安排，不要盲目的追求工程的施工速度，要控制好每天的壓樁數(shù)量，減少因為壓樁數(shù)量過多而引起空隙水壓力的疊加。②優(yōu)化壓樁的施工的工序，可以先對基坑進(jìn)行深度開挖，這樣可以有效的減少地基中土層的側(cè)向位移和隆起，降低因為壓樁所引起的空隙水壓力。③在施工場地中設(shè)置袋裝的砂土和一些塑料排水板，為地基創(chuàng)造有利的排水條件，并且降低空隙水壓力。④在壓樁之前可以先進(jìn)行預(yù)鉆孔作業(yè)，通過預(yù)鉆孔可以提高壓樁的成功率。
對于浮樁問題筆者認(rèn)為有效的處理措施主要有：在壓樁施工還沒有結(jié)束前就選擇具有代表性的管樁進(jìn)行測量和監(jiān)控，在壓樁施工結(jié)束之后就要立即使用水準(zhǔn)儀器對管樁進(jìn)行測量記錄，在整個壓樁施工過程中要對管樁進(jìn)行定期的測量監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)管樁的上浮現(xiàn)象。如果在測量和監(jiān)控過程中發(fā)現(xiàn)管樁有上浮現(xiàn)象，則可以采取控制壓樁的速率、調(diào)節(jié)壓樁的路線等補(bǔ)救措施，通過減少擠土效應(yīng)來控制管樁的上浮現(xiàn)象。如果在采取上列措施后還沒有解決管樁上浮問題，則好可以進(jìn)行管樁復(fù)壓的方法來進(jìn)行處理。
（2） 處理沉樁不達(dá)標(biāo)和斷樁的措施
壓樁不達(dá)標(biāo)會對導(dǎo)致管樁的承載力下降，管樁是高層建筑物地基部分中的重要構(gòu)件，一旦管樁的承載力下降，將會對整個工程的質(zhì)量造成巨大的影響。筆者認(rèn)為防治措施首先要對工程施工地段的地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的勘探，正確的對持力層進(jìn)行選擇；在施工時要根據(jù)管樁規(guī)格的不同而選擇合適的樁機(jī)；根據(jù)施工地質(zhì)條件的不同而靈活的選用管樁的施工方法，并且合理的安排壓樁的順序，保證管樁自身的質(zhì)量。
在施工過程中可能會由于管樁遇到堅硬的障礙物而出現(xiàn)斷樁的現(xiàn)象，對于出現(xiàn)的斷樁要采取相應(yīng)的補(bǔ)強(qiáng)加固措施，不能再繼續(xù)使用斷樁。在具體的補(bǔ)救措施中，可根據(jù)斷樁的類型而采取靈活的補(bǔ)救措施，如對于預(yù)應(yīng)力管樁的淺層斷樁可采取接樁的措施，而對于深層斷樁要先抽干管樁內(nèi)的水，然后向管樁內(nèi)放入鋼筋籠，再用高級混凝土灌注。在接樁之后還要進(jìn)行管樁的承載力檢測，如果斷樁的斷裂程度太嚴(yán)重就要進(jìn)行補(bǔ)樁。
（3） 合理的利用預(yù)應(yīng)力管樁
在管樁施工過程中，要對施工區(qū)域的地質(zhì)進(jìn)行充分徹底的勘探，根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造的不同而選用不同類型的管樁，勘探人員要多選用一些探測點，避免因勘探不全面而給整個施工帶來損失。如遇到中、微風(fēng)化的硬巖時則應(yīng)采用鉆孔型灌注樁，這樣就可以提高壓樁的成功率，減少管樁的破損率，同時對整個高層建筑物的質(zhì)量都會有所提高。
結(jié)束語
利用成孔質(zhì)量檢測、靜載試驗檢測、低應(yīng)變動力檢測和高應(yīng)變動力檢測等技術(shù)對某辦公樓工程的基樁進(jìn)行了檢測，了解被測樁的樁身完整性和樁身混凝土質(zhì)量，并初步判斷樁端土支承強(qiáng)弱，選擇合適的方法，進(jìn)而對樁基質(zhì)量做出評價，以確保建設(shè)工程的質(zhì)量?；鶛z測人員在測試工作中要做到實事求是，一絲不茍，來不得半點馬虎，以免給工程造成事故隱患。
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