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淺議建筑基樁檢測技術(shù)要點(diǎn)及事故處理

文檔作者：陳鵬文檔來源：福建省中正輝煌工程檢測有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年09月25日
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建 材 與 裝 飾 2015 年 1 月
淺議建筑基樁檢測技術(shù)要點(diǎn)及事故處理
陳鵬
（福建省中正輝煌工程檢測有限公司福建省福州市350000）
摘要：隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，樁基工程被廣泛運(yùn)用于建筑工程中，近年來，由地基引發(fā)的安全事故頻頻發(fā)生，嚴(yán)重
危及人們的生命健康及財(cái)產(chǎn)安全。地基的質(zhì)量關(guān)乎整個(gè)建筑物的結(jié)構(gòu)安全，對地基采取檢測技術(shù)是保證施工質(zhì)量的重要
環(huán)節(jié)。筆者以實(shí)際工程為例，對地基基礎(chǔ)檢測工作中引發(fā)的安全事故進(jìn)行分析，總結(jié)安全事故發(fā)生的原因及處理方法，針
對樁基檢測過程中易發(fā)生的危險(xiǎn)事故，提出針對性地預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞：建筑業(yè)；樁基工程；檢測技術(shù)；質(zhì)量
中圖分類號(hào)：TU473.1+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-0038（2015）04-0080-02
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各種基礎(chǔ)設(shè)施逐漸完善，建筑行業(yè)的
規(guī)模隨之不斷擴(kuò)大，人們對建筑質(zhì)量的要求越來越高，天然地基
已不能滿足當(dāng)前建筑發(fā)展需求。我國目前的地基處理方法包括：
強(qiáng)夯法、水泥土攪拌法、換填法、振沖法及化學(xué)加固法等，這幾種
地基處理方法雖然已經(jīng)發(fā)展成熟，但地基是建筑的核心環(huán)節(jié)，存
在著多樣性、不定性及復(fù)雜性等特點(diǎn)，使得地基工程不能完全掌
控[1]。因此，地基工程結(jié)束后，必須進(jìn)行地基檢測，確保地基質(zhì)量
的同時(shí)，對整個(gè)建筑物的質(zhì)量起到基本的保障作用。
1 高應(yīng)變動(dòng)力樁基檢測技術(shù)及案例分析
此種檢測技術(shù)為凱斯法和波動(dòng)方程擬合法。其在現(xiàn)場采集而
來的波形曲線是FU-t曲線的Fmax，Vmax 前面曲線重合，F(xiàn)、V 峰
值之間存在一定的比例，兩種曲線最終歸零。要確定高應(yīng)變動(dòng)力
檢測得到的總靜阻力是否能作為基樁最終承載力的代表，主要
查看的是眾多數(shù)據(jù)中的最大錘擊力及最大動(dòng)位移[2]。
實(shí)際地基工程檢測中，高應(yīng)變動(dòng)力檢測報(bào)告給出的FU-t 曲
線通常會(huì)出現(xiàn)Fmax 與Vmax 前面曲線無法重合，F(xiàn)、V 峰值沒有
形成比例，兩種曲線最終未歸零等現(xiàn)象。出現(xiàn)上述現(xiàn)象說明現(xiàn)場
檢測到的波行曲線不能滿足檢測要求，屬于不合格檢測，使得采
集而來的數(shù)據(jù)不正確，這時(shí)無論采用凱斯法還是波動(dòng)方程擬合
法，得出的結(jié)果均是錯(cuò)誤的。導(dǎo)致此種結(jié)果的主要原因是：檢測
人員缺乏高應(yīng)變動(dòng)力檢測知識(shí)；安裝傳感器的方法有誤；對先進(jìn)
儀器設(shè)備過分依賴，使得所得數(shù)據(jù)誤差大等。檢測結(jié)果一般通過
計(jì)算機(jī)完成，其對現(xiàn)場數(shù)據(jù)加以采集，系統(tǒng)直接對數(shù)據(jù)進(jìn)行分
析，計(jì)算出最終結(jié)果。計(jì)算機(jī)采集方便快捷，節(jié)約人力物力，但其
存在的弊端是：無法識(shí)別現(xiàn)場檢測的波形曲線是否合格、采集的
數(shù)據(jù)是否正確，采集的錯(cuò)誤信號(hào)計(jì)算機(jī)照樣采用，根據(jù)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)
算出計(jì)算結(jié)果[3]。由此可見，計(jì)算機(jī)檢測不夠靈活，誤差大，對高
應(yīng)變檢測記錄到的波形曲線未經(jīng)分析直接得到的檢測報(bào)告，準(zhǔn)
確度不高，如不經(jīng)分析檢驗(yàn)直接采用，其危險(xiǎn)系數(shù)極高。例如：福
建煉油化有限公司在福建泉州市的泉惠石化工業(yè)區(qū)項(xiàng)目，該工
程所在區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造為浙閩活化陸臺(tái)，基底由變質(zhì)巖系組成，蓋
層分布著中生代火山巖系，境內(nèi)褶皺不發(fā)育，第三紀(jì)以來的新構(gòu)
造活動(dòng)強(qiáng)烈，本區(qū)地震基本防設(shè)烈度為喻度，地震動(dòng)峰值為0.1g。
地基下臥地質(zhì)情況以深厚殘積土層為主，混凝土強(qiáng)度為C80，采
用曲線擬合法理論判定基樁承載力，利用高應(yīng)變動(dòng)力檢測基樁
質(zhì)量，檢測前保持試樁周邊的平整性，地坪保持一定的承載力，
清除試樁周圍的障礙物，確保導(dǎo)向裝置的平穩(wěn)安裝；深基坑工
程，選擇挖土運(yùn)輸通道未挖成時(shí)委托的方式，采用挖機(jī)進(jìn)行輔助
運(yùn)輸，確保落錘的導(dǎo)向。樁頭頂面平整、密實(shí)，樁頭中軸線與樁身
軸線重合，樁頭面積與樁身相等，灌注樁接樁頭，樁頭混凝土強(qiáng)
度比樁身高1 個(gè)等級(jí)，各主筋在同一高度，使用5mm 鋼板圍成護(hù)
筒，加以木板，采用50mm 細(xì)沙，均勻覆蓋在樁頂面，高應(yīng)變測點(diǎn)
截面尺寸與樁身相同。結(jié)果測出，樁身最大應(yīng)力小于樁屈服強(qiáng)
度，由此可見，根據(jù)工程實(shí)際情況，采用合適的檢測方法，有利于
工程的計(jì)算與預(yù)測，為樁基實(shí)質(zhì)質(zhì)量提供保障。
2 低應(yīng)變動(dòng)力樁基檢測技術(shù)及案例分析
PIT 法檢測的理論基礎(chǔ)是一維彈性波動(dòng)理論，是利用應(yīng)力波
在混凝土中的傳播與反射來判斷基樁缺陷的一種方法，即在樁
頂部給樁施加豎向激振，此時(shí)，彈性波會(huì)沿著樁身不斷向下傳
播，一旦樁身存在明顯波阻，會(huì)產(chǎn)生反射波。因此要求手錘要垂
直樁頂面，錘擊點(diǎn)要平整，錘擊動(dòng)作干脆，形成單擾動(dòng)應(yīng)力波，這
里值得注意的是單擾動(dòng)，但實(shí)際施工現(xiàn)場卻存在各種大型（重
型）設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生超強(qiáng)的地面震動(dòng)以及機(jī)器工作時(shí)因轟鳴聲
而產(chǎn)生的超強(qiáng)聲場，主要有以下主要影響因素：
（1）檢測現(xiàn)場正進(jìn)行柴油（靜壓）打樁機(jī)打樁時(shí)；
（2）檢測現(xiàn)場正進(jìn)行基樁高應(yīng)變法、鉆芯法檢測時(shí)；
（3）檢測現(xiàn)場正進(jìn)行灌注樁機(jī)械沖孔施工時(shí)；
（4）檢測現(xiàn)場正進(jìn)行電鋸砍（切）樁工作時(shí)；
（5）檢測現(xiàn)場錨桿機(jī)（土釘機(jī)）正進(jìn)行護(hù)坡鉆孔工作時(shí)；
（6）檢測現(xiàn)場吊車、塔吊、大（重）型卡車在卸掉的重物與地面
接觸時(shí)。
顯然，地面震動(dòng)可能會(huì)引起土體帶動(dòng)樁身振動(dòng)，干擾檢測信
號(hào)；設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)噪音會(huì)與檢測波發(fā)生干涉，影響反射波信號(hào)質(zhì)量。
而施工現(xiàn)場的震動(dòng)現(xiàn)象無法避免，因此反射播發(fā)受干擾因素太
多，影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，有待進(jìn)一步完善。例如福建福州市
某住宅樓工程面積7891m2，建筑面積4089m2，設(shè)計(jì)人工挖孔灌注
樁50 根，樁徑600mm，單樁最大承載力800kN，混凝土強(qiáng)度為
C20，此地層以沉積粉質(zhì)粘土為主，按照施工要求，采用低應(yīng)變動(dòng)
力樁基檢測技術(shù)，對工程基樁進(jìn)行檢測，用錘敲擊樁頂，給樁頂
施加力量，由此產(chǎn)生應(yīng)力波沿樁身縱波向下傳播，應(yīng)力波產(chǎn)生的
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阻抗形成反射波，接收的數(shù)據(jù)經(jīng)過放大及濾波后，能識(shí)別樁身不
同部位反射信息，由波形判斷樁身完整性、缺陷部位。采用美國
PDI公司研制的樁身完整性檢測儀PIT，在樁頂安裝加速度傳感
器，保證傳感器與樁頂垂直，將傳感器與基樁動(dòng)測儀連接，人工
產(chǎn)生激振波，對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與儲(chǔ)存。通過反射波法對波普
進(jìn)行分析，檢測出各樁成樁質(zhì)量良好，無斷樁或離析現(xiàn)象，樁徑
無變化。
3 靜載樁基檢測技術(shù)及案例分析
靜載樁基檢測技術(shù)目前發(fā)展較為成熟，是確定樁基承載力及
對應(yīng)沉降方面最為準(zhǔn)確的一種檢測方法。但靜載樁基檢測技術(shù)
也有一定的操作要求，須按照國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)流程和步驟正確
應(yīng)用，以此確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
（1）采用錨樁反應(yīng)梁方式及錨樁反應(yīng)梁堆載聯(lián)合方式時(shí)，要
注意試樁、錨樁及基準(zhǔn)樁之間的間距，保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
此種操作方法已有明文規(guī)定，以確保靜載檢測盡可能滿足基樁
實(shí)際工作條件，使得檢測結(jié)果盡量接近準(zhǔn)確值。實(shí)際地基工程檢
測中，多數(shù)采用常規(guī)工程樁作為試樁及錨樁，此種檢測方法的弊
端是間距不能滿足規(guī)范要求，往往忽視試樁、錨樁及基準(zhǔn)樁之間
的間距，使得檢測結(jié)果不準(zhǔn)確，對建筑物安全產(chǎn)生一定的威脅。
采用上述檢測方法的原因是：不理解荷載傳遞機(jī)理和規(guī)范操作
原理；檢測機(jī)構(gòu)為了迎合業(yè)主要求，擴(kuò)大業(yè)務(wù)量；降低檢測成本，
放低檢測技術(shù)要求等。
（2）記錄試樁位移的百分表及位移傳感器的安裝，一般采用
型鋼制作基準(zhǔn)梁，兩端一般為粗鋼筋，連接處一端是固定連接的
方式，一端是自由連接的方式。此項(xiàng)規(guī)定的目的是：環(huán)境溫度變
化的時(shí)候，基準(zhǔn)梁出現(xiàn)收縮變形現(xiàn)象時(shí)，使得百分表及位移傳感
器的誤差減少。實(shí)際地基工程檢測中，多數(shù)忽視上述內(nèi)容，基準(zhǔn)
梁兩端連線不是全部固定就是放置在塊狀物體上，一旦環(huán)境發(fā)
生變化，基準(zhǔn)梁容易變形，百分表或位移傳感器的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，
使得基樁承載力的判定結(jié)果受到影響。主要原因是：檢測機(jī)構(gòu)圖
安裝時(shí)操作步驟簡化；不了解基準(zhǔn)梁設(shè)置的要求等。
（3）荷載架為靜載樁基檢測提供反力，其剛度能否滿足設(shè)計(jì)
要求是基樁檢測是否合格、檢測數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確的重點(diǎn)。如果其剛
度不夠，試驗(yàn)到高噸位時(shí)容易出現(xiàn)安全事故，因此，根據(jù)設(shè)計(jì)要
求規(guī)定，荷載架的承載力不可低于基樁承載力的1.5 倍。
例如：某工程檢測為豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)，以試驗(yàn)樁為中心，
平面尺寸為2m伊5m，深度500mm，鋪設(shè)的砂石厚度為150mm。嚴(yán)
重平臺(tái)上每個(gè)支座由兩層水泥塊組成，支座離試坑最近距離
30cm，下層3 個(gè)水泥塊，上層2 個(gè)，兩支座對稱，壓重平臺(tái)為工字
鋼排架，與挑梁焊接一體，上負(fù)配重1500kN，由5 層水泥塊同向
放置而成。第一根試驗(yàn)樁2012 年7 月20 號(hào)開始試驗(yàn)，7 月29 日
第五根樁達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，持續(xù)浸水24h，7 月30 日繼續(xù)試驗(yàn)，加
載至第十級(jí)，第十級(jí)5min 讀數(shù)記錄時(shí)，出現(xiàn)崩落現(xiàn)象。出現(xiàn)倒塌
的主要原因?yàn)椋涸囼?yàn)樁樁頭沒有達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，樁頭部位無緊箍
筋，樁頭外露部位產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，配重壓力通過千斤頂傳至
樁上后，試驗(yàn)發(fā)生剪切破壞，導(dǎo)致千金頂傾倒，配重壓力落在支
座上，連續(xù)下雨后地面承載力低，無法承受配重的動(dòng)荷載，導(dǎo)致
試驗(yàn)配重平臺(tái)倒塌。靜載試驗(yàn)可通過以下途徑消除安全隱患：淤
總配重1500kN，兩支座分別承擔(dān)750kN，天然地基受力面積為3
個(gè)水泥塊面積，2.8m伊0.6m伊0.5m伊3=2.52m2，天然地基承受力為
297kPa；根據(jù)勘探報(bào)告得知，天然地基承載力特征值為160kPa，
滿足試驗(yàn)荷載要求，地基不會(huì)發(fā)生承載力不夠失穩(wěn)現(xiàn)象；于試樁
樁頭需做專門處理，保證試驗(yàn)過程中樁頭不會(huì)因?yàn)槠屏寻l(fā)生安
全事故。樁頂設(shè)置鋼筋網(wǎng)片，素混凝土樁可在樁頭一定范圍使用
鋼套筒箍緊；盂配重碼放平衡，保證重心與主梁在同一垂直高
度，且與千斤頂垂直重合。
4 結(jié)束語
綜上所述，建筑施工中，基樁是建筑的根本，基樁檢測技術(shù)關(guān)
乎整個(gè)工程的質(zhì)量，不容忽視?，F(xiàn)場工作人員只有對驗(yàn)收環(huán)節(jié)加
以重視，將存在的安全隱患考慮全面，按照嚴(yán)格的操作規(guī)范，才
能排除一切不利因素，保證建筑的施工質(zhì)量，保證人們的生命及
財(cái)產(chǎn)安全。
參考文獻(xiàn)
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收稿日期：2015-1-6
作者簡介：陳鵬（1985-），男，助理工程師，本科，主要從事地基基
礎(chǔ)工程檢測工作。
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