摘要:隨著(zhù)高層建筑物高強度地基處理的需要，樁基礎成為土木工程中主要的基礎形式之一，其理論成果也不斷出現。在樁基礎的施工過(guò)程中，樁基檢測是一個(gè)不可缺少的環(huán)節。樁基檢測是對單樁承載力和樁身質(zhì)量等內容進(jìn)行全面評價(jià)的重要措施，它是評價(jià)樁基工程是否合格的依據，同時(shí)也是對不合格樁進(jìn)行補強的基礎。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(jiǎn)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、低應變動(dòng)力檢測和高應變動(dòng)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(jià)，以確保建設工程的質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：基樁檢測；靜載試驗；高應變動(dòng)力檢測；低應變動(dòng)力檢測
作為一種古老的基礎形式，樁的應用至今已經(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筑成的杭州灣大海塘的石砌岸壁，是凝聚我國古代勞動(dòng)人民聰明智慧的，最早采用樁基礎而完好保存至今的著(zhù)名建筑。在浙江省余姚市河姆渡村發(fā)掘的新石器時(shí)代的文化遺址中，發(fā)現數百根樁(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)現的規模最大的木樁遺存。人類(lèi)應用木樁經(jīng)歷了漫長(cháng)的歷史時(shí)期，直到 19 世紀后期，鋼筋、水泥和鋼筋混凝土相繼問(wèn)世，木樁逐漸被鋼樁和鋼筋混凝土樁取代。最先出現的是打入式預制樁，隨后發(fā)展了灌注樁。后來(lái)隨著(zhù)機械設備的不斷改進(jìn)和高層建筑對樁基的需要，產(chǎn)生了很多新的樁型，開(kāi)辟了樁利用的廣闊天地;樁的廣泛應用也促進(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(shí)驗和設計計算方法等的研究。近年來(lái)由于高層建筑和大型構筑物的大量興建，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雜荷載的特殊本質(zhì)以及對各種地質(zhì)條件的良好適應性，已成為高層建筑的主要基礎形式。
我國學(xué)者從 20 世紀 80 年代開(kāi)始對樁基進(jìn)行了深入系統的研究.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 世紀以來(lái)，隨著(zhù)水泥、混凝土、鋼材、大型打樁機械和成孔機械的運用，
使樁的形式多樣化，規模和強度大大提高。國內外基礎工程中所采用的樁型大約有 100余種。隨著(zhù)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。
1.樁基檢測技術(shù)及優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)缺點(diǎn)：科學(xué)、直觀(guān)實(shí)用。抽芯技術(shù)對結果的影響較大，由于鉆孔施工時(shí)往往采用泥漿護壁，如果施工時(shí)泥漿原料不適合。地質(zhì)條件復雜或施工人員操作不當等，容易導致泥漿性能指標達不到規范要求，從而施工過(guò)程中出現坍塌孔、擴徑、縮徑、孔底沉渣厚度等缺陷。進(jìn)而導致樁基出現各種各樣的質(zhì)量問(wèn)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(shí)踐中發(fā)現，基準樁的問(wèn)題有時(shí)會(huì )被檢測人員所忽視，容易出現基準樁打入深度不足，試驗過(guò)程產(chǎn)生位移的問(wèn)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(zhù)的優(yōu)點(diǎn)是其受力條件比較接近樁基礎的實(shí)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。
優(yōu)點(diǎn)；操作過(guò)程比較簡(jiǎn)單，最直接、最可靠，適用性強。
缺點(diǎn)；勞動(dòng)強度大，危險性高，測試人員十幾小時(shí)長(cháng)期呆在荷載底下，容易疲勞，困乏，影響測試工作，而且。危險時(shí)時(shí)存在，人為干擾因素多。
1.2.2 高應變動(dòng)測法
樁基高應變動(dòng)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(shí)測力和速度的時(shí)程曲線(xiàn)，通過(guò)應力波理論分析得到樁土體系的有關(guān)參數，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。 它的主要功能是判定樁豎向抗壓承載力是否滿(mǎn)足設計要求。高應變法在判定樁身水平整合型縫隙、預制樁接頭等缺陷時(shí)，能夠在查明這些“缺陷“是否影響豎向抗壓承載力的基礎上，合理判定缺陷程度，可作為低應變法的補充驗證手段。目前在某些地區，利用高應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(diǎn)：儀器設備較為輕便，檢測速度快費用較傳統的靜荷載試驗，高應變動(dòng)測技術(shù)具有下列優(yōu)點(diǎn)：低，這是高應變動(dòng)測相對傳統的靜荷載試驗比較突出的有點(diǎn)，所以可做到對工程進(jìn)行大比例檢測：高應變動(dòng)測除了和靜載荷試驗所不具備的功能：在混凝土預制樁及鋼樁打樁過(guò)程中檢測樁身應力，進(jìn)行錘擊效率監測，為選擇沉樁工藝參數和確定樁長(cháng)確定依據。
缺點(diǎn)：力量一旦過(guò)大就會(huì )破壞樁的結構。
1.3.1 應變動(dòng)測法
基樁的低應變動(dòng)測法就是通過(guò)對樁頂施加較低的激振能量，引起樁身及周?chē)馏w的微幅振動(dòng)，同時(shí)用儀表量測和記錄樁頂的振動(dòng)速度和加速度，利用波動(dòng)理論或機械阻抗理論對記錄結果加以分析，從而達到檢驗樁基施工質(zhì)量、判斷樁身完整性、預估基樁承載力等目的。測試過(guò)程是獲取好信號的關(guān)鍵，測試中應注意：①測試點(diǎn)的選擇。測試點(diǎn)數依樁徑不同、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(diǎn)。②錘擊點(diǎn)的選擇。錘擊點(diǎn)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。傳感器根據所選測試點(diǎn)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(méi)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(diǎn)，不同激振情況下，觀(guān)測波形的一致性，以保證波形真實(shí)且不漏測。
1.3.2 超聲波透射法
超聲波透射法檢測樁身結構完整性的基本原理是：由超聲脈沖發(fā)射源在砼內激發(fā)高頻彈性脈沖波，并用高精度的接收系統記錄該脈沖波在砼內傳播過(guò)程中表現的波動(dòng)特性；當砼內存在不連續或破損界面時(shí)，缺陷面形成波阻抗界面，波到達該界面時(shí)，產(chǎn)生波的透射和反射，使接收到的透射波能量明顯降低；當砼內存在松散、蜂窩、孔洞等嚴重缺陷時(shí)，將產(chǎn)生波的散射和繞射；根據波的初至到達時(shí)間和波的能量衰減特性、頻率變化及波形畸變程度等特征，可以獲得測區范圍內砼的密實(shí)度參數。檢測記錄不同側面、不同高度上的超聲波動(dòng)特征，經(jīng)過(guò)處理分析就能判別測區內部存在缺陷的性質(zhì)、大小及空間位置。
聲測管是探頭運動(dòng)的通道。在實(shí)際檢測中，聲測管埋設時(shí)應按設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(cháng)，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(shí)際樁長(cháng)，聲測管內有無(wú)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(diǎn)：其他完整性檢測方法相比，聲波透射法能夠進(jìn)行全面、細致的檢測，且基本上無(wú)其他限制條件。
缺點(diǎn)：由于存在漫射、透射、反射，對檢測結果會(huì )造成影響。
1.3.3 反射波法
又稱(chēng)為低應變發(fā)射波法，它是以應力波在樁身中的傳播反射特征為理論基礎的一種方法。使用小錘敲擊樁頂，通過(guò)粘結在樁頂的傳感器接收來(lái)自樁中的應力波信號，采用應力波理論來(lái)研究樁土體系的動(dòng)態(tài)響應，反演分析實(shí)測速度信號、頻率信號，樁身的缺陷、樁底均可以根據反射波的相位、振幅、頻率特性，輔以地層資料、施工記錄以及實(shí)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，絕大多數的檢測機構采用反射波法（瞬態(tài)時(shí)域分析法）檢測樁身完整性，主要原因是其儀器輕便、現場(chǎng)檢測快捷，同時(shí)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。當然，低應變法檢測時(shí)，不論缺陷的類(lèi)型如何，其綜合表現均為樁的阻抗變小，而對缺陷的性質(zhì)難以區分，這是其最大的局限性。
優(yōu)點(diǎn)：儀器輕便、現場(chǎng)檢測快捷，以其測點(diǎn)多。經(jīng)濟。便捷等優(yōu)點(diǎn)，應用十分普遍，盡管從理論到實(shí)際應用較為成熟但本身還有一定的局限性。
缺點(diǎn)：測量時(shí)樁的阻抗變小，對缺陷的性質(zhì)難以區分。
本規程所涉及的檢測方法包括低應變反射波法、高應變動(dòng)測法、超聲波法（包括透射法和折射法）。檢測方法應根據工程的需要和檢測的目的確定。
檢測方法檢測內容：低應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(lèi)別，高應變動(dòng)測法分析樁側和樁端土阻力，推算單樁軸向抗壓極限承載力；檢測樁身缺陷位置、類(lèi)型及影響程度，判定樁身完整性類(lèi)別；試打樁及打樁應力監測，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(lèi)別，折射法檢測灌注樁鉆芯孔周?chē)炷恋娜毕菸恢眉坝绊懗潭取?/span>
為保證檢測結論的可靠性，可根據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。
樁的檢測數量應符合下列規定：
1．公路工程基樁應進(jìn)行100%的完整性檢測，各種方法的選定應具有代表性和滿(mǎn)足工程檢測的特定要求；
2．重要工程的鉆孔灌注樁應埋設聲測管，檢測的樁數不應少于50%；
3.高應變動(dòng)測法的抽檢率可由工程設計或監理單位酌情決定，但不宜少于相近條件下總樁數的5%且不少于5根。
基樁檢測所用儀器設備的主要技術(shù)性能和工作環(huán)境條件應符合《基樁動(dòng)測儀》JG/T3055中的規定，并具有良好的波形現場(chǎng)顯示、記錄和貯存功能。檢測儀器設備必須由法定計量單位定期進(jìn)行標定和年檢，合格后方能使用。所有儀器設備在檢測前后必須進(jìn)行自檢，確認儀器工作正常。
在檢測前的準備應做到以下幾點(diǎn)：
（1）被檢工程應進(jìn)行現場(chǎng)調查，搜集其工程地質(zhì)資料、基樁設計圖紙和施工記錄、
監理日志等，了解施工工藝及施工過(guò)程中出現的異常情況。
（2）檢測方法和制定檢測方案應根據調查結果和檢測目的合理選用。
（3）檢測時(shí)間應滿(mǎn)足擬用檢測方法對混凝土強度（或齡期）和地基土休止期的規
定。
檢測中需要注意的問(wèn)題:
（1）各種墩、樁及樁墻結構的完整性檢測，常用低應變或高應變動(dòng)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(cháng)大于30m，難以準確判定樁完整性時(shí)，可采用抽芯法。抽芯可以較準確地判斷樁體混凝土的強度。同時(shí)，也可采用聲波透射法進(jìn)行檢測。
（2）高、低應變動(dòng)力試樁法的適用范圍：當樁長(cháng)比直徑大于30m時(shí)，或樁體有兩個(gè)以上缺陷時(shí)，動(dòng)力試樁法難以提供準確的樁體完整性信號。因此，針對目前大量使用的超長(cháng)樁，動(dòng)力試樁必須加以改進(jìn)，提高動(dòng)測信噪比，提高檢測精度。
（3）樁基檢側的樁位應結合設計情況和施工質(zhì)量綜合確定，除考慮對整個(gè)工程具有代表性外，應選擇結構受力比較重要的部位、地質(zhì)條件比較差的樁，由設計、監理等單位共同認定，新規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(lái)確定。
（4）盡管在目前樁的靜載試驗仍被國內外公認為評價(jià)樁承載力最直觀(guān)、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(lái)，試驗噸位有了很大提高，國內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)的負摩阻現象進(jìn)行了研究和探討，對于大噸位的樁，在樁底埋設千斤頂和傳感器進(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。當采用低應變法或聲波透射法檢測時(shí)，受檢樁混凝土強度至少達到設計強度的70％，且不小于15MPa。當采用鉆芯法檢測時(shí)，受檢樁的混凝土齡期達到28d或預留同條件養護試塊強度達到設計強度。當基礎埋深較大時(shí)，樁身完整性檢測應在基坑開(kāi)挖至基底標高后進(jìn)行。
（6）基樁低壓應變法動(dòng)測的關(guān)鍵是要取得準確、可靠的測試信號，所以現場(chǎng)檢測人員應操作熟練，有豐富的動(dòng)測信號分析經(jīng)驗，現場(chǎng)應及時(shí)排除干擾信號，遇到異常信號時(shí)，應分析原因，多換幾個(gè)監測點(diǎn)，特別對大直徑樁，樁截面各部位的運動(dòng)不均勻性會(huì )增加，樁淺部的阻抗變化往往表現出明顯的方向性，故應增加檢測點(diǎn)數量，每個(gè)檢測點(diǎn)得采集信號不宜少于3個(gè)，通過(guò)疊加平均提高信號比?，F場(chǎng)應保證采集到一致性好、真正反映基樁質(zhì)量特性的動(dòng)測信號
2.3.1工程背景
該橋為某大橋墩柱的混凝土，墩柱為圓形結構，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)現樁身有許多蜂窩與空洞，后來(lái)雖然經(jīng)過(guò)灌漿處理，但用CUT-201超聲儀檢測的數據結果中發(fā)現，墩柱中局部還是存在不密實(shí)與空洞的地方。
2.3.2檢測方法與檢測過(guò)程分析
該類(lèi)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(shí)間（或速度）、接收波的振幅和頻率等聲學(xué)參數的相對變化來(lái)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(shí)度有直接關(guān)系，對于相同質(zhì)地及測試距離的混凝土來(lái)講，聲速高表明混凝土密實(shí)，反之則表明混凝土密實(shí)性較差。如果混凝土中有空洞或者裂縫時(shí)，便破壞了混凝土的整體性，脈沖波必然會(huì )繞過(guò)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，相應的聲時(shí)肯定偏長(cháng)，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(shí)混凝土中脈沖波遇到蜂窩、空洞及裂縫等相應缺陷，發(fā)生反射和散射現象，聲能會(huì )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(shí)與空洞缺陷的檢測方法是在柱身布置網(wǎng)格點(diǎn)，沿墩柱的縱向方向，每隔300mm為一道，每道在橫截面方向對稱(chēng)布置6對測點(diǎn)，這樣對整個(gè)墩柱進(jìn)行全面的掃描式測試，測試完畢后軟件會(huì )自動(dòng)根據規范進(jìn)行計算，對于聲速值或波幅值低于判定值的點(diǎn)，會(huì )給予標注。
某辦公樓為地上十四層，地下一層的高層辦公樓，采用框架結構，總建筑面積38818.6m2，其基礎采用鋼筋混凝土預制樁。經(jīng)勘探，場(chǎng)地地基根據其工程特性的差異，自上而下分為四層，分述如下: 粉土層、粉質(zhì)粘土層、礫砂層和強風(fēng)化泥巖層?；鶚对O計參數要求如下：樁徑為φ500mm；樁長(cháng)為10-12m；工程樁總樁數為170根；單樁承載力特征值2000kN；混凝土強度等級：C40；樁端持力層為砂礫層。本次工程實(shí)踐中針對場(chǎng)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，檢測數量40個(gè)；②試樁載荷試驗，檢測試樁數量3根；③高應變動(dòng)力檢測，檢測數量10根；④低應變動(dòng)力檢測，檢測數量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(dòng)絞車(chē)、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。檢測結果：設計孔深介于10.45m～11.94m，實(shí)測孔深介于10.60m～12.20m，所有檢測樁均大于設計要求孔深。實(shí)測局部最小孔徑介于451mm～471mm，局部最大孔徑介于524mm～633mm，無(wú)最小孔徑<550mm的樁孔。實(shí)測垂直度介于0.68%～0.97%，均小于1%。實(shí)測孔底沉渣厚度介于80～100mm，均小于150mm。綜上數據統計分析，本次樁孔成孔質(zhì)量檢測4項指標（孔深、孔徑、孔斜、沉渣厚度）均能夠達到規范要求。
2.4.2 靜載試驗檢測
本次工程中，根據設計要求，對試樁檢測過(guò)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備有:武漢生產(chǎn)的靜載試驗成套設備RS-JYB，主要包括主機、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(shí)在次梁之上堆放預制樁作為配重。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，每級加荷時(shí)間為2h。預計加荷為8級，每級荷載增量均為500kN。如果中間出現破壞荷載，則停止加荷。檢測結果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(標準值)為4000=2.0=2000kN，符合設計要求。
2.4.3 低應變動(dòng)力檢測
2.4.4 高應變動(dòng)力檢測
本次工程中共對工程樁中的10根樁進(jìn)行了低應變動(dòng)力測試。檢測儀器采用FEI-C3型動(dòng)測分析系統，該系統由486/40微機，12位A/D轉換器，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變式力傳感器，分別對稱(chēng)安裝在樁側表面，錘自由下落錘擊樁頂，瞬時(shí)沖擊力產(chǎn)生的加速度和力信號，通過(guò)FEI-C3型樁基動(dòng)測系統放大和A/D轉換，變成數字信號傳給微機，信號經(jīng)過(guò)計算機軟件處理后存入磁盤(pán)，同時(shí)顯示實(shí)測波形，然后，將存儲在磁盤(pán)上的測試信號進(jìn)行回放（力、速度），利用FEIPWAPC軟件進(jìn)行曲線(xiàn)擬合分析，得出單樁豎向極限承載力。檢測結果：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，故根據本次高應變檢測結果綜合判定單樁極限承載力為2260kN。
3.樁基礎在高層項目應用過(guò)程中出現的弊端
3.1 擠土效應和浮樁
在將預應力管樁打入土層中時(shí)，由于管樁對土體的擠壓會(huì )使土體向四周排擠，周?chē)耐馏w會(huì )因此而受到嚴重的擾動(dòng)。土體遭到嚴重的擾動(dòng)后會(huì )發(fā)生徑向位移，離管樁一定范圍內的土體受到不排水剪切和很大的水平擠壓力，經(jīng)過(guò)這些外部干擾后，土體會(huì )形成具有很強的孔隙水壓力的擾動(dòng)重塑區。重塑區土體的不排水抗剪能力大大的削弱了，而且直接促使周?chē)耐馏w會(huì )因不排水剪切而被破壞。隨著(zhù)管樁數量的不斷增加，會(huì )使已經(jīng)打入土體的管樁和相鄰靠近的管樁產(chǎn)生較大的側向位移和上浮，土體的和管樁的位移與管樁的數量成正比，用的管樁越多產(chǎn)生的位移就越大。例如某工程場(chǎng)地的軟土層厚度達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）預應力管樁，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(guò)4%時(shí)，基樁采用預應力管樁的風(fēng)險比較大。工程經(jīng)驗表明，由于管樁的擠土效應和不對稱(chēng)土壓力的作用，使管樁出現Ⅲ、Ⅳ類(lèi)樁的幾率會(huì )大大增加。該工程在布樁密度較小的地庫和1#、4#樓等沒(méi)有發(fā)現Ⅲ、Ⅳ類(lèi)樁，也充分印證了這一點(diǎn)。
浮樁只是管樁擠土效應的另外一種表現形式，但是浮樁問(wèn)題表現得非常之隱蔽，往往是壓樁工程結束之后在做靜載檢測時(shí)才發(fā)現這一問(wèn)題。這個(gè)時(shí)候可能整個(gè)壓樁工程已經(jīng)結束，要再次進(jìn)行壓樁就會(huì )處于非常被動(dòng)的地位，而且再次壓樁施工時(shí)的難度和施工資金都會(huì )增加。
3.2 沉樁不達標和斷樁
沉樁沒(méi)有達到設計要求的原因主要有以下幾點(diǎn)，施工前對地質(zhì)的勘探點(diǎn)不夠多，對持力層的起伏標高不明確，導致在考慮持力層和選擇管樁的長(cháng)度時(shí)出現差錯；沒(méi)有設計合適的持力層，不恰當的持力層會(huì )使管樁的承載力受較大的影響，例如在選擇全風(fēng)化層時(shí)由于全風(fēng)化層具有易軟化的特點(diǎn)，容易導致地下水滲入管樁內部，大大的削弱了管樁的承載力；對單個(gè)管樁的承載力估算不準，導致選擇的管樁長(cháng)度與壓樁力不相匹配；管樁自身出現斷裂。斷樁是在管樁施工中經(jīng)常遇到的問(wèn)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(guò)程中沒(méi)有控制好垂直度；擠土效應造成管樁斷裂。
3.3 濫用預應力管樁
預應力管樁雖然在工程中得到了廣泛的應用，但是這并不代表著(zhù)預應力管樁適用于任何的施工場(chǎng)地，預應力管樁的持力層可以選擇是強風(fēng)化巖層、堅硬的黏土層或砂層和碎石層，但是預應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(shí)，打樁50根,但是其中有斷樁11根，管樁破損率超過(guò)了20%。相關(guān)單位在分析事故時(shí)初步判斷有管樁質(zhì)量問(wèn)題、壓樁過(guò)程問(wèn)題和地質(zhì)問(wèn)題等三個(gè)問(wèn)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，一致認為管樁破損率高是由于地質(zhì)問(wèn)題所造成。之后的地質(zhì)勘探結果顯示，在該施工場(chǎng)地中，巖基是屬于中至微風(fēng)化巖，堅硬的地基導致了管樁的破損斷裂。
3.4 對預應力管樁基礎弊端的相關(guān)處理措施
（1） 處理擠土效應和浮樁問(wèn)題
對于施工過(guò)程中遇到的擠土效應，筆者結合自身多年的經(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量，減少因為壓樁數量過(guò)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(kāi)挖，這樣可以有效的減少地基中土層的側向位移和隆起，降低因為壓樁所引起的空隙水壓力。③在施工場(chǎng)地中設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)行預鉆孔作業(yè)，通過(guò)預鉆孔可以提高壓樁的成功率。
對于浮樁問(wèn)題筆者認為有效的處理措施主要有：在壓樁施工還沒(méi)有結束前就選擇具有代表性的管樁進(jìn)行測量和監控，在壓樁施工結束之后就要立即使用水準儀器對管樁進(jìn)行測量記錄，在整個(gè)壓樁施工過(guò)程中要對管樁進(jìn)行定期的測量監控，及時(shí)發(fā)現管樁的上浮現象。如果在測量和監控過(guò)程中發(fā)現管樁有上浮現象，則可以采取控制壓樁的速率、調節壓樁的路線(xiàn)等補救措施，通過(guò)減少擠土效應來(lái)控制管樁的上浮現象。如果在采取上列措施后還沒(méi)有解決管樁上浮問(wèn)題，則好可以進(jìn)行管樁復壓的方法來(lái)進(jìn)行處理。
（2） 處理沉樁不達標和斷樁的措施
壓樁不達標會(huì )對導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件，一旦管樁的承載力下降，將會(huì )對整個(gè)工程的質(zhì)量造成巨大的影響。筆者認為防治措施首先要對工程施工地段的地質(zhì)進(jìn)行詳細的勘探，正確的對持力層進(jìn)行選擇；在施工時(shí)要根據管樁規格的不同而選擇合適的樁機；根據施工地質(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(guò)程中可能會(huì )由于管樁遇到堅硬的障礙物而出現斷樁的現象，對于出現的斷樁要采取相應的補強加固措施，不能再繼續使用斷樁。在具體的補救措施中，可根據斷樁的類(lèi)型而采取靈活的補救措施，如對于預應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的水，然后向管樁內放入鋼筋籠，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重就要進(jìn)行補樁。
（3） 合理的利用預應力管樁
在管樁施工過(guò)程中，要對施工區域的地質(zhì)進(jìn)行充分徹底的勘探，根據地質(zhì)構造的不同而選用不同類(lèi)型的管樁，勘探人員要多選用一些探測點(diǎn)，避免因勘探不全面而給整個(gè)施工帶來(lái)?yè)p失。如遇到中、微風(fēng)化的硬巖時(shí)則應采用鉆孔型灌注樁，這樣就可以提高壓樁的成功率，減少管樁的破損率，同時(shí)對整個(gè)高層建筑物的質(zhì)量都會(huì )有所提高。
結束語(yǔ)
利用成孔質(zhì)量檢測、靜載試驗檢測、低應變動(dòng)力檢測和高應變動(dòng)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弱，選擇合適的方法，進(jìn)而對樁基質(zhì)量做出評價(jià)，以確保建設工程的質(zhì)量?；鶛z測人員在測試工作中要做到實(shí)事求是，一絲不茍，來(lái)不得半點(diǎn)馬虎，以免給工程造成事故隱患。
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