建筑工程領(lǐng)域的樁基檢測新技術(shù)

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摘要：隨著建筑高度的不斷增高，樁基礎(chǔ)成為一種常用的基礎(chǔ)形式，而樁基檢測是樁基質(zhì)量評(píng)價(jià)的一種有效手段。近些年來，樁基檢測技術(shù)也在不斷地發(fā)展，梳理樁基檢測的新技術(shù)是一項(xiàng)非常有意義地工作。鑒于此，整理了目前主要的樁基檢測技術(shù)和樁基檢測新技術(shù)的發(fā)展方向，供其他工程參考。

關(guān)鍵詞：樁基礎(chǔ)；樁基檢測；新技術(shù)；工程參考

前言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑物不斷的增高和建筑物不斷向地質(zhì)條件差的地方發(fā)展，導(dǎo)致了樁基成為一種非常常見的基礎(chǔ)形式，而如何保證樁基基礎(chǔ)的質(zhì)量是一項(xiàng)非常重要的工作。樁基檢測是一種保證樁基基礎(chǔ)質(zhì)量的一種有效保障，能夠保證工程質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全。本文梳理了樁基檢測目前技術(shù)手段和方法，并介紹了一些樁基檢測發(fā)展的新方向，希望能夠促進(jìn)樁基檢測行業(yè)快速良性的發(fā)展，保證建筑結(jié)構(gòu)的安全和使用。接下來將從樁基檢測內(nèi)容、樁基檢測的技術(shù)與應(yīng)用和樁基檢測的發(fā)展新方向三個(gè)方面來進(jìn)行闡述。

1樁基檢測內(nèi)容

樁基檢測是為了檢測工程領(lǐng)域樁基的完整性、承載力和穩(wěn)定性的一種技術(shù)手段。樁基檢測的內(nèi)容主要包括：（1）樁、墩、樁墻的水平承載力和豎向承載力；（2）樁基端部承載力是否正常；（3）對(duì)樁體、墩體和墻體的完整性進(jìn)行檢測；（4）對(duì)樁體與土層之間的摩擦系數(shù)進(jìn)行檢測；（5）對(duì)施工期間的施工噪聲、土的變形、土的震動(dòng)情況進(jìn)行檢測；（6）在初步設(shè)計(jì)階段需要進(jìn)行檢測、在施工中需要進(jìn)行施工質(zhì)量檢測、施工結(jié)束需要進(jìn)行施工的驗(yàn)收檢測。

2樁基檢測技術(shù)與應(yīng)用

2.1樁基檢測技術(shù)

樁基檢測主要的方法有靜載荷試驗(yàn)法、反射法、鉆芯法、高應(yīng)變法、低應(yīng)變動(dòng)測法、超聲波檢測法和鉆孔內(nèi)水下攝像，接下來將針對(duì)這些方法分別進(jìn)行介紹［1］。（1）靜載荷試驗(yàn)法：主要用于檢測樁基的豎向承載力，是最為簡單的樁基承載力的檢測方法。常用的試驗(yàn)方法為堆載試驗(yàn)法和錨樁法。（2）反射法：該方法是目前最為常見的一種方法，且檢測儀器小巧和檢測速度快。但該方法也存在一些缺點(diǎn)，比如樁體受到摩擦阻尼力的影響，使用儀器檢測時(shí)容易出現(xiàn)難以檢測缺陷類型的現(xiàn)象，會(huì)給后期的檢測帶來檢測風(fēng)險(xiǎn)。（3）鉆芯法：常用于混凝土灌注樁的樁基檢測中，是最常用和最有效的方法。鉆芯法可以檢測混凝土樁基的強(qiáng)度、樁體的完整性和樁底部承載能力。樁芯法檢測過程中需要格外注意的是需要按照工程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行轉(zhuǎn)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)操作和取樣過程。該方法也可用于深基坑的樁體檢測中。（4）高應(yīng)變法：主要用于檢測樁基的豎向承載力是否符合設(shè)計(jì)要求，可以根據(jù)此方法判斷樁基的縫隙和存在接頭等缺陷時(shí)，可根據(jù)缺陷的情況來判斷樁基缺陷的大小，同時(shí)可用于驗(yàn)證低應(yīng)變法檢測的其他問題。（5）低應(yīng)變動(dòng)測法：該方法是通過檢測人員使用小錘等工具對(duì)樁基進(jìn)行敲擊，然后通過在樁體上粘貼的應(yīng)變片發(fā)送的應(yīng)力信號(hào)來判斷樁體是否存在缺陷。（6）超聲波檢測法：超聲波檢測法類似于低應(yīng)變法，超聲波檢測法通過在樁體內(nèi)部發(fā)射超聲波，根據(jù)超聲波的回彈對(duì)樁體的缺陷進(jìn)行檢測，從而確定樁體的質(zhì)量，該方法對(duì)樁基檢測人員的業(yè)務(wù)水平要求較高，需要進(jìn)行專業(yè)的分析才能得到精確的分析結(jié)果。（7）鉆孔內(nèi)水下攝像檢測技術(shù)：鉆芯取樣法在部分工程中存在一定的爭議，比如樁體芯樣樣本由于機(jī)械原因破損，這時(shí)就需要采用光學(xué)攝影技術(shù)對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的判斷。通過拍攝的圖像進(jìn)行觀察，就可以獲得準(zhǔn)確的樁體破損信息。

2.2樁基檢測技術(shù)的應(yīng)用

接下來將主要介紹最常用的三種檢測方法的應(yīng)用。（1）靜力載荷試驗(yàn)的應(yīng)用范圍：靜力載荷試驗(yàn)法是目前應(yīng)用最廣的方法，可以測定樁體的承載力。靜載荷試驗(yàn)僅能對(duì)樁體的豎向承載力進(jìn)行檢測，在檢測過程需要根據(jù)場地和環(huán)境來確定加載的荷載，該方法可以檢測的內(nèi)容偏少，但是是最成熟的一種樁基檢測技術(shù)，建議在工程中大量使用，但是需要注意樁基檢測加載期間的安全問題［2］。（2）超聲波檢測法的應(yīng)用范圍：該方法產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代，目前主要用于混凝土樁體的檢測中，廣泛應(yīng)用于土木、水利、鐵路等基礎(chǔ)建設(shè)行業(yè)。該方法具有較高的科技含量，通過分析超聲波數(shù)據(jù)就能對(duì)混凝土樁體的缺陷和完整性進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，但是需要檢測人員具有較高的專業(yè)水平，因此目前主要應(yīng)用于大型的工程中，但是其發(fā)展前景非常的光明［3］。（3）高應(yīng)變檢測技術(shù)的應(yīng)用范圍：高應(yīng)變檢測技術(shù)主要用于預(yù)制樁的檢測中，部分地區(qū)的場地土比較差，需要打樁的深度比較深，所以通常用采用打樁機(jī)來將預(yù)應(yīng)力管樁打入土壤，而這種樁的質(zhì)量檢測一直都是一個(gè)難題。高應(yīng)變檢測技術(shù)能很好的解決這一問題，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，為高應(yīng)變技術(shù)提供了有力的保證，目前該項(xiàng)技術(shù)的國產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)非常先進(jìn)，其技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平，建議在動(dòng)力打樁工程中采用該方法進(jìn)行樁基檢測。

3樁基檢測的發(fā)展新方向

隨著深度學(xué)習(xí)和傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，樁基檢測呈現(xiàn)出智能化的發(fā)展。隨著攝影技術(shù)和傳感器技術(shù)的不斷革新，使得樁基檢測可以從微觀的角度進(jìn)行評(píng)價(jià)，也使得樁基檢測更加精細(xì)化。樁基檢測發(fā)展新方向的大致思路：（1）使用先進(jìn)傳感器和水下微攝影機(jī)，采集樁體的數(shù)據(jù)；（2）將收集的信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)服務(wù)器，并積累若干年數(shù)據(jù)；（3）建立強(qiáng)大的樁基檢測數(shù)據(jù)庫。（4）訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)的經(jīng)典模型，并對(duì)樁基檢測深度學(xué)習(xí)模型進(jìn)行優(yōu)化；（5）智能化樁基檢測設(shè)備和平臺(tái)的研發(fā)；（6）將其應(yīng)用于實(shí)際工程中，不斷的積累和更新樁基檢測數(shù)據(jù)庫，讓樁基檢測深度學(xué)習(xí)模型更加智能化［5］。

4新技術(shù)探究

4.1孔內(nèi)攝像檢測

新技術(shù)探究是預(yù)應(yīng)力管樁上要具備平行樁身的豎向孔，然后采用孔內(nèi)攝像頭對(duì)樁身進(jìn)行拍攝，攝像頭需具有高精度、高清晰度和高分辨率等功能，最后結(jié)合現(xiàn)場觀察情況對(duì)拍攝的照片逐幀觀察，分析樁身的缺陷位置、形式及大小。孔內(nèi)攝像檢測的優(yōu)勢在于：不受地質(zhì)條件、場地條件等因素的限制；效果直觀，可對(duì)缺陷的位置和形式做出準(zhǔn)確的測量和描述；可對(duì)深部缺陷和樁端缺陷進(jìn)行檢測，不受長度限制。該檢測方法檢測結(jié)果直觀，適用于工程樁反射波法低應(yīng)變完整性復(fù)合性檢測，特別適合于司法鑒定或仲裁［4］。但該方法的局限性在于：只能看到樁的內(nèi)壁情況，無法看到焊縫的情況；要求管樁內(nèi)沒有雜物；對(duì)于斜樁，造成攝像頭移動(dòng)困難和攝像死角；由于攝像頭光源限制，對(duì)距離稍遠(yuǎn)或孔內(nèi)水體渾濁的情況，難于采到清晰圖像，造成檢測數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。

4.2預(yù)埋管

抽芯法預(yù)埋管抽芯法適用于檢測樁基底部與持力層之間的沉渣厚度和樁端持力層的巖土性狀，其操作步驟為：(1)在每根樁基澆注砼之前，在樁中心位置沿著平行樁身方向預(yù)埋一根空心管(內(nèi)徑大于取芯鉆頭，底部離樁基的底部約0.5~1.0m，管底密封)；(2)等樁身混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求齡期后，通過空心管把鉆具放到管底，鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)要求的持力層深度。與取芯方法相比，預(yù)埋管抽芯法更加簡單直接，重點(diǎn)突出，提高了效率降低了費(fèi)用，使得大直徑樁基進(jìn)行大比例檢測成為可能。而且還.可通過量取預(yù)埋管的長度準(zhǔn)確的計(jì)算樁基的深度，幫助業(yè)主更好的控制工程量的計(jì)算［5］。

5結(jié)論

本文系統(tǒng)的介紹了樁基檢測的內(nèi)容、現(xiàn)有的樁基檢測方法和樁基檢測未來發(fā)展的方向，得到了如下結(jié)論：（1）現(xiàn)有的方法比如靜力載荷試驗(yàn)法非常實(shí)用，是目前的主流方法，但是存在一定的問題，需要進(jìn)行一定的技術(shù)革新。（2）鉆芯法需要按照嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)來做，可以用鉆孔內(nèi)水下攝像技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。（3）樁基檢測將會(huì)向大數(shù)據(jù)、智能化方向發(fā)展，深度學(xué)習(xí)未來將會(huì)助力樁基檢測的快速發(fā)展。（4）質(zhì)量是建筑工程的最重要指標(biāo)，而樁基質(zhì)量又是整個(gè)建筑工程中重要的部分，所以樁基質(zhì)量的檢測是關(guān)系到整個(gè)工程質(zhì)量能否達(dá)標(biāo)的重要方法。各種樁基檢測方法各有其局限性和優(yōu)勢，在樁的設(shè)計(jì)階段和施工驗(yàn)收階段都應(yīng)結(jié)合多種檢測方法，秉持科學(xué)、客觀、慎重的態(tài)度進(jìn)行檢測。根據(jù)具體的施工、地質(zhì)條件，選擇最佳的組合檢測方法，提高檢測精度，降低檢測費(fèi)用。

參考文獻(xiàn)

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［3］許顏，李松然，劉獻(xiàn)科.談樁基檢測技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用［J］.工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020（17）：43-45.

［4］劉永琪.建筑工程樁基檢測技術(shù)實(shí)踐與探析［J］.建筑與預(yù)算，2018（03）：44-46.

［5］余浩.建筑工程樁基檢測技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用分析［J］.住宅與房地產(chǎn)，2019（15）：202.

作者：杜羅武 單位：江西省建筑材料工業(yè)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院