1管樁工程質(zhì)量檢測(cè)方法
根據(jù)國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2003）規(guī)定，管樁的工程質(zhì)量檢測(cè)分為樁身完整性檢測(cè)和承載力檢測(cè)兩個(gè)方面，通常采用低應(yīng)變法、高應(yīng)變法和靜載試驗(yàn)法三種檢測(cè)手段。下面分別進(jìn)行介紹：
靜載試驗(yàn)法
管樁的靜載試驗(yàn)包括三種，即抗壓、抗拔和水平靜載試驗(yàn)，目的是檢驗(yàn)管樁不同方向的承載力。鑒于管樁通常作為樁基礎(chǔ)多用于承受上部結(jié)構(gòu)的豎向下壓荷載，這里僅對(duì)豎向抗壓靜載試驗(yàn)作介紹。
1.1試驗(yàn)設(shè)備
一般采用組合鋼梁和砼塊(重物)組成的壓重平臺(tái)置于碎石墊層面上作為施荷反力系統(tǒng)時(shí)，重物平臺(tái)總重量大于預(yù)定最大試驗(yàn)荷載的10%以上，荷重在試驗(yàn)前一次性加上平臺(tái)。試驗(yàn)時(shí)，由電動(dòng)高壓油泵給置于試樁面的油壓千斤頂逐級(jí)加、卸荷載。
1.2技術(shù)要求
⑴試驗(yàn)加載：采用慢速維持荷載法，每級(jí)加載為預(yù)定最大試驗(yàn)荷載的十分之一。第一次加載加至2倍荷載分級(jí)，以后均按荷載分級(jí)加載。加載沉降觀測(cè)：每級(jí)加載后第5min、15min、30min各測(cè)讀一次，以后每隔15min測(cè)讀一次，累計(jì)60min后每隔30min測(cè)讀一次，每級(jí)荷載作用下樁頂沉降達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)后加下一級(jí)荷載。
沉降相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：在每級(jí)荷載作用下，60min內(nèi)樁頂沉降量不超過(guò)0.1mm，并連續(xù)出現(xiàn)兩次（從分級(jí)荷載加后第30min開(kāi)始，按90min連續(xù)三次每30min的沉降觀測(cè)值計(jì)算），認(rèn)為已達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定，可加下一級(jí)荷載。
?、圃囼?yàn)卸載：卸載分五級(jí)進(jìn)行，每級(jí)卸載值為預(yù)定最大試驗(yàn)荷載的五分之一。卸載沉降觀測(cè)：每級(jí)卸載后維持時(shí)間為15min，第5min、15min測(cè)讀樁頂沉降量后，即卸下一級(jí)荷載，全部卸載后隔120min測(cè)讀沉降殘余值。
?、浅两涤^測(cè)：若試驗(yàn)樁的直徑或者邊長(zhǎng)大于500mm，應(yīng)在樁頂兩個(gè)正交直徑方向上對(duì)稱安裝4個(gè)百分表；若試驗(yàn)樁的直徑或者邊長(zhǎng)小于等于500mm，應(yīng)在樁頂對(duì)稱安裝2個(gè)百分表，并按規(guī)定時(shí)間測(cè)讀樁頂在各級(jí)荷載作用下的沉降量。
1..3檢測(cè)前的準(zhǔn)備工作
?、艠额^處理：如果樁頭高出地面50cm以上，先將樁沿地面鋸平，使樁頭與地面在同一標(biāo)高位置，然后設(shè)法在樁壁內(nèi)空心部位澆注50cm高的砼，要求該砼的強(qiáng)度等級(jí)為C30。樁頭處理后必須平整。如果樁頭低于地面50cm以下，需用相同直徑的管樁將試驗(yàn)樁接駁出地面。如果樁頭與地面相差φ50cm，樁頭為原樁頭，不必處理。
⑵開(kāi)挖樁頭：以試驗(yàn)樁樁心為中心點(diǎn)，開(kāi)挖平面尺寸為1200×1200mm、深度為地面以下800mm的設(shè)備安裝基坑
采用組合鋼梁和砼塊(重物)組成的壓重平臺(tái)時(shí)，需：
A鋪設(shè)碎石墊層：在試驗(yàn)樁的兩邊鋪設(shè)碎石墊層，墊層厚度為30cm，保證碎石墊層面比樁頭平面高30cm，
B現(xiàn)場(chǎng)道路平整：現(xiàn)場(chǎng)道路應(yīng)滿足吊機(jī)和長(zhǎng)平板車將試樁設(shè)備和重物（砼塊）運(yùn)至試驗(yàn)樁位置，并能順利退場(chǎng)。
1.4檢測(cè)數(shù)量
按總樁數(shù)的1%抽檢，且不得少于3根。當(dāng)總樁數(shù)在50根以內(nèi)時(shí)，不應(yīng)少于2根。
2深基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)
深基坑工程的監(jiān)測(cè)工作包括兩個(gè)方面：支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)和周圍環(huán)境的監(jiān)測(cè)。支護(hù)結(jié)構(gòu)需監(jiān)測(cè)擋土墻墻頂?shù)奈灰?、傾斜、主鋼筋應(yīng)力、土壓力、孔隙水壓力、壓頂梁、腰梁及內(nèi)支撐軸力、應(yīng)變、立柱的沉降與隆起、錨桿的錨固力等。周圍環(huán)境需監(jiān)測(cè)開(kāi)挖影響范圍內(nèi)的建筑物、地下管線和土體的沉降、傾斜、水平位移，以及土體內(nèi)的水位等。根據(jù)前期開(kāi)挖中監(jiān)測(cè)到的應(yīng)力、變形數(shù)據(jù)，與設(shè)計(jì)中支護(hù)結(jié)構(gòu)受力和變形進(jìn)行比較，對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，判斷基坑在目前開(kāi)挖工況下的安全狀況，并通過(guò)反分析，預(yù)測(cè)下一步工況下支護(hù)結(jié)構(gòu)變形和穩(wěn)定狀況，為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供可靠的信息，并對(duì)后續(xù)開(kāi)挖及支護(hù)方案提出建議，對(duì)施工過(guò)程中可能發(fā)生的險(xiǎn)情報(bào)警，確保基坑工程的安全。信息化施工流程圖如圖4所示。
圖4住處化施工流程圖
2.1支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)
2.1.1支護(hù)結(jié)構(gòu)樁墻頂位移監(jiān)測(cè)
支護(hù)結(jié)構(gòu)樁墻頂位移常用經(jīng)緯儀和全站儀監(jiān)測(cè)。其原理為：應(yīng)用水平角全圓方向觀測(cè)法，測(cè)出各點(diǎn)水平角度，然后計(jì)算出各點(diǎn)水平位移。其特點(diǎn)中測(cè)試簡(jiǎn)單，費(fèi)用低，數(shù)據(jù)量適用。J2級(jí)經(jīng)緯儀其水平方向測(cè)量一測(cè)回方向中誤差不超過(guò)±2秒，精度完全滿足工程要求。在樁墻頂冠梁上布置測(cè)點(diǎn)，其位置和數(shù)量根據(jù)基坑側(cè)壁安全等級(jí)及周圍建筑物和地下管線可能受影響的程度而定。對(duì)于重要基坑，一般沿地下連續(xù)墻或樁頂每隔10～15m布置一個(gè)測(cè)點(diǎn)。在現(xiàn)場(chǎng)建立的半永久性測(cè)站要求妥善保護(hù)，不動(dòng)基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在便于觀測(cè)，不受施工影響的場(chǎng)地，基準(zhǔn)點(diǎn)宜做成深埋式?；娱_(kāi)挖期間，每隔2～3天監(jiān)測(cè)一次，位移速率達(dá)到5～10mm/d時(shí)，每天監(jiān)測(cè)1～2次。
2.1.2支護(hù)結(jié)構(gòu)傾斜監(jiān)測(cè)
支護(hù)結(jié)構(gòu)沿基坑深度方向傾斜常用測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)，也可采用全站儀觀測(cè)。在樁身或地下連續(xù)墻中埋設(shè)測(cè)斜管，測(cè)斜管底端插入樁墻底以下，使用測(cè)斜儀由底到頂逐段測(cè)量管的斜率，從而得到整個(gè)樁身水平位移曲線。測(cè)斜儀按傳感元件的不同分為滑動(dòng)電阻式、電阻應(yīng)變式、鋼弦式及伺服加速度計(jì)式等四種。其中伺服加速度計(jì)式測(cè)斜儀測(cè)量范圍大，靈敏度高，價(jià)格貴；電阻應(yīng)變式測(cè)斜儀技術(shù)指標(biāo)可滿足一般工程要求，價(jià)格適用。從工程中使用情況看，美國(guó)產(chǎn)GK系列測(cè)斜儀精度高，自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，儀器耐用性好。
使用測(cè)斜儀必須事先埋設(shè)測(cè)斜管，測(cè)斜管可綁扎在鋼筋籠上，與鋼筋籠同時(shí)下放安裝，也可在灌注樁或連續(xù)墻施工完成后，鉆孔埋設(shè)測(cè)斜管，測(cè)斜管下放到孔底后沿管外壁注漿。埋管時(shí)要求內(nèi)壁的兩對(duì)導(dǎo)槽口對(duì)接準(zhǔn)確平滑，以保證探頭導(dǎo)輪在導(dǎo)槽中暢通無(wú)阻；要求一對(duì)導(dǎo)槽方向垂直擋土墻延長(zhǎng)方向，每次測(cè)量時(shí)應(yīng)嚴(yán)格固定測(cè)點(diǎn)位置，否則每次測(cè)試時(shí)位置不同，帶來(lái)相當(dāng)大的誤差。測(cè)斜管沿基坑周邊一般每隔15～20m布置一根，基坑周邊有重要建筑物和地下管線時(shí)應(yīng)加密測(cè)點(diǎn)?；娱_(kāi)挖期間，每隔3～5天觀測(cè)一次，位移速率較大，且呈增長(zhǎng)趨勢(shì)時(shí)，監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)加密到1次/天，及時(shí)提供支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移時(shí)間的變化曲線，必要時(shí)盡快報(bào)警。
2.1.3支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測(cè)
用鋼筋應(yīng)力計(jì)或混凝土應(yīng)變計(jì)沿樁身鋼筋、冠梁和腰梁中較大應(yīng)力斷面處監(jiān)測(cè)主鋼筋應(yīng)力或混凝土應(yīng)變，對(duì)監(jiān)測(cè)應(yīng)力和設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較，判斷樁身、冠梁、腰梁內(nèi)應(yīng)力是否超過(guò)設(shè)計(jì)值。
由于混凝土應(yīng)變計(jì)在測(cè)試過(guò)程中，應(yīng)變計(jì)導(dǎo)線自接上儀器后，在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中不允許拆卸，以免引起接觸電阻的變化，而現(xiàn)場(chǎng)往往受到施工干擾，因此，混凝土應(yīng)變計(jì)較少使用。
對(duì)基坑面積大，測(cè)試樁位分散，測(cè)試周期長(zhǎng)的工程，可采用鋼弦式鋼筋計(jì)。其優(yōu)點(diǎn)為：測(cè)試方便簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，性能較穩(wěn)定。其特點(diǎn)為：須焊接連接或套筒連接，電纜保護(hù)困難，價(jià)格較貴。
鋼筋計(jì)比較合理的安裝位置，應(yīng)根據(jù)支護(hù)設(shè)計(jì)彎矩包絡(luò)圖確定。布置間距2～3m為宜。鋼筋計(jì)焊接可采用綁條焊或?qū)雍?，但?yīng)符合鋼筋焊接規(guī)范。接頭處清渣后逐個(gè)進(jìn)行外觀檢查，要求焊縫表面平整，不得有缺陷，接頭尺寸偏差不允許超過(guò)規(guī)范規(guī)定值。在焊接過(guò)程中，為避免熱傳導(dǎo)使鋼筋計(jì)零漂增加，必須采用流水冷卻方法。
在焊接鋼筋計(jì)和吊裝鋼筋籠時(shí)，應(yīng)避免造成鋼筋計(jì)較大的初始應(yīng)力。焊接時(shí)由于不對(duì)中，或鋼筋籠吊裝時(shí)擠壓，都會(huì)給鋼筋計(jì)施加較大的初始應(yīng)力，給監(jiān)測(cè)帶來(lái)不利影響。當(dāng)初始應(yīng)力為數(shù)值較大的拉應(yīng)力或壓應(yīng)力時(shí)，都會(huì)使測(cè)量范圍變小。初始應(yīng)力過(guò)大時(shí)，鋼筋莊測(cè)試初期或測(cè)試過(guò)程中可能失效。
2.1.4錨桿錨固力監(jiān)測(cè)
人工挖孔排樁加預(yù)應(yīng)力錨桿在廣州地區(qū)廣泛使用，這類錨桿一般采用多束鋼絞線。錨桿張拉時(shí)所產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力，由于張拉工藝和材料特性等原因，產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失。根據(jù)大量工程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，錨頭鎖定時(shí)預(yù)應(yīng)力損失為10%～30%左右。為保證錨桿張拉時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力值，必須進(jìn)行超張拉，通過(guò)在錨頭位置安裝錨固力傳感器，測(cè)定錨桿鎖定時(shí)的錨固力及開(kāi)挖過(guò)程中錨固力的變化，從而確定錨桿是否處于正常工作狀態(tài)及是否達(dá)到了極限破壞狀態(tài)。
測(cè)力計(jì)有電阻應(yīng)變計(jì)式，也有鋼弦式，一般采用鋼弦式測(cè)力計(jì)。
2.2周圍環(huán)境監(jiān)測(cè)
2.2.1鄰近建筑物的沉降觀測(cè)
在深基坑開(kāi)挖過(guò)程中，為了掌握鄰近建筑物的沉降情況，應(yīng)進(jìn)行沉降觀測(cè)。在被觀測(cè)建筑物的首層柱上設(shè)置測(cè)點(diǎn)，在開(kāi)挖影響范圍外的建筑物柱上埋設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)或通過(guò)鉆孔至基巖內(nèi)設(shè)置深埋式基準(zhǔn)點(diǎn)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)個(gè)數(shù)為2～3個(gè)。測(cè)點(diǎn)布置間距以15～20m為宜。采用精密水準(zhǔn)儀，測(cè)出觀測(cè)點(diǎn)的高程，再計(jì)算沉降量。在基坑開(kāi)挖期間，一般每隔5～7天觀測(cè)一次，沉降速率較大，相鄰柱基之間的差異沉降超過(guò)地基規(guī)范規(guī)定的穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)每天觀測(cè)一次，基坑有坍危險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)連續(xù)24小時(shí)觀測(cè)。
2.2.2鄰近道路和地下管線的沉降觀測(cè)
鄰近道路和地下管線的沉降觀測(cè)方法也是采用精密水準(zhǔn)儀觀測(cè)。測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)根據(jù)管線的材料、管節(jié)的長(zhǎng)度、接頭的方式而定。對(duì)于承插式和法蘭式接頭，一般需在接頭處布置沉降觀測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)直接固定在管道上。觀測(cè)頻率同鄰近建筑物沉降觀測(cè)一致。
2.2.3邊坡土體的位移和沉降觀測(cè)
邊坡土體位移采用測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)。在土體中埋設(shè)測(cè)斜管，在基坑開(kāi)挖前，測(cè)試2～3次作初讀數(shù)，開(kāi)挖過(guò)程中，監(jiān)測(cè)頻率與擋土樁一致。對(duì)土體深層部分埋設(shè)分層沉降標(biāo)。通過(guò)對(duì)土體位移和沉降監(jiān)測(cè)，可及時(shí)掌握基坑邊坡的穩(wěn)定性，當(dāng)邊坡潛在滑裂面出現(xiàn)險(xiǎn)情預(yù)兆時(shí)應(yīng)及時(shí)作出報(bào)警。
2.2.4地下水位測(cè)試
地下水位采用電極傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)。水位觀測(cè)孔鉆孔深度必須達(dá)到隔水層，鉆孔中應(yīng)安裝帶濾網(wǎng)的硬塑料管。一般情況下，每隔3～5天觀測(cè)一次。當(dāng)發(fā)現(xiàn)基坑側(cè)壁明顯滲漏或沿基坑底產(chǎn)生管涌時(shí)，每天觀測(cè)1～2次。地下水位的變化對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有很大的影響，暴雨或地表水強(qiáng)補(bǔ)給引起的地下水位快速上升，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的土壓力將增加較大，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞。地下水位明顯下降，可能在開(kāi)挖面以上發(fā)生滲漏，也可能在坑底發(fā)生滲流。
3結(jié)束語(yǔ)
對(duì)深基坑開(kāi)挖施工方法的研究，既是老課題，又是個(gè)新的問(wèn)題，可以說(shuō)方法很多，深淺不一。但都要做好深基坑開(kāi)挖的前期準(zhǔn)備、施工方法和特殊問(wèn)題的處理等方面的工作。只有這樣才能確保施工安全，提高工程質(zhì)量，縮短施工時(shí)間，減少成本投入，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)營(yíng)利
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