摘要：樁基基礎是各類建筑物的常用基礎形式，樁基礎質(zhì)量好壞直接關系到建筑物的安全，對樁基施工質(zhì)量檢測以保證工程質(zhì)量至關重要。本文通過分析樁基質(zhì)量事故原因，確定不同樁型的檢測方案、檢測方法。
關鍵詞：樁基；質(zhì)量事故；原因；檢測
1 造成樁基常見質(zhì)量事故的幾點原因
樁基質(zhì)量取決于勘察、設計、施工、外部環(huán)境等諸多因素，稍有不慎，就可能造成質(zhì)量事故。對質(zhì)量事故的分析與處理是否正確，往往影響建筑物的安全使用、工程造價及工期，嚴重的甚至要拆除整幢建筑物。造成樁基質(zhì)量事故主要原因有以下幾類：
1）測量放線錯誤，使整個建筑物錯位或樁位偏差過大。
2）單樁承載力達不到設計要求。
3）成樁中斷事故。如鉆孔灌注樁塌孔，卡鉆。
4）灌注樁成樁質(zhì)量，包括沉渣超厚、混凝土離析、樁身夾泥、混凝土強度達不到設計要求、鋼筋錯位變形嚴重等。
5）斷樁。澆筑混凝土施工質(zhì)量失控，發(fā)生斷樁事故
6）樁基驗收時出現(xiàn)的樁位偏差過大。
7）灌注樁頂標高不足。常見的有兩種，一是施工控制不嚴，在未達到設計標高時混凝土停澆；另一種雖然標高達到設計值，因樁頂混凝土浮漿層較厚，鑿除后出現(xiàn)樁頂標高不足。
當樁基發(fā)生事故后，若處理不及時，會給工程留下隱患。
下面重點討論幾種常見的樁型所存在的一般性質(zhì)量問題及其成因[1]。
1.1 混凝土預制樁常見質(zhì)量事故原因
混凝土預制樁打（沉）樁施工方法通常有：錘擊沉樁法、靜力壓樁法及振動法等。
常見的打入式預制樁質(zhì)量問題及其產(chǎn)生原因如下：
1）樁身本身的質(zhì)量問題。主要成因有：預制樁生產(chǎn)過程中材料、胎膜、生產(chǎn)工藝、養(yǎng)護齡期等控制不嚴導致樁身強度不夠、樁身幾何尺寸偏差大等質(zhì)量問題，裝卸、運輸、堆放不當造成樁身裂縫等缺陷，在施工前又未能及時發(fā)現(xiàn)。
2）接樁質(zhì)量問題。主要成因有：接樁材料不合格、接樁方法不當。
3）樁身垂直度問題。產(chǎn)生原因有：施工中垂直度控制不到位，布樁密度、打樁路線、持力層層面坡度不合理，地面超載，基坑開挖，相鄰工程擠土樁施工。
4）施工造成的質(zhì)量問題。采用的錘重錘墊不當，過多地重錘打擊，停歇時間長或出現(xiàn)復雜的地質(zhì)現(xiàn)象，都會導致預制樁出現(xiàn)缺陷。
5）“上浮吊腳”造成的承載力不足問題。在深厚軟土地區(qū)，已打入的樁，在施工其相鄰樁基時，往往會發(fā)生整樁“上浮”、樁端離開持力層的現(xiàn)象，從而影響樁基承載力。
1.2 鉆孔灌注樁常見質(zhì)量事故原因
鉆孔灌注樁可以分為：干作法、泥漿護壁法及套管護壁法鉆孔灌注樁。
泥漿護壁法鉆孔灌注樁施工工藝流程：場地平整→樁位放線→開挖漿池、漿溝→護筒埋設→鉆機就位、孔位校正→成孔、泥漿循環(huán)、清除廢漿、泥渣→第一次清孔→質(zhì)量驗收→下鋼筋籠和鋼導管→第二次清孔→澆筑水下混凝土→成樁。在施工過程中，任何一道工序不完善，都會導致樁身質(zhì)量出現(xiàn)缺陷。
常見的鉆孔灌注樁質(zhì)量問題及其產(chǎn)生原因如下：
1）鉆孔傾斜。鉆機鉆進的過程中，由于垂直度控制不準確或者遇到孤石等地下障礙物，使得鉆桿偏斜，從而導致樁發(fā)生傾斜。
2）坍孔，從而造成斷樁、沉渣、孔徑突變等缺陷。導致坍孔的主要原因有：泥漿質(zhì)量差、護筒內(nèi)無足夠壓力水頭等導致護壁不力；鉆進速度過快；操作時施工工具、鋼筋籠碰撞孔壁；土質(zhì)條件較差，比較疏松。
3）樁身縮徑、夾泥、離析、斷樁。
縮徑成因：鋼筋籠設計太密，混凝土級配和流動性差造成樁身某些斷面尺寸達不到設計要求；地下承壓水對樁周混凝土侵蝕。
夾泥成因：混凝土澆注過程中，出現(xiàn)坍孔和內(nèi)擠，坍落和擠入的土體混入混凝土中。
離析成因：混凝土和易性差，混凝土初灌量過小，導管進水，導管埋深不足，在混凝土初凝前地下水位變化等，造成樁身局部斷面混凝土膠結(jié)不良、離析。
斷樁成因：混凝土澆注過程中，不慎將導管拔出混凝土面，或由于堵管、停電等原因而采用拔管措施，或者軟土層中流砂擠入鋼筋籠內(nèi)，都會形成斷裂面。
4）孔底沉渣。施工中未按有關規(guī)范要求清孔，清孔后未及時澆注混凝土，下鋼筋籠時碰撞孔壁，混凝土初灌量太小，混凝土澆注前出現(xiàn)坍孔，這些現(xiàn)象都會造成孔底沉渣超標。
1.3 沉管灌注樁常見質(zhì)量事故原因
沉管灌注樁有錘擊、振動等施工方法，其施工工藝流程：樁機就位→錘擊（振動）沉管→上料→邊錘擊（振動）邊拔管，并繼續(xù)澆筑混凝土→下鋼筋籠，并繼續(xù)澆筑混凝土及拔管→成樁。由于沉管灌注樁截面尺寸的特點，無論采用哪種施工方法，施工中都易產(chǎn)生以下質(zhì)量問題：
1）縮徑、夾泥、離析。主要原因如下：①土的性狀原因。在軟土中沉樁時，土受到強制擾動產(chǎn)生超孔隙水壓力，在樁管拔出后擠向剛澆筑的混凝土，使樁身局部縮徑或夾泥。在軟硬土層交界處，也極易發(fā)生縮徑現(xiàn)象。②拔管速度過快，管內(nèi)混凝土量少。施工中不按有關規(guī)范要求操作，拔管速度過快，造成管內(nèi)混凝土高度過低，使得混凝土的排擠力小于地層的側(cè)壓力，從而造成縮徑夾泥。③混凝土質(zhì)量差。坍落度小、和易性差，拔管時管壁對混凝土產(chǎn)生的摩阻力造成縮徑離析。④樁間距過小，鄰近樁施工時的擠壓可能造成縮徑。
2） 斷樁。造成斷樁的原因與縮徑基本相同，但斷樁對承載力的影響更嚴重。
3）吊腳樁。樁底混凝土架空，泥砂在樁底部形成薄弱層。造成的原因一般有：沉管時樁尖破壞；活瓣樁尖被周圍土體包圍打不開；混凝土級配不合理、和易性差，在拔管時，混凝土落不下，造成樁尖下混凝土量少或沒有。
1.4 人工挖孔灌注樁常見質(zhì)量事故原因
實際施工中人工挖孔灌注樁應保證以下的施工質(zhì)量：
1）挖孔護壁。人工挖孔灌注樁施工時必須考慮預防孔壁坍塌和流沙現(xiàn)象發(fā)生，制定合理安全的護壁措施。
2）樁底積水。樁底積水如果可以人工清除，必須清除、擦干。如果存在地下滲水，人工無法清干，必須采用機械降水，否則極易造成樁底混凝土離析。由于一般的挖孔樁屬端承樁，樁底混凝土離析造成的事故后果嚴重。
3）樁身混凝土的澆筑。對樁長較短的樁，可采用滑板法澆筑，不應采用直接傾倒法。樁長較長的樁，嚴禁直接傾倒，否則極易造成混凝土離析、夾氣、夾泥；不應采用滑板法，也易造成混凝土離析、夾氣、夾泥；應采用導管法送漿，邊澆筑邊機械振搗。
2 樁基質(zhì)量檢測方法
樁基礎能否既經(jīng)濟又安全通過樁將上部荷載傳遞至深層土體中，關鍵在于樁身的質(zhì)量好壞和承載力大小。為此，樁基檢測應包括兩個部分：檢查樁身完整性，是否存在缺陷及位置；檢測樁基承載力是否滿足設計要求。目前樁基檢測方法主要有：靜載試驗、鉆芯法、低應變法、聲波透射法和高應變法[2]。由于各種檢測方法的原理和使用設備的不同，它們的適用性也存在較大差別。以下就各種樁基質(zhì)量檢測方法的適用性和局限性進行詳細探討，并針對工程中主要應用樁型提出相適應的檢測方法。
2.1 一般原則
合理的檢測方案是是對提高樁基質(zhì)量檢測可靠性的有力保障。要根據(jù)樁型、施工工藝、地質(zhì)及場地條件、建筑樁基安全等級等因素確定檢測方案，選擇合適的檢測方法，并且要考慮多種方法相結(jié)合使用，取長補短，檢測樁數(shù)首先應滿足規(guī)范要求，這樣檢測的可靠性才有保證。一般地，樁基工程應先進行成樁質(zhì)量檢測，后進行承載力檢測。成樁質(zhì)量檢測一般采用低應變法進行樁身完整性普查，根據(jù)普查結(jié)果，再選擇一定數(shù)量的樁身質(zhì)量較差的樁(Ⅱ類以上)做靜載試驗、鉆芯法或高應變法檢測。承載力檢測以靜載試驗為準。確定檢測樁位還應考慮選擇施工質(zhì)量有懷疑及設計認為重要或巖土性狀較復雜部位的樁。
2.2 主要樁型質(zhì)量檢測方法的選取
不同的樁型由于設計方法、施工工藝和使用條件的不同，有著其各自容易發(fā)生的質(zhì)量問題，為此，選取合適的檢測方法尤為重要。
1）混凝土預制樁：高應變法和靜載試驗進行預制樁檢測比較適合，低應變法和聲波透射法不宜選取。
2）鉆孔灌注樁：采用高應變法檢測比較有效，如果條件允許，可進一步采用靜載試驗或鉆芯法進行校驗。對于大直徑鉆孔灌注樁，可采用鉆芯法配合低應變波或聲波透射法檢測。
3）沉管灌注樁：采用低應變法檢測樁身完整性十分有效，同時使用靜載試驗檢測單樁承載力；沖擊力能滿足要求的話，可采用高應變法同時檢測其完整性和承載力情況。
4）人工挖孔灌注樁：先用反射波法普查，再用鉆芯法檢測，重要的建筑樁基還應采用靜載試驗檢驗單樁承載力。
2.3 各種檢測方法的優(yōu)缺點[2]
2.3.1 靜載試驗
樁基靜載試驗是指在樁頂逐步施加豎向壓力、豎向上拔力或水平推力，觀測樁頂隨時間產(chǎn)生的沉降、上拔位移或水平位移，以確定相應的單樁豎向抗壓承載力、單樁豎向抗拔承載力、單樁水平承載力的試驗方法。其優(yōu)點是確定單樁極限承載力直觀、可靠，并可作為評價動測結(jié)果準確與否的依據(jù)；缺點是試驗時間長、費用高、抽檢數(shù)量有限、受現(xiàn)場環(huán)境影響較大、在深基坑內(nèi)難以作業(yè)。
2.3.2 鉆芯法
鉆芯法是指用鉆機鉆取芯樣以檢測樁長、樁身混凝土強度、樁底沉渣厚度，判定和鑒別持力層巖土性狀的方法。具有直觀、定量等優(yōu)點，在一定條件下，可作為樁身完整性判定依據(jù)。缺點是鉆孔少時，可能會以偏概全，且無法檢測樁身表面的缺陷程度，難以反映樁基的真實性狀。
2.3.3 低應變法
低應變法是指采用低能量瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)激振方式在樁頂激振，實測樁頂部的速度時程曲線或速度導納曲線，通過波動理論分析或頻域分析，對樁的完整性進行判定的方法。具有現(xiàn)場測試簡便、快捷、抽檢面廣、經(jīng)濟實用的優(yōu)勢。缺點是利用波形特征判別樁身缺陷存在多解，只做定性不做定量判斷，而且不同樁身缺陷往往難以區(qū)分，通常要求檢測人員具有豐富的實踐經(jīng)驗。
2.3.4 聲波透射法
聲波透射法是指在預埋測管之間接收聲波，通過實測聲波在混凝土介質(zhì)中傳播的聲時、頻率和波幅衰減等聲學參數(shù)的相對變化，對樁身完整性進行檢測的方法。它是檢測灌注樁樁身混凝土的均勻性、樁身缺陷位置、范圍及程度，判定樁身完整性類別的有效方法。缺點是要預埋聲測管，否則成樁后難以檢測。
2.3.5 高應變法
高應變法是指用重錘沖擊樁頂，實測樁頂部的速度和力時程曲線，通過波動理論檢測單樁豎向抗壓承載力、樁身完整性的方法，也可監(jiān)測預制樁打入時的樁身應力和錘擊能量傳遞比，為沉樁工藝參數(shù)及樁長選取提供依據(jù)。其優(yōu)點是檢測速度較快、設備簡單、能同時獲得承載力和樁身完整性信息。缺點是理論上采用一維波動理論進行分析存在欠缺，和實際難以相符；只適用工程樁的阻抗遠大于樁周土的阻抗的情況；對大直徑擴底樁、組合樁、異型樁、薄壁鋼管樁不適用。
3 結(jié)論
本文系統(tǒng)的分析了幾種常見樁型的質(zhì)量事故產(chǎn)生原因，并有針對性地歸納了相應的檢測方法。樁基工程質(zhì)量檢測是關系建筑物安全的重要問題，而且還是一項復雜細致和涉及環(huán)節(jié)多的工作，在實際檢測過程中，工程技術人員應根據(jù)檢測對象、檢測目的、檢測方法的適用范圍和特點，合理確定檢測方案及選擇檢測方法，正確分析及處理出現(xiàn)的質(zhì)量問題，只有各個環(huán)節(jié)都做好了，才能真正提高樁基工程質(zhì)量檢測的可靠性，從而盡可能地消除樁基工程質(zhì)量隱患，確保建筑物安全。
參考文獻
[1] 全國二級建造師執(zhí)業(yè)資格考試用書編寫委員會. 建筑工程管理與實務[M]. 中國建筑工業(yè)出版社，2012.
[2] DGJ32/TJ142-2012，建筑地基基礎檢測規(guī)程[S].
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