灌砂法在建筑工程检测中的应用

刘沛

摘 要：近年来，随着我国经济的快速发展，人们的生活质量日益提高，对于建筑工程的质量要求也越来越高。作为保障工程建设质量的重要环节，工程检测贯穿工程施工各环节，尤其是在国内工程规模持续扩大的时代背景下，工程检测的作用变得越发显著。地基在建筑工程中具有持力层作用，压实度是地基工程验收主控项目之一，其检测结果直接影响工程项目能否顺利通过验收。建筑工程基础压实度检测中，灌砂法具有准确、快速、全面的优点，因此，灌砂法检测研究对建筑质量具有深远影响。基于此，文章深入分析研究灌砂法在建筑工程检测中的应用，为优化、落实工程检测提供借鉴和参考。

关键词：灌砂法检测;建筑工程地基;重要作用;工程检测;应用

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2022）04--03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2022.04.068

现阶段，建筑工程质量已成为社会范围内广泛关注的热门话题之一。建筑工程的施工水平直接影响工程的既定寿命，危及居民的人身安全。在得知工程数据差异的前提下，工程检测能够帮助管理人员、技术人员定位工程质量问题并及时解决。地基是建筑工程重要组成部分，地基压实度检测是建筑工程项目中必不可少的环节。保证地基质量符合工程要求，其中，灌砂法是一种有效可靠的压实度检测方法，目前在建筑工程建设中应用广泛，能够为后续工程的顺利开展奠定坚实基础[1]。

1 建筑工程检测的主要内容

1.1 材料检测

施工期间会用到的诸多类型的材料、成品、待于加工的產品等，例如检测混凝土硬度、配制比，检测防水材料的密闭性、拉伸力度等，检测水泥物理性质等[2]。材料检测一定要由专业的检测机构负责。

1.2 地基检测

地基检测主要包括振动检测、基坑检测、桩基检测三部分。具体而言，振动检测指在架构和仪器运行中检测振动形态，基于检测结果评估机械的模态等性质;基坑检测主要是检测周边干扰和安全水平，例如地下水位、钢筋应力等;桩基检测包括完备性、负载力、成孔品质、静态荷载等。

1.3 结构实体检测

结构实体检测是对混凝土硬度、构件规格、钢筋保护层层厚和间隔距离等进行测量。例如，如果钢筋保护层层厚无法达到项目建设标准，会产生钢筋表层混凝土掉落的问题，导致钢筋生锈，缩短使用寿命。

1.4 节能检测

在节能检测方面，检测项目围护架构每个部位的能源节约成效，例如隔热体系、构件材料性质、采暖设施能源耗费情况等。

2 建筑工程检测的重要作用

2.1 减少施工变更

建筑工程施工中，由于施工环境较为复杂，加之受到施工区域地质结构因素的综合影响，导致施工变更成为工程建设中的常见问题。施工变更的出现能够推动建筑工程的顺利推进与落实，如果在制定有关工程方案的同时忽视了工程变更对于工程建设的影响，轻则导致工程部分施工项目不满足质量要求，重则导致工程建设质量不合格。落实工程检测工作可在设计阶段全面考量工程结构设计是否合理，从源头上降低工程施工出现变更的可能性[3]。即使在工程施工环节出现了工程变更，工程检测也能对其变更内容的可行性作出客观评价，为工程项目的稳步推进提供支撑。

2.2 保证进场材料质量符合工程标准

施工材料的成本投入在工程施工成本中占比最高，施工材料的质量也是保证建筑工程施工顺利进行的重要基础，换言之，施工材料的质量直接影响工程建筑的质量水平[4]。工程检测的基本内容之一就是审查进场材料，主要是检测进场材料的尺寸、规格、力学性质等。从国内现行的相关工程施工制度看，各类建筑工程的参数指标均得到了明确的规定，借助工程检测，可在全面对比实际参数和标准参数的前提下，给出客观的进场材料质量评价，第一时间更换不合格的施工材料，确保进场的施工材料质量符合既定的工程质量标准要求。

3 灌砂法应用的必要性和运用场景

3.1 灌砂法运用的必要性

地基碾压效果与其硬度、稳固性、平整度、强度具有密切联系。碾压度是地基建设中需要检测的重要内容之一。具体到建筑地基，碾压度是施工材料碾压后干密度和标准最大干密度的比值，用百分数呈现。标准最大干密度在建造之前采用重型击实试验的方式获取，地基碾压之后的干密度一般使用灌砂法的方式获取[5]。

在工程建造中，灌砂法是使用概率较高的一种方法，规范化性强，其优点很多，检测设备重量较轻、方便移动，实操方式简便，是一种成本低廉同时便捷度很高的方法。环刀法中运用的环刀高度通常在5 cm左右，容积一般是200 cm，这种方式仅适合检测细粒土的碾实度。

3.2 灌砂法的运用场景

灌砂法适合运用到地基土、底基层等多种建材的压实度与紧密度数值测验中，然而此方法对地基填充物料碾压之后缝隙的规格有很高的要求，如果缝隙较大，则不适合使用这种检测方法[6]。

地基建造应根据项目的现实特征，科学运用技术举措，把地基填充物料粒径的最高数值管控在不高于碾压层厚度2/3范围内，为运用灌砂法夯实根基。

4 灌砂法的试验步骤和计算

4.1 灌砂法试验步骤

运用灌砂法之前，先要保证检测层层厚、填充物料粒径最高数值等达到有关标准。下文以直径150 mm的灌砂筒为例，试验步骤包括：

第一，施工期间，首先要明确待检测压实度的道路总长，明确检测点数量和检测的具体部位，明确标记量砂的松方密度。

第二，在确定的检测位置，应确保检测路面平整，检测部位面积应大于基板面积，根据试验地区表面粗糙水平决定是否设立基板。如果表面平滑，无需设立基板。如果表层比较粗糙，应先设立基板。然后，在基板部位进行标记，检测得出圆锥体中量砂、粗糙表层与基板间量砂的综合质量。

第三，在基板空洞地点挖掘半径为75 mm左右的试验土坑，然后获取样品，称量重量并检测含水率，得出具体数值。

第四，把灌砂筒与基板核心位置相对，将其放入试验土坑，将阀门打开使量砂流进坑中，量砂不再流入后关闭阀门，然后称量剩下的所有砂的重量。收集质量良好的量砂并清洁现场。灌砂法试验使用的设备主要有电子天平、标准砂，灌砂筒也是不可缺少的。

4.2 压实度检测中灌砂法的计算

计算填满试坑所用的砂的质量m（g）：灌砂时试坑上放有基板：m=m-m-（m-m）;灌砂时试坑上不放基板：m=m-m-m。式中：m表示填满试坑的砂的质量（g）;m表示灌砂前灌砂筒内砂的质量（g）;m表示灌砂筒下部圆锥体内砂的质量（g）;m表示灌砂后灌砂筒内剩余砂的质量（g）;（m-m）表示灌砂筒下部圆锥体内基板和粗糙表面间砂的合计质量（g）。

计算试坑材料的湿密度ρw（g/cm）：ρ=m/m×ρ。式中：mw表示试坑中取出的全部材料的质量（g）;ρ表示量砂的松方密度（g/cm）。

计算试坑材料的干密度ρ（g/cm）：ρ=ρ/（1+0.01 w）。式中：w表示试坑材料的含水率（%）。

计算施工压实度：K=ρ/ρ×100%。式中：K表示测试地点的施工压实度（%）;ρ表示由击实试验得到的试样的最大干密度（g/cm），各种材料的干密度均应准确至0.01 g/cm。

5 灌砂法的应用要点

5.1 量砂选择

运用灌砂法检测地基碾压度时，应运用粒径相同的量砂，确保量砂的匀称性，旨在科学确定量砂的松方密度，减小其产生变动的概率，为后期检测活动的顺畅开展奠定基础。检测工作中，运用粒径相同的量砂可以大幅提高检测数值的可靠性。

5.2 量砂松方密度标定

5.2.1 储砂筒中砂面高度

量砂密度数值会伴随储砂筒内砂表面的降低而减小，根据相关测验可知，砂面高度与量砂密度具有正关联关系，砂面每降低5 cm，砂密度便会减小1%。为此，在试验期间为确保检测数值的精准，试验人员应严格控制砂面高度，各次试验都应让砂面高度保持一致，保证各种活动按照规定开展。

5.2.2 量砂稳固性

在使用灌砂法检验地基碾压程度前，要确保量砂品质达到试验标准，试验人员应先烘干量砂，然后进行分类，选择粒径在0.3 mm～0.6 mm的量砂，每更换一次，都要再次确定圆锥体中砂的品质，并再次确定砂的松方密度。还应确保量砂的数目，防止产生现场检测中量砂数量过少、难以达到检测标准的问题。

5.3 科学选取灌砂筒

灌砂筒是灌砂法检测中非常关键的设备之一，灌砂筒规格合适与否对灌砂法的运用成效产生很大影响，应结合实际状况选用大小合适的灌砂筒。

5.4 检测现场土样含水率

在地基碾压度检测数值中，含水率是非常关键的要素之一，含水率数值愈大，地基碾压到位的难度愈大，压实度数值愈低。为确保含水率检测准确，要注意以下两方面。第一，为用最少的时间得到含水率数值，一般使用酒精燃烧法，酒精是一种容易燃烧的化学物质，在试验期间应高度关注操作风险，采取科学防护举措，保证燃烧完全后才能进行后续操作。第二，使用烘箱烤干的方法，安全水平高，精准度高，试验时间很长，会导致工期延后，可以根据施工现场真实状况选用恰当的试验方式。

5.5 管控灌砂时长

灌砂时长是灌砂法运用期间需密切重视的项目之一，应依照有关操作标准加以管控。量砂在灌进操作期间，查看储砂筒上端，在砂不再流动以后，工作人员难以掌握砂的小幅度流动情况，也不能直观看到试坑中的情况，管控灌砂时长十分关键。如果灌砂时长不够，提早完成，会导致流进试坑内量砂的数目不足，进而导致地基压实度检测数值出现偏差。

6 建筑工程检测优化策略

6.1 统一工程检测标准

作为保障工程施工质量的有效手段，工程检测必须完善和统一检测标准。工程检测部门要以工程检测发展为出发点，制定科学完善的规章制度和检测标准，约束工程检测中的各项行为，促进其专业化、规范化发展。具体而言，在完善工程检测标准的过程中，要对检测流程和章程作出合理、明确的划分，结合工程项目的建设情况，科学制定工程检测方案。但需要注意的是，在我国建筑行业持续发展的影响下，工程检测内容和要求也出现了变化，必须在创新理念指导下，合理创新检测方法，通过应用信息技术持续提高工程检测质量。

6.2 引进、应用先进检测设备

工程检测的精准性影响到后续施工及各项措施的落实，施工企业引入技术含量较高的先进检测设备，能够提高最终检测结果的精准性，确保最终数据分析报告的权威性。施工企业要推动工程检测设备的持续更新，可以借助線下普及的互联网技术，构建行业之间的信息交互平台，及时更新市场发展情况。

同时，施工企业在更新处理工程检测设备的过程中要以企业发展实际及经济实力作为出发点，制定合理的更新计划。如果施工企业内部需要更新的工程检测设备数量较多，可以制定阶段性的更新计划，将核心检测设备的采购工作设为优先级，其余设备可以采用暂时租赁的方式，确保在不影响施工企业发展的前提下，逐步引进成熟且技术含量较高的工程检测设备。

6.3 落实实时检测

为避免施工单位出现敷衍检测单位、伪造质量达标报告等行为，应对施工单位及时检测，使检测人员亲自到作业场所开展质检工作，科学指导现场施工活动，在确保检测数值正确的基础上防止质量虚假问题的产生。另外，加强检测单位与建设单位的关联，增加检测推广力度，增加对建设质量的关注度。

此外，为确保即时检测精准与高效，可在项目部分重要施工过程安装摄录仪器等，增强对施工现场的监测，且在相关系统的辅助下加强与施工活动、检测人员的沟通，降低检测期间人为要素的干扰程度，提高检测准确度，确保检测效果。

6.4 建立专业检测队伍

在引入先进检测技术和设备的前提下，检测人员的专业素质直接影响到工程检测质量和最终结果。为此，施工企业必须组建一支专业素质较高的检测队伍。在招募检测人员的过程中，要从专业理论知识、实践操作技能、思想道德等方面全面考察，确保选拔出优秀人才。施工企业要定期组织检测人员参与集体培训或外派学习，并通过邀请行业专家到企业举办讲座，帮助检测人员及时掌握全新的检测理念及检测方法，提高检测队伍专业素质水平。

7 结语

随着社会发展和科技进步，人们对施工企业与建筑项目提出了越来越高的要求，要以正确、谨慎的态度审视行业发展中存在的不足。为确保建筑项目地基压实度检测数值的准确性，运用灌砂法时，相关人员应了解内在机理与基础操作方法，依照规定步骤实施检测，高度重视检测的核心要点，提高检测数值的精准度，为项目建设质量奠定基础。

参考文献

[1] 郭东军.影响建筑工程检测质量因素及措施的探究[J].安徽建筑，2018（5）：343-344.

[2] 姚艳.灌砂法在公路路基压实度检测中的应用[J].交通世界（上旬刊），2018（1）：128-129，131.

[3] 黎明.公路路基压实度检测中灌砂法的应用[J].黑龙江交通科技，2021（6）：53，55.

[4] 肖燕.浅析灌砂法检测路基压实度的要点及减少误差的注意事项[J].四川建筑，2020（5）：282-284.

[5] 史长城.评测混凝土粗糙度的一种新方法及其分形表示[J].硅酸鹽通报，2018（3）：924-933.

[6] 姜晓芳.公路路基压实度检测中灌砂法的应用[J].黑龙江交通科技，2021（4）：241，243.