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摘要：桩基是建筑工程项目的基础组成部分之一，其主要负责建筑物的承载和抗震功能。为了确保桩基的质量和性能能够满足建筑物的使用需求，就必须在桩基建设完成后对其开展质量检测。同时，桩基的质量检测结果也是衡量建筑工程质量的重要参考。本文简要分析了桩基检测的常见问题及控制检测质量的有效措施。
关键词：建筑工程；桩基检测；质量控制；问题探讨
引言
桩基检测技术是评估桩基质量性能的重要技术。该技术主要综合应用了地理学、物理学等知识来科学检测桩基性能，在获取有关数据后评估其存在的问题，为进一步完善和改进提供数据依据。但是，当前的建筑桩基检测主要依赖人工操作，这给检测人员的知识性和经验性提出了较高的要求。本文从桩基检测技术的概况入手，来分析其在建筑工程中的应用情况。
1 桩基检测技术概况
桩基检测技术主要针对的是灌注桩、管桩、方桩等，以灌注桩为例在施工过程中，灌注桩通过成桩、成孔共同构成，与此对应的桩基检测内容也分为两部分，即成桩和成孔的质量检测。
1.1 检测评估成孔质量
成孔质量直接影响到灌注桩中浇注混凝土后成桩的质量。检测成孔质量的主要内容有孔径、孔深、沉渣厚度、桩孔位置、垂直度等。若桩孔孔径偏小，成桩桩尖端的承载力则会降低，整桩的承载能力也随之下降。若桩孔上部的孔径扩大，则造成其上部侧阻力增加，但下部阻力则不能完全发挥，进而增加单桩混凝土的浇筑量。若桩孔发生偏斜，桩的竖向承载受力特征就会发生一定程度的改变，使桩基承载力削弱。若桩底有过厚沉渣，可减少有效桩长，桩尖端的承载力直接受到影响。所以，检测成孔质量能够对成桩质量的控制具有重要作用。但检测过程中，应重点关注成孔位置、垂度和深度的检测。
1.2 检测桩基承载力
桩基承载力的检测主要应用静荷载和高应变动两种测试方法。其中，静荷载检测主要分为水平承载力和桩基竖向检测。该检测方法的受力条件更加接近桩基实际受力状况。静载试验适应于检测试桩承载力，用于检测不能进行破坏性试验的工程桩，且其检测精度高，误差在10%以内。
高应变动检测方法则为通过重锤瞬态冲击桩顶，使桩周土发生塑性变形，检测其速度时程曲线及桩头实测力。应用应力波理论进行分析，以获取桩图体系参数，从而分析桩身质量，探讨接近其极限时桩土体系的工作性能，明确其极限承载力。
1.3 检测桩身的完整程度
桩身完整程度的检测主要应用低应变动和声波透射两种方法进行检测。其中低应变动测试原理同高应变动相同，利用敲打桩身让桩顶承受一定撞击震动力，并使桩身变形，引起其周围土体发生小幅度颤动。敲击后迅速应用机器震动桩顶并记录相关数据，利用物理波动原理记录分析数据，而后评估桩基质量，获取桩基完整程度的相关数据。
声波透射测试则是通过在混凝土中传播超声波来获取所需振幅、频率和声速等变化了的声学参数，利用波形对桩身混凝土断裂、气孔、夹砂等缺陷进行分析，且明确其位置。正常混凝土中声波有速度标准，所以通过声波对桩基缺陷进行检测时主要利用的是声波速度，若混凝土中声波传播又裂缝、断裂、密实度及夹泥等缺陷，声波传播会绕过缺陷或从慢速介质中通过，但声波会延长时间和减弱。获取此数据后，将其同正常混凝土中声波传播状况进行比较，以评估桩基的完整程度。
2 实例分析
以某高层住宅楼桩基为例进行分析，楼层设计高度110 米，建筑面积97859 平方，框剪结构。桩基设计为钢筋混凝土注桩，灌注桩钻孔量375 根，有效桩长47.65 米，桩直径945 毫米，单桩承载力设计特征值4500kN，粗砂层桩端。以低应变反射波和静载试验检测桩基。
2.1 静载荷试验
应用锚桩和槽钢构成反力系统，以液压泵向桩顶施加压力，测试桩体的纵向力。负荷增加时应用千斤顶，且安装荷重传感器，记录桩身沉降、变形状态下的数据。分加载为10 个等级，且加载量相同。观测变形时应在完成加荷后进行记录，并记录各时间点的桩身变形状况，直至数据不再变动。在沉降检测中，待其稳定后反复加载下一级负荷。
2.2 低应变动力测试
已经桩基检测相关规范，应用低应变检测桩基缺陷位置及程度、桩身完整程度等。上述测试结果显示，静载荷测试以能用灌注钻孔桩，多组荷载试验均符合规范要求及其随机抽检原则。低应变测试了110 根桩基，均符合相关规范要求，曲线分析过程的波速较规则，桩底反应比较清晰。由此判断该建筑桩基试验没发现较严重的桩基缺陷。
3 桩基检测的常见问题
3.1 技术人员的专业能力低
现阶段，高层及超高层建筑成为了建筑行业中的主流，而这一发展趋势无疑增加了桩基检测作业的难度。另外，在检测环境整体较为复杂的背景之下，无论使用何种检测方式，均无法有效保障检测结果的准确性。从某种角度来看，技术人员的专业能力会对检测结果造成直接的影响。为了避免出现较大的误差，多数建筑企业均加强了对于技术人员的培训，将理论学习与实践操作两种培训方式结合在一起，以达到提高检测人员专业能力的目的。然而在实际当中，建筑企业所提供的培训方案具有一定的有效性，且多数从事检测工作的技术人员并未接受过系统的学习，综合能力相对较差，无法针对桩基的现状做出合理的检测判断。同时，检测人员的职业素质水平低下也成为了一种现状，在工作的过程中难免会出现消极怠工的现象。
3.2 检测报告的问题
桩基检测报告不规范或不全面的现象时有发生，且国内对于桩基检测报告的要求并没有统一的标准，因而无法实现对于检测机构业务能力的有效监督。很多检测机构所提供的检测报告准确性不足，甚至会存在数据遗漏、缺失的情况。当桩基检测报告存在质量问题时，会对建筑工程的后期施工造成较大的负面影响。建筑工程的施工单位应当认清这一现状，若检测机构无法提供完善的检测报告，施工单位则应当及时停止后期的建设施工。
3.3 管理制度的问题
在市场经济的影响下，国内检测机构普遍存在检测标准不一致以及检测能力存在差异性的情况。甚至个别检测机构具有一定的滞后性，其所应用的检测技术及检测设备已经无法满足建筑行业的实际发展需求。导致这一现象存在的主要原因在于国内缺少对于桩基的相关标准及对于检测机构的管理制度。
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4 桩基检测质量控制措施
由上海市建筑科学研究院主编的《建筑基桩检测技术规程》经有关专家审查和审核，批准为上海市工程建设规范，该规程统一编号为DGJ08-218-2003。本规程对上海地区建筑工程的基桩质量提供了各种基本检测方法，并对其评价作了系统、详细的规定，对确保基桩的质量有着十分重要的意义。
4.1 完善相关管理制度及检测标准
在开展桩基检测作业时，检测机构应当始终围绕国家所颁布的检测标准进行作业，确保在检测过程中不会出现遗漏的情况。此外，国家相关部门要充分发挥自身的监督作用及约束作用，并通过立法的方式来实现对于桩基检测行业的规范。这样一来，不仅可以确保整个行业的规范性，更能直接提高我国桩基检测的质量。
4.2 完善桩基检测报告
在编写桩基检测报告时，检测人员应当以工作过程、工作内容及工作结果的实际情况为基础，并按照既定的程序进行报告编写工作。同时，检测机构要对检测报告的真实性及准确性进行审核，确保检测报告具有一定的权威性。
4.3 合理选择检测设备
当检测机构明确所要应用的检测技术之后，需要对检测设备的选择做出判断。在用用检测设备的过程中，不能过于死板，要灵活使用各类设备，确保桩基检测作业的顺利开展。
4.4 加强对于检测人员的培训
检测机构需要认识到检测人员的专业能力及职业道德对桩基检测工作的质量影响。首先，检测机构应当定期开展技术培训，让检测人员了解先进的检测技术及设备使用标准。其次，检测机构要强化职业道德培养，帮助检测人员树立责任精神，确保能够认真负责的完成基层检测工作。最后，检测机构要重视人才的引进工作，并通过社会招聘、校企合作等多种途径完善自身的人员结构配制。
4.5 完善桩基检测管理体系
为了确保实现对于桩基检测的质量控制，检测机构要根据自身的实际工作状况完善相关管理体系，避免出现违规操作或者不规范操作的现象。检测人员在工作的过程中，需要严格遵循内部制定的工作流程及检测标准，并在每一项检测工作完成后及时开展审核，确保数据的准确性。
4.6 规范技术应用
技术应用是否具有规范性会在一定程度上影响到检测质量。检测机构应当通过以下两种方式确保技术应用的规范性：一是制定技术应用标准。检测机构需要明确制定检测流程，并告知检测人员检测技术的使用标准。二是加强现场监督。检测机构需要在工作现场派遣专门的监督人员，对各项检测技术的使用情况进行监督。当出现不规范操作的情况时，检测人员需要及时叫停桩基检测作业，并对违规操作的工作人员进行适当的处罚。
4.7 实现对于检测过程的网络化管理
现阶段，网络技术在桩基检测工程中得到了较为广泛的使用，其对于推动桩基检测的发展有着直接的帮助作用。首先，检测机构可以通过网络发布检测数据，在全国范围内实现数据共享，推动行业进步。其次，检测机构要利用网络实现对于检测工作的全过程监督，以此来规范员工行为。最后，网络数据库的建立及使用能够确保实现对于检测技术的更新换代，避免出现技术滞后性的情况。
5增强建筑工程桩基施工质量检测效果的主要技术
5.1 高应变动法的具体应用
在建筑工程桩基施工中应用高应变动法，主要是通过合适重锤及铸钢的应用，在距离桩基顶部十五厘米左右时自由下落，通过竖向冲击力对桩基顶部进行撞击，使得土体与桩基之间形成较为明显的相对位移，桩尖土体阻力以及桩基侧向阻力相互作用，接受仪器对桩基顶部信息进行接收，按照接收到的信号及桩基承载力进行分析评判，判断桩基的完整程度。
5.2 静荷载实验检测技术的具体应用
该方法主要是进行五根试桩的随机抽取，对试桩进行竖向静荷载实验检测，主要应用位移传感器、空载箱、中继器、千斤顶以及主机等设备。检测过程中通过对配桩联合加载法及锚桩反力设备的应用，具体方法为：试桩顶部放置主梁、次梁以及千斤顶，确保五根锚桩与次梁进行有效连接，并且在次梁上进行预制桩的安装。快速维持荷载法的应用，在加荷之后，每十五分钟进行一次读数，两个小时为一级加载时间。按照设计要求加载到八级，若在试桩过程中出现了荷载被破坏的情况时应当及时进行加荷的停止。
5.3 低应变动力法的具体应用
低应变动力法在房屋建筑工程中的具体应用，是在桩基顶部受到瞬态震力时，桩身纵向位置会产生一定的振动速度波，并且当振动速度波向下传播时若遇到了变异波，会对速度波向下传播速度产生阻碍，并且同时出现显著的反射及投射情况，但是桩基桩顶的传感设备能够对顶部反射波进行接收，从而获取相应的动态波形，从而相关仪器能够对该反射波进行采集与记录，按照反射回来的速度波的主要特征对桩基质量进行判断。
5.4 声波无损检测技术的具体应用
该技术在房屋建筑工程桩基环节施工中应用是为了进行桩基完整性的检测与了解，检测中通过对混凝土结构学检测技术的充分应用，对撞击产生的传播应力波进行深入分析，若其波形、波峰值以及波速维持不变，则表明桩基质量较好，若应力波出现变化的波峰值、波速以及波形时，则表明桩基在长度方向上存在相应的问题与一定的缺陷。并且缺陷部位或发生应力波突变情况，例如透射波、散射波以及反射波等现象的发生。在检测声波过程中，需要对桩身水泥浇筑过程给予高度重视，若出现了漏洞且地下水高度高于漏洞高度时，极有可能会造成地下水穿孔情况的发生。并且声波检测会受到水位影响。
结束语
综合来看，现阶段我国的桩基检测工程存在较多的问题，尤其是在质量控制方面很难取得预期的效果。相关检测机构应当认清这一现状，通过多种方式优化检测理念、检测技术，确保桩基检测质量的提高。
参考文献：
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[4] 郭建萍. 建筑工程桩基检测与质量控制探讨[J]. 江西建材，2014（8）：52-52.
论文作者:路文平
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第6期
论文发表时间:2019/5/6
标签：桩基论文; 检测机构论文; 声波论文; 质量论文; 承载力论文; 检测技术论文; 建筑工程论文; 《建筑模拟》2019年第6期论文;