摘要：介绍了大直径灌注桩特点和桩基检测方法，对桩基完整性和承载力检测方法进行了介绍，并给出了如何合理进行大直径灌注桩基检测的建议。
关键词：大直径；灌注桩；检测，完整性，承载力
引言
桩基础是一种应用最广泛的深基础形式，在高层建筑、重型厂房、桥梁、港口码头、海上采油平台以及核电站等工程中广泛使用。桩基础能够将上部结构的荷载传递到深层稳定的土层（持力层）上去，大大减少基础的沉降、偏位和建筑物的不均匀沉降。桩的质量是确保荷载传递到持力层、上部结构安全的前提。桩基属于隐蔽工程，其质量不仅受到设计因素、地质情况等因素的影响，还受到施工工艺和施工人员经验的影响。桩基是否存在缩径、断桩、夹泥、空洞、离析等桩身质量问题或者承载力问题将直接影响到建筑物的稳定，涉及人类自身的安全。为确保不因桩基缺陷导致结构物力学性能和耐久性削弱或丧失，桩基检测显得尤为重要。
1 大直径灌注桩介绍
大直径灌注桩包括人工挖孔桩和机械成孔桩两大类。工程界和学术界将直径≥800mm的桩划分为大直径桩，大直径灌注桩有如下特点：
（1）大直径灌注桩属于非挤土桩，施工对临近人们的生产、生活及建筑物影响小。
（2）大直径灌注桩直径大、入土深，桩能嵌入各种新鲜基岩，较预制装可以扩大桩底部，更好发挥桩端土的作用，单桩承载力大。由于桩身尺寸大，混凝土强度高，大直径灌注桩不仅能承受较大的竖向荷载，还能承受较大的横向荷载。
（3）大直径灌注桩通常布桩间距大，群桩效应微小，单桩承载力不作折减，设计计算简单。
（4）大直径灌注桩由于不需搬运、吊装、施打等工序，桩身配筋率相对较低，节约钢材。
（5）大直径灌注桩施工工艺繁多，成桩包括成孔、护壁、取土、清底、灌注等工序，加之受到地下水等因素影响，桩身质量不如预制桩稳定。常发生缩径、断桩、坍孔、沉渣不清等问题。
2 检测方法介绍
桩基检测包括桩身完整性检测和桩基承载力检测两个方面。桩身完整性检测技术主要包括低应变反射波法、埋管超声波法和钻桩取芯法；桩基竖向承载力检测主要包括静载试验和高应变法。根据检测手段桩基检测可以分为静力法和动测法两大类，其中静载试验和钻桩取芯为静力检测，高应变法和低应变法属于动测方法。其中根据检测方法是否对桩身有损害，检测方法可以分为有损检测和无损检测，静载试验和钻桩取芯属于有损检测。
2.1 低应变反射波法
该法原理为采用小锤敲击桩的顶部，在桩身内部产生向下传播的速度波，如果桩身完好，则速度波会直接到达桩底，经桩底反射至柱顶。如果桩身存在缺陷，则速度波会发生反射和透射，反射波经缺陷处反射传回桩顶，而透射波将沿着桩身继续向下传播，直至到达桩底，再经桩底反射回桩顶，以此判定桩身的缺陷。
该法对桩身无任何损坏，操作简单，但只能凭借经验定性分析判断，对于桩身损害的具体性质判定不清楚。
2.2 埋管超声波法
其原理是在桩身施工时，预先埋入声测管，在管内产生声波，在另一侧管内规定的空间距离处接收声波，通过分析声波在混凝土介质中传播前后振幅、频率以及速度变化来判定桩身的完整性。
该法须在施工阶段预埋声测管，成本较高，施工存在一定难度。
2.3 钻芯取样法
钻芯取样法是采用钻芯机在桩身内钻孔取样，对不同深度的样品进行试验分析。通过对取样的外貌特征、工程特性、抗压试验结果等综合分析桩身的完整性。
该法适宜大直径桩的完整性检测，但该方法通常钻孔的位置是一定的，对局部的缺陷以及水平裂缝检测不够准确。且钻芯取样会对桩身造成局部的损坏，并需要对钻孔进行填补。
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2.4 静荷载试验法
静荷载试验检测方法是对桩顶进行逐级加载，测出每一级荷载桩身对应的沉降，最后通过荷载沉降曲线得出桩的承载力是否满足设计要求，达到桩基竖向承载力检测的目的。
静荷载试验方法优点是试验所得的结果较为准确，操作简单，但是具有堆载体的重量大、耗费时间较长等缺点。
2.5 高应变法
高应变检测的基本原理就是往桩顶轴向施加一个冲击力，使桩产生足够的贯入度，实测由此产生的桩身质点应力和加速度的响应，通过波动理论分析，判定单桩竖向抗承载力及桩身完整性的检测方法。
3 大直径灌注桩检测方法选用
3.1 完整性检测
钻芯取样法能够较直观判断桩身混凝土质量和桩底持力层情况，但是钻芯取样过程较长，而却对桩身有损，检测过后需要填补；埋管超声波法能够有效判断桩身完整性，而且快速，但是施工过程需要预埋声测管，施工工艺复杂，检测投入较高。
为确保桩基工程质量，建议对桩基完整性检测采用低应变法或埋管超声波法进行质量评定，对于检测过程存有异议的则采取钻芯取样法进行检测。
高应变法可以仅用于判定大直径灌注桩桩身完整性。
3.2 承载力检测方法选用
确定单桩竖向承载力的最直接、最可靠的方法是静载荷试验,通过在桩上直接分级加载,同时观测其每级的沉降量,最后分析其试验结果来确定单桩承载力。静载试验法考虑了桩与土的相互作用,是确定单桩承载力最为可靠的方法。但是,静载试验法的成本太大,对于某些基桩,因试验场地受限制,很难进行大规模的静载测试。高应变法能够有效地补充或取代传统的静载荷试验，检测费用和检测对工程的延误都大幅度下降。
鉴于此，建议经静载试验验证可靠的前提条件下，选用高应变法来对桩基承载力进行检测，可以达到快速、可靠的桩基检测目的，为工程创造良好的建设条件。
对于端承桩、嵌岩桩或桩的竖向承载力按桩身结构强度确定的桩应采用钻芯取样法进行抽检，以确保持力层和桩身混凝土强度满足设计要求。
4 结语
传统检测方法存在检测周期长、检测条件严格、检测评定质量存在局限性、无法检测钢筋混凝土保护层等问题，因此多种检测方法的联合运用或相互验证是有必要的，新技术、新方法的发明是有必要的。在实际工作中，为确保桩基工程质量，避免检测误判，在检测前应采用多种检测手段进行对比分析，在可靠前提下选用快捷、方便的检测方法。
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论文作者:黄明华
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/8
标签：桩基论文; 直径论文; 承载力论文; 荷载论文; 完整性论文; 检测方法论文; 反射论文; 《基层建设》2017年3期论文;