（淮安市建筑工程检测中心有限公司）
【摘 要】本文论述了基桩常规检测方法所存在的安全隐患，提出了对基桩进行事前、事中及事后三个环节的检测控制以及每个环节应采取的检测方法和检测数量。
【关键词】承载力检测；完整性检测；静载试验；高应变法；低应变法；钻芯法；孔内摄像法
一、目前基桩常规检测方法
桩基础是国内应用最为广泛的一种基础形式，其工程质量涉及到上部结构的安全，对工程桩进行检测是保障上部结构安全的重要措施。因工程桩的预期使用功能要通过单桩承载力实现，完整性检测的目的是发现某些可能影响单桩承载力的缺陷，最终仍是为减少安全隐患、可靠判定工程桩承载力服务。所以，基桩质量检测时，承载力和完整性两项内容密不可分，往往是通过低应变完整性普查找出基桩施工质量问题并得到对整体施工质量的大致估计，而工程桩承载力是否满足设计要求则需通过有代表性的单桩承载力检验来实现。因此，基桩承载力和完整性检测是工程桩验收时必须进行检测的项目。
二、工程桩承载力和低应变完整性检测存在的安全隐患
工程桩的承载力主要以抗压承载力为主，其检测方法有单桩竖向抗压静载试验和高应变法两种，而高应变法受该检测方法所需条件的制约不是所有桩均可用高应变法来检测，《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）规定采用高应变法进行承载力检测时，锤的重量与单桩竖向抗压承载力的比值不得小于0.02，当作为承载力检测的灌注桩桩径大于600mm或混凝土预制桩桩长大于30m时，尚应对桩径或桩长增加引起的桩-锤匹配能力下降进行补偿，在符合上述规定的前提下进一步提高检测用锤的重量，这个限制条件对于承载力较大的桩用高应变法检测单桩竖向抗压承载力，锤头重量很难满足此规定要求，这就使得高应变法检测得到的结果存在一定的安全隐患。单桩竖向抗压静载试验检测的承载力结果最接近桩的实际承载力，最可靠，但是在基坑下设计桩顶标高处要完成单桩竖向抗压静载试验是很不经济的，检测周期又较长，只能将受检桩桩顶标高施工至自然地面，这样在施工前就必须确定受检桩的桩位，这又导致单桩竖向抗压承载力的验收检测不是随机抽样，它的检测结果不具有代表性，按这个检测结果去对整个工程桩承载力进行评价将带来相当大的安全隐患。
桩身完整性检测主要以低应变法检测为主，这种方法可以随机抽样检测，但该检测方法由于受桩周土约束、激振能量、桩身材料阻尼和桩身截面阻抗变化的影响，应力波从桩顶传至桩底再从桩底反射回桩顶的传播为一能量和幅值逐渐衰减过程，以致仪器测不到桩底反射信号，还有对桩身中的离析、空洞、二次浇灌面、夹泥等和桩身缩径的反射波的曲线大体一致，仅从曲线上无法确切说明是何种缺陷；当桩身渐渐的扩径后再缩径，反射波曲线反映的是缩径，于是常常会把扩径误判为缩径；地层变化引起的反射波和桩身缺陷产生的反射波是无法区分的因而会导致误判为桩身存在缺陷。即使低应变法能检测到桩底反射信号，但由于桩身强度与应力波波速关系受混凝土混合比、骨料品种、硬化环境、成桩工艺、桩身内的含筋量多少以及地质构造等多种因素的影响，致使应力波的波速与桩身强度无法建立一一对应关系，这样根据低应变桩身完整性的检测结果来评定整个工程桩的施工质量特别是对桩长的确定也将带来相当大的安全隐患。
三、降低基桩检测风险的方法
为了能更全面的掌握基桩施工质量及时发现问题而解决问题，我们应对基桩进行事前、事中、事后检测控制。
首先，事前检测控制即工程桩在施工前应先进行试验桩的检测，依据设计确定的受力状态，采用相应的静载试验确定单桩极限承载力，检测数量应满足设计要求，且在同一条件下不应少于3根，当预计工程桩总数小于50根时，检测数量不应少于2根。检测前必须对试验桩的施工质量进行控制：对于为设计提供依据的混凝土预制桩的静载试桩，必须确保试验桩的桩型尺寸、成桩工艺应与工程桩一致；对于为设计提供依据的钻孔灌注桩的静载试桩，在成孔后、混凝土灌注前，对孔径、孔深、成渣厚度及垂直度用井径仪进行检测，并记录检测数据，然后与设计要求的工程桩质量控制标准相比较不得高于工程桩的质量控制标准，只有这样才能使试桩具有代表性，才不会给工程质量带来巨大安全隐患。
其次，事中检测控制即施工过程中的施工质量控制，做到信息化施工，因为基桩施工过程中可能出现以下情况：设计变更、局部地基条件与勘察报告不符、工程桩施工工艺与施工前为设计提供依据的试验桩不同、原材料发生变化、施工单位更换等，都可能造成质量隐患。除施工前为设计提供依据的检测外，仅在施工后进行验收检测，即使发现质量问题，也只是事后补救，造成不必要的浪费。因此，基桩检测除在施工前和施工后检测外，尚应加强基桩施工过程中的检测，以便及时发现问题并解决问题，做到防患于未然，提高效益。对于冲钻孔灌注桩的施工在施工过程中应明确规定进行孔径、孔斜、孔深、成渣厚度和桩端岩土性状鉴别等项目的检测，检测数量可定为不应少于工程桩总数的10%，且不少于10根；对于预制桩，当沉桩方法为锤击沉桩时应进行沉桩过程中的高应变监测，监测数量为工程桩总数的10%，且不少于10根；对于多节预制桩的施工，在施工过程中应对接桩的施工质量进行检测控制：接桩方法为焊接接桩时，应对焊接接头的质量采用探伤检测，且同一工程探伤抽检数量不少于工程桩总数的10%且不得少于10个接头；接桩方法为法兰链接或机械快速连接（螺纹式，啮合式）可按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）第7.3章要求对其进行抽查，抽数量量同一工程不少于10个接头。
最后，事后检测控制即工程桩施工后为验收提供依据的工程桩检测控制。
1、单桩承载力检测
1.1当符合下列条件之一时，应采用单桩竖向抗压静载试验进行承载力验收检测。检测数量不应少于同一条件下桩基分项工程桩总数的1%，且不应少于3根；当总数小于50根时，检测数量不应少于2根。
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a.设计等级为甲级的桩基；
b.施工前未进行为设计提供依据的试验桩单桩竖向抗压静载试验的工程；
c.施工前进行了单桩静载试验，但施工过程中变更了工艺参数或施工质量出现了异常；
d.地基条件复杂，桩施工质量可靠性低；
e.本地区采用的新桩型或新工艺；
f.施工过程中产生挤土上浮或偏位的群桩。
1.2单桩竖向抗压承载力可按下列方式进行验收检测：a.当采用单桩静载试验时，检测数量宜符合上述规定；b.预制桩和满足高应变法适用范围的灌注桩，可采用高应变法检测单桩竖向抗压承载力，检测数量不宜少于总桩数的5%，且不得少于5根。
1.3当有本地区相近条件的对比验证资料时，高应变法可作为1.1条规定条件下单桩竖向抗压承载力验收检测的补充，其检测数量应符合第1.2条第b款的规定。
1.4对于端承型大直径灌注桩，当受设备或现场条件限制无法检测单桩竖向抗压承载力时，可选择下列方式之一，进行持力层核验：
a.采用钻芯法测定桩底沉渣厚度，并钻取桩端持力层岩土芯样检验桩端持力层，检测数量不应少于总桩数的10%，且不应少于10根；
b.采用深层平板载荷试验或岩基平板载荷试验，检测数量不应少于总桩数的1%，且不应少于3根。
1.5对设计有抗拔或水平力要求的桩基工程，单桩承载力验收检测应采用单桩竖向抗拔或单桩水平静载试验，检测数量不应少于同一条件下桩基分项工程桩总数的1%，且不应少于3根；当总数小于50根时，检测数量不应少于2根。
2、桩身完整性检测
2.1基桩为预应力离心桩的检测
2.1.1采用低应变反射波法：对地基基础设计等级为甲级的检测数量为总桩数的100%；乙级为总桩数的30%，且不应少于20根；丙级为总桩数的20%且不应少于10根。
2.1.2根据低应变检测情况从中抽取有疑问的三根桩或随机抽取三根桩进行孔内摄像法进一步检测桩长和桩身完整性。因为常规的低应变反射波法检测预应力离心桩的桩身完整性还存在以下几点局限性：
a.无法分辨接桩位置的缺陷，易误以为是焊接（或连接机械螺纹）引起的反射信号；
b.当有多个纵向缺陷时，只能检测到第一个较严重缺陷，以下情况难以识别；
c.无法识别竖向裂缝缺陷；
d.不适用于外型是变截面的管桩或异型竹节管桩。
上述这些局限性，孔内摄像方法完全可以解决。满足孔内摄像法检测的前提条件必须是混凝土桩桩身有竖向孔，预应力离心桩（管桩或方桩），桩身有竖向孔，因此我们可以用孔内摄像方法检测预应力离心桩的桩长，还可以检查桩的施工质量，这样就大大降低了我们仅靠低应变检测方法来判断桩身质量所带来的安全隐患。
2.2基桩为灌注桩的桩身完整性检测
2.2.1低应变反射波法，对于设计等级为甲级的工程，检测数量为100%；设计等级为乙级的工程，抽检数量不应少于同条件下总桩数的50%，且不得少于20根，每个承台抽检桩数不得对少于1根，对柱下四桩或四桩以上承台的工程，抽检数量还不应少于相应桩数的50%；设计等级为丙级的工程，抽检数量不应少于同条件下总桩数的30%，且不得少于10根，每个承台抽检桩数不得对少于1根，对柱下四桩或四桩以上承台的工程，抽检数量还不应少于相应桩数的30%。
2.2.2随机抽取三根桩或从低应变法检测检测结果中抽取有疑问的三根桩进行钻芯法检测其桩身强度、桩身完整性及桩长，根据钻芯孔对桩身钢筋笼长度进行检测。
对于直径大于或等于800mm的灌注桩根据有关规范规定应增加10%的声波透射法或钻芯法检测，检测数量不应少于总桩数的10%且不少于10根。笔者认为声波透射法这种检测方法不具有随机性，它的检测结果对整个工程桩的施工质量不具有代表性，而钻芯法这种检测方法不但能检测桩身完整性还能检测桩长和桩身强度，但是钻芯法检测比较耗时，而且对桩的施工垂直度要求极高，且要求桩径大于等于800mm ，长径比宜小于等于30，否则钻芯时会使钻芯孔容易偏出桩外而无法检测其桩长。钻芯法检测虽然有此难度，但如果规定对所有灌注桩在工程验收时应抽检1%且不少于3根进行钻芯法检测其桩长、桩身强度及桩身完整性，该规定对于施工单位在施工时想偷工减料还是能起到很好的震慑作用，再有我们还可利用钻芯孔对钻孔灌注桩钢筋笼长度进行检测，该方法能较全面的反映出灌注桩的基桩施工质量。因此灌注桩的桩身质量检测除常规的低应变法外，还应随机抽取三根桩或从低应变法检测检测结果中抽取有疑问的三根桩进行钻芯法检测其桩身强度、桩身完整性及桩长，然后再利用钻芯孔对其桩身钢筋笼长度进行检测，这样才能大大降低仅靠低应变检测手段或低应变加声波透射检测手段来判断灌注桩施工质量优劣的风险。
参考文献：
[1]《建筑地基基础设计规范》（GB50007 -2011）
[2]《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
[3]《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106 -2014）
[4]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
论文作者:鹿逢月,王鹏,樊勇
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年1月供稿
论文发表时间:2016/4/25
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