临海市建设工程检测中心检测服务部
【摘 要】桩基工程是目前应用最为广泛的基础形式，合理正确的基桩检测方法是控制桩基工程施工质量的保障手段，客观准确的基桩检测数据是工程质量评定的重要依据。
【关键词】桩基检测；静荷载试验法；高应变动测试
一、引言
随着我国城市化进程的加快，建筑工程项目越来越多，桩基工程作为建筑基础部分的施工，其施工质量越来越受到人们的重视。在桩基工程施工过程中，桩基检测技术的应用对保证建筑工程桩基质量起到了重要作用。因此，加强对桩基检测技术的研究对提高桩基工程的施工质量，保证建筑的安全稳定具有非常重要的意义。
二、桩基检测技术
桩基是针对建筑基础部分的施工，对整个建筑的安全运行及使用寿命起着决定性的作用，保证桩基工程的施工质量是提高建筑物的耐久性、安全性的关键。针对灌注桩的施工由成孔、成桩两部分组成，相应的桩基检测工程也分为两大部分，分别为：成孔质量检测、成桩质量监测。其中成孔的作业难度较大，因为其作业面在地下和水下完成，具有不可控制性，由于地质条件的复杂性容易在施工中出现塌孔、桩孔严重倾斜和沉渣等问题。而成桩质量检测分为两部分，承载力检测和对完整性检测。在桩基检测中，需要各个检测手段配合使用，利用各自的特点和优势，灵活运用，才能够对桩基进行全面准确的评价。
1对成孔的质量检测
在灌注桩的施工中，成孔的质量直接影响到混凝土浇注后的成桩质量。成孔质量检验的内容主要包括桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度等。如果桩孔的孔径偏小，则成桩的桩尖端承载力减少，整桩的承载能力降低；如果桩孔上部扩径，导致成桩上部侧阻力增大，下部侧阻力不能完全发挥，使单桩的混 凝土浇注量增加；如果桩孔偏斜，则会在一定程度上改变桩竖向承载受力特性，削弱基桩承载力；如果桩底沉渣过厚，使得有效桩长减少，直接影响桩尖的端承能力。因此，成孔质量检测对于控制成桩质量尤为重要。因此，在成孔质量的检测中，成孔的位置和成孔的深度和垂度是检测的关键。
2桩基承载能力的检测
2.1 静荷载试验法
静荷载试验法主要包含基桩竖向和水平承载力检测，主要用于检测基桩承载力。其优点在于受力条件比较接近桩基础的实际受力状况。这种检测承载力的方法比较权威，现在国内外已经把这种方法作为检测桩基承载力的基础标准，主要适用于工程试桩的承载力检测，对于工程桩检测不能做破坏性试验。他的优势在于检测出现的误差比较小，相对误差在10%范围内，比较准确，因为检测时候不能破坏桩基，所以常常用这种检测方法来检测。
2.2 高应变动测试
利用重锤对桩顶进行瞬态冲击，使桩周土产生塑性变形，检测桩头实测力和速度的时程曲线。通过应力波理论分析，可以得到桩土体系的参数，分析桩身质量，揭示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能，确定桩的极限承载力。
3 对桩身完整性的检测
3.1 低应变动测试
原理与高应变动测法一样，通过对桩身的敲打，使其桩顶承受一些撞击震动，引起桩身的变形，从而使其对周围土体产生的幅度较小的颤动影响。在敲击后迅速地使用机器对桩顶进行震动相关数据的记录，通过记录采用物理上的波动理论进行数据分析，最后做出对桩基质量的科学判断，获得桩基是否完整的相关结果。比如某住宅楼28号桩基，直径为0.8m，长度为7.8m，平均波速为3731米每秒，由施工人员现场测试分析，桩基只有桩基底部反射，而波形曲线比较平滑，说明桩基质量还是比较好的，而在与桩基顶部4.3m距离时，出现波阻抗力减小的界面，平均波速比完整桩基的波速稍微小一些，这时判断此处为轻微的离析。后来经过查证发现，在浇筑混凝土时等待时间比较长，第二次浇筑和第一次浇筑隔得时间比较长，所以才会造成这样的结果。
3.2 声波透射法
利用超声波在混凝土中的传播来获得所需的频率、振幅及声速的声学参数的变化，根据其波形分析出桩身混凝土的气孔、断裂、夹砂等缺陷，并确定其位置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆声波在正常的混凝土中有其速度标准，因此在利用声波检测桩基是否有缺陷时根据声波的速度就可判断，如果声波在桩身的混凝土中传播遇到了缺陷（如断裂、裂缝、夹泥、密实度等），就会绕过缺陷或者从传播速度较慢的介质中通过，此时声波将会减弱，时间延长。在获得这些数据后，比较正常混凝土中声音的传播情况来判断桩基的完整性。
3.3 钻芯法
通过钻芯法检查桩基是否完整的方法也是有一定的原理和深度的。首先需要使用专业的混凝土钻芯机，从需要检测的结构能够取样进行检测，对芯样增加压力，根据加压情况估算混凝土整体抗压的能力和具体的缺陷，一般情况下，使用金刚石钻具和普通的液压钻具进行加压抽取。当钻速比较高，可以通过中等泵的量值和压力进行钻压，钻孔时要匀速前进，保证其位置和质量，在加压之前，对芯样要有一定的处理，各项指标都要明确的记录然后进行标注。钻芯方法要非常准确和直观可靠，通过广泛应用来测试桩基的完整程度。例如某工程采用钻孔灌注桩基，直径为1.20m，长度为25m，桩基混凝土等级为C25.如果使用低应变法进行桩基检测，会发现桩基波形出现异常，在5.4m时会出现严重缺陷周期性同向反射。看不到桩底反射。为进一步核实，工程会采取钻芯法进行验证，从而确定钻心质量，在桩基身上会钻取7m的两个孔。对芯样分析，在5.2-5.6m时候会夹杂大量泥沙。这时候，就可以确定之前的推测是正确的。
三、工程实例应用分析
某商住综合体项目中对桩基测试技术进行分析，此项目高为68.5m，总建筑面积为59497㎡，框剪结构。采用钢筋混凝土灌注桩作为承台基础的基础设计，钻孔灌注桩数268根，桩的直径900mm，有效桩长为45.53m，设计单桩承载力特征值4300kN，桩端持力层为粗砂层。本项目主要采用单桩静载荷试验法和低应变反射波法进行桩基检测。
1单桩静载荷试验法
1.1 此方法中使用槽钢与锚桩组成一个反力系统，根据液压泵的特性，使用液压泵对桩顶施加压力，所产生的压力（主要是桩体纵向的力）作为测试数据。在增加负荷方面使用了千斤顶，并在千斤顶上安装了荷重传感器，记录相关数据，在桩身发生变形或沉降的情况下，荷重传感器也能对这些状况进行详细的记录，从而传达准确有效的数据。
1.2 将该试验的加载总体分为10个等级，并规定每个等级的加载量保持同样，每级的加荷值都为860kN。
1.3 为进行变形观测，要在每次的加荷完成后对桩身的变形进行阶段性地记录，相隔时间可以有规律，比如五分钟、十分钟、十五分钟等。记录在每个时间点桩身的变形情况，直到数据趋于平稳，不再变动。
1.4 关于沉降有其一个相对标准，在沉降状态相对稳定的时候，再进行下一级负荷的加载，如此反复。而沉降相对稳定的标准是在相隔的一小时之内，下降长度在0.1mm以内，这种现象连续出现两次。
1.5 在负荷不断加载的情况下，桩身的沉降量与上一次加载时桩基的下沉量达到五倍的差时；在负荷加载的情况下，上一级荷载时桩基的下沉量与桩基的总下沉量的差成2倍关系，一天之内仍没有达到规定的数值时；反力系统显示最大的反力值时，在测试中达到了以上的条件，便可终止加载负荷。
2低应变动力检测
根据规定，低应变方法用于判断桩身缺陷的程度及位置、检测混凝土桩的桩身完整性，根据桩身完整性检测结果给出每根桩的桩身完整性类别。
3桩基测试结果分析
通过单桩静载荷试验，使用了钻孔灌注桩，并进行了几组荷载试验，符合规程要求中的随机抽检原则。通过对100根桩基进行低应变检测，符合规范要求，在利用曲线分析时，波速也比较规则，桩底反应清晰，因此未发现严重的缺陷。
三、总结
综上所述，桩基工程质量检测是一项全面、系统、综合的工作，桩基检测技术影响着工程的质量，在实际工程中我们一定要结合具情况，利用成孔质量检测、静载试验检测、低应变动力检测和高应变动力检测等技术对建筑的基桩进行检测，了解建筑中被测桩的桩身完整性和桩身混凝土质量，掌握被测桩桩身的基桩承载力水平与完整性程度，评判桩侧桩端土支承能力，评价桩基质量，最终确保建设工程的质量。
论文作者:尹剑
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第7期
论文发表时间:2016/8/18
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