梅州市建设工程质量安全监督检测站 514021
摘要：随着桩基在建筑工程中的广泛运用，如何评价桩基的质量，采用什么方法检测，能达到既准确又经济合理的效果，是人们普遍关注的问题。低应变法和钻芯法是检测基桩完整性的两种不同方法，本文通过工程实例，对低应变法和钻芯法检测进行比对分析，阐述了两种检测方法可能存在不一致的原因，为工程基桩的检测和正确评价基桩的质量，提供一定的参考。
关键词：基桩；检测；低应变法；钻芯法；完整性；缺陷
前言：
对工程基桩进行桩身检测是基桩检测中一个重要环节，基桩的检测，可分为承载能力检测和桩身完整性检测。由于工程桩的预期使用功能要通过单桩承载能力来实现，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，确保桩基的耐久性，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，但不能互相替代。对于工程基桩必须采用一种或多种检测方法来对桩身质量进行综合评价以达到对缺陷做出更合理的判断确保工程质量。
一、常用的基桩检测方法
目前，常用的完整性检测有：低应变法、高应变法、声波透射法、钻芯法等，承载力检测有：静载试验、高应变法等。低应变法检测，根据激振方式的不同，又可分为反射波法（小锤敲击法）、机械阻抗法、水电效应法。目前广泛采用的低应变动力试桩方法，是反射波法，它使用小锤敲击桩顶，通过粘结在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号，采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应，反演分析实测波速信号，从而获得桩的完整性。低应变法适用于检测钢筋混凝土桩、水泥粉煤灰碎石桩、素混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置。反射波法检测设备简便，方法快捷，费用低，结果比较可靠，是普查桩身质量的一种有力手段。在实际工程中，一般利用低应变的检测结果，指导钻芯、高应变、静载的桩位确定。
高应变法是相对低应变法而言的，高应变法通常是给桩顶施加较高能量的冲击脉冲，冲击脉冲在沿桩身向下传播的过程中使桩-土之间产生一定的永久位移，从而自上而下依次激发桩侧及桩端的岩土阻力的一种动力试桩方法，高应变法激发的桩顶动位移接近于常规静载的沉降量级。高应变法适用于检测基桩的竖向抗压承载力和桩身完整性；监测预制桩打桩过程中的桩身应力、锤击能量传递比，为选择沉桩设备、确定施工工艺和承载力的时间效应及施工长度提供依据。
声波透射法是用声波检测仪沿桩的纵轴方向以一定的间距逐点检测声波穿过桩身各横截面的声学参数，然后对这些检测数据进行处理、分析和判断，确定桩身混凝土缺陷的位置、范围、程度，从而推断桩身混凝土的连续性、完整性和均匀性状况，评定桩身完整性等级。适用于检测混凝土桩、地下连续墙的完整性，判定缺陷的位置、范围和程度。钻芯法是直接沿桩身钻取芯样，根据芯样的表观质量和芯样试件强度对受检对象进行合理评价，它属直接法检测。适用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩身缺陷及其位置、桩底沉渣厚度，判定或鉴别桩底持力层岩土性状、判定桩身完整性类别。也可检测地下连续墙墙深、墙身混凝土强度、墙身缺陷及其位置、墙底沉渣厚度，判定或鉴别墙底岩土性状。静载试验是检测基桩与地基承载力的一种最直观、最可靠的传统方法。
基桩的检测方法虽多，但不管是哪种检测方法，都有其优点和局限性，因此任何片面夸大某种检测方法都是不科学的。在实际工程中，只有根据各种检测方法的特点和适用范围，考虑具体的地质条件、桩型及施工质量可靠性、使用要求等因素进行合理搭配，使不同的检测方法互相补充、相互印证，才能既经济合理，又能正确评价桩基质量。笔者根据多年的工作经验，结合工程实例，对基桩低应变法和钻芯法检测进行比对分析。
二、低应变法与钻芯法检测结果基本一致
工程实例：
广东省某某小区住宅（一期）第 62# 桩，桩型：冲孔灌注桩，桩身混凝土设计强度等级：C25，桩径：1000mm，设计桩长：12.5m，桩端持力层：中风化岩层。
（1）用美国 PIT 动测仪对该桩进行低应变检测，实测波形如下：
经钻孔揭示：混凝土芯样连续，局部不完整，呈柱状，表面光滑，断口吻合，骨料分布均匀，混凝土胶结较好。其中，2.40～3.20m 蜂窝严重，无法取样，11.37～11.77m 见有蜂窝。该桩取混凝土芯样 3 组，各组抗压强度代表值分别为 48.7MPa、45.1MPa、63.1MPa。桩底混凝土与基岩胶结较差，桩底无沉渣。该桩桩底持力层：微风化石灰岩，灰色，层状结构，局部裂隙较发育，岩质坚硬。
钻芯检测结论：B-193# 桩的桩身完整性判定类别为Ⅲ类；桩身混凝土强度代表值为 45.1MPa；检测桩长为 17.10m；桩底无沉渣；持力层满足设计要求。
原因分析：由于低应变检测是通过分析传感器所接收到应力波信号，来判别桩身的完整性类别，而传感器所接收的信号，是否真实反映桩身的实际情况，影响因素很多，其中包括：桩头的处理、传感器的选择和安装、锤的选择及锤击方式等，这些因素都直接影响到实测信号，可能造成误判，特别是对于存在多个缺陷的桩，由于应力波在缺陷界面来回多次反射和透射，叠加后的实测波形变得复杂不好分析，很容易造成误判或者漏判，从而造成低应变检测结果与钻芯法的不一致。
结束语
基桩检测是评价基桩质量的重要手段，低应变法和钻芯法是用于检测桩身完整性的两种不同方法，一般情况下，检测结果基本是吻合的，但由于两种方法都有其局限，特别是低应变法受到的干扰因素很多，所以出现检测结果不一致，也是很有可能的。在实际工程检测中，只有持认真负责的态度，对两种检测方法存在的不一致，认真分析原因，在条件许可的情况下，可以重新处理桩头，改变桩锤，对低应变检测进行复检；对钻芯法，可以增加钻孔个数，尽量排除可能引起的误判、漏判因素，才能取得比较一致的、可靠的检测结果。当两种检测方法存在争议时，一般以钻芯法为准，钻芯法常被用于验证低应变的检测结果。低应变法只能定性分析缺陷的位置和程度，常用于普查基桩的桩身结构完整性。
总之，在实际工程检测中，可以用两种或者多种方法相互配合使用以提高检测结果准确性。要根据检测目的、内容和要求，结合各检测方法的适用范围和检测能力，考虑设计、地质条件、施工因素和工程重要性等情况，合理选择检测方法，才能满足快速、经济、准确地评价桩基质量。
参考文献：
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[5]刘占辉.超声波法和低应变法在桥梁基桩检测中的应用.山西建筑.2013.11
论文作者:叶志刚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/30
标签：完整性论文; 混凝土论文; 工程论文; 缺陷论文; 两种论文; 检测方法论文; 承载力论文; 《建筑学研究前沿》2017年第25期论文;