摘要：桩基作为基础的一种重要形式，桩是将荷载自上而下传递至桩侧和桩端土层或岩层，从而保证建筑物的稳定和安全使用。桩基检测就是为了尽早发现桩基的质量问题，从而为上部建筑提供质量安全保证。在实际工程中，应根据各种检测方法特点和适用范围，并充分考虑桩型及施工质量、使用要求和地质条件等因素选择合理检测方法搭配，以期使桩基检测达到正确评价的目的。基于此，本文结合工程实例探讨了桩基检测的技术方法。
关键词：桩基检测；钻芯法；静载试验；工程实例
引言
桩基检测包括单桩承载力检验和桩身完整性检验，工程桩的预期使用功能要通过单桩承载力实现，完整性检验是为了发现桩的某些缺陷而且这些缺陷可能影响单桩承载力，进而保证桩基的耐久性，最终目的为了减少安全隐患、提供可靠判定工程桩承载力依据。桩基质量检测的时候，完整性和承载力两项内容缺一不可，又不能互相替代。
1 检测方法分类
1.1 桩基检测常用方法
（1）低应变检测法，用于混凝土桩的桩身完整性检测，可判定桩身缺陷的程度及并确定位置。目前最广泛采用的低应变法是反射波法，理论依据以为线弹性杆件模型，瞬态激励脉冲有效高频分量的波长与桩的横向尺寸比、桩的长细比均宜大于5。由于类似于H型钢桩和薄壁钢管桩等异性桩难以满足一维理论要求，即应力波在桩身中传播时平截面假设成立，不适用反射波法。水泥土桩、砂石桩和补强加固桩也不适采用本方法。（2）高应变法，可对混凝土桩的桩身完整性检测，检测判定桩身完整性类别，桩身缺陷位置。（3）声波透射法，需要预埋声测管的混凝土灌注桩，而且桩径（或边长）需小于600mm，可测定桩身缺陷及其位置，并判定桩身完整性类别。（4）钻芯法，适用于检测混凝土灌注桩的施工桩长、确定桩身混凝土强度、判断桩底沉渣厚度和桩身完整性，并判定或鉴别桩持力层岩土性状。
1.2 竖向抗压承载力检测
竖向抗压承载力检测可采用竖向荷载静压试验和高应变法进行。（1）静载试是检测基桩竖向抗压承载力最直观、最可靠的传统方法。采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法来检验单桩竖向抗压承载力特征值。（2）高应变法主要是以一种高能量的冲击脉冲施加在桩顶，冲击脉冲自上而下传播使得桩与土之间产生一定位移，从而激发桩侧及桩端的岩土阻力。通过监测到锤击瞬间的力值和加速度，观测精确的贯入度，设置合理的桩身波速和阻尼系数，计算单桩竖向抗压承载力。但高应变法不宜对大直径扩底桩和Q-s曲线具有缓变型特征的大直径灌注桩检测竖向抗压承载力。
2 工程实例分析
2.1 工程概况
某工程采用钻孔灌注桩基础形式，工程总桩数36根，设计桩长为6.1～8.2m，桩径有600mm、800mm、1000mm三种规格，对应的单桩竖向抗压承载力设计值是分别为1500kN、2500kN、3800kN，桩端持力层为中风化岩，混凝土强度等级为C50。根据某省级标准《建筑地基基础检测规范》DBJ 15-60-2008确定抽检方法及数量：①低应变法桩身完整性，总桩数为36根，检测数量为36根（单桩承台，抽检数量为100%）；②钻芯法桩身及持力层检验，总桩数为36根，其中检测数量4根（抽检数量不应少于总数的10%）；③静载单桩抗压承载力，总根数为36根，其中检测数为2根（总桩数50根内，不得少于2根）。
2.2 桩基检测的工作内容
（1）低应变法。根据激振方式的不同，低应变动力试桩法可分为反射办法、机械阻抗法、水电效应发和共振法等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆反射波法是目前采用最为广泛的低应变方法，但对桩身缺陷程度只作定性判断。本次检测采用美国桩基动力学公司（PDI）产生的PIT-V桩身完整性检测仪。将桩顶浮浆凿去，桩顶距桩中心2/3处磨平三块巴掌大小的平滑面，用于安装传感器，用黄油作为耦合剂，锤击桩中心。每跟桩检测2～3个点，剔除零漂和失真信号，每个检测点的有效信号不得少于3个，现场判断实测信号是否反映桩身完整性特征。选取不少于5根Ⅰ类桩的实测信号，计算纵波波速。根据信号特征，考虑桩周土及持力层情况，综合分析波形，确定被检测桩的类别。总共检测了36根桩，检测结果为：Ⅰ类桩35根，所占检测桩数的97.2%；Ⅲ类桩1根，所占比例为2.8%；Ⅱ、Ⅳ类桩都为0。根据桩身完整性普查结果来确定钻芯法检测和单桩竖向抗压承载力检测的位置。（2）钻芯法。目的：①检测桩身砼强度、桩身砼质量是否满足设计要求；②桩底沉渣是否符合设计及验收规范要求；③持力层是否符合要求；④施工记录桩长是否属实。本次钻芯检测采用北京探矿厂生产的XY—1A—4型油压钻机一台，配合ф101mm双管单动金刚石钻具。共检测桩数为4根，每桩钻1孔，共钻4孔。钻芯孔在距桩中心100～150mm开孔；由于桩长小于10m，取桩上半部和下半部取代表性芯样2组，每组连续取3个芯样作为抗压试件；桩底持力层钻探不少于3倍桩径，每桩钻一孔，并取接近桩底部位岩石作芯样抗压试件。抽检的芯样均描述为桩身砼连续，结构完整，呈短柱～长柱状，柱面光滑，砼胶结好，粗细骨料分布均匀，桩身砼抗压强度代表值54.7～63.3MPa，满足C50的设计要求；施工记录桩长与抽芯检测出实际桩长基本相符，完整性判定为Ⅰ类；桩底无沉渣；桩端支承于中风化花岗混合岩，岩石天然单轴抗压强度代表值为36.3～69.3MPa。（3）竖向抗压静载试验。目的是检验桩的竖向抗压承载力是否满足设计要求。对工程桩进行竖向抗压承载力检测时，最大试验荷载不小于单桩承载力设计值的2倍。静载试验方法分为慢速维持荷载法和快速维持荷载法。慢速法和快速法在耗费时间上存在很大的差异，慢速法检测一根桩的时间至少需要25h，而快速法只要12h。慢速法稳定标准：1h内桩顶沉降值不超过0.1mm，且连续出现两次（1.5小时内的沉降值计算）。快速法收敛标准：每级荷载维持时间不少于1h，而且最后15min间隔的桩顶沉降值增量小于相邻15min间隔的桩顶沉降值增量。两种方法的试验误差仅体现在每级荷载的累计沉降值上，承载力判定的误差很小。当桩顶沉降速率达到稳定标准再施加下一级荷载。加载结束后应分级逐级等量卸载，每级卸载量取分级荷载的2倍。本次试验使用武汉岩海开发的桩基静载荷测试分系统RS-JYC，采用压重平台反力装置，反力装置提供的反力不得小于试验荷载的1.2倍，试验时用油压千斤顶分级加载，第一级可按2倍分级荷载加载。在桩顶对称安装四个位移传感器，按规定时间记录沉降量，观测精度为0.01mm。从试验结果并结合检测桩的Q～s曲线和s～lgt取沉降量s=0.05d（即40mm）对应的荷载值，插入法计算19#桩单桩竖向抗压极限承载力Qu=2749kN，未达到设计要求。
3 桩基检测分析
单桩受轴向荷载作用，基本上有三种不同的破坏方式：桩周土的破坏、桩端持力层破坏及桩身破坏。从19#桩的低应变信号反映，并没有明显缺陷反射波。但桩底反射波与入射波相位相同，从嵌岩桩方面考虑，19#桩桩身完整性应判定为Ⅲ类。钻、冲孔灌注桩的质量问题就有清孔不净或空地泥浆质量控制不好，桩底沉渣或沉淤过厚。19#桩应该属于此类问题，维持荷载过程造成了桩端持力层破坏。由于19#桩单桩竖向抗压承载力检测结果未达设计曲线可判断43#桩的竖向抗压极限承载力大于等于7600kN，满足设计值要求；而19#桩试验加载到5000kN时，总沉降量达到65.03mm，沉降量较大，而Q～s曲线平缓，并无明显陡降段，s～lgt曲线排列规则平缓，尾部未出现明显向下弯曲。
综合加载情况，并结合Q～s曲线和s～lgt曲线，要求，加倍（2根）进行扩大检测，检测结果均表明桩承载力满足设计要求。结合其它桩的低应变信号及钻芯法结果，判断19#桩情况应该属于个案。
4 结语
综上所述，基桩检测需综合考虑地质、设计、施工等因素，制定科学的检测方法获取准去可靠的数据，进行合理的分析，作出公正的评价。
参考文献：
[1]彭巍，任钰芳，孙丽.桩基静载试验研究[J].中外公路，2001，（3）.
论文作者:杨旭东
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/15
标签：承载力论文; 桩基论文; 荷载论文; 抗压论文; 完整性论文; 慢速论文; 工程论文; 《基层建设》2018年第19期论文;