摘要：桩基检测技术在检测和计算单桩承载力的同时，科学有效地检测了桩身的完整性，实现了桩基本身缺陷的合理判断，对于保障岩土工程质量发挥着重要的作用。本文阐述了桩基检测技术在岩土工程中的应用，以期能对相关人士有所裨益。
关键词：岩土工程；桩基检测；技术应用
1导言
近年来，桩基检测技术发展迅速，其中低应变检测和高应变检测技术日渐成熟，并且应用范围有所扩展，在实际测量工作中取得显著成果。桩基础是是工程结构的基础形式之一，也各类工程建设的重要组成部分，其质量安全直接关系到工程结构的质量，因此必须提高的重视。基于此，本文主要对钻芯法检测技术在岩土工程混凝土桩基检测的应用进行探讨，对桩基检测方法如：单桩竖向抗压静载试验、钻孔取芯法等进行具体分析，旨在为同类施工提供借鉴。
2桩基检测方法
2.1单桩竖向抗压静载试验
这种方法可以用于检测单桩的竖向抗压承载力特征值，进行桩基检测时，加载量不应少于设计要求的2倍单桩承载力特征值，静载荷试验方法确定单桩的极限承载力，应满足设计要求，试验中不少于3根的量在同一条件下;当项目总数量小于50时，不得少于2根。可以直观的判断单桩承载力是否满足设计要求。单桩竖向抗压静载荷试验按规范《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106－2014)进行，静载试验逐级对安装在桩顶部的油压千斤顶加荷，千斤顶反力由混凝土预制块桩承担沉重平台，负载连接和安装在液压千斤顶传感器读数，桩顶沉降安装的方向的对称的一个大范围的位移传感器直接测量。静载加载方式为慢速维持荷载法，桩顶荷载下的最大荷载沉降小于40毫米，且无明显沉降增加，试验桩的极限承载力没有达到极限承载力，单桩竖向抗压极限承载力取试验最大荷载值。
2.2钻芯法检测
钻芯法用于检测混凝土灌注桩的长度、桩身混凝土有没有满足抗压强度、桩底沉渣厚度是否过多及桩身的完整性。按规范要求，桩径小于1.2m的桩的钻孔数量可为1～2个孔。从试桩选择混凝土芯样抗压试验(桩长L小于10m)2组，(桩长10m≤L≤30m)3组，(30m＜桩长L)不少于4组，每组3块，有代表性。钻孔深度应满足设计要求，使用该方法确定桩端承载地层的岩土性状。钻芯取样应采用高速钻孔机液压控制，并配置水泵、节流管、铰刀、卡簧、扶正稳定器和可以捞取松软沉渣的钻具。这一次的取芯设备用xy－2b钻芯机，机器的振动小，相对较宽的速度范围内，扭矩大，液压控制，径向垂直钻井机跳动不超过0.1mm。取芯钻头要采用粒度、胎体硬度符合取芯要求的金刚石钻头，钻头的外径为110mm，芯样的内径为87mm。判定受检桩是否满足设计要求要考虑桩长和芯样试件的抗压强度检测值，当设计有要求时，应判定桩底的沉渣厚度、持力层岩土性状是否满足设计的要求，并判断有没有满足规范中的要求。钻芯法检测是属于直接法，桩身完整性类别是通过芯样和其外表特征观察得到的。
2.3低应变法检测
低应变法检测规范《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106－2014)进行，原理是在桩顶激振，采用低能量瞬态或稳态激振方式，发生应力波，应力波向下沿桩传播，当有波阻抗差在桩间异面时，将产生各种各样的反射波信号。检测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线，可以用频域分析或者用波动理论分析，可以检测灌注桩的完整性，判断桩身的缺陷程度和缺陷位置。
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3桩基检测技术在建筑工程中的具体应用
3.1桩基检测的准备工作
只有在受检桩已经开挖的情况下才能进行单桩竖向抗压静载试验检测，检测过程中需对边墩地基土进行加固处理，并保障四周场地以及受检桩桩头的平整性；如果采用声波透射法桩基检测法，则需做好声测管的清理工作，确保声测管到桩底的通畅性，假设声测管中间存在堵塞，应立即进行疏通处理，接着用清水将声测管内部注满。如果采用低应变法桩基检测法，那么首先就应将桩面磨好，并将桩头砍至设计桩顶标高，确保桩头无积水，平面保持干净；如果采用钻孔取芯法桩基检测法，进行桩基检测前，应保持通水通电，并在现场开阔地区搭设取芯机。
3.2静载试验检测
该项检测根据工程施工具体要求，选择工程中的5根试桩开展单桩竖向静载试验，主要设备为RS-JYB成套静载试验设备，其中包括控载箱、位移传感器、中继器、千斤顶和主机等，具体检测过程为：检测主要通过锚桩反力装置和配重联合加载法，将千斤顶置于试桩顶部，之后放置主梁、次梁，将次梁与锚桩相连接。其中对桩的加载方式主要选取快速维持荷载法，在具体操作中逐级加荷，每次加荷时间为2．5h，并且在每次加荷后15～20min读取相关数值，设定加荷等级为9级，每一级荷载量均为500kN，如果检测过程中出现荷载破坏的现象，必须立即停止加荷。检测结果显示5根试桩的最大承载力为3500kN，级差最大值为0，经计算单桩承载力符合工程设计要求。
3.3高应变动力检测
检测工作对工程中的15根基桩进行高应变动力检测，检测仪器以FEI-C3型动测分析系统为主，主要由12位的A/D转换器、力传感器、486/40微机和加速度传感器组成，检测方法主要为：在基桩侧边面对应安装两个加速度传感器和两个应变式力传感器，利用大锤砸击桩顶，将砸击过程中产生的加速度和力信号利用FEI-C3型动测分析系统放大并进行转换，转换成数字信号后传输给微机，经过软件处理后的信息存储于磁盘中。接着将磁盘中存储的信息进行回放，利用相关软件开展曲线拟合分析，最终获取单桩竖向最大承载力。经过上述检测过程，结果表明：检测中15根桩基的单桩竖向最大承载力基本在2435～2657kN范围内，平均值则为2312kN，符合本次工程施工预定值。
3.4低应变动力检测
通常情况下，依照《建筑桩基检测技术规范》的具体规定，低应变检测方法多应用于混凝土桩身完整性检测中，以此判断桩身的缺陷位置和程度，并且在具体检测结果的分析基础上，划分出桩身完整性类别。本次工程中选择45根桩基进行低应变动力检测，检测应用仪器主要为FDP204PDA型号的动测分析系统，并配合力棒和加速度传感器。检测过程主要为：将加速度传感器放置在桩顶，经过锤击作用产生加速度信号，再经过FDP204PDA型号的动测分析系统进行检测与转换，后形成数字信号，并将其传输给微机，经过微机处理后，屏幕上会显示测量波形，其中每根桩设置一个采集点，且每个点主要采集5～6个信号。接下来在时域内处理磁盘存储的信号信息，以此对不同部位的反射信号进行分析，最终得出每根桩身完整性情况。根据上述检测分析，针对45根桩检测结果可知，其中一类桩42根，满足工程具体设计规范要求；二类桩3根，不满足相关设计要求，必须根据工程实际要求进行有效调整。
结束语
桩基质量是岩土工程施工质量的重要影响要素，桩基检测单位必须严格按照相关规定开展有效的检测工作，以此提高岩土工程的整体质量。并且，在桩基检测工作开展中，在桩基抗组发生变化时，利用低应变动力检测方式则无法保证检测结果的准确性，进而无法科学有效地评价桩基质量。而在动静对比前提下获取的高应变动力检测结果则保证了单桩承载力检测的真实性，并且费用相对较低，在结合工程实际情况的基础上，值得广泛推广。
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论文作者:杜春庆
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/24
标签：桩基论文; 承载力论文; 应变论文; 荷载论文; 检测技术论文; 千斤顶论文; 传感器论文; 《基层建设》2017年第9期论文;