提高桩基质量检测可靠性技术措施

陈亚平

摘要：桩基础是建筑工程中广泛使用的一种深基础，但在日常工作中，许多建设、施工、监督、监理等单位的技术人员对桩基检测与验收含糊不清。桩基检测是对单桩承载力和桩身质量等内容进行全面评价的重要措施，它是评价桩基工程是否合格的依据，同时也是对不合格桩进行补强的基础。本文结合实际工程对如何利用高、低应变检测方法来提高桩基的质量检测评定的可靠性进行了探讨。

关键词：桩基；高应变动测；低应变动测；基桩承载力

中图分类号：F253.3文献标识码：A 文章编号：

引言

桩基检测工作的质量和检测评定结果的可靠性关系到整个工程的安全。桩基的承载力和完整性检测是桩基质量检测的两项重要内容。目前，桩基承载力检测的方法主要包括静载实验和高应变法检测;完整性检测方法主要有低应变反射波法、超声波检测法和钻芯法。各种桩基检测方法有其各自的适用范围和优缺点，对桩基进行检测时，应针对不同的工况，合理地选择运用各种检测方法，全面、完整地反映桩基的总体质量水平，同时又应体现经济合理性。

低应变反射波法测试桩身质量，是以一维波动方程为理论基础，依据特征理论和震动理论分析方法，对桩体结构进行分析。当在桩顶施加瞬时激振时，桩产生振动，同时所激发的应力波沿桩身向下传播，下行波在遇到力学阻抗发生变化的界面处产生反射和透射，通过在频域里研究动态测试系统的频率响应和在时域里研究波形的变化，即可对桩的质量作出评价。高应变动力试桩是用动态冲击荷载代替静态的维持荷载进行试桩，实测桩身轴向应变曲线和桩身运动速度的时程曲线，通过一维波动方程分析推算桩周土对桩的阻力分布和土的其它参数，获得岩土对桩的极限阻力，从而推断桩的单桩极限承载力。采用的承载力分析方法主要有CASE法和实测曲线拟合法。

1高、低应变测试的结合在具体工程的应用与分析

1.1工程概况

某住宅楼工程共设计人工挖孔灌注桩58根，设计要求桩径为800mm，单桩承载力极限值为2300kN；桩径为1200mm，单桩承载力极限值为3800kN,混凝土设计强度为C30。建设工程质量检测中心，2008年9月对该工程的桩基进行了高应变和低应变动力检测，共做高应变测试5根桩，低应变测试53根桩。

本次高应变测试仪器采用美国PDI公司生产的PAL打桩分析仪，5t重锤冲击桩头。低应变测试仪器使用国产FD-P204基桩检测仪。

1.2动力测试及其结果

1.2.1高应变测试成果4＃

(1)实测曲线拟合法。本次测试共选取3根桩，进行实测曲线拟合分析，桩拟合成果见表1。

表1实测曲线拟合法单桩极限承载力汇总表

（2）CASE法测试成果。由3根桩实测曲线拟合法的结果，确定凯斯阻尼系数J。值为0.20,CASE法测试结果见表2。

表2 CASE法测试单桩极限承载力汇总表

1.2.2低应变测试成果

本工程低应变反射波法所测53根桩，完整性均属于I、Ⅱ类桩，未发现Ⅲ和Ⅳ类桩。1.2.3测试结果的讨论

37＃桩动测拟合法分析其极限承载力为1092.0kN，低于设计值，比本工程其它桩的承载力也明显偏低，表3为其实测曲线拟合结果数据。

对37＃桩测试拟合数据以及场区地质报告进行分析，可以看到:

表337＃桩拟合法承载力分析结果

（1）根据地质报告的描述，37＃桩的土层承载力情况与其它各桩无明显不同。

（2）从实测曲线以及拟合成果来看，该桩表现为端部承载力明显偏低。观察其实测曲线，在紧随2L/C的桩端反射之后，无明显的端阻力反应;分析结果的侧阻力及端阻力分别为709.0kN和383.0kN，端阻力较低。

（3）37＃桩的最大动位移以及锤击贯入度分别为15mm和7mm，明显偏高。

(4)高应变测试37＃桩桩身完整性为100-96，即桩身无缺陷。

(5)低应变动力检测分析结果为I类桩，桩身无缺陷。但观察该桩的低应变测试信号，可以发现存在多次桩底反射，说明应力波在到达桩底后，无法继续往下传播，即桩底与桩底持力层之间没有很好地结合。

综合以上几点，结合该场地地下水位较高的情况，初步判断该桩承载力偏低的原因可能是桩端与持力层之间的结合不好所致。

为准确判定37＃桩的承载力是否达到设计要求，于2008年10月12日~10月19日对其进行了静载试验，该桩竖向抗压极限承载力为1260kN，与动测分析结果较吻合，承载力未达到设计要求。

2008年10月25日对37＃桩进行了钻芯法检测，经检测发现该桩桩底与持力层之间存在30cm厚的沉渣，证实了上述判断的正确性。

2结论

对37＃桩承载力与桩体的完整性的分析说明高、低应变动力检测虽然测试目的不同，但在实际工程检测中将二者相结合，可以提高桩基检测工作的质量和检测结果的可靠性。对低应变测试曲线进行分析，也可以得到有关承载力的信息。如:当端承桩的低应变曲线出现多次桩底反射时，表示桩端与基岩之间存在间隙或软弱夹层，桩的端承力必然降低。因此，在制定检测方案时，应首先安排进行低应变检测，后进行高应变承载力检测，低应变检测应及时分析，若发现测试曲线存在多次桩底反射或桩身完整性有缺陷的桩，可以有针对性地进行承载力检测，利用较少的检测数量，确保整个桩基工程的质量与安全。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。