浅谈桩基检测技术在建筑工程中的应用

吕国权

摘要：一直以来桩基础在高层建筑和桥梁建设中广泛使用，随着建设单位对工程质量要求的提高，基桩检测技术将发挥越来越重要的作用。

关键词;桩基工程；检测；现状；技术；问题处理；

中图分类号： TU198 文献标识码： A 文章编号：

引言

桩基是隐蔽工程，支撑着地面上的构筑物，它是建筑物的基础，其质量优劣直接影响到这些建筑物的安全。在桩基础的施工过程中，桩基检测是一个不可缺少的环节。

1 桩基工程检测现状

桩基是各种建筑物的基础形式之一，属于隐蔽工程，起着将结构上部荷载传递到较深和较好地层中的作用，是构筑物的重要组成部分，对工程结构质量和安全起着相当重要的作用。它是建筑物的基础，要是一旦基础失稳，势必造成整体建筑物破坏。所以桩基的设计、施工和检测是桩基安全与稳定的先决条件，同时也能确保桩基础安全与可靠必不可少的三个主要环节。如今我国的桩基施工队伍庞杂，施工的工艺各异，施工中的机具也良莠不齐，桩基的施工质量也就存在着普遍的问题，甚至还出现偷工减料的现象，如果不及时查出和采取补救的措施，就会对整个工程所造成无法估量的损失，这已被许多严重的桩基工程事故所证实。但是，从另一方面来看，我国的桩基工程中，也确实存在着那些严重的浪费现象，最主要的原因就是没有充分的发挥桩承载力，设计没有按照规定的程序，根据试验资料提供的桩承载力进行设计，而是按自己保守的估算来设计桩数与桩长等，从而就造成了桩基工程的较大浪费，这与我国建设资源节约型社会的方向也是不符合的。20世纪以来，随着水泥、混凝土、钢材、大型打桩机械和成孔机械的使用，使桩的形式多样化，规模和强度也就大大提高。我国基础工程中所使用的桩型有100来种了。随着现代科技的发展检测等技术也得到了很多的发展。

2桩基检测技术

2.1成孔质量检测，在桩的施工中，成孔质量的好坏直接影响到混凝土浇注后的成桩质量：桩孔的孔径偏小则使整桩的承载能力降低；桩孔上部扩径将导致成桩上部侧阻力增大，而下部侧阻力不能完全发挥；桩孔偏斜则会削弱了基桩承载力的有效发挥；桩底沉渣过厚使得有效桩长减少。因此，成孔质量检测对于控制成桩质量尤为重要。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。

2.2桩的承载力的检测

2.2.1静荷载试验法静荷载试验法用于检测基桩承载力静荷载试验法包括基桩竖向和水平承载力检测，工程中多用到竖向静载荷试验。静荷载试验法显著的优点是其受力条件比较接近桩基础的实际受力状况。静载试验主要适用于工程试桩的承载力检测，是常用的桩基承载力检测方法,但费时、费力、费用昂贵；在成桩检测技术中,静载试验工作仍应加强,不能为了省钱、省时而减少动静对比试验。在桩的动力检测方法未有取得突破性进展之前,桩的静载试验仍是桩承载力检验值可靠的评定标准。

2.2.2高应变动测法，就是利用重锤对桩顶进行瞬态冲击，使桩周土产生塑性变形，在桩头实测力和速度的时程曲线，通过应力波理论分析得到桩土体系的有关参数，揭示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能，分析桩身质量，确定桩的极限承载力。高应变动测实测基桩承载力具有费用低廉、周期短等优点。

2.2.3高应变动力试桩法分为凯斯法和凯普维普法即波形拟合法。凯斯法的优点是可以快速地对单桩极限承载力和桩身结构的完整性作出估计,实现现场的实时分析,同时可用来对打桩过程实行监测和监控,对预制打入桩特别适合;缺点是依赖于凯斯阻尼系数Jc值,Jc值越高,离散性越大。两种方法试验过程和采集的信号相同,但是波形拟合法并不依赖于凯斯阻尼系数,而是先假定桩土模型及参数,以实测速度曲线作为边界条件输入,求解波动方程,反算桩顶力,并调整桩土模型及参数,进行拟合计算,直至计算力曲线与实测力曲线吻合为止,最终给出桩极限承载力、桩身剖面、荷载—沉降曲线及土阻力分布图。波形拟合法的优点是精度高,缺点是分析计算复杂,需要经过专业工程技术人员进行信号拟合分析。

2.3 桩的完整性检测

2.3.1 低应变动测法 基桩的低应变动测法就是通过对桩顶施加较低的激振能量，引起桩身及周围土体的微幅振动，同时用仪表量测和记录桩顶的振动速度和加速度，利用波动理论或机械阻抗理论对记录结果加以分析，从而达到检验桩基施工质量、判断桩身完整性、预估基桩承载力等目的。

2.3.2 声波透射法 声波透射法是利用超声波在混凝土中传播的声学参数，如声速C、频率F、振幅A的变化及波形来分析桩身混凝土的连续性及断层、夹砂、蜂窝等缺陷的大小、位置。1.3.2声波透射法，是利用超声波在混凝土中传播的声学参数，如声速C、频率F、振幅A的变化及波形来分析桩身混凝土的连续性及断层、夹砂、蜂窝等缺陷的大小、位置。

2.3.3混凝土灌注桩超声脉冲法检测的基本原理:在桩内预埋若干检测管作为检测通道,将发射探头和接受探头置于声测管中,管内充满清水,作为耦合剂。由仪器中的脉冲信号发生器发出一系列周期性电脉冲,加在发射换能器的压电体上,转换成超声脉冲,该脉冲穿过待测的桩体混凝土,并为接受换能器所接受,再转换成电信号。由仪器中的测量系统测出超声脉冲穿过混凝土所需的时间、接受波幅值(或衰减值α)、脉冲主频率、波形及频谱等参数,然后由数据处理系统按判断软件对接受信号的各种参数进行综合判断和分析,即可对混凝土各种内部缺陷的性质、大小、位置作出判断,并给出混凝土总体均匀性和强度等级的评价指标。超声脉冲法检测结果能排除土层变化(土阻尼变化)的影响,以及桩身在满足正常桩径下由于桩径的变化而引起的桩身广义波阻抗突然变化的影响。在超声脉冲法检测成果中,对桩基混凝土各种内部缺陷的性质、大小、位置的判定主要依赖超声脉冲穿过混凝土所需的时间、波幅值(或衰减值α)、脉冲主频率、波形及频谱等参数的正确采集。

3桩基的验收组织与不合格问题的处理

3.1桩基的验收组织

根据《建筑工程施工质量验收统一标准》，桩基是地基与基础分部工程中的子分部工程，应当由建设管理部门组织，监督部门、监理单位、施工单位、设计单位等项目负责人和技术质量方面的专家进行验收；因为地基基础的施工技术性强，同时质量要求较高，它也会关系到整个工程的安全，因此，勘察、设计单位的工程项目负责人都应参与到这次的验收工作中来。

3.2不合格问题的处理

当验收中发现桩基工程出现了一些问题时，检查人员必须提交勘察部门和监理部门进行处理，预防出现质量隐患，如果建筑工程的质量不符合要求，就应按一下方式进行处理：

3.2.1如果通过了重新验收的审批，则要重新验收；

3.2.2经过有资格的检验单位检测之后，已经达到了设计要求的检验审批，应该验收；

3.2.3如果经检测之后，无法达到设计施工要求的，但经原设计单位检复查验算，认为符合实际要求，并确保安全质量的，可予以验收；

3.2.4通过返修或加固处理，还是无法实现安全使用的工程，不得验收。

4结论

桩基检测工作中，应根据工程需要和不同的检测目的，选择相应的检测技术对工程的基桩进行检测，了解被测桩的桩身完整性和桩身混凝土质量，并初步判断桩土共同作用体系支承力的强弱，进而对桩基质量做出评价，以确保建设工程的质量。进而对桩基的整体施工质量和运用安全做出评价，保证建筑工程的质量合格。

参考文献:

1.蒋建平.大直径桩基础竖向承载性状研究[D].上海.同济大学.2004；

2.张连琦．桩基检测整体评价问题探讨[J]．岩土工程界.2002.（5）；

3.刘巧玲．基桩检测静载试验的质量控制[J]．西部探矿工程，2007.（9）；

4.段尔焕、刘道方．桩基试验检测技术的发展及应用综述[J]．云南大学学报

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