基桩检测技术在房屋建筑中应用剖析

贺小青

中大检测（湖南）股份有限公司衡阳分公司 湖南 衡阳 421200

桩基是整个房屋建筑的基础，大部分情况下都是处于地下的，这也算是建筑工程中较为隐蔽的一项工作，桩基工程的质量将会直接决定着房屋建筑的安全性和稳定性。基桩的建设具有较大的复杂性和困难性，其中需要进行的步骤非常复杂、需要专业技术水平较高的技术作为支撑、受外界因素影响变化较大，这样就会对基桩的本身造成影响，可能会导致出现离析、蜂窝孔洞等情况，这样会对建筑工程的整体造成影响，导致人们在居住的时候存在较大的安全隐患，不能为人们提供舒适的环境。所以，基桩检测技术就在基桩施工过程中发挥着重要的作用，如果基桩检测技术具有较高的技术水平，那么将会提高整个工程的安全性和质量。

1 基桩检测技术

1.1 桩的分类

我国所有的房屋建筑都会建设基桩，基桩的建设能够提高建筑整体的稳定性，桩基所需要承受的重量主要来自于房屋主体结构所带来竖直方向上的重力。基桩按照承载能力可以分为两种：第一种，端承桩。原理为结构力在桩基中穿过，后被转移到了承重层，在一定深度的地下硬岩层中，比较适用。第二种，摩擦桩。基桩周围全部都是土壤，土层与基桩之间不可避免地会产生一定的摩擦，摩擦力在土壤中被全部损耗，这种基桩主要应用于重量较轻的建筑。

1.2 基桩检测技术

我国也已经认识到桩基检测技术的重要性，对检测的标准也有着明确的数据要求，主要就是对基桩的承载力以及基桩本身是否具有较高的完整性进行检查，可以通过现场直接实验以及现场试验和后期的分析相结合的方式，现场试验的方式较为直接，而二者结合的方式就属于半直接。

直接检测法主要就是对施工现场的实际位置进行实验和检测，通过这种方式来获得数据信息，得到的指标结果作为工程验收工作中的参考依据。

半直接检测法就是通过对施工现场的原位置进行实验来得到结果，在得到详细数据信息的基础上在进行专业的理论架设，通过进行分析才能得到最终的检测结果，检测结果也具有较高的准确性。

2 房屋建筑中常用的基桩检测技术

2.1 低应变检测法

低应变检测法是桩基检测技术中的主要方法之一，在被检测的桩基顶部安装一个传感器，利用特殊的小锤对其进行敲打，然后在桩基的内部就会产生一定的波动，传感器就会接收到基桩内部传递出来的波动信号，然后利用专业的理论知识进行对波动进行分析和讨论。通过反馈回来的频率和速度，可以对基桩进行判断，得出更加准确、详细的数据信息和结果。这种方法有很多的优势，不仅检测需要的时间较短，而且只需要简单的步骤就可以完成，只要能够得到清晰、完整的波形，检测工作就能在最短的时间内完成。基桩的直径有所不同，需要根据直径并参考标准依据来确定具体的检测位置，测试位置并不是唯一的，可以根据测试信号的强弱进行改变。传感器的安装工作是由测试位置来决定的，为了避免对测试结果造成误差，应该将基桩的顶部清理干净，确保顶部没有任何的积水、灰尘等杂质，然后使用黄油、石蜡等将传感器与其粘连在一起。为了确保记录到的信号具有真实性，可以在同一个敲击点重复3次操作，通过对多次敲击的波动数据进行收集，对产生的波动进行观察，来进行全面的分析和比对，最终得到的波动和数据信息才具有较高的准确性和真实性[1]。

2.2 高应变检测法

高应变法主要是借由应力波反射的原理，实现对房屋建筑基桩的检测。在选择设备的时候不能盲目的进行选择，应该根据施工现场的实际情况来选择合适的器械，重锤的质量应该在基桩最大承受范围的1%以上。重锤在检测的过程中应该保持自由落体的趋势下降，但是一定要符合重锤低击的理念。这种检测方法主要就是通过在竖向上对基桩释放一种冲击力，这种冲击力作用到基桩上就能促使基桩的阻力发挥出来，土地对基桩的阻力以及侧向的阻力能够起到缓解力量的作用，还要对基桩发生的移动进行测量和记录，这些操作都需要信息化设备来完成。检测过程具有较大的危险性，可能会对基桩本身造成严重的影响，所以应该根据相关的规定和要求做好防护措施，检测的整个过程也要提前按照标准要求设计好，确保高应变检测法能够在检测过程中发挥重要的作用。

2.3 静载荷试验

桩的现场静荷载试验多采用单桩竖向抗压静载试验对基桩的承载力进行检测,该法能准确得到基桩的极限抗压强度和承载力,抗压静载试验加载反力装置主要包括锚桩法、堆载平台法、地锚法等。通过对采集的数据进行分析处理之后,绘制承载力-位移曲线(Q-S)或时间-位移曲线(S-logt),取两者沉降差来判断桩身承载力情况。堆载平台法示意图见图1。

图1 堆载平台法

静荷载检测技术的有点有很多，其中包括具有较强的可靠性、能够直观的将结果展示出来、能够适用于较多的检测中，这也是目前世界上认可度较高的，能够获得单桩竖向抵抗压力的能力。在施工现场进行检测的过程中，应该根据相关规定来选择合理的基桩。虽然使用这种方法能够得到较为合理的结果，但是需要用到的检测设备重量较大，需要很大的场地才能完成检测工作，所以检测数据收集的过程较为复杂，所以在施工现场应用更多的就是无损检测技术，这种技术较为轻便，且能快速的检测出荷载力。

2.4 钻孔抽芯检测法

在进行检测的过程中，应该提前确定好基桩检测的具体位置以及各项准备的数据信息，专业的技术人员通过操控钻孔机来实现对基桩的钻孔，将其中的桩芯抽取出来作为检测样品。检测工作需要由专业人员利用先进的技术来完成样品的检测，将数据信息作为参考依据，对基桩的浇筑情况以及混凝土的质量问题进行分析，确保最终得到的数据信息更具准确性和合理性。除此之外，还要对桩芯进行严格的检测工作，判断基桩的质量是否满足标准要求以及是否具有较高的完整程度。在钻孔取样的过程中，不能使用蛮力，应该控制好力度以及钻孔的速度，保证钻孔机匀速的进入到基桩内部，每个基桩的钻孔深度都要保证在两米以上。在基桩的施工过程中也要进行实时的检测，在施工完成后进行验收工作，检测的过程中要将准确的信息记录下来，然后传输到数据信息库中，方便在以后使用的时候能第一时间找到。数据信息的分析过程需要借助专业的信息技术，为了避免偶然性，应该多次进行检测，将多次结果进行对比，如果误差在允许的范围之内，就证明基桩检测具有较高的准确性和合理性。

2.5 光纤传感技术

将光纤传感技术应用到设备中就变成了光纤传感器，具有较强的抗干扰能力、具有较高的准确性和灵敏性、不容易被外界因素腐蚀，还能实现对温度、应力的测量[2]。光纤传感技术非常简单，不需要任何传感器件，就只有普通的光纤。光纤的主要特点就是柔软度较高，能够非常轻松的进入到构建的内部，并与所监测的构件变形协调一致,桩体内的感测光缆能够对桩基的结构温度和应变进行采集测量,实现桩基承载力的检测(见图2)。随着时代的发展，光纤传感技术因为自身的独特优势已经得到广泛应用，其中,分布式光纤传感技术(见图3)已经成为其中较为重要的技术之一，具有很多的优点，已经被广泛应用于桩基工程的测量工作中。

图2 光纤传感器布设

图3 分布式应变传感光纤桩身布置

光纤传感技术自身具有较多的优势，能够适用的范围较为广泛、能够抵抗干扰，将其应用到桩基检测技术中，能够快速、准确的得知桩基的承重能力，但是光纤传感技术并没有在市场中得到广泛应用，只是在施工现场进行一些理论知识的研究，并没有将其应用到实际的建筑施工过程中。虽然光纤传感技术没有达到较高的技术水平，相关理论知识方面的研究也存在缺陷，但是这项技术与其他的技术相比，仍然具有一定的研究成果和优势，也满足桩基检测技术对于准确性的要求。由此可以得知，光纤传感技术将会会在建筑桩基检测工作中得到广泛应用。

3 当下基桩检测技术在房屋建筑当中的应用

3.1 质量检测

房屋建筑的施工要想取得较高的质量，基桩的施工一定要保质保量的完成，基桩是整个房屋建筑的基础部分，直接决定着建筑的安全性和稳定性。所以，为了保证基桩能够承受住整个房屋建筑，应该进行严格的质量检测，这也是必不可少的一项保障，对基桩的构成以及各部分占据的作用有着一定的了解，然后根据不同部分的不同检测标准进行。孔径是基桩的其中一部分，在确定孔径的具体数值时应该做好充分的准备工作，可以参考设计图纸、房屋建筑的具体高度等，避免因计算失误导致基桩孔径不符合标准要求，进而也会影响到基桩的承载能力。基桩成孔工作完成后需要及时的进行质量检测，确保孔径大小以及施工操作满足标准要求，能够满足混凝土浇筑的强度以及需要承受的能力。

3.2 承压检测

基桩作为整个房屋建筑的最基础部分，也是其中最关键的部分，房屋建筑要想具有较高的稳定性和安全性，首先要确保具有较大的承重能力，在基桩施工完毕后，应该及时针对承压进行检测。主要方法就是通过机械设备实现对重锤的操控，重锤击打在基桩顶部的一瞬间能够释放出巨大的压力。在重大冲击力的作用下，基桩附近的固定结构也会发生不同程度上的形状变化。冲力波动对周围结构造成的破坏也能看出结构的坚硬程度以及能够承受的最大范围，改变冲击力后多次重复操作，然后再对检测的数据信息进行分析，了解到基桩在不同冲击下的不同形状变化，在这个过程中，也能得知基桩的最大承受能力。也可以使用静荷载法，在不同方位对基桩施加不同的压力，然后对基桩的变化情况进行观察并记录数据信息，了解基桩在水平和竖直方向上的变化情况[3]。

3.3 完整检测

在对基桩进行完整检测时的具体要求更加严格，检测人员应该严格遵守相关的规定，根据检测的标准要求展开工作，可以在其中合理的利用低应变检测法。这种检测方法需要用到专业的检测设备，通过向基桩顶部释放激光震动能量，在这种情况下能够使得基桩结构产生一定的震动，然后利用专业设备来接收基桩震动的频率。也可以使用声波进行检测，这种方式较为方便且不会对基桩造成形体上的变化，通过对混凝土结构释放超声波，能够出现共振的现象，结合传播的参数以及混凝土的坚硬程度，判断出基桩的质量是否满足承重需求。对传递出来的应力进行分析能够了解到基桩的波动最大值、波动的速度、波动的形状等情况，如果三项数值保持不变，就可以说明基桩内部的质量满足承重要求。但是，如果三个数值发生略微的调整，就说明基桩的内部结构并不完整，质量也无法得到保证。再利用专业的技术进行分析，可以得知基桩内部缺陷的具体位置以及缺陷的程度。

4 结论

建筑行业在经济发展的大潮中得到突飞猛进的发展，为人们提供的居住环境也得到该站，建筑行业规模和数量的速度成倍数增长，但是，我国建筑行业的桩基质量不满足标准要求所以，所以应该在其中使用桩基检测技术，相关的基桩检测技术应该被施工企业所引起重视，加大对于技术的专业性研究，在研究方面投入较多的人力、物力和资金，促使基桩检测技术更加专业化，能够在建筑行业的发展过程中发挥更加重要的作用和意义。基桩检测技术能够及时的判断出房屋建筑所存在的风险，方便施工企业及时的规避风险和排除隐患，提高房屋建筑工程的质量和效果，为人们的生活和工作提供安全、舒适的环境。