浅析低应变无损检测灌注桩缺陷难点技术

摘 要：低应变无损检测技术具有简便易行的特点，但是其对于桩体的具体缺陷问题却很难真正区分，本文通过介绍该技术的基本原理，并大量工程实践结果，对于各类缺陷的具体甄别的难点技术进行了总结和相关探讨。

关键词：低应变；无损检测；灌注桩缺陷；难点技术

本论文为四川理工学院大学生创新基金项目《桩基础低应变无损检测中缺陷的定位与定量分析研究》（201410622030）结题论文。

文献标识码：A；

一、引言

在建筑工程中，人工挖孔灌注钢筋混凝土桩是一种普遍采用的基础形式，但在施工中由于施工条件、技术和外界偶然因素的各种影响，导致桩体出现断桩、颈缩、扩颈、离析、空洞等各种质量缺陷。在现行的各种基桩检测技术中，低应变无损检测技术以其检测方便、费用低廉而成为各类方法的首选[1]，应用广泛，但同时也存在精度偏低，对于一些特殊缺陷情况容易误判的情况，本文在总结了大量实践中的案例后，对检测中的难点作出了相应的分析。

二、基本原理

在该法中是采用在桩顶用小锤振击桩头产生振动波，波在桩体中传播，遇到各种缺陷或者到达桩底时则会产生一系列反射波，通过设在桩顶的传感器（采集速度、加速度）来收集到的各类反射波形，通过各类反射波形的变化来分析桩体的密实度并划分桩体类型。

三、检测方法

桩基动测仪采用中国科学院武汉岩土力学研究所生产的RSM24FD型桩基动测仪，并备有速度传感器4个，力锤1个。被检测桩均被凿去浮浆及破损部分，露出新鲜密实的混凝土，每根桩布置2-4个检测点。检测实施步骤为：力锤敲打桩顶―反射波信号输入桩基动测仪―在动测仪中设定参数―处理数据―输出结果―打印结果。

根据基桩检测规范[2]，依据波形特征，结合桩身砼的等级要求，将工程桩身结构的完整性定性划分为四类，依次如下：①Ⅰ类桩，桩身完整；②Ⅱ类桩，桩身轻微缺陷；③Ⅲ类桩，桩身明显缺陷；④Ⅳ类桩，桩身严重缺陷。实际上现阶段只能做到将桩体完整度大致分为4类桩体，但对于具体缺陷则无法更深入的分辨，本课题在大量工程实践遇到的病害桩体中，总结出根据波形特点确定各类缺陷的规律，在一定程度上弥补了该技术在此方面的不足。

四、各类缺陷分析

（一） 扩径桩

桩身中部某处的等效直径大于规定的直径就称为扩径桩[3]。在大量的工程实践中，共发现32根具有此类缺陷的桩体，此类桩体的检测波形曲线，一般在初始阶段连续出现密集的2个峰顶，2个波谷，波谷振幅大于波峰的振幅，在2-3个震荡之后波形迅速耗散，直至为0，见图1。

（二）缩径桩

桩身中部某处的等效直径小于规定的直径就称为缩径桩[4]。在本课题研究中所经历的大量工程实践中，共发现28根具有此类缺陷的桩体，桩径在0.8-1.2m之间。其检测波形曲线，一般在初始阶段连续出现密集的2个峰顶和波谷，波峰和波谷的振幅越来越小，在2-3个震荡之后波形迅速耗散，直至为0，见图2。

（三） 空洞

桩身中部某处存在没有混凝土充填而导致的空白地方就称为空洞。这可能是由于混凝土振捣功率或振捣时没充分覆盖所有区域而造成的，这类缺陷在混凝土灌注桩中存在一定比例，它对于混凝土灌注桩的强度有较大的影响，一定程度上削弱了混凝土灌注桩的承载力。在大量的工程实践中，共发现30根具有此类缺陷的桩体，见图3。

（四） 断桩

桩身中部某处产生混凝土的完全断裂，或者仅靠钢筋相连的桩就称为断桩。其波形曲线一般出现1个波峰，1个波谷，波形曲线本身无太多震荡，属于低频大信号，见图4。在大量的工程实践中，共发现19根具有此类缺陷的桩体。

（五） 离析

桩身中部某处的混凝土出现粗细颗粒和水分的分层，造成局部混凝土的密度偏低，称为离析。其波形曲线一般出现3个波峰，且其波峰峰顶呈逐渐下降的趋势，波峰之间的时间间隔大致相等，见图5。在大量的工程实践中，共发现36根具有此类缺陷的桩体。

四、 其他因素分析

实际上，在对波形曲线的形状进行分析判定时应结合地质资料和施工纪录等相关的资料进行综合分析。应力波在传播过程中不仅受到桩体自身阻抗变化的影响，还会受到桩周地质情况改变的影响[5]。比如当桩体从硬土层穿越到软土层时，此时应力波会产生出类似缩径情况的曲线，这样就可能造成误判，导致合格桩被挖出重新施工，造成经济损失。其他的如土层中分布有地下水也会增大误判可能[6]。因此在对整个低应变检测技术的缺陷排查中，除了对波形曲线本身的特征进行分析以外，在后续研究中还要着重对地质情况影响波形曲线的状况进行深入研究。

五、 结束语

事实上采用低应变检测技术方便实用外但精度较低，容易误判，对具体的缺陷还需要采用其他方法来辅助分析，才能对一些具体缺陷有更准确的判断，从而增加该方法的适用性和准确性。

参考文献

[1] 王登杰.反射波法低应变桩基检测探讨[J]. 山东大学学报（工学版）. 2011 .25（17）：63-65.

[2] 建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2003）[S] .2003.

[3] 王靖涛.桩基础设计与检测[M] 武汉 华中科技大学出版社 2005：78-82.

[4] 王雪峰.桩基动测技术[M]. 北京：科学出版社，2001：12-16.

[5] 陈凡、徐天平、陈久熙等. 基桩质量检测技术[M]. 北京：中国建工出版社，2003.

[6] 陈万立.桩基低应变检测曲线判读的几个注意事项[J].工程与建设，2009，23（5）：683-684.