桩身完整性和基桩施工质量检测分析

[摘 要]基桩性能一直是工程技术人员关注的问题，基桩性能检测是基桩验收的必要条件。该文主要论述了桩身完整性和基桩施工质量检测、鉴定的概念及差别，基桩抽样检测的方法、特点及钻芯法检测应注意的问题，所述观点和工程实例可供相关技术人员参考。

[关键词]基桩桩身完整性；基桩施工质量；低应变法；钻芯法；声波透射法

中图分类号：TU473.1+6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0064-01

0 引言

随着我国经济建设的迅速发展，不同类建设工程基础一般均采用桩基础。根据不同属性对桩基进行分类，其分类结果各不相同，本文主要讨论的是广泛使用的现浇混凝土灌注桩（含基桩和支护桩），桩可以是机械成孔灌注桩，也可以是人工挖孔灌注桩，其桩径可大可小，长径比在3～50范围内，上述类型的工程桩在建筑工程中使用广泛。当前由于各种因素的影响，人工挖孔混凝土灌注桩和机械旋挖混凝土灌注桩出现基桩质量缺陷的案例较多，如何判定工程桩中的基桩施工质量是否符合设计及国家现行规范要求，不同检测机构的不同工程技术人员对此的认知差别较大，不同地方行政管理部门的认识也不完全相同，因此，本文主要依据国家现行有关标准，针对基桩的完整性和施工质量检测进行探讨，指出目前混凝土灌注桩检测、鉴定过程中存在的若干问题，以期引起工程技术人员的重视。

一、桩身完整性判定标准

在《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014（以下简称《规范》）中，桩身完整性定义为：反映桩身截面尺寸相对变化、桩身材料密实性和连续性的综合定性指标；桩身缺陷定义为：使桩身完整性恶化，在一定程度上引起桩身结构强度和耐久性降低的桩身断裂、裂缝、缩颈、夹泥（杂物）、空洞、蜂窝、松散等现象的统称。注意，桩身完整性不是严格的定量指标，对不同的桩身完整性检测方法，具体的判定特征各异，但为了便于采用，应有一个统―的分类标准。所以，桩身完整性类别是按缺陷对桩身结构承载力的影响程度，统一划分为四类的：

Ⅰ类――桩身完整。

Ⅱ类――桩身有轻微缺陷.不会影响桩身结构承载力的发挥。

Ⅲ类――桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响。一般应采用其他方法验证其可用性，或根据具体情况进行设计复核或补强处理。

Ⅳ类――桩身存在严重缺陷，―般应进行补强处理。

二、基桩桩身完整性检测方法探讨

《规范》中对桩身完整性的检测给出了3种方法：低应变法、钻芯法和声波透射法。3种非破损、局部破损检测方法各有特点，检测费用也有较大差异。对人工挖孔混凝土灌注桩上述3种检测方法均可，处于节约检测费用的考虑，人工挖孔混凝土灌注桩采用低应变法检测桩身完整性的较多。由于各种技术的、非技术的原因，当前旋挖钻孔混凝土灌注桩在全国范围内使用较多，出现的基桩施工质量问题也较多。

旋挖成孔灌注桩桩身完整性复检方法本文推荐钻芯法，而非声波透射法。理由如下：有资质的检测机构采用声波透射法（且用相同的检测设备）按国家、行业和地方现有专业检测

规范，对同一根基桩其检测结果一般差别不大。钻芯法检测基桩不仅能反映桩身完整性，还可反映桩身混凝土实际强度，《规范》中给出了钻芯法检测桩身完整性的判别标准，桩身完整性即使是Ⅰ类桩，也不表明该桩成桩质量合格。在采用钻芯法检测桩身完整性及成桩质量时应注意以下问题。

①抽样和复检抽样数量的选择。抽样数量选择的原则是成本与质量平衡的综合结果，规定为10%；当发现抽检基桩中部分基桩存在不合格问题时，对未采用本方法检测的基桩，其质量如何按批评定？《规范》中无具体规定；可能的解决方法是在未检测样本中再复检，复检应抽样数量的选择原则为：首先可按国家现行有关规范进行复检抽样，其次也可按基桩完整性检测方案约定的复检方法进行复检。

②钻芯位置的选择。《规范》对钻芯法检测基桩完整性的钻孔数量和钻孔位置有明确规定，一般情况下应严格执行。但对扩底桩检测可能存在一定问题，例如，某人工挖孔扩底混凝土灌注桩采用声波透射法检测因桩底缺陷判定为Ⅲ桩，采用钻芯法在桩中心附近钻芯检测判定为Ⅱ桩，开挖检查扩孔部分混凝土为松散骨料，因此，判定该桩为Ⅳ桩，并采取了相应处理措施。

③钻具的选择。《规范》要求采用单动双管钻具，钻头选择适当的金刚石钻头。实际现场检测钻孔时，钻具不符合要求造成检测结果失真。如某工程基础为旋挖成孔灌注桩，钻芯最初未采用单动双管钻具，所钻芯样均为松散混凝土骨料，而后用500mm直径旋挖钻筒钻取混凝土芯样，所钻500mm直径芯样完整，随后钻芯改为单动双管钻具，各基桩检测芯样均完整，未出现芯样只有混凝土骨料情况。

④沉渣厚度的检测。成桩后桩底沉渣厚度的检测一直较为困难，但对端承桩而言，沉渣厚度的大小直接影响基桩承载力，对此《规范》有专门说明，实际现场操作时沉渣厚度检测应按规定执行。

⑤同孔位、相同或不同位置高度的混凝土芯样特征的判读和认知问题。通常认为钻芯法检测基桩桩身完整性和判定桩身完整性比低应变法和声波透射法要严，特别是钻孔数为1孔时情况更是如此，因此，Ⅱ、Ⅲ类桩的判定人为因素可能性较大；出现基桩完整性判类差异也与钻具关系较大，如某工程旋挖成孔灌注桩完整性检测时，因钻头选择欠佳，混凝土钻芯芯样外表面较粗糙，后改进钻头后此现象基本消失，但最初基桩完整性检测的结果多判为Ⅱ类桩，而后面检测的基桩则判为Ⅰ类桩。

⑥芯样取芯率问题。目前部分检测技术人员使用芯样取芯率来判别基桩桩身完整性。在具体实践中应根据检测现场钻具等实际情况，合理使用相应规范判定基桩桩身完整性。

⑦芯样有效的问题。芯样有效性的问题实质上是检测机构检测人员工作态度问题。当前钻芯法检测基桩桩身完整性多数情况由钻桩队伍完成，在现场检测人员不到位的情况下钻桩队伍有可能提供假芯样，这会造成如下后果：完整性合格桩可能判为不合格，完整性不合格桩可能判为合格；桩底沉渣厚度无法判定；桩身长度判定不准确，桩底岩样不真实。上述问题应引起检测机构等单位的高度重视，否则将会出现虚假报告。

四、结论与建议

桩基工程为地下隐蔽工程，其施工质量是否满足设计和国家现行有关规范要求关系到整个建（构）筑物的安全，已有工程事故的惨痛教训应引起工程技术人员的高度重视。由于桩身存在的各种缺陷（断裂、缩颈、离析、夹泥、空洞等）在时域曲线上表现的形式几乎相同，所以在判断一个桩的完整性的时候，应该结合多种资料进行综合判断，同时应该明确的是低应变法只能判断桩身结构的完整性，并不等同于说Ⅰ、Ⅱ类桩就是合格桩。笔者认为低应变测试结果中Ⅰ类桩应判断为桩身结构完整、Ⅱ类桩只能判断为基本完整桩，Ⅲ类桩为桩身完整性有缺陷桩，Ⅳ类桩应判为桩身结构不完整桩，比较切合实际，至于是否合格应综合其他方法（如钻芯法或静载试验等方法等）加以判断，以免出现误导。

另外，由于低应变法的理论基础是一维线弹性杆波动理论，因此对于桩身纵向缺陷的位置及缺陷程度，低应变反射波法是无法确定的。

参考文献

[1] 中国建筑科学研究院，《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014，中国建筑工业出版社，2014.

[2] 刘屠梅，赵竹占，吴慧明，《桩基检测技术与实例》，中国建筑工业出版社，2006.