浅谈桩基检测技术应用中的有关问题与对策

【摘要】桩基检测在工程建设中至关重要，桩基质量的好坏直接影响着建设工程的安全。然而，在桩基检测技术的应用的过程中，往往存在许多问题，导致检测质量低劣，从而使得检测结果不能真实地反映桩基质量的实际状况。本文在大量实践的基础上，提出了目前桩基检测技术应用中存在的诸多问题，进而对各类问题产生的原因进行了深入地分析，并提出了一系列行至有效的应对策略，为桩基检测技术在建设工程中应用起了积极的推动作用。

【关键词】桩基检测；技术应用；问题与对策。

中图分类号：K826文献标识码： A

0 引 言

文章对建筑工程桩基检测存在的问题进行了阐述，通过分析，并结合自身实践经验和相关理论知识，对建筑工程桩基检测技术应用进行探讨。

一 目前桩基检测的主要方法及存在的问题

1、静载荷试验法

静载荷试验法主要应用于验证基桩的承载力。主要有单桩的竖向抗压静载试验、单桩的竖向抗拔静载试验和单桩水平静载试验。工程实际运用中抗压静载试验和抗拔静载试验较多。静载荷法的试验装置一般包括监测、加载、反力系统三个方面，测试试验过程中不同荷载量对基桩整体沉降和形变的影响。该方法可用于桩基水平方向和竖向方向的承载力的测定。

特别是为设计提供依据的竖向抗压静载荷试验应采用慢速维持荷载法。设备仪器及其安装应符合相关规定。如试验加载采用的千斤顶型号、规格应相同；千斤顶的合力中心应与桩轴线重合。

加载反力装置可根据现场条件选择锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置、锚桩压重联合反力装置等，并应符合相关规定，及加载反力装置能提供的反力不得小于最大加载值得1.2倍；对应加载反力装置的全部构件进行强度和变形验算；应对锚桩抗拔力进行验算并监测其上拔量；压重宜在检测前一次加足，并均匀稳固地放置于平台上；压重施加于地基的压应力不宜大于地基承载力特征值的1.5倍。

2、低应变反射波法

低应变检测（即反射波法）是应用最为广泛的桩身完整性检测技术，主要是判定桩身缺陷的程度及位置，它是一种瞬态时域分析方法，在传统方法的基础上辅以频域分析和激振分析方法。反射波法的基本原理为：以一维弹性杆件的应力波理论为基础的，利用重锤敲击桩身顶部后，瞬间的冲击波沿着桩身传递给桩身底部再反射回桩身顶部，该方法具有检测方便快捷、操作方便等优点；但存在一些局限性，即桩基长度和桩径比例较大且截面阻抗浮动较大时，使得桩身底部接收不到反射信号，对桩身完整性检测造成误判。所以在检测时受检桩应符合相关规定，桩身强度应达到检测要求至少达到设计强度的70%，且不小于15MPa；桩头的材质、强度、截面尺寸应与桩身基本相同；对桩身缺陷的判定尤为重要，须在现场采集信号是应符合相关规定，检查判断实测信号是否反映桩身完整性的特征；可根据桩径大小、桩心对称布置2～4个检测点，每个检测点记录的有效信号数不宜少于3个；不同检测点及多次实测时域信号一致性较差，应分析原因，增加检测点数量；信号不应是真和产生零漂，信号幅值不应超过测量系统的量程。

3、声波透射法

超声波透射法主要用于监测桩身结构完整性中的混凝土结构完整性。根据超声波弹性波测试的方法，在预埋声测管之间发射并接收声波，通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对桩身完整性进行检测。

超声波透射法检测时应将各声测管内注满清水，检查声测管畅通情况，换能器应能在全程范围内升降顺畅。应采取适宜的方法固定声测管，使之成桩后相互平行。声测管在钢筋笼上固定不牢固，造成下部声测管脱落或倾斜，易导致探头无法下到桩底，检测数据不完整。声测管应下端封闭，上端加盖，管内无异物，连接处应光滑过渡。如管内存在异物，不畅通，易造成探头被卡住的情况，出现问题后动用其他机械设备解决，即造成不必要的成本增加，又耽误了工期。

4、高应变实测曲线拟合法

高应变动力试桩是用高能量的冲击荷载实际考核桩土体系。一般来说，冲击下的桩身瞬时动应变峰值要和静载荷试验至极限承载力时的静应变值大体相当。在这种情况下，桩土体系进入充分的非弹性工作阶段，桩和桩周土之间出现瞬时的剪切破坏模式，从而相当充分地激以桩周土对桩的全部阻力作用。因此，它实际上仍属于载荷试验的范畴，只是利用高应变检测承载力的准确性较低。

实测时，采集桩顶附近有代表性的桩身截面的轴向应变和桩身运动加速度的时程曲线，通过必要的布点和计算，获得该截面的轴向平均内力F（1）和轴向平均运动速度V（t）。

测试的波动原理分析采用FEIWAPC程序和实测曲线拟合法，通过以实测的力、速度、上行力波、下行力波为已知边界条件，建立相应的波动方程，通过特征线法求解。

高应变检测时应对检测桩桩头按试验要求进行制作，用锤应材质均匀、形状对称、锤底平整，高径比不得小于1，并采用铸铁制作。锤的重量应大于预估单桩极限承载力的1.0%～1.5%，混凝土桩的桩径大于600mm或桩长大于30m时取高值。

二 产生问题的原因剖析

1.高应变检测承载力的准确性较低

由于高应变法检测承载力是考虑的因数较多，如锤的材质和重量的选择、传感器安装是否符合要求、锤击是否偏心、桩头制作是否满足要求等诸多因数，使得其实测的承载力准确性降低。

2.尚不能应用声波透射法判定桩身混凝土强度

在桥梁工程中的大直径桩长较长的基桩多用于声波透射法检测，受地下水、重力等因素的影响，会经常出现桩中混凝土离析现象，而使得桩身的各个区段混凝土的实际配比发生变化，而由于这种变化具有一定的突发性，以致难以控制，所以无法使用声波透射法进行检测，同时，对桩基强度的推定来说，声测管的平行度也会对其产生较大的影响，因而无法使用声波透射法来对桩身强度进行推定。

3.静载荷试验主要是试验方法的选择和桩头的制作并达到试验要求的养护期等影响。

4.检测人员的综合素质不高

由于检测人员的综合素质不高，桩基工程的隐蔽性有可能不能真实反映桩基的全部问题，检测结果和实际情况有可能存在一定差距，应提高检测从业人员的职业素质和技术水平。

5.检测单位自身管理不完善

部分检测单位内部管理制度不规范、不健全，检测人员不具备相应的专业技术水平，从而使检测结果失去了科学性、公平性和规范性。

三 应对策略的提出

1.静载试验中尤其是试验加载值较大的灌注桩须进行桩头作加强处理，接桩时要凿去桩头表层混凝土，直至凿到混凝土强度符合设计要求为止。

2.低应变反射波法检测时，桩顶面应打磨平整、密实、并与桩轴线基本垂直。应在不同检测点及多次采集信号。

3.由于高应变法检测承载力时考虑的因数较多,宜采用静载荷试验来代替。

4.对于大直径较大桩长桥梁桩等采用声波透射法检测桩身完整性，宜采用管壁较厚的声测管，避免在检测桩浇灌过程中使得声测管产生变形。采用钻芯取样法进行桩身混凝土抗压强度试验。

5.须有关部门应适当加大对检测人员的培训力度，使他们掌握现行的法律、法规和规范标准，并通过强化教育，提高技术水平和责任意识，把好基桩检测的质量关。

四 结论

静载荷试验法、低应变反射波法、声波透射法、高应变动测等检测技术的运用，在建筑工程的桩基质量的检测和控制中发挥了重要作用。随着科学技术的日益发展，人们对于桩基检测技术研究的进一步深化，建筑工程桩基检测技术也越来越先进，其在建筑工程中发挥的作用将越来越大。

参考文献:

[1]建筑桩基检测技术规范.JGJ106-2003[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003

[2]黎炳焕.建筑工程桩基检测实践应用研究[J].建设科技.2012,8