建筑工程桩基检测方法探析

建筑工程桩基检测方法探析

赵贺春

天津市众望建筑工程质量检测有限公司300450

摘要：随着建筑（结构）物荷载不断的增大，地基承载力要求不断的提高，桩基础形式被大量地应用，其具有承载力高、稳定性好、沉降量小、均匀沉降敏感度高、机械化程度高、实用性强、便于施工等特点。本文从桩基检测内容、桩基工程检测的分类以及桩基检测方法等三个方面进行研究。

关键词：建筑工程；地基承载力；桩基检测

1桩基检测的内容

桩基工程检测内容主要包含以下几方面：

（1）核定桩的位置、尺寸大小、桩与桩间距、桩数、类型；

（2）核查施工机械型号选择情况、打桩能量大小、场地周边条件是否达标、桩基持力层的岩土性质、埋深和起伏变化情况，以及桩端顶部进入持力层的深度；

（3）桩基强度

桩基强度主要包括含承载力和桩身结构完整性两个方面的检验。桩的承载力检测，传统而有效的方法是静载试验法，尽管该法费时费钱，在工程实践中仍然普遍采用。断桩、缩径、离析、夹泥、孔洞、沉渣过厚等缺陷是桩身完整性的检测内容。

（4）几何受力条件

几何受力条件涉及桩的位置、桩身倾斜度、桩拼接的接头情况、桩上下两端标高等控制。软土情况极易受到打桩或基坑开挖的影响，出现桩的位移或上浮现象，这就需加强施工监督，确保按照工艺操作规范流程的操作。

2桩基工程检测的分类

（1）按时间顺序分，桩基可分为先期检验、施工检测、验收检验和鉴定检测。

先期检测又包括桩的可打性试验和为桩的设计提供参数的静载试验。打入型桩，不单单需要考虑桩身完整性及承载力大小，同时要考虑桩的施工可行性以及哪一程度，需要确定施工机械合理性、停锤控制标准、打桩过程是否对桩身造成破坏等；通过高应变动测方式获得试桩过程中的锤击数、最大应力、能量和埋深之间的关系；通过静载实验确定试桩单桩极限承载力，为桩型、数量选择设计及确定和机械参数选择提供依据，使实际承载力更加接近设计承载力，避免因承载力不足造成的经济补救损失或是因过于保守造成的资源材料的浪费。

施工阶段的检测主要是为了指导施工，加强对施工质量的监督，工程质量的保证，不断进行实时的跟踪监测。

验收监测是对工程质量进一步验证，检验桩基质量是否满足设计的各项要求。桩基工程作为建筑物的基础，任何问题都可能为整个建筑物安全带来致命的破坏，因此需要在桩基结束施工后进行必不可少的质量检测。

鉴定检测一般在试用阶段进行，对竣工后投入使用的建筑物地基基础的质量做进一步的跟踪验证，以排除因设计、施工、各种自然灾害、外部破坏、人为改造或与质量相关活动可能性。

（2）按照检测的内容分，桩基检测内容主要由桩身的完整性和单桩的承载能力两部分组成，从而由这两部分到整个桩基工程的检测与评定。

桩基完整性的检测方法主要有低应变法、钻芯法、声波透射法；单桩承载力检测方法主要包括静载荷试验、高应变法。其中静载荷试验又包括单桩竖向抗压、抗拔及水平静载试验。

虽然静载试验相比较价格高，试验周期长，受产地条件限制大，但因其加力形式更加接近于实际情况，依然是公认的测试结果最准备、真实、准确直接的检测方法，被广泛用于单桩竖向抗压，竖向抗拉以及水平承载力的测定；近二三十年来随着计算机技术与电子技术的发展融合，桩基工程动力测试技术逐渐成为一种新型间接的桩基检测方法，具有费用低，方便、快捷，准确的优点。动测法以其自身优点弥补了静载法的不足，二者不能相互代替，只有二者相互结合，才能更加准确的反映桩基的实际情况。

适当的检测方法能够快速准确评定桩基的承载能力并得出合理设计参数，既能保证设计的安全又可以提高工作效率，及时发现并解决问题，使工程经济合理。

3桩基检测方法

3.1静载实验

静载试验作为一种标准性检测桩基承载力方法，一方面在于岩土工程领域，桩的承载力影响因素复杂，不能像结构工程那样通过计算方法得出满意的结果；另一方面静载试验与其他动荷载试验相比，加荷速率非常慢，最接近建筑物实际状态，试验结果更加贴近实际桩基承受载荷，确定的承载力很容易被接受认可，静载试验结果作为桩承载力的标准已成为世界工程界的共识。直到现在，桩基静载试验理论上是所有桩基检测技术中无可争议的方法。

不同时段的静载试验有着不同作用和目的。

（1）施工前验桩：可以为桩基设计提供依据，当经验、资料不足或是很重要工程情况时，静载荷试验就要在工程桩还没有施工前进行，为得到设计依据，减少设计的盲目性，水平提高，同时可以避免设计偏于保守的情况，节约资源减低成本。

（2）施工后验桩：为了检验桩的施工质量的好坏，所进行的验收性质静载试验，通过抽取一定规定数量代表性试桩，验证工程桩是否达到设计标准。

3.2声波透射法

声波透射法通过预先埋设在桩体内部若干根与桩体纵轴相互平行的声测管，将声波探头深入声测管到桩体内部，利用仪器内电脉冲触发声源产生间歇性发射的一组组超声波对桩内的各个剖面进行检测，判断出桩身缺陷的位置和程度。声波透射法作为一种有效的桩基完整性检测方法，根据声波穿过桩身带回来的信息，准确分析声学参数的各种改变量，以此检测桩体的结构完整性。

脉冲超声波由超声仪发射换能器重复间断发射出，以一定重复频率（100Hz或50Hz）组成。虽然脉冲波与连续波在波形上不同，但是当穿过异质薄层分界面时仍然采用连续波反射率和投射波公式。声波透射法中超声波是一种包含不同频率的复频波，不具有单一的频率，只存在固有的主频率，即换能器上的标称频率。

3.3高应变检测法

高应变建立在波动理论基础上，相比较低应变法，使用的是重锤冲击检测桩桩顶，分析桩顶得到的速度与力的时程曲线，对桩身完整性及桩的抗压承载力的确定的一种动力检测方法。

高应变检测法起源于打入式预制桩技术，具有评价桩身完整性和确定试桩竖向抗压承载力双重桩基检测基本内容，另外还具有试打桩过程监测的特别作用，通过对桩身应力、打桩能量传递率、完整性改变等参数的收集监控，为打桩机械设备、找到合理沉桩工艺参数、桩型的确定、桩的长度和桩端持力层提供依据，使沉桩施工信息化过程。重锤冲击桩顶，桩身受到巨大能量，桩与土之间有了相对的塑性位移，桩克服土阻力产生贯入度，桩侧和桩尖阻力都产生了一定的作用。在桩顶安装不同功能的传感器并获取信号，通过信号分析判断单桩的承载力，评价桩身结构的完整性。

3.4低应变检测法

低应变检测法具有很多自身优势，如仪器设备重量轻，检测时间短且速度快，投资少花费低，大面积普查等，此外其数学物理假设和理论模型比较完善成熟。目前，低应变反射波法在桩基础的完整性检测中被广泛应用。

任何一个结构受到动力作用后将产生有一定的反应。外部的作用与机构的动力本身的特征有着相应的具体反应形式。低应变反射波法，就是通过低能量瞬态或稳态激振方式作用桩顶，使用传感器获得桩顶部的速度时程曲线，根据波动理论分析或频域分析，对桩身完整性进行判定的检测方法。

结语

随着时间的推移，科技的进步，桩的设计理念、效用都在不断地产生各种实质性变化，桩型及施工方法工艺更加的多样化、复杂化，钢桩、管桩、支盘桩等众多的桩系成为现代桩基。随着技术的不断改良及进步，其他先进学科理论的不断引进整合，桩基理论的研究领域及深度被不断地拓宽，因此，桩基检测是需要进行不断研究的。

参考文献

[1]张家圣.无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用[J].四川建材,2017,43(12).

[2]王飞.低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用研究[J].江苏建材,2018,No.161(2):32-34.