基桩检测技术的现状及适用性

基桩检测技术的现状及适用性

姜宇昆

（海市横琴新区建设工程质量检测中心有限公司珠海519000）

摘要：简述现阶段基桩检测的主要方法，结合作者近几年的工作实践，主要阐述低应变法和钻芯法的判断技术问题，以及基桩检测中常见的质量问题。

关键词：基桩，检测，方法

1前言

随着中国工程建设的蓬勃发展，在高层建筑、重型厂房、桥梁、港口码头等工程中大量采用桩基础，桩基础作为地下的一项隐蔽工程，其质量较难控制，在施工过程及成桩后都很难发现成桩的质量问题，而且发现质量问题处理起来难度较大。因些，基桩检测为控制成桩质量的重要一环。近三十年来在广大研究者和检测工作者的努力下，基桩检测技术的理论研究和技术发展方面取得丰硕成果。

2常用基桩检测技术

基桩检测包括单桩承载力检验和桩身完整性检验。其中承载力检验又分为单桩竖向抗压承载力检验、竖向抗拔承载力检验、水平承载力检验三种。因工程桩的预期使用功能要通过单桩承载力实现，完整性检测目的是发现某此可能影响单桩承载力的缺陷，确保桩基的耐久性，为减少完全隐患和可靠判定工程桩承载力服务。所以，基桩质量检测时，承载力和完整性两项内容密不可，且不能互相替代。

常用基桩检测方法有单桩静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法和声波透射法。①静载试验检验单桩极限承载力是否满足设计要求；通过桩身内力及变形测试，测定桩侧、桩端阻力、桩身弯矩、推定土抗力参数。②钻芯法检测灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度、判定或鉴别桩端岩土性状，判定桩身完整性类别。③低应变法检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。④高应变法判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求、检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别、分析桩侧和桩端土阻力。⑤声波透射法检测灌注桩桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。

3桩基常见的质量问题

目前常用的是钻、冲孔灌注桩、预制桩、还有人工挖孔灌注桩。①钻、冲孔灌注桩由于浇筑混凝土不连续，造成断桩、夹泥或桩身混凝土离析；清孔不干净或孔底泥浆控制不好，桩底沉渣或沉淤过厚，曾用钻心法检测出1.5m厚的沉渣，据事后分析是由于清孔后混凝土浇筑没有及时跟进造成沉淤。②预制桩施工过程常见桩身断裂或桩顶破碎、接桩处质量差、桩顶位移或桩身倾斜、沉桩达不到设计深度。③人工挖孔灌注桩常见桩身混凝土离析，强度达不到设计要求、桩底附近混凝土胶结差、清底不干净桩底有沉渣、桩身垂直度偏差。④沉管灌注桩常见断桩或混凝土密实度差、裂缝、易产生桩身缩颈、钢筋笼埋置高度控制不准。

4几种检测方法的技术分析

4.1静载法

静载法是采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法，确定单桩的极限承载力，作为设计依据，或对工程桩的承载力进行抽样检验和评价。该种方法在目前是一种最直观、可靠的检验单桩极限承载力的方法，但该方法费时、费力、费用高和场地要求高等许多因素的限制。桩的极限承载力取决于土对桩的支承阻力和桩身材料强度，一般由土对桩的支承阻力控制。一般情况下，当桩身质量不存在较大问题时，在试验过程中桩身不会产生破坏，在达到极限后再加载会引致桩周或桩端土的破坏。而对桩身质量有问题的桩，在加载过程中桩周或桩端摩阻或端承力还没有来得及充分激发，桩身的轴向应力已经超过了桩缺陷部分极限抗压强度，而引致桩身破坏。

几种特殊情况下静载法结果的处理建议：对于桩身存在水平裂缝的情况，在某级荷载作用下沉降明显偏大，但每一级都能稳定，最后按规范判定该桩承载力能满足设计要求，在这种情况下应在报告中注明可能存在水平荷载降低的隐患；经过试验后桩的承载力提高了，预制桩接桩质量差或因施工挤土而上浮，承载力往往不合格，但经过静载试验后，承载力会提高，甚至满足设计要求，但这一试验结果是代表这一类桩的承载力。

4.2钻芯法

钻芯法是检验钻孔、冲孔、人工挖孔等灌注桩质量的一种有效手段，不受场地条件的限制，特别适用于大直径灌注桩质量的检验。主要用于检验桩身混凝土质量、桩身混凝土强度是否满足设计要求；桩底沉渣是否符合设计要求或施工验收规范；桩端持力层强度和厚度是否符合设计要求；施工记录桩长是否属实。该法具有直观、定量地判断桩身混凝土质量、强度、桩底沉渣厚度、桩长等优点。

虽然钻芯法检验桩身质量直观可靠，但成本较高，抽样率较小，一般根据反射波法、低应变法检测结果确定需要钻芯的桩位。受“一孔一见”的影响，有时反射波法或低应变法检测出有严重的缺陷的桩，如桩径突然变小（缩径），钻芯法却检测出桩身质量完好；也有钻芯法检测出有严重蜂窝或较大范围离析，但静载或高应变法检测却发现桩的竖向承载力满足设计要求。

钻芯法检测混凝土灌注桩常见的几种缺陷情况：蜂窝、沟槽、骨料分布不均匀（如常见桩顶端附近见芯样为水泥砂浆状、桩底端易离析胶结差）、桩底沉渣和持力层岩土性状。严重的局部蜂窝沟槽或离析钻进时易发生卡钻或钻进困难，一但发生卡钻或钻进困难，通常会影响到芯样的采取率或加大芯样的破碎长度，影响对桩身的缺陷程度的判断的准确度。

4.3低应变法

低应变法在检验桩身质量完整性方面具有其他检测方法不可替代的优势，设备轻便、方法快速、费用低、结果比较可靠、是普查桩身质量的一种有力手段。目前一般都是根据低应变法检测结果来确定静载法、钻芯法和高应变法的桩位，可以使检测数量不多的静载法和钻芯法等结果更具有代表性。但该方法也存在一定的局限性，所以进行结果评定时应引起足够的重视。

但实事影响反射波幅值或同向波、反向波的因素是很多的，如桩周土阻力（受岩土性状分层的影响），灌注桩的桩身形状（常见桩头混凝土扩散，桩顶端比桩身大，据本人的测试经验该类桩会影响到测试效果，较难准确判断桩身的完整性），常见的基坑支护桩为排桩，桩身间距很小，施工过程采用跳跃的施工顺序，成桩难免都连接在一起，很有可能会形成一个整体（特别是桩身的上部位置），使之不符合低应变法的一维杆件假定的测试原理。根据近年来测试的数据分析，在检测基坑支护排桩时，较常出现约3～6米左右的位置会出现阻抗较大幅度减弱的情况，具体是由于支护排桩间的止水桩（旋喷桩或搅拌桩）引起的还是由于桩间胶结一起，或是共同作用或是其他因素的影响还没得出具体的结论，本人也曾多次在基坑开挖后对受检的桩身进行研究，桩身完整性在开挖侧面是没有质量问题的，但有时会出现扩径的情况。

4.4声波透射法是用于检测桩身的完整性，检测全面、细致，可覆盖全桩长的各个横截面，测试精度比较高，且操作简单，受场地限制影响很小，费用也比较低。但需要预先埋设声测管，声测管的埋设质量直接影响到检测效果。高应变法是采用重锤冲击桩顶，使桩与桩周土之间产生足够的位移，充分激发桩周土的摩阻力和端支承力，从而测得桩的竖向抗压承载力和桩身的完整性。通过对实测波形进行拟合分析计算，可获得桩周土力学参数、桩周、桩端土阻力分布。与单桩静载试验比设备简单、快速、费用低、抽检面可以较大等优点。

5结束语

各种基桩检测方法都有其适用性，不同的检测方法发挥不同的作用，应根据实际情况选用，各种方法相互配合和补充，以保证检测结果的可靠性。因些通常都是采用三种或三种以上的方法进行检测。

参考文献：

[1]广东省建设工程质量安全监督检测总站.工程桩质量检测技术培训教材.建筑工业.2009.

[2]广东省建筑科学研究院.建筑地基基础检测规范DBJ15-60-2008.广东省建设厅.2008.

[3]邓友先.基桩检测技术新进展.嘉应大学学报.2003年6月.