桩基检测技术在建筑工程中的应用分析

王子武

【摘 要】桩基是针对建筑基础部分的施工，对整个建筑的安全运行及使用寿命起着决定性的作用，保证桩基工程的施工质量是提高建筑物的耐久性、安全性的关键，因此，加强对桩基检测技术的研究对提高桩基工程的施工质量，保证建筑的安全稳定具有非常重要的意义。

【关键词】桩基检测；建筑；质量；方法

随着我国城市化进程的加快，建筑工程项目越来越多，作为建筑基础部分的施工，桩基工程施工质量越来越受到人们的重视。在桩基工程施工过程中，桩基检测技术的应用对保证建筑工程桩基质量起到了重要作用。桩基检测技术综合运用了物理、地理等学科知识，通过对桩基科学和检测，取得相关数据，对存在的问题进行判断，为进一步改进采取措施提供依据，由此可以看出桩基检测技术的重要性。不过对现代建筑工程桩基的检测还是人工操作，而且需要具有经验丰富和专业的知识型人才，桩基检测技术的发展也是与现代社会的经济、科技发展息息相关的，它的发展离不开这两大因素的支持。

1.桩基检测技术

针对灌注桩的施工由成孔、成桩两部分组成，相应的桩基检测工程也分为两大部分，分别为：成孔质量检测、成桩质量监测。其中成孔的作业难度较大，因为其作业面在地下和水下完成，具有不可控制性，由于地质条件的复杂性容易在施工中出现塌孔、桩孔严重倾斜和沉渣等问题。而成桩质量检测分为两部分，承载力检测和对完整性检测。在桩基检测中，需要各个检测手段配合使用，利用各自的特点和优势，灵活运用，才能够对桩基进行全面准确的评价。

1.1对成孔的质量检测

在灌注桩的施工中，成孔的质量直接影响到混凝土浇注后的成桩质量。成孔质量检验的内容主要包括桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度等。如果桩孔的孔径偏小，则成桩的桩尖端承载力减少，整桩的承载能力降低；如果桩孔上部扩径，导致成桩上部侧阻力增大，下部侧阻力不能完全发挥，使单桩的混 凝土浇注量增加；如果桩孔偏斜，则会在一定程度上改变桩竖向承载受力特性，削弱基桩承载力；如果桩底沉渣过厚，使得有效桩长减少，直接影响桩尖的端承能力。因此，成孔质量检测对于控制成桩质量尤为重要。因此，在成孔质量的检测中，成孔的位置和成孔的深度和垂度是检测的关键。

1.2桩基承载能力的检测

（1）静荷载试验法。包括基桩竖向和水平承载力检测，主要用于检测基桩承载力。其优点在于受力条件比较接近桩基础的实际受力状况。静载试验主要适用于工程试桩的承载力检测，对于工程桩检测不能做破坏性试验。静荷载试验法检测精度高，相对误差在10%范围内。

（2）高应变动测试。利用重锤对桩顶进行瞬态冲击，使桩周土产生塑性变形，检测桩头实测力和速度的时程曲线。通过应力波理论分析，可以得到桩土体系的参数，分析桩身质量，揭示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能，确定桩的极限承载力。

1.3对桩身完整性的检测

（1）低应变动测试。原理与高应变动测法一样，通过对桩身的敲打，使其桩顶承受一些撞击震动，引起桩身的变形，从而使其对周围土体产生的幅度较小的颤动影响。在敲击后迅速地使用机器对桩顶进行震动相关数据的记录，通过记录采用物理上的波动理论进行数据分析，最后做出对桩基质量的科学判断，获得桩基是否完整的相关结果。

（2）声波透射法。利用超声波在混凝土中的传播来获得所需的频率、振幅及声速的声学参数的变化，根据其波形分析出桩身混凝土的气孔、断裂、夹砂等缺陷，并确定其位置。声波在正常的混凝土中有其速度标准，因此在利用声波检测桩基是否有缺陷时根据声波的速度就可判断，如果声波在桩身的混凝土中传播遇到了缺陷（如断裂、裂缝、夹泥、密实度等），就会绕过缺陷或者从传播速度较慢的介质中通过，此时声波将会减弱，时间延长。在获得这些数据后，比较正常混凝土中声音的传播情况来判断桩基的完整性。

2.桩基测试工程实例

某商住楼工程中对桩基测试技术进行分析，此工程层高98.5m，建筑面积89497㎡，框剪结构。采用钢筋混凝土灌注桩作为承台基础的基础设计，钻孔灌注桩数368根，桩的直径900mm，有效桩长为45.53m，设计单桩承载力特征值4300kN，桩端持力层为粗砂层。下面主要采用单桩静载荷试验法和低应变反射波法进行桩基检测。

2.1单桩静载荷试验法

（1）此方法中使用槽钢与锚桩组成一个反力系统，根据液压泵的特性，使用液压泵对桩顶施加压力，所产生的压力（主要是桩体纵向的力）作为测试数据。在增加负荷方面使用了千斤顶，并在千斤顶上安装了荷重传感器，记录相关数据，在桩身发生变形或沉降的情况下，荷重传感器也能对这些状况进行详细的记录，从而传达准确有效的数据。（2）将该试验的加载总体分为10个等级，并规定每个等级的加载量保持同样，每级的加荷值都为860kN。（3）为进行变形观测，要在每次的加荷完成后对桩身的变形进行阶段性地记录，相隔时间可以有规律，比如五分钟、十分钟、十五分钟等。记录在每个时间点桩身的变形情况，直到数据趋于平稳，不再变动。（4）关于沉降有其一个相对标准，在沉降状态相对稳定的时候，再进行下一级负荷的加载，如此反复。而沉降相对稳定的标准是在相隔的一小时之内，下降长度在0.1mm以内，这种现象连续出现两次。（5）在负荷不断加载的情况下，桩身的沉降量与上一次加载时桩基的下沉量达到五倍的差时；在负荷加载的情况下，上一级荷载时桩基的下沉量与桩基的总下沉量的差成2倍关系，一天之内仍没有达到规定的数值时；反力系统显示最大的反力值时，在测试中达到了以上的条件，便可终止加载负荷。

2.2低应变动力检测

根据《建筑桩基检测技术规范》（JGJ106-2003）规定，低应变方法用于判断桩身缺陷的程度及位置、检测混凝土桩的桩身完整性，根据桩身完整性检测结果给出每根桩的桩身完整性类别。

2.3桩基测试结果分析

通过单桩静载荷试验，使用了钻孔灌注桩，并进行了几组荷载试验，符合规程要求中的随机抽检原则。通过对100根桩基进行低应变检测，符合规范要求，在利用曲线分析时，波速也比较规则，桩底反应清晰，因此未发现严重的缺陷。

这次试验做到了具体问题具体分析，通过对测试桩基的了解，考虑到所要的仪器及手头拥有的器材，合理的人员配置，并采取了方便准确的检测方式，从而得到有效数据。从这次试验中还总结出一些新的经验，发现一些操作人员对某些细节的忽略，不能完全根据流程实行，虽然最终结果是正确的，但对整个流程的把握是作为一名专业的桩基检测人员的职责，也是桩基检测技术的自身要求。

3.结语

综上所述，桩基工程质量检测是一项全面、系统、综合的工作，桩基检测技术影响着工程的质量，在实际工程中我们一定要结合具情况，利用成孔质量检测、静载试验检测、低应变动力检测和高应变动力检测等技术对建筑的基桩进行检测，了解建筑中被测桩的桩身完整性和桩身混凝土质量，掌握被测桩桩身的基桩承载力水平与完整性程度，评判桩侧桩端土支承能力，评价桩基质量，最终确保建设工程的质量。现代科技的飞速发展，许多与行业相关的检测产物诞生，这就需要检测人员或企业善于利用高科技的产品，提高工作效率，节约成本资源，使其为建筑工程带来更大的效益。

参考文献：

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