桥梁桩基检测及质量评定

赵利波

摘要：当前公路桥梁桩基检测主要的两类方法是钻芯法和动测法。现在绝大多数桥梁桩基的检测均用动测法，动测法分为二种：一种是低应变法，另一种是声波透射法。前者是在桩内时域和幅频信号元明显缺欠反映的桩称之为合格;后者则是声学参数无异常和无声速低于低限值异常，没有出现一个剖面的两个测点声学参数异常或没有两个或两个以上剖面在同一深度声学参数异常及声速低于低限值异常的桩称之为合格。本文对桥梁桩基检测及质量评定进行了相关探讨。

关键词：桥梁;桩基;质量评定

前  言

随着公路的大量修建，做为桥梁基础的桩基础亦大量使用。其桩基础的检测及质量不可避免的被人们越来越关注。从目前国内情况来看，对钢筋混凝上桩都能做到100%的检测，其它半刚性桩检测达到10%左右。而桩基的检测对于控制桩基的质量和保证公路建设中桥梁的使用功能及交通安全起到了极其重要的作用。然而，目前的检测方法和质量评价中存在着一些明显的问题，如检测人员水平参差不齐，对质量评价的标准理解上的差异导致对桩基质量判别的明显偏差，以及一些非技术因素导致的错判和漏判等都会对工程质量造成严重隐患。

一、桩基检测方法分类

桩基检测方法主要分为静荷载实验法，动力测桩法，声波透射法，还有钻孔取芯法，动力触探以及埋设传感器等辅助方法。静载荷实验法主要采用锚桩法，堆载平台法，地锚法，锚桩和堆载联合法以及孔底预埋法等。动测技术分为低应变动测法和高应变动测法。低应变动测法常用应力波反射法（锤击波动法）;高应变动测法常用CASE法或CAPWAP法。

各类桩、墩及桩墙结构完整性检测，一般采用低应变或高应变动力试桩法检测。大直径桩宜采用声波投射法或钻芯法检测。由散体材料桩或低粘结强度桩和土组成的符合地基，采用静载荷试验也可采用静力触探分别对桩和土进行检测，确定复合地基承载力。有高粘结强度桩和土组成的复合地基，采用静载荷试验检测竖向承载力单桩承载力的检测同其它刚性桩，复合地基中，桩、土荷载分担比的检测一般采用刚弦或压力盒通过静载荷试验进行测定，也可采用特制的应力传感器测试。当桩长大于30m，用其他检测手段难以准确判定桩完整性时，可采用抽芯的方法，抽芯还可以教准确地判断桩体混凝土的强度。也可采用声波投射法进行检测。

二、桥梁桩基现行质量分类

国内各省， 地区在建设高等级公路时， 对桥梁桩基都100%的比例进行低应变检测（ 重点桥梁用超声波透射法） ， 质量分类标准由于规范上无明确规定， 存在较大差异。从大量资料来看， 一般来讲其质量分4 个类型。

1.空心桩

动测波形规则衰减， 桩身完好， 达到设计桩长，波速正常， 混凝土强度达到设计要求， 一般情况下， 单纯扩径也列入此类。

2.基本完整桩

动测波形有小畸变形， 桩底反射清晰， 桩身有小缺陷， 如轻度径缩， 局部轻度离析等， 一般对单桩承载力和横向剪切力影响不大， 桩身混凝土波速正常、可达到混凝土设计要求。

3.缺陷桩

动测波形出现较明显的不规则反射， 对应桩身缺欠如裂纹、径缩、夹泥等; 桩身混凝土达不到设计要求， 对单桩承载能力有一定影响， 该类桩一般要求设计单位复核单桩承载力后提出是否可用的意见。

4.严重缺欠桩

动测波形严重畸变， 严重离析， 夹泥， 严重径缩， 断桩等。该类桩一般不能使用， 需要进行工程处理。以上4 种分类应当说是比较完全和全面的， 但我们在实践中发现， 有些问题是比较难掌握的。比如对于桩长的检测，由于混凝土桩基本身因径缩， 离析等缺陷往往测出桩长大于设计桩长; 也有可能由混凝土灌注桩初灌混凝土没有封好桩底造成短桩。但这种情况通过取芯验证是不准确的。另外，对于2 及3 类桩的区别， 不同检测， 监理单位及不同检测人员有不同的理解。首先由于导致动测波形出现较明显不规则的因素较多， 其次缺陷的严重程度的判定更是因化而异无量化指标依据; 再者， 桩基缺陷的出现深度对桩基质量判别有较大影响。

三、对基桩质量控制和分类的分析

1.质量的控制

对于桥梁桩基来讲， 由于处在重要的工程部位， 有时是一桩一柱的基础， 这就要求它必须是100%合格。桩基质量控制主要在其形成过程中， 在成孔和灌注两方面控制好， 无疑不会出现不合格桩。现场监理工程师的监督也是质量保证的一个重要条件。

2.质量分类

对桩的动测检验， 目前尚未有一个规范质量评价标准， 不同检测单位甚至不同检测人员之间都有不同的看法。这种状态对于综合评价工程质量及施工单位之间的对比都有影响， 为此， 本文根据近年来在高等公路实际的工作经验， 结合国内的一些相关文献资料， 较粗浅的提出一个在高等级公路建设项目中， 据有一定量化指标， 也较易操作的桩基分类方法， 与同仁们商榷。

四、动测与钻芯两种检测方法的比较

桩基动测法中低应变反射波检测方法是建立在一系列假设前提条件下的，它首先假设桩是一个等截面、均质（各项同性）的一维直竿且横截面的直径远小于竿的长度，竿侧及竿端物质的密度明显小于竿的密度。只有这样才可应用弹性直竿中波传播的理论和波动方程解释工程桩的完全性问题。因此不仅检测人员，建设单位主管及相关监理人员也应当清楚作为低应变主要检测方法的反射波的应用是有前提的，其检测结果对正常桩是有效的。特殊情况下，现场监理在灌注过程中发现的问题比任何检测方法都及时和准确。钻芯检测法因其优点突出即直观，而引起人们的广泛重视。但该方法成本高昂，钻芯需较长时间，使得人们无法在大范围内广泛应用。另外钻芯法的代表性也受到质疑，特别在确定缩径等缺陷时更是无能为力，一般地说钻芯法在确定桩身质量有较强的说服力，对确定断桩、夹泥、离析也有一定的优势。芯样取率要达到100% 。它要求技术人员有丰富的实践经验，对钻进过程所遇到的各種情况要有完整，准确的记录。有时断桩部位在钻芯过程中只反应为几或十几厘米的突然掉钻，如不能准确记录下来，从提取的芯样上很难判断出严重的缺陷。

因此，钻芯检测法主要是对动检测法的一个补充，重点是对混凝土质量有怀疑的合格桩及动测评为不合格缺陷桩进行验证。深度不大的径缩缺陷采用开挖方法予以验证。

五、结束语

实践证明， 只要严格按有关操作规程施工， 就现有的技术设备条件而论， 正常情况下应有95% 的桥梁基桩为1 类桩。确有问题但又不必进行工程处理的2 类桩的数量也不应大于5%， 地表附近的径缩缺陷桩处理后可按合格桩提交报告。对于常年地下水位以下（ 一般为8～ 10m 左右） 的缺陷尽管较为严重， 但只要有桩底反射， 一般可不判为不合格桩。

参考文献：

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