谈桩基检测技术在建筑工程中的应用

郝 少 杰

(煤炭工业阳泉矿区建设工程质量监督站，山西 阳泉 045000)



谈桩基检测技术在建筑工程中的应用

郝 少 杰

(煤炭工业阳泉矿区建设工程质量监督站，山西 阳泉 045000)

论述了建筑工程中桩基检测的重要性，基于桩基检测的主要内容，从成孔质量检测、试桩载荷检测、低应变动力检测及高应变动力检测四方面，阐述了桩基检测技术在某办公大楼工程中的应用，旨在科学有效地评价桩基的质量。

办公楼，桩基检测技术，承载力，成孔质量

0 引言

近年来，桩基检测技术发展迅速，其中低应变检测和高应变检测技术日渐成熟，并且应用范围有所扩展，在实际测量工作中取得显著成果。桩基检测技术在检测和计算单桩承载力的同时，科学有效地检测了桩身的完整性，从而实现了桩基本身缺陷的合理判断，因此在具体施工中必须充分发挥桩基检测技术的应有作用，保证建筑工程施工的顺利开展。

1 桩基检测重要性

在建筑物中，桩基是最基础的结构，其能合理利用较深的土层来承担结构荷载，一旦桩基出现问题必然会影响建筑物的整体质量，因此在具体施工过程中必须开展有效的桩基检测工作。实施有效的桩基检测工作能够对桩基的承载力和质量进行全面评价，进而对不合格的桩基进行及时处理，以期保证桩基施工的有效性，最终提高建筑物的整体质量。

2 桩基检测具体内容

2.1 检测成孔质量

在建筑工程施工过程中，混凝土灌注桩的质量受桩基成孔质量的影响，如果成孔直径不符合标准值，则会影响桩基承载力，或者增加桩基上部阻力进而无法发挥下部桩基的承载力。由此可见，成孔的大小直接影响桩基的质量，在桩基检测过程中必须对成孔大小和桩基质量进行严格检测，检测主要内容为孔的深度、位置和垂直度等因素。

2.2 检测桩基承载力

桩基承载力检测主要应用如下两种方法：1)高应变动测法，在检测过程中，首先利用重锤撞击桩顶，以此产生瞬时冲击力，在冲击力的作用下导致桩身塑性变形，接下来测量具体的变形曲线和速度，获得有效的参考数据，以此为依据分析接近极限阶段的土系工作性能，最终获取桩身承载力相关检测数据；2)静荷载试验法，以桩基的静荷载为检测对象，竖向的静荷载承载能力检测在实际检测过程中较为常见，能够有效提高检测数据的准确性与真实性。

2.3 检测桩基完整性

在桩基完整性的检测过程中，多采取如下两种检测方法：1)声波透射法，主要通过超声波在混凝土中传播产生的声学参数的变化及波形进行分析检测，其中声学参数主要包括振幅A，声速C和频率F等，以此判断桩身混凝土中断层、蜂窝或者夹砂等问题的具体情况；2)低应变动测法，在检测过程中，对桩顶施加激振力量，以此造成桩身变形和引起周围土体颤动，基于此利用相关仪表记录桩顶震动速度，在以波动理论为依据分析上述记录，在判断桩基质量的同时，获取桩基完整性的具体检测结果。

3 桩基检测技术在建筑工程中的具体应用

3.1 工程概况分析

本文以某办公大楼为例，该办公楼为地上18层，地下2层的高层办公楼，其主体为框架结构，建筑总面积为4 189.11 m2，基础结构为钢筋混凝土灌注桩承台，具体勘察结果显示：场地地基在考虑工程差异性的基础上，主体自上而下分为四层，依次为：粉质粘土层→粉土层→砾砂层→强风化岩泥层。其中工程设置180根基桩，将桩端持力层设计在砂砾层，其中桩长设定为11 m～13 m,桩径设定为限φ550 mm，单桩承载力特征值可达2 100 kN，混凝土等级为C35。本次研究根据工程场的实际环境和地质条件，综合采用如下检测手段：1)成孔质量检测，预设检测数量为35根；2)低应变动力检测，检测数量定为45根；3)试桩载荷检测，主要检测其中的5根试桩；4)高应变动力检测，检测数量较低应变动力检测少，以15根为宜。

3.2 成孔质量检测

在本工程施工中，成孔质量检测的仪器主要选择JNC-1型沉渣测定仪和JJC-1A型孔径仪，深度记录仪和孔口车等，检测内容主要包括孔洞深度，孔洞直径、沉渣厚度和孔洞斜率等，经过细致检测得出如下结果：

1)孔深测量结果，设计方案中孔洞深度预定为11.27 mm～12.78 mm之间，实际测得深度处于11.45 mm～12.98 mm之间，其中所有检测桩孔洞深度均大于预定值；

2)孔径测量结果，本工程局部最小孔径为478.11 mm～498.34 mm，局部最大孔径为546 mm～632 mm，最小孔径不大于500 mm；

3)垂直度测量结果，实际测量中，垂直度测得0.56%～0.89%，所有基桩均小于1%；

4)沉渣厚度测量结果，本工程孔底沉渣厚度在85 mm～110 mm之间，所有基桩均小于155 mm。基于上述测量数据，本次成孔质量检测所有检测内容均符合项目规范和标准。

3.3 静载试验检测

该项检测根据本工程施工具体要求，选择工程中的5根试桩开展单桩竖向静载试验，主要设备为RS-JYB成套静载试验设备，其中包括控载箱、位移传感器、中继器、千斤顶和主机等，具体检测过程为：本次检测主要通过锚桩反力装置和配重联合加载法，将千斤顶置于试桩顶部，之后放置主梁、次梁，将次梁与锚桩相连接。其中对桩的加载方式主要选取快速维持荷载法，在具体操作中逐级加荷，每次加荷时间为2.5 h，并且在每次加荷后15 min～20 min读取相关数值，设定加荷等级为9级，每一级荷载量均为500 kN，如果检测过程中出现荷载破坏的现象，必须立即停止加荷。本次检测结果显示5根试桩的最大承载力为3 500 kN，级差最大值为0，经计算单桩承载力符合工程设计要求。

3.4 高应变动力检测

本次检测工作对工程中的15根基桩进行高应变动力检测，检测仪器以FEI-C3型动测分析系统为主，主要由12位的A/D转换器、力传感器、486/40微机和加速度传感器组成，检测方法主要为：在基桩侧边面对应安装两个加速度传感器和两个应变式力传感器，利用大锤砸击桩顶，将砸击过程中产生的加速度和力信号利用FEI-C3型动测分析系统放大并进行转换，转换成数字信号后传输给微机，经过软件处理后的信息存储于磁盘中。接着将磁盘中存储的信息进行回放，利用相关软件开展曲线拟合分析，最终获取单桩竖向最大承载力。经过上述检测过程，结果表明：本次检测中15根桩基的单桩竖向最大承载力基本在2 435 kN～2 657 kN范围内，平均值则为2 312 kN，符合本次工程施工预定值。

3.5 低应变动力检测

通常情况下，依照《建筑桩基检测技术规范》的具体规定，低应变检测方法多应用于混凝土桩身完整性检测中，以此判断桩身的缺陷位置和程度，并且在具体检测结果的分析基础上，划分出桩身完整性类别。本次工程中选择45根桩基进行低应变动力检测，检测应用仪器主要为FDP204PDA型号的动测分析系统，并配合力棒和加速度传感器。检测过程主要为：将加速度传感器放置在桩顶，经过锤击作用产生加速度信号，再经过FDP204PDA型号的动测分析系统进行检测与转换，后形成数字信号，并将其传输给微机，经过微机处理后，屏幕上会显示测量波形，其中每根桩设置一个采集点，且每个点主要采集5个～6个信号。接下来在时域内处理磁盘存储的信号信息，以此对不同部位的反射信号进行分析，最终得出每根桩身完整性情况。根据上述检测分析，针对45根桩检测结果可知，其中一类桩42根，满足工程具体设计规范要求；二类桩3根，不满足相关设计要求，必须根据工程实际要求进行有效调整。

4 结语

桩基质量是建筑工程施工质量的重要影响要素，桩基检测单位必须严格按照相关规定开展有效的检测工作，以此提高建筑工程的整体质量。并且，在桩基检测工作开展中，在桩基抗组发生变化时，利用低应变动力检测方式则无法保证检测结果的准确性，进而无法科学有效地评价桩基质量。而在动静对比前提下获取的高应变动力检测结果则保证了单桩承载力检测的真实性，并且费用相对较低，在结合工程实际情况的基础上，值得广泛推广。

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Discussion on the application of pile foundation detection technology in construction engineering

Hao Shaojie

(Coal Industry Yangquan Mining Area Construction Engineering Quality Supervision Station, Yangquan 045000, China)

This paper discussed the importance of pile foundation detection of in construction engineering, based on the main contents of pile foundation detection, from the pore forming quality detection, test pile load detection, low strain dynamic detection and high strain dynamic detection four aspects, elaborated the application of pile foundation detection technology in an office building engineering, to scientific and effective evaluation of the pile foundation quality.

office building, pile foundation detection technology, bearing capacity, pore forming quality

1009-6825(2016)34-0065-02

2016-09-25

郝少杰(1981- )，男，工程师

TU473.1

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