谈桩基检测技术的工程应用

李 凯

(太原市建筑工程质量检测站，山西 太原 030002)



谈桩基检测技术的工程应用

李 凯

(太原市建筑工程质量检测站，山西 太原 030002)

阐述了桩基检测技术与试验方法，针对桩基工程施工质量的隐蔽性和重要性，分析了实际工程中，桩基质量检测工作中存在的问题，并探讨了桩基检测的发展方向，有利于保证桩基检测数据的真实性。

桩基检测，单桩竖向承载力，静载试验

0 引言

在我国建筑工程中，高层建筑物的地基主要采用桩基进行处理，桩基工程施工具有隐蔽性，桩基工程的施工质量只能通过桩基检测技术进行客观反映，合理选择桩基检测技术是桩基检测成功的前提。随着桩基检测技术的不断发展与完善，其应用范围越来越广。在检测过程中，应严格按照现场条件选择正确的桩基检测技术和合理的评价方法，才能保证桩基检测数据的真实、有效。

1 桩基检测技术

1.1 单桩竖向承载力检测

在我国桩基工程检测中，主要采用静载试验和高应变动力检测技术进行单桩竖向承载力检测，其中静载试验通过对被检测桩逐级施加荷载，直接测定桩基工程的极限承载力，高应变动力检测主要以行波理论为依据，结合曲线模拟等方法，间接获得基桩的极限承载力。

1)静载荷试验。静载荷试验主要为桩基工程设计和施工验收提供参考数据。静载荷试验通过慢速维持荷载法进行加载，试验设备主要由反力装置、加载装置和测试仪器组成。静载荷试验能够直接、可靠地提供数据，直观地展现桩的整个沉降过程，在桩基检测工程中被广泛应用。

2)高应变动力检测技术。高应变动力检测技术建立在一维应力波理论体系基础上，对桩—土体系模型进行数值计算，并结合信号曲线进行拟合，对桩基施工质量提出合理评价。检测过程中，应用锤击设备重击桩面，获得瞬时冲击荷载，并通过安置在桩顶附近的传感器测读锤击时产生的力和加速度。

1.2 桩身完整性检测

桩身完整性检测技术主要有低应变法、声波透射法、高应变法和钻芯法，其中低应变法和声波透射法具有快速、经济的特点，在桩身完整性检测中广泛应用。

1)低应变法。低应变法是应用反射波原理，建立相应的数学模型，进行数值模拟计算，并依据波动理论方程分析数据判定桩的完整性。检测时，采用激振锤锤击桩顶，引起桩土微幅振动，并通过安置在桩顶的传感器测读桩顶的瞬时速度和加速度。

2)声波透射法。大直径灌注桩需采用声波透射法进行桩身完整性检测。检测前，应先在成桩过程中预埋2根～4根声测管。检测时，收、发换能器应同步升降，通过声测管中水的耦合，信号在介质中传播获得相应的声波信号。依据声波的透射原理，分析波形的声时、声幅及主频等参数的变化，对桩身传播介质进行检测，确定桩身完整性。

2 工程案例分析

2.1 工程概况

某商业住宅楼建筑面积9 887 m2，框剪结构体系，设计采用钢筋混凝土灌注桩进行地基处理，设计桩长为35 m，桩径为800 mm，混凝土强度为C45，总桩数143根，设计要求单桩竖向抗压极限承载力不小于8 000 kN，要求采用静载荷试验法及低应变法对该工程钢筋混凝土灌注桩进行检测。

2.2 试验内容及目的

1)单桩竖向承载力检测：对该建筑3根试桩进行静载荷试验，判定该工程灌注桩竖向承载力是否满足工程需求。

2)桩身完整性检测：通过低应变法对该建筑工程桩进行桩身完整性检测，判定其工程桩施工质量是否达到验收要求。该楼工程桩抽检数量为43根。

2.3 单桩竖向承载力检测

1)试验方法：依据现场条件，本次试验采用锚桩横梁反力装置；采用PDS-JY无线静载仪、液压千斤顶和油泵组成的自动加载控制系统；通过并联在液压油路上的压力传感器测读加载压力值；桩顶沉降量由4块位移传感器高精度测读。

2)试验步骤：本次试验分10级加载，每级加载值为800 kN；卸载时，逐级等量卸载，卸载值为加载值的2倍。

3)沉降测读：依据慢速维持荷载法的加载时间表进行逐级加载，达到判稳标准时，进行下一级加载。

4)终止试验条件：依据现场情况及规范要求进行综合判定，出现试桩破坏情况，应立即终止试验。

5)试验成果及评价。

a.静载试验成果：通过静载荷试验获得3根试桩试验Q—S曲线、S—lgt曲线(见图1～图6)。

b.试验数据统计见表1。

表1 试验数据统计表

c.单桩竖向承载力评价。SZ-1号～SZ-3号试桩:3根试桩的Q—S曲线均呈缓变形，且加载至8 000 kN(第10级)时，3根试桩沉降均能达到相对稳定。结合现场地质条件、施工记录及检测数据，并依据JGJ 106—2014建筑基桩检测技术规范可判定该工程3根试桩单桩竖向极限承载力均不小于8 000 kN。

2.4 桩身完整性检测

该建筑工程采用低应变法进行桩身完整性检测。检测时，在

桩顶表面距桩中心2/3半径处安置传感器，采用铁锤沿桩轴心方向进行垂直敲击，并由传感器接收应力波，经过放大器放大信号后，由掌上动测仪记录存储，每个检测点记录的有效信号数不少于3个。桩身完整性类别依据JGJ 106—2014建筑基桩检测技术规范8.4.3条进行综合分析判定。

依据JGJ 106—2014建筑基桩检测技术规范3.3.3条，本次抽检了43根工程桩。根据实测曲线进行分析，桩身波速介于3 800 m/s～4 000 m/s。检测桩桩底反射基本清晰，桩身完整，无明显严重缺陷。

3 桩基检测存在的问题

目前我国桩基工程的施工质量控制，主要通过检测技术进行检验，桩基检测数据的准确、真实至关重要。目前桩基检测存在以下问题：

1)随着市场激烈竞争，存在很多不规范行为。各种检测单位扰乱市场秩序，检测人员的水平参差不齐，导致检测数据缺乏真实、准确性，政府监管部门必须加大市场监督，规范市场体制，淘汰部分不合格的检测单位。

2)静载试验法：检测仪器检定不规范，测试仪器安置不合理，基准梁、基准桩的架设不符合规范要求，不严格按照试验规范要求进行操作，数据记录不精确，都可能造成测试结果不准确。

3)动测法检测技术：只能对桩身存在的问题进行定性和定位，不能准确的确定缺陷程度及缺陷类型，高应变检测技术在单桩承载力检测属于半直接法，锤击载荷不够，选择参数不当，均影响单桩承载力的准确性。

4 桩基检测的发展方向

1)静载检测技术：在检测设备上应引进高精度测试仪器；加强检测人员能力培训，规范操作技能，同时加强理论计算，采用有限元法与试验相结合的方式，来判断桩基工程的施工质量。

2)桩身完整性检测：结合地质资料和施工记录，选择合适的检测技术，判定桩的缺陷位置和缺陷类别，清晰的描述桩身缺陷，为设计、施工等单位提供全面准确的桩身完整性评价。

3)动静结合检测：在检测过程中，当单一的检测方法很难做出准确判断时，应采取动静法进行对比检测。动静对比检测，可以提高检测数据的准确性，加强桩基检测技术判定的合理性，充分发挥各种检测方法的优势，对桩基工程施工质量的评判更加合理。

5 结语

桩基工程是隐蔽性工程，施工质量难以直观控制，只能通过对桩基检测进行监督控制，不断完善桩基检测技术，才能有效的控制桩基工程的施工质量。因此，针对桩基检测技术存在的问题，应不断总结经验教训，加强检测水平，加深理论研究，才能对桩基工程的施工质量提出准确的参考评价。

[1] JGJ 106—2014，建筑基桩检测技术规范[S].

Discussion on the engineering application of pile foundation detection technique

Li Kai

(TaiyuanBuildingEngineeringQualityDetectionStation,Taiyuan030002,China)

The paper describes the pile foundation detection techniques and testing methods. In light of pile foundation engineering construction quality elusive and importance, it analyzes quality detection problems existing in actual engineering, and explores pile foundation detection development trend, which will be good for guaranteeing pile foundation detection data virtue.

pile foundation detection, single-pile vertical bearing capability, static load test

1009-6825(2016)11-0085-02

2016-02-02

李 凯(1978- )，男，助理工程师

TU473.1

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