影响桩基检测质量的因素分析

成卓舟

（山西建工建筑工程检测有限公司，山西太原 030006）

0 引言

在当前经济高质量发展的背景下，建筑土建行业的工程质量标准也在不断提高，建设单位、施工单位、监理单位都加强对工程质量提高工作的研究和对策实施，作为各类地面建筑的主体结构重要组成，桩基质量的保证是工程施工与监理的重中之重，特别是在很多地质环境和气候环境复杂地区，其地基承载能力和地上梁柱结构的载荷性能都要全面的评测，这就要求对桩基的总体质量达标情况做科学的检测，为整体工程质量检视提供详实的数据参考。

1 桩基质量检测的包含的主要方面

桩基一般是由桩孔和桩体等装置构成，其检测工作也主要集中在成孔检测和成桩检测上，因此下面就这两种工序分别来进行分析。

1.1 桩基成孔检测的关键要素

该项检测工作利用对桩孔的工程特性进行有效的测绘计量，包括其所出位置、孔径大小、深度、竖直度、砂石混合比以及底部的废渣层厚等指标，在收集到相关的工程数据与工程标准进行逐一对照，确定成孔的施工工艺和最终质量能否满足前期设计方案的要求。这其中孔的位置布局会关系到后续地上建筑的应力情况，若其布局较为密集或者松散，距离不符合要求，就会破坏整个建筑物的受力均衡，会造成部分位置因受力过大而塌陷，或者在大风、大雨、地震发生时出现安全事故。孔径的尺寸和地上结构的载荷是正相关，且在施工标准上有明确详细的要求。孔深的大小以及竖直度（垂直度）的检验也是关键内容，它的合理施工是确保建筑物附加外力水平和分布符合主体建筑施工要求。水泥砂浆的检验的内容一般有对其相对密实度、粘合度、静态切面力、单位质量内的沙量等[1]。最后的底部的沉淀渣的厚度会改变桩基的长度，继而对其应力状况产生影响。

1.2 成桩后检测的要点

该检测主要是对桩体完工后的总体检查，包括完整度和受力性检查。第一个方面的检测通常用来用桩基横切面的面积变化状况反映，而该类特性出现问题时，通常体现在截面的断开、有空心洞口、夹杂了杂物如泥沙、出现裂纹缝隙等。若完整性不足，就会严重威胁到整体建筑的安全。因裂缝等情况都在桩基的内部，一般都要通过发射一定频率的声波，通过对接受的返回信号做分析对比来判断内部是否有问题，该方法具有定位准确、误差低、抗干扰等优势且易于操作，被大量的普及。第二项检测前要先对承载力进行分类，它分为了单个桩体的纵向的抗压承载和横向水平的承载两部分，在检测前注意要得到敲定设计方案中上层载荷的数值，而后开始检测作业。运用的方式一般是静态载荷与感应式变动两种方法，第一种方法的适合度较高。

2 影响桩基检测成效的因素与应对措施

2.1 外部客观环境的影响与解决方法

在当前经常使用的桩基质量检测方式为应力波反射法，它的应用约束性在于外部自然环境对其有干扰影响，特别是桩基周围的土质和土层结构会对检测结果产生偏差。所以在检测准备期间要对外部的土层结构做勘察了解，一般质量检测技术员只关注到检测仪发出的信号，但是常常没有考虑到应力波在材质具有差别的介质中传播的特性是不同的，所以如果不做土层勘察分析，进而对结果做一调整纠偏的话，检测结果通常会失真。所以要在检测工作开始前地质专业人员做好土质土层的分析工作，工程施工人员和专业技术员要对工程的勘察资料技术人员必须对前期地质勘察人员对建筑工程的勘察信息数据做全面地掌握了解，并结合桩基周边区域内部的岩石和土质性质结构做全面的研判，重点是在桩身高度涵盖的土层状况，如地下水位、孔隙比例、土基承载度、末端阻力等指标，都需要去详细地收集分析。

2.2 传感装置的选用和装配

在运用检测设备时，传感器是核心部件，它是接收波的电信号进而转换为我们需要的工程信息，因此如果在该设备的选用上出现不合理的情况，将直接影响到锤击反射转换为电信号这一过程，导致后续的信号转换和处理出现误差甚至是错误。因此在传感器的选用和安装上，一定要选派技术过硬、专业经验丰富的技术人员操作，确保其正常发挥，以此来保证数据的真实性和精确性。施工单位既要创设优厚的工资福利条件从外部聘用综合素质过硬的专业人员，也要加强对现有的技术人员的培训力度，通过现场授课与演示、技能比赛等方式提高他们的专业化程度，尽量避免因为任务失误给工程检测带来误差偏差。

2.3 桩头部位清洁情况的影响

桩头位置的清洁程度对检测的准确度有着明显的影响，其原因在于桩基顶部的锤击和传感器设备在接受反射波段和转换电信号时，对桩顶平面的平齐度和光滑度有较高的要求，因此在开展检测前，需要对桩头部进行专门的处理，重点要平滑的打磨桩顶，同时该部位要和桩身呈垂直姿势，能够让声波的传播和方向转换顺利进行，还要实时去对头部进行维护，保证其光洁度和干燥度。在处理和清洁灌注桩一类的实心桩桩顶时，应把打磨设备放置在对应位置，该位置和桩体中心的直线距离是桩径尺寸的2/3，而后和桩体垂直的情况下进行打磨，形成若干个光滑平面，同时要确保桩体的内部的主体结构，如主筋，而后在打磨桩体中心点位，将其设置为声波激振的感应点。而在处理类似于预制桩类型的空心式的桩头时，与实心不同，传感装置与激振点位要处在相同平面内，方位最好设定在桩径的中间位置，桩体头部的钢筋结构避免破坏锤击作业，同时暴露在外部的钢筋高度要在合适范围内[2]，以免对锤击后形成的震荡波传输造成屏蔽或干扰。

2.4 检测流程确定因素

不同的检测流程将直接的关系到检测结果的准确性，例如在传感装置的装配环节，如果某些细小事项没有做到位，就会对后续的反射波数据精准度产生破坏，所以在该装置的安装环节要做到注意以下几个细节：①在位置摆放上，确保传感器和桩顶平面呈90°；②传感装置与桩顶粘连时的材质要严格按照相应的工程标准选用，例如石膏和橡皮泥材料，而其他非标材质会对声波的传播造成干扰，不利于信号的接受和转译；③在安装时要因地制宜，结合桩基的种类选择适合的安装方式，不能搞一刀切；④在传感装置装配完工后应当及时检查、测试，当确保一切正常后在开展下一工序作业。

2.5 检测时间点和时长的影响

选定的检测时点不同，也会产生差异较大的检测的结果。以实心桩如灌注桩为例，它检测时应当在内部混凝土浇筑完工后，在施工单位自我复核达到了施工设计的标准后方可开始桩基的检测，这是因为混凝土桩基的刚度、弹性都会对检测的过程造成一定的影响，如果刚度、强度或者弹模量的最终参数没有符合检测的标准，反射波就不会被传感器侦测到，信号也就无法产生。

2.6 声波过滤效果因素影响

要保证传感器收集到的应急波等波信号准确真实，通常要采用一定的处理手段，当前常用的是声波过滤（滤波）技术来加工和处理的，使用该种方法可以把原始的声波信号进行一次筛查要选，把杂波和其他无用的信息自动的过滤清除掉，把有用的波信号全部保留，以增强桩基检测的准确度和可靠性。具体的检测过程中，先使用低通滤波开展检测作业，所以在过滤波的频率选取上就要优中取优，确保频率既能够准确地发现桩基内部空隙、杂物等问题缺陷，又要防止频率太高，使一些杂波等无用信息混入信号中，导致信息的失真。桩基桩体的质量问题通常有裂缝、断开、沉渣夹杂和空隙等情况，但是在检测的时候，射出的声波和射入的声波的频段通常是一致的，所以一些较为普遍的质量问题就难以从一定时间区间内的波形曲线中去区分出来，这就要求技术人员在开展检测作业时，要综合施工日志记载的工程参数以及地质土层勘察分析资料等数据深入的研判，不能因为波形一致而误认为是不存在质量缺陷，若检测结果一时难以对桩体结构的质量问题作出合理的评判，应当就该情况向甲方告知缺陷的分布区域范围及大致的深度尺寸。

2.7 激振锤选用因素影响

声波检测要依靠激振效果来实现信号的反馈，而该效果的产生通常需要激振锤产生，它的刚度、质量、接触面和撞击的频次都会关系到激振效果。比如撞击频率较低、速度缓慢且质地柔软的激振锤就要运用尼龙材质的垂体，铁质钢制锤通常是在质量缺陷位置较浅的地方敲击，若锤击时脉冲的幅度范围过于大，则桩基体内的靠外的缺陷位置难以精确定位，而范围太小时，应力波的传输能量又会减弱，难以反射，在方向把握上要和桩顶面成垂直状。因此在选取激振锤时，就要结合工程的实际，对锤的材质性能、锤击的方法和底部垫合理的选定[4]，以保证信号的全面真实。

3 结束语

在现代的工程建设中，质量的标准要求不断提高，要管控好工程质量，就必须对桩基检测工作加大投入力度，该项工作涉及环节多、技术较为复杂、系统性强，所以施工企业要在技术人员综合素质和装置选用上坚持质量标准，严格遵守设计要求和施工规范，以保证检测的结果真实权威有效。