影响建筑桩基检测质量的因素研究

孟超

摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，桩基质量的优劣对建筑结构安全的重要性不言而喻，应力波反射法作为桩基质量检测较为常见的一种手段，具有便捷、经济、高效、准确等优势。介绍了应力波反射法基本原理，对影响检测质量的因素进行了分析，并提出有针对性的应对措施，为保证桩基检测质量提供了思路。

关键词：桩基检测;应力波反射法;影响因素

引言：

桩基础是建设工程中重要的基础类型。桩基础工程的质量决定建筑主体结构的可靠性、安全性。桩基础属于隐蔽性工程，控制其质量较难。因此，桩基质量检测显得特别重要。近年来，工程建设发展迅速，工程质量要求不断提高，桩基检测技术将在工程建设中起到重要的作用。

1 应力波反射法

应力波是利用弹性介质的连续性，顶部用激振锤等物体敲击应力波反射法检测桩基的影响因素及对策产生弹性应力，弹性应力在连续介质中以波的形式传播，形成应力波。应力波反射法是基于应力波在桩身中反射传播理论的一种桩基检测方法，利用锤子、铁棒等震源敲击桩顶，在激振力作用下，桩顶因振动产生应力波沿桩身向下传播，若遇缺陷或到达桩底，波阻抗会发生变化，安放在桩顶的传感器会根据回波的时间及相位特征得出缺陷性质和位置。由于桩顶激振荷载远小于桩身承载力，桩身沿竖向只有弹性变形，不产生位移。

2 桩头的处理问题

桩头处理的好坏对检测数据的科学和准确性影响很大，因此，桩基检测开始前应先按照相关要求处理桩头。传感器与桩头结合面、锤击面应与桩身轴线垂直，保证平整坚实，现场可用砂轮机打磨处理，若有灰尘和碎屑应清理干净，必要时可用水冲洗，但事后应将水渍清除并做干燥处理。实心桩和空心桩由于桩型不同，检测时其处理位置也不同。实心桩一般应在距离桩中心2/3 R的位置打磨出3 个～ 4 个垂直于桩身轴线的平面安放传感器，桩中心打磨出一个平面作为激振点;而空心桩传感器和激振点与桩中心的连线应垂直，且二者应布置在桩壁厚的一半位置处。为避免杂波影响，桩头顶部钢筋笼应处理，处理原则以出露高度适中、不影响锤击激振和不影响浅部缺陷判读为准，保证信号的科学性和准确性。

2.1 成孔质检

在建筑桩基工程施工中，对于成孔质量的检测十分重要，直接关乎到成桩质量和工程整体施工质量。桩基对建筑物的约束力受到桩孔分布影响，应该合理分布桩孔，避免建筑物出现受力不匀问题，影响到建筑工程整体结构合理性。在成孔检测中，应该根据相关标准和规范，确保目标和孔深一致，深入到土层中。需要注意的是，建筑物是否存在附加力矩，在一定程度上受到孔垂直度影响，有附加力矩产生可能会加剧建筑结构发生改变，大大影响到桩基承载力。孔径较小，建筑物结构承载力随之減小，但是禁止施工单位盲目扩大孔径，以免影响到孔侧面摩擦阻力，影响到施工质量和安全。

2.2 桩侧土层的影响

检测人员一般只关注桩身波阻抗的变化，往往忽视桩侧涂层性质的变化给检测数据带来的影响。桩侧土层主要是通过弹性模量沿桩身方向的变化影响检测结果，使检测数据产生错误判读，甚至得到完全相反的结论。比如，桩侧土层由软变硬，采集到的信号会显示桩身波阻抗变大，得到扩径桩的结论;反之，会得到波阻抗变小，得到缩径桩的结论。一般来说，土层弹性模量差异越大，反射信号就越明显。因此，在实际工作中应提前做好准备工作，首先搜集与桩基所在位置的地质勘察报告，掌握土层性质信息和变化趋势，尤其要对土层的含水量、容重、压缩模量、内摩擦角等基本信息有一定的了解，现场检测中综合考虑这些因素的影响，对数据信号做出科学准确评判。

2.3 低应变反射波法

低应变反射波法是当前最为主流的建筑桩基工程质量检测方法之一，其成本低廉，并且操作便利，非常容易被检测人员牢牢掌握，在经历了长时间的使用之后，低应变反射波法被证明是一种非常成熟并且具有实行价值的桩基质量检测技术。具体而言，低应变发声波法原理是以波动方程作为数据计算依据，通过对数据进行模拟和分析，将桩基转化成为纵向震动模型和弹性直杆。当在桩基顶部进行震荡时，将会将激振的力量传输到桩基之中，产生一定的垂直应力波，根据桩基内部成分和结构的不同，应力波会发生一定程度上的变化，在桩基底部安装有应力波感应设备，当应力波传输到感应设备时，它能够对应力波进行收集，并且分析应力波的情况，从而得出准确的桩基质量检测报告。

2.4 桩基完整性检测

桩基的完整性检测主要通过以下几种方法进行：其一，桩基低应变动测法。借助低激振能量施加在桩顶上，促使桩身土体小幅度振动。借助仪器设备来检测振动速度，结合相关理论内容，实现对桩基的完整性和质量检测。其二，声波透射法。利用超声波来检测混凝土各项参数，可以在不接触混凝土的同时，获取需要的数据，是一种无损检测技术。

2.5 测试时间的影响

由于桩型、成桩工艺、桩身材料、外界环境等存在差异，测试时间的选择较为关键，其对检测结果的影响也较大。现场应根据环境温湿度、成桩工艺、桩身材料强度、弹性模量等不同选择合适的检测时间，确保科学的检测效果。比如，CFG 桩桩身材料强度偏低，其强度随其龄期增加而增大，只有当桩身材料达到一定强度时，桩头激振出的应力波才能通过桩身往下传播，如果桩身材料未到龄期或不具有一定的强度，能量在桩身中衰减很快，信号传播终止，得不到有效的信号，尤其对于大直径长灌注桩，其属于大体积混凝土，混凝土材料水化和凝固时间较长，更要注意选择合适的检测时间。

2.6 建筑成桩完整性质量检测

建筑桩基完成性质量检测，是对建筑桩基工程进行全方位的检测，从而掌握更多桩基的信息，保证质量检测的全面性和完整性。当前在建筑桩基完成性质量检测之中，会采用低应变动力试桩法或者钻孔去芯的方式等，但是应用最为广泛的还是低应变动力试桩法。它的检测原理是，向建筑桩基施加一种特殊的震荡能力，桩基随后会将这股力量传输都接触的土层以及周边地区，根据桩基所传输出的数据，建立起完整的数据表格，进行对比和统计之后，就能够得到准确的质量检测结果。

结语：

桩基检测技术的应用为桩基工程质量提供了保证，应力波反射法作为一种常见的检测手段，在实际工程中受到许多内外部因素的影响。本文从桩头的处理、传感器的选择布设、桩侧土层的影响、激振设备的选择、滤波的影响和测试时间的选择等六个方面具体阐述了影响桩基检测质量的因素，并提出了有针对性的建议和措施。现场检测过程受到诸多因素的影响，如何识别和避免这些不利因素，消除其对检测结果的影响是摆在工程检测人员面前的一道难题，我们应该在实际工作中不断改进，提高桩基检测成果的科学性和准确性。

参考文献：

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[3] 张荃.对桩基检测质量造成影响的因素研究[J].建材与装饰，2017（51）：60-61.

（作者身份证号码：130981199104206626）