试论建筑桩基检测技术

王伟 安徽省建设工程测试研究院

随着社会的不断进步，建筑行业从众多行业中脱颖而出，成为新时代的红利行业，但随着人们对于住房需求和建筑建设的需求增加，高层建筑逐渐在城市当中的数量慢慢变多，与传统房屋相比，高层建筑对于桩基工程的要求更高，为达到新时代对于高层建筑在建筑安全方面的要求，桩基检测工作成为建筑工程建设工作中不可或缺的一部分，它能够防患于未然，对前期的桩基建设过程提供质量保证，通过科学的技术手段为建筑工程提供更加准确的数据，并为后期的工程建设打好坚实的基础。

一、桩基检测技术及现状

桩基检测技术的原理是通过计算桩基上层所承载的整体建筑的总负荷，再将上部承载的负荷通过自身有效的传入地下更深层的土壤里，保证不会由于自身的重量或质量而导致上层建筑下陷和沉降，所以，桩基检测是能够保证桩基合格性的标准，并且合格桩基础能够稳固高层建筑的安全性和延长建筑的使用寿命。

桩基检测技术在我国的发展历史中，已经有几十年的沉淀，并且其中很多检测方法经过科学和经验的累积已经成为我国建筑施工过程中桩基检测的主要方法，包括对于检测仪器的研究，我国很多检测方面的高技术人才通过对建筑行业的摸索以及自身所学到的检测技术知识，创造出了很多的检测工具，为建筑行业的发展提供了重要力量，在科技人才的不断涌入和国家政府对于建筑行业的支持，桩基检测技术越来越先进，检测工作也变得更加方便操作，再加上检测人员在不同的建筑环境下不断实验，去完善自身检测技术的缺陷，由此各种各样的桩基检测技术也应运而生，也变得越来越成熟。

但是由于建筑行业施工过程的不可控因素较多，造成了检测技术实施并不顺利，再加上不同地区对于检测环境的要求不同，导致检测数据会产生差异，不仅如此，由于桩基检测技术的特殊性，参与在建筑桩基检测行业的人群很少，导致专业检测人员整体素质水平不高，比如：编写检测报告不规范，对待检测工作不够认真，经验不足，这些都是导致桩基检测结果存在差异的原因，不准确的检测结果自然会造成整体建筑工程质量的不足。随着中国建筑行业的不断发展，建筑工程已经成为未来不可避免的发展趋势，如何进一步提高建筑和施工质量成为我国目前建筑行业的一个重要目标，桩基作为施工建筑过程的基础工程，其建设质量将直接决定建筑物的安全性，所以桩基的前期准备设计、施工材料的选用以及施工人员整体素质水平和管理水平，都将是影响整个施工工程质量的重要因素，为了保证桩基工程质量和建筑工程安全性，必须要保证施工人员的现场高质量检测能力，对于各类检测措施都要做到认真仔细。

二、桩基检测技术的方法

（一）成孔质量检测法

成孔质量检测法是在浇灌注桩后对成形后的注桩桩孔位置、成孔深度以及垂直度进行检测，检测桩孔的位置是否有偏差，桩孔位置直接决定桩基质量，若桩基质量存在偏差，那么浇灌成的桩将作废，既浪费材料，提高造价成本，又延长施工工期，所以，为了防止成孔位置偏差问题造成的施工损失，必须要求施工现场根据实际的施工设计图进行施工。桩位偏移也是桩基检测过程中常出现的问题，桩位偏移问题一般受建筑工程施工过程中操作不当引起，比如，施工时施工人员由于钻机对位不正导致位置偏差，使得与原本的桩位设计位置偏离；还有施工人员在测量放线过程中产生误差，将桩位实际位置偏移；还有护身埋设时产生的偏差，这些都会导致桩位与设计位置产生差异，那么这时桩基检测起到重大作用，可以选用超高精度的精密经纬仪和红外线测距仪对施工现场进行定位标注，根据设计图纸中桩基的位置标注出，并放设样桩，等施工完成后，再使用仪器进行测量，防止桩位发生偏移。成桩垂直度的检测的也是桩基检测中极其重要的一部分，垂直度检测方法一般时通过专门的孔径检测仪来检测，目前比较常用的方法有简易法检测、伞形孔径仪检测和声波检测法三种；而桩基的孔底沉渣厚度检测就是使用声波法来检测，由于在浇灌桩基的成孔过程中，泥浆中所携带的含砂量以及泥浆的粘度问题，致使桩孔在成孔之后一部分携带渣土的泥浆在清洗完孔底之后掉进孔底，形成沉渣，为了不影响后期混凝土的浇筑，必须对沉渣的厚度进行检测并清除，如果一旦发生携带沉渣浇筑混凝土，则会影响整体的施工质量，而声波法就是使用声波仪器的发送端向桩底发送声波，当声波遇到沉渣时，声波中的一部分会返回至声波仪器的发送端，剩下的一部分将穿过沉渣继续向桩底发射，只有声波遇到桩底的力层原状土才会全部返回声波仪器的发射端，并且根据声波第一次发射时间、第一次返回时间和第二次返回时间能够计算出桩基孔底的沉渣厚度，其实对于桩基的孔底沉渣厚度检测不仅可以通过声波法进行检测，还能够依靠电阻率法和电容法进行检测，但由于声波法相比两者更加方便快捷，准确度较高，所以成为检测过程中使用频率最多的一种方法，对于土壤环境和施工环境的不同，施工技术人员根据常年的检测经验，对于较为复杂的检测环境，也研究出了一些操作起来较为方便的垂直度检测方法，这些方法在无法使用孔径检测仪和声波仪器的环境下有着很大的用处。

（二）桩的承载力检测

桩基施工质量的好坏在于其承载力是否能够承受桩基上层建筑物的负荷，对于桩的承载力的检测方法主要有静荷载实验法、高应变动测法、静动法和钻孔取芯法，其中静荷实验法是通过给桩附加向上的力，使其产生位移，根据桩在一定时间内产生的沉降和向上给予的力进行测算，最后得出单个桩基的承载力，静荷实验法能够确定单个桩的承载力，直观的表现出实际的承载能力，并且静荷实验法更加贴切实际工程，检测结果有较高的准确度，能够作为承载力检测的最终判定依据，但是与其他检测方法相比，静荷实验法在建筑工程施工过程中检测费用较高，检测方法对于当时的建筑环境有很大的局限性，对于基坑深度较大的，很难实现检测工作，因此静荷实验法由于检测成本高，检测周期长，场地要求高，而逐渐取而代之；钻孔取芯法相对来说较为简单，使用成本不高，它是从桩身钻取混凝土样品，包括在一定深度的桩基底钻取岩土层样品，钻取样品之后，对其进行强度检验，这种检验方法可以很清楚的看到沉渣厚度、桩底岩土层性质以及桩自身的混凝土质量，但这种方法的缺点是在取样过程中由于取样次数受限，有一定的检测盲区。高应变动测法与其他的检测方法都有区别，它是通过测试桩基的动力反应来获取桩基的承载力，相比静荷实验法，高应变动测法实验成本低，并且检测结果准确，可靠度高，是目前检测方法中最实用的一种，高应变动测法是使用激振器对桩顶释放激振能量，使桩基振动，再通过相应的仪器对出现的振动进行采集分析，通过震动信号来判断桩基质量以及桩基的承载力。

（三）桩的完整性检测

对于桩身的完整性检测是桩基检测过程中的重要一步，一般用于桩完整性检测的方法有低应变动测法、钻孔取芯法、声波透射法等，低应变动测法是使用振动工具使桩顶产生振动，并使用专业的收集工具对顶部的振动速度以及波动曲线进行分析，这种释放低能量瞬态和稳态激振的方法能够对桩基的完整性进行一个很好的分析，与其他完整性检测相比，低应变动测法的检测结果没有测试盲区，并且其准确性较高，使用起来简单快捷。钻孔取芯法是目前最简单，也是使用最为广泛的一种检测方法，它是使用钻孔机检测桩基完整性的方法，但检测过程有盲区。作为一种声波检测桩基完整性的方法，它的原理是利用超声波检测仪来通过声波对整个桩身进行测试，但是在浇灌混进凝土之前，要把超声波发射器和接收换能其器装入提前预埋好的检测管道内，然后再根据超声波采集的数据信息进行对比分析，从而去判断桩基的完整性，但是声波透射法存在一定的弊端，由于检测管道的限制，检测的桩身不能够全部测验到，有一定的测试盲区。

三、桩基检测技术方法的选择

在建筑工程施工技术的不断改进下，桩基检测技术也在不断进步，而如何选择桩基的检测技术方法，首先应该考虑的是前期对于检测技术的设计，通过设计能够了解到桩基的具体位置，并从前期设计中得到对于桩基建设工程的主要要求，防止在桩基工程施工过程中与设计出现偏差，其次就是施工过程中对于施工工艺的要求，针对不同的施工工艺，可以选择更加合适的检测技术和工具，再者就是使用环境的不同，桩基检测方法如此之多，但是在不同的施工环境下却有着不一样的效果，所以使用条件的不同，也会影响到桩基检测技术方法的选择，所以，在不同的施工环境下，选择最合适的检测技术方法是决定施工质量的重要原因之一，例如：对于通过钻孔进行浇灌桩基的方式，使用高应变法检测能够更加高效、准确。而大直径钻孔浇灌桩基的方式，则更适合声波透射法检测。

四、结束语

中国建筑行业的蓬勃发展需要各类技术人员的支持，桩基工程作为整个建筑行业的基础工程，其重要性必须要牢记在每个是施工人员的心中，并加强对专业检测技术人员的能力评估，保证桩基检测技术无异常，检测结果准确，为高层建筑工程提供良好的数据支持，对于所有的桩基检测方法，应当继续改进，通过实际的检测经验以及结合科学技术知识去完善检测过程，优化检测内容，确保建筑工程施工质量，如今，房屋建造的安全性是居民生活条件的一个体现，它对于社会发展有着极其重要的影响，随着社会经济的不断增长，房屋建筑的复杂程度也在不断增加，为保证居民建筑的安全性，房屋的安全性检测有着非常重要的作用，可以根据不同的房屋结构实施不同的房屋加固措施，这是检测技术实现的最终目的。