基桩低应变检测结果的质量控制措施探讨

秦茂芬 广州港工程管理有限公司

1.概述

桩身完整性检测的目的是发现桩身可能存在的、影响基桩承载力的某些缺陷，确保桩基承载力、耐久性，减少桩基使用过程中的质量安全隐患。

常用的桩身完整性检测方法有低应变法、高应变法、声波透射法、钻孔取芯法等。其中低应变法因具有快速、简便、经济等特点，应用最为广泛。

低应变法的检测原理是通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面，如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷和桩底面时，将产生反射波，通过分析反射波的传播时间、幅值和波形特征来判断桩身完整性。低应变现场检测示意图见图1。

图1 低应变现场检测示意图

2.影响低应变检测质量的因素

影响低应变检测结果质量的主要因素从来源上可分为“人”“机”“料”“法”“环”等五方面。

2.1 检测人员因素

采用低应变法进行基桩完整性检测时，检测人员的主观性较大，如同一根桩，采用不同的操作方法（如测点位置的不同、击振锤的不同），会得到不同的实测波形曲线；同样的波形曲线，采用不同的数据分析方法，依靠不同的工作经验或对检测方法的不同理解，会得到不同的分析结果。因此，在低应变检测中要求检测人员具有较高的技术水平、丰富的检测经验以及良好的职业道德素养。

2.2 检测设备因素

检测设备的性能直接影响检测数据的采集质量，保持设备性能的稳定性、可靠性非常重要。

针对不同的检测现场，选择合适的检测设备也非常重要，如击振锤的选择。击振锤可从锤头材料、冲击能量、击振时与基桩的接触面积、脉冲宽度等方面改变应力波的击振频率和能量，从而影响应力波的穿透力及反射波的波形。在某些情况下，很难获得桩底反射波信号，如在预应力管桩的检测中，由于应力波在接桩位置处能量衰减较大，多节长径管桩常常无法采集到桩底反射波信号。但在单节管桩、灌注桩、钢桩等基桩的检测时，则应选择合适的击振锤，以采集到明显可靠的桩底反射波为目标。

2.3 受检桩因素

受检桩本身的特异性也会影响低应变检测结果，如基桩尺寸、桩周土阻力、桩头处理情况等。

基桩尺寸影响主要体现在大直径桩及超长桩的检测中。在大直径桩检测中，反射波易受到高频干扰，从而影响检测结果，故宜采用冲击能量、脉冲宽度、与基桩接触面积均较大的击振锤。在超长桩检测中，应力波随桩身阻抗而衰减，不易测得桩底反射，故宜采用低频、冲击能量大的击振设备检测深部缺陷，同时兼用高频、低冲击能力的击振锤检测浅部缺陷。

桩周土阻力对检测结果的影响。不同的桩周土层，对应力波反射波形具有不同的影响，即桩周土的力学性能越好，应力波的衰减越快，土阻力反射波容易与缺陷反射波混淆，从而造成误判。故在完整性判定时，不仅要关注波形特征，同时也要结合桩周地勘资料综合研判。

部分基桩的桩头会存在浮浆层，在检测前需要将其去除，否则，浮浆层与桩身交界面的阻抗差会以浅部缺陷的形式带来干扰，并掩盖桩身缺陷的反射波信号。

2.4 检测方法因素

由于检测人员对方法的理解偏差等原因，检测方法在执行过程中可能会存在实施性的偏差，如仪器参数设置错误、桩身波速确定错误等。为避免不同检测人员在检测方法的执行上产生实施性偏差，应针对方法制定较为详细的作业指导书，对每个操作步骤进行具体的、可量化的要求。

2.5 检测环境因素

现场的检测环境会影响检测设备的工作性能及应力波的传播。检测时应确保检测环境符合设备的使用要求，另外，应力波进行桩身检测不能受外界力波信号的干扰，即检测时，周围不得有较大的振动。当桩头有积水时，会影响耦合剂与桩头的黏结强度，故检测前，应排除桩头的积水，确保传感器与桩头的黏结质量。

3.质量控制措施探讨

下面结合笔者在基桩检测及日常管理工作中的经验和心得体会，对基桩低应变检测结果的质量控制措施进行简要探讨。

3.1 加强对检测人员的培训及监督

加大对检测人员的理论及实操培训。通过培训活动的开展，可直接提高检测人员的理论水平，丰富实操经验，从而提高检测过程的规范性及结果的准确性。

提高检测人员的职业道德素养。一是通过提高检测人员的理论水平，让其更深入地理解并认识到各检测环节对检测结果的影响程度及重要性，从而提高检测过程的严谨性。二是加大对相关法律法规、管理要求的宣贯，让检测人员树立正确的职业道德观。

重视检测结果的互检程序。互检人员应是参与检测全过程的专业技术人员，即严格落实每次检测至少2名检测人员参与的要求，对检测过程的所有环节进行全面校核，避免检测结果受到非技术能力方面的影响。

开展内部人员比对。通过人员比对活动的开展，识别人员对检测结果的影响程度，确保检测结果的公正、客观、准确。

3.2 加强检测过程的管理

从制度上加强对检测过程的管理，包括检测前的准备、现场检测实施、数据处理及报告出具等全过程。

对检测记录及报告内容的要求具体化。检测记录应尽可能的详细，并附现场关键环节、关键位置的检测照片，确保检测过程的可溯源性。同时，检测报告应对检测过程的关键信息尽可能进行详细、具体的描述，如受检桩的抽样情况、检测时的工况及环境条件、桩头的处理、传感器的选择、力锤的选择、声速的确定、波形的处理等等。只有对报告内容提出详细、具体的硬性要求，才能促使检测人员更认真、严谨、尽责地进行开展检测。现场记录越详细，越能全面、真实地反映现场检测情况，也能为审核人、批准人提供更详尽的审核依据。

加强报告审核过程的有效性。审核人如未全程参与现场检测，仅从报告及现场记录是较难发现检测过程及数据处理过程中的问题的。故审核人不能仅停留在对检测数据、结果、结论等书面内容的审核，更要重视对现场情况的核实，对数据采集的有效性、数据处理的正确性进行核查。

3.3 开展专项质量控制活动

通过开展有针对性的内、外部专项质量活动进行检测结果的质量控制，如不同检测人员的比对、不同检测设备的比对、不同检测位置的比对、不同检测环境的比对、不同检测方法的比对、实验室间的比对等。

有效的质量控制活动可提高检测机构的综合检测能力，降低发生质量事故的风险。部分质量问题通过常规的质量管理手段，无法及时发现，可通过开展专项的质量控制活动，补充其不足。如某个检测参数长期只由固定的1～2人负责检测，如果该检测人员由于个人认知或理解偏差，或同一师傅的入门误导，导致他们在该检测参数中长期坚持了错误的检测操作，则可能为检测结果带来长期性的系统误差或错误。通过对该参数开展人员比对、设备比对、方法比对、实验室间的比对等质量控制活动，则可尽早地发现此类质量问题。

因此，当对某个检测人员、某台检测设备、某个检测参数、某种检测方法的检测结果有怀疑时，可有针对性地开展专项质量控制活动进行问题核查。

4.结论

影响低应变检测结果质量的因素很多，对具体的检测项目来说，影响因素可能是上述某一个因素，也可能是多个影响因素同时作用。故在具体的检测中，应严格按照规范要求开展检测，注意对检测过程信息的记录及收集，有针对性地开展专项质量控制活动，确保检测结果的准确、有效。