工程桩基检测技术的应用和质量评估分析

工程桩基检测技术的应用和质量评估分析

彭日华

彭日华（陆河县城市规划局广东汕尾516700）

中图分类号：TU473文献标识码：A

摘要：随着我国国民经济持续快速发展，基础设施、工业项目投资不断增加，一大批能源、交通、水利和城市大型公用设施等各类工程建设项目已经建成或正在投入建设。在工程施工中，桩基是建设工程中应用最广泛的一种基础形式，桩基工程质量直接关系到主体结构的质量安全，但因其属于地下或水下隐蔽工程，施工质量较难控制，桩基检测是判定桩基质量的重要手段和依据，因此，保证桩基检测质量是工程建设不可缺少的一个重要的环节。

关键词：桩基检测工程质量评估

一、检测方法及选定原则

(一)本规程所涉及的检测方法包括低应变反射波法、高应变动测法、超声波法（包括透射法和折射法）。检测方法应根据工程的需要和检测的目的确定。

检测方法检测内容：低应变反射波法检测桩身缺陷位置及影响程度，判定桩身完整性类别，高应变动测法分析桩侧和桩端土阻力，推算单桩轴向抗压极限承载力；检测桩身缺陷位置、类型及影响程度，判定桩身完整性类别；试打桩及打桩应力监测，透射法检测灌注桩中声测管之间混凝土的缺陷位置及影响程度，判定桩身完整性类别，折射法检测灌注桩钻芯孔周围混凝土的缺陷位置及影响程度

（二）为保证检测结论的可靠性，可根据不同被检对象和检测要求，选用多种测试方法进行综合分析判断。

（三）桩的检测数量应符合下列规定：

1．公路工程基桩应进行100%的完整性检测，各种方法的选定应具有代表性和满足工程检测的特定要求；

2．重要工程的钻孔灌注桩应埋设声测管，检测的桩数不应少于50%；

3.高应变动测法的抽检率可由工程设计或监理单位酌情决定，但不宜少于相近条件下总桩数的5%且不少于5根。

二、检测仪器与设备

（一）基桩检测所用仪器设备的主要技术性能和工作环境条件应符合《基桩动测仪》JG/T3055中的规定，并具有良好的波形现场显示、记录和贮存功能。

（二）检测仪器设备必须由法定计量单位定期进行标定和年检，合格后方能使用。公路工程基桩动侧技术规程（JTG/F81-01-2004）

（三）所有仪器设备在检测前后必须进行自检，确认仪器工作正常。

在检测前的准备应做到以下几点：

1．被检工程应进行现场调查，搜集其工程地质资料、基桩设计图纸和施工记录、监理日志等，了解施工工艺及施工过程中出现的异常情况。

2．检测方法和制定检测方案应根据调查结果和检测目的合理选用。

3．检测时间应满足拟用检测方法对混凝土强度（或龄期）和地基土休止期的规定。

三、桩基检测技术在工程中的实例

（一）工程背景

该桥为某大桥墩柱的混凝土，墩柱为圆形结构，直径1500mm，高度8m左右，因为此次检测的墩柱质量比较差，施工单位在施工完毕拆模后，发现桩身有许多蜂窝与空洞，后来虽然经过灌浆处理，但用CUT-201超声仪检测的数据结果中发现，墩柱中局部还是存在不密实与空洞的地方。

（二）检测方法与检测过程分析

该类型的缺陷适宜于超声波方法检测，采用超声脉冲检测混凝土缺陷的基本依据是，利用脉冲波在技术条件相同（指混凝土的原材料、配合比、龄期和测试距离一致）的混凝土中传播的时间（或速度）、接收波的振幅和频率等声学参数的相对变化来判定混凝土的缺陷。

超声脉冲波在混凝土中传播速度的快慢，与混凝土的密实度有直接关系，对于相同质地及测试距离的混凝土来讲，声速高表明混凝土密实，反之则表明混凝土密实性较差。如果混凝土中有空洞或者裂缝时，便破坏了混凝土的整体性，脉冲波必然会绕过空洞或裂缝才能够被接收换能器接收，由于传播路程的增大，相应的声时肯定偏长，声速必然降低。并且，鉴于空气的声阻抗率比混凝土的声阻抗率要小的多，传播时混凝土中脉冲波遇到蜂窝、空洞及裂缝等相应缺陷，发生反射和散射现象，声能会衰减，并且频率较高成分衰减比较快，接收信号波幅降低，频率减小或频率谱中高频部分减少。接收到得信号波形发生畸变。

不密实与空洞缺陷的检测方法是在柱身布置网格点，沿墩柱的纵向方向，每隔300mm为一道，每道在横截面方向对称布置6对测点，这样对整个墩柱进行全面的扫描式测试，测试完毕后软件会自动根据规范进行计算，对于声速值或波幅值低于判定值的点，会给予标注。

（三）检测方法评价

1．仪器设备体积小，便于携带。外业检测是—项比较辛苦的工作，因此仪器体积小、重量轻，CUT201超声仪的设计者们为了满足我们用户的需求．在仪器的结构设计与外型设计上下了很大的功夫，使我们的使用非常方便。

2．电池工作长；仪器的电池是两块内置锂电池，充电后能连续工作8小时为外业检测工作提供极大的方便。

3．操作容易；使用过程中，波形稳定性好。

4．检测数据准确、可靠。

四、检测方法及讨论

（一）各种墩、桩及桩墙结构的完整性检测，常用低应变或高应变动力试桩法。对于大直径桩，用声波透射法或钻芯法检测比较合理。

（二）对于桩长>30m，难以准确判定桩完整性时，可采用抽芯法。抽芯可以较准确地判断桩体混凝土的强度。同时，也可采用声波透射法进行检测。

值得探讨的问题如下：

1.高、低应变动力试桩法的适用范围：当桩长比直径大于30m时，或桩体有两个以上缺陷时，动力试桩法难以提供准确的桩体完整性信号。因此，针对目前大量使用的超长桩，动力试桩必须加以改进，提高动测信噪比，提高检测精度。

2.桩静载荷试验：目前流行使用的堆载平台法，对试桩及基准桩附近形成应力高达300kPa以上的大面积堆载，这就严重影响了试桩的工作状态和基准桩的设置，甚至有可能造成平台失稳事故。因此，平台的结构形式必须改进。

3.降低动荷载的频率同时增加载荷作用的时间，可使桩土反应更接近于静态。压重油缸引爆软垫加载法是由加拿大Berming公司和荷兰TON合作研究的，它是一种动-静试桩法，具有很好的效果，值得借鉴。

4.对孔底沉渣测定仪的研制和改进，对施工阶段检测水平的提高具有重要意义。

参考文献:

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