PHC管桩在低应变检测中的问题探讨
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摘要：本来是缺打一节桩的不合格桩，在低应变检测中却被判定为Ⅰ、Ⅱ类桩，低应变检测对phc管桩的桩身完整性真的不能有效判定吗？
中图分类号：U443.15 文献标识码： A 文章编号：
概述：
PHC管桩桩基是工程结构常用的基础形式之一，属于地下隐蔽工程，施工技术比较成熟，工艺流程相互衔接紧密，施工时常见通病一般是桩倾斜或断裂、桩端达不到设计深度、接桩不良或桩身上下节脱节、桩身上浮等多种形态的质量缺陷，影响桩身的完整性和桩的承载能力，从而直接影响上部结构的安全。因此，其质量检测成为桩基工程质量控制的重要手段。
根据《建筑桩基检测技术规范》(JGJ106-2003),目前桩基检测的主要方法有静载试验、低应变法、高应变法等几种。
某工程设计桩型核心筒为PHC 600 AB，130-13,13，桩尖持力层8号粉土夹粉砂层，抗压承载力特征值3350KN。采用静压法施工，沉桩以标高为第一控制要素，施工时管桩最大压力为6500KN。
检测方法及结果：桩的低应变测试数量100%。桩身完整性检测，基桩质量检测报告:
注：Ⅰ、Ⅱ类桩：桩端反射较为明显，无缺陷反射波。
Ⅲ类桩：桩端反射不明显，波速明显偏低。
在施工过程中，由于设计原因，要求再对核心筒区域增加静载试验，经过检测，结果是其中有两套桩低应变检测为一类桩的承载力不符合设计要求，判定为单节桩。
为什么低应变检测桩身完整性合格的桩会出现单节桩这样的检测质量问题呢？低应变检测真的不能对桩身完整性进行有效判定吗？
下面我们通过了解低应变动测法的原理及特点来进行分析：
低应变动测法：低应变动测法是使用小锤敲击桩顶，通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号，采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应，反演分析实测速度信号、频率信号，从而获得桩的完整性。该方法检测简便，且检测速度较快，但如何获取好的波形，如何较好地分析桩身完整性是检测工作的关键。
测试过程是获取好信号的关键，测试中应注意：①测试点的选择。测试点数依桩（类）径不同、测试信号情况不同而有所不同，一般要求管桩测试不少于2点。②锤击点的选择。锤击点宜选择距传感器 20～30 cm 处不必考虑桩径大小。③传感器安装。传感器根据所选测试点位置安装，注意选择好粘贴方式，一般有石蜡、黄油、橡皮泥在保证桩头干燥，没积水的情况下。④尽量多采集信号。一根桩不少于10 锤，在不同点，不同激振情况下，观测波形的一致性，以保证波形真实且不漏测。
混凝土管桩桩身平均弹性波速是低应变动测中最重要的参数。通常在计算桩长时，根据公式和桩身混凝土强度等级、平均波速取经验值，由实测桩底双程旅行时间来得到桩长。要提高检测精度，只有全面掌握相关资料，如场地勘察报告、施工记录等进行综合分析及计算。测试人员应细致分析，结合预应力管桩的自身特点找出内在规律性，以保证判断的准确性。低应变动测中三个关键参数，即桩长、桩身平均弹性波速（必要时可先采集原始波速数据）及反射时间。反射时间可由检测仪器精确地量测，另外两个未知量必须首先进行假定。
低应变法进行质量判别具有独特性和快速简便等优点，但由于该技术本身仍存在不足，定性判别缺陷类型和定量判别缺陷严重程度还有一定难度。本人认为这里所指的缺陷是通病范围内的缺陷，不应该包括缺少一节桩这样的极端质量问题。
建设部JGJ-2003：由于受桩周土约束、激振能量、桩身材料阻尼和桩身截面阻抗变化等因素的影响，应力波从桩顶传至桩底再从桩底反射回桩顶的传播为一能量和幅值逐渐衰减过程。若桩长（或长径比较大）或桩身截面阻抗多变或变幅较大，往往应力波尚未反射回桩顶甚至尚未传到桩底，其能量已完全衰减或提前反射，致使仪器测不到桩底反射信号，而无法评定整根桩的完整性。
对于最大有效检测深度小于实际桩长的长桩，尽管测不到桩底反射信号，但若有效检测长度范围内存在缺陷，则实测信号中必有缺陷反射信号。因此低应变法仍可查明有效检测桩长范围内是否存在缺陷。据2008年5月12日在北京召开的“铁路工程基桩检测技术标准有关问题讨论会”上与会专家一致认为：桩长不大于40米时采用低应变法检测准确率高。该工程桩长为（13,13）26米，应属于采用低应变法检测准确率高的桩长范围。
三、问题探讨：
综上所述本人认为低应变检测PHC管桩的完整性在不超出技术局限范围应该是能够有效判定的，否则低应变检测结果就不应作为判定桩基质量的依据被采用。结合该工程的具体情况，要避免出现类似的质量问题，一是从源头抓起，加强施工队伍的管理和素质培训，规范监理人员的职责，避免工程事故的产生，特别是人为因素造成的事故，这是保证建设工程质量的最佳方法。二是加大检测力度，低应变法应用于PHC管桩检测时，应结合工程实际情况，注意排除各种不良因素影响，在测试时间、激振设备、激振方法、传感器位置等方面予以合理选择，以取得真实、清晰的测试信号。同时，检测人员的业务水平和检测经验是影响最终检测质量的关键因素。三是桩身完整性分析当出现①当桩长的推算值与实际桩长明显不符，且又缺乏相关资料加以解释或验证；②实测信号复杂、无规律，无法对其进行准确的桩身完整性分析和评价；③对于预制桩，时域曲线在接头处有明显反射，但又难以判定是断裂错位还是接桩不良等情况时，宜结合其他检测方法判定。
参考文献：
江苏省交通厅工程质量监督站基桩检测培训《低应变反射波法》（南京南大工程检测有限公司曹建编著）二00九年二月.