建筑工程桩基检测技术漫谈
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摘要：
桩基工程在建筑工程中已被广泛应用，主要应用在重型厂房、建筑住宅、高层建筑、桥梁基础以及其他基础土建中。桩基工程的主要功能是把建筑上部荷载有效传到深层稳定土层，稳定建筑基础，进而减少建筑不均匀沉降现象，它的质量高低直接影响着建筑安全。对桩基采取桩基检测技术系保证桩基工程施工质量的重要环节，利用成孔质量检测、静载试验检测、低应变动力检测和高应变动力检测等技术，通过系统分析对桩基进行检测与评价，可保证工程桩基的施工质量。
关键词：建筑工程、基桩检测、技术、检测技术
中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：
随着我国经济建设的迅速发展以及建筑技术的日益提高，桩基础在城市高层建筑、工厂建设、铁路建设以及商品房建设中被广泛使用。随着建设单位对工程质量要求的提高，桩基的设计施工检测质量将直接影响建筑结构安全，基桩检测技术发挥越来越重要的作用。在桩基础的施工过程中，桩基检测是一个不可缺少的环节。合理选择桩基类型，科学施工桩基以及对桩基础进行全过程质量检测十分重要。
一、桩基工程质量检测内容
桩基的质量最终表现在承载力上，尽管静载试验是最客观的桩基检测方法，然而它具有损性而且检测周期长、费用高、设备庞大，难以对桩基进行大比例的质量及承载力普查。近几年高应变动力测桩(PDA)的检测方法缩短了检测的周期，然而根据规范也只抽检2％。由此可见，在桩基检测中，需要各个检测手段配合使用，利用各自的特点和优势，灵活运用，才能够对桩基进行全面准确的评价。
（1）成孔质量检测
在灌注桩的施工中，成孔的质量直接影响到混凝土浇注后的成桩质量。成孔质量检验的内容主要包括桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度等。如果桩孔的孔径偏小，则成桩的桩尖端承载力减少，整桩的承载能力降低；如果桩孔上部扩径，导致成桩上部侧阻力增大，下部侧阻力不能完全发挥，使单桩的混 凝土浇注量增加；如果桩孔偏斜，则会在一定程度上改变桩竖向承载受力特性，削弱基桩承载力；如果桩底沉渣过厚，使得有效桩长减少，直接影响桩尖的端承能力。因此，成孔质量检测对于控制成桩质量尤为重要。
（2）桩的承载力的检测
桩的承载力的检测方法主要有静荷载试验法以及高应变动测法。
静荷载试验法包括基桩竖向和水平承载力检测，主要用于检测基桩承载力。其优点在于受力条件比较接近桩基础的实际受力状况。静载试验主要适用于工程试桩的承载力检测，对于工程桩检测不能做破坏性试验。静荷载试验法检测精度高，相对误差在10％范围内。
高应变动测法利用重锤对桩顶进行瞬态冲击，使桩周土产生塑性变形，检测桩头实测力和速度的时程曲线。通过应力波理论分析，可以得到桩土体系的参数，分析桩身质量，揭示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能，确定桩的极限承载力。
（3）桩的完整性检测
桩的完整性检测方法主要有低应变动测法和声波透射法。
基桩的低应变动测法通过对桩顶施加较低的激振能量引起桩身及周围土体微幅振动，用仪表测量记录桩顶的振动速度和加速度，再利用波动理论或机械阻抗理论对记录结果加以分析，以达到检验桩基施工质量、判断桩身完整性以及预估基桩承载力的目的。
声波透射法利用超声波在混凝土中传播的声学参数的变化，分析判断桩身混凝土质量，在声波传播路径遇到混凝土有缺陷时（如断裂、裂缝、夹泥、密实度等），发生传播时间延长、波幅减小、计算声速降低、波形畸变等现象，分析混凝土的缺陷的大小、位置。
二、桩基检测技术在工程上的应用
某办公楼，是地上十四层、地下一层的高层办公楼。办公楼采用框架结构，基础采用静压预应力管桩，总建筑面积为38818.6。进过现场勘查，场地的地基根据其工程特性的差异自上而下分为四层：粉土层、粉质粘土层、砾砂层和强风化泥岩层。基桩设计参数要求：桩径为φ500mm；桩长为10～12m；工程桩总桩数为170根；单桩承载力特征值2000kN；混凝土强度等级为C40；桩端持力层为砂砾层。
本次工程针对场地环境和地质条件主要采用了如下几种检测手段：
①成孔质量检测，检测数量40个；
②试桩载荷试验,检测试桩数量3根；
③低应变动力检测,检测数量30根。
（1）成孔质量检测
成孔至设计深度后即可进行测试。本工程中基桩成孔质量测试采用的仪器设备主要有JNc一型沉渣测定仪、JⅨ一3A型井斜仪、JJC―IA型孔径仪、深度记录仪、电动绞车、孔口轮等。
检测结果：设计孔深介于10.45m-11.94m，头测孔深介于10.60m-12.20m，所有检测桩均大于设计要求孔深。实测局部最小孔径介于451mm-471ram，局部最大孔径介于524mm-633mm。实测垂直度介于0.68％～0.97％。均小于l％。实测孔底沉渣厚度介于80～100mm，均小于150mm。
以上结果可以分析出，成孔的孔深、孔径、孔斜及沉渣厚度均能够达到规范要求。
（2）静载试验检测
本次工程中对试桩检测过程中的3根试桩分别进行单桩竖向静载试验，检测中使用的主要设备有武汉生产的静载试验成套设备RS-JYB（包括主机、中继器、控载箱、5000kN千斤顶、位移传感器等）、钢梁、压板等。
在测量时，采用锚桩反力装置与配重联合加载法，竖向静载试验，在试验桩桩顶放置千斤顶再放主梁、次梁，同时在次梁上堆放预制桩作为配重。对桩的加载方式采用快速维持荷载法，加荷后隔15min读一次数，每级荷载增量均为500kN，每级加荷时间为2h。
检测结果：3根桩的极限承载力平均值为4000kN，极差为0，不大于平均值的30%。单桩承载力的特征值为4000=2.0=2000kN，在设计要求规定的范围内。
（3）低应变动力检测
根据《建筑桩基检测技术规范》规定，低应变方法用于判断桩身缺陷的程度及位置、检测混凝土桩的桩身完整性，根据桩身完整性检测结果给出每根桩的桩身完整性类别。
本次测量中，检测仪器由采FDP204PDA型动测分析系统，在桩顶放置一只加速度传感器，接受锤击过程中产生的加速度信号，通过FDP204PDA型桩基动测系统放大和A／D转换变成数字信号传给微机。计算机处理信号后在屏幕显示实测波形，每根桩布采集点一个，每点采集5～6锤信号。分析不同部位的反射信号，据此分析每根桩的桩身完整性。
检测结果：I类桩28根，II类桩2根，总体满足设计要求。
综上所述，桩基工程质量检测是一项全面、系统、综合的工作，在实际工程中我们一定要结合具情况，利用成孔质量检测、静载试验检测、低应变动力检测和高应变动力检测等技术对建筑的基桩进行检测，了解建筑中被测桩的桩身完整性和桩身混凝土质量，掌握被测桩桩身的基桩承载力水平与完整性程度，评判桩侧桩端土支承能力，评价桩基质量，最终确保建设工程的质量。
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