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摘要：混凝土灌注桩在桩基中经常会出现夹泥、离析等问题，为保证基桩质量，则应先进行检测。灌注桩的桩身检测通常使用钻芯法、超声波法以及低应变反射波法。检测方法多种多样，每种方法各自有着缺点和优点，因此需要探讨混凝土灌注桩桩身完整性。本文主要分析混凝土灌注桩桩身的完整性检测方法，为今后有关研究提供参考。
关键词：混凝土灌注桩；完整性；检测方法
混凝土灌注桩使用范围广，历史悠久，承载力高，适用于多种地质条件。混凝土灌注桩的质量决定着工程的安全性，桩身完整也会影响到基桩承载力。假如基桩施工出现了质量问题，影响到施工进度和质量，则应检测混凝土灌注桩的完整性，保证工程安全和质量不受影响。
一、检测方法的原理
（一）超声波法
在待测桩中埋设两根以上的垂直和平行声测管，将声测管道当成检测管道，以清水作为耦合剂。在两根声管中放置超声波脉冲接收换能器与发射换能装置，在两个声管中分别放置着超声波脉冲发射和接受换能器。超声波仪所发出的超声波脉冲会刺激发射换能器，接受换能器从桩身混凝土通过可接受超声波，同时显示出相关数据，判断通过混凝土后所显示出的第一波振幅、声波主频等参数，观察声波参数变化状况检测桩身所存在的缺陷位置。
超声脉冲信号在混凝土缺陷部位经过多次衍射、折射、反射和吸收衰减，从而改变接收信号的第一波声时、振幅等声学参数。与传统的混凝土声学参数比较，可以用来判断桩身混凝土所存在的不足。由此能够看出，声波接受信号可能带有不完整性、被测介质密度等信息，借助数据处理方法判断桩身混凝土性能、声学参数和内部位置的状况。声波透射法可以检测到预制混凝土桩身和模型，分析和判断检测数据，证明声波透射法可完整性检测混凝土桩身。其优势有：结论可靠，精准度高，桩身混凝土包裹的材质、腐蚀程度存在不同，使用声波透射法检测结果也会出现差异。声波透射法通常使用在检测桩身混凝土介质，一般情况下，预埋在声测管基桩上，通过观察声学参数变化状况检测桩身完整[1]。
（二）反射波法
一维线弹线杆件模式为反射波法理论开展的保证，假如桩身传播应力波平面结论为真，那么桩体内传播应力波平面结论也应为真。设定瞬态激励脉冲的高频分量波长与桩横向尺寸比例大于5，证明设计桩身截面原则符合实际情况。上方的条件代表着使用范围，指的是桩基截面不变，材料为各向同性均匀体，桩基础长细比和激励频率均受到有限的限制。在检测过程中，应力波是由桩顶信号所发出，应力波在沿着桩身传播过程中遇到的阻碍有：波阻抗变化界面夹泥和离析产生的反射波。探究反射波的振幅、波达以及波形，和施工工艺、地质条件结合，从而判断混凝土灌注桩的完整性。
（三）钻芯法
使用半损伤现场检测法，检测从桩身和桩底岩土芯样获取的混凝土芯样强度。桩底沉渣厚度、桩身混凝土强度的测量均是由直接测试法得来，具有较高的可靠性和准确性，测试内容的特殊性优于其他的方法。
二、分析案例
（一）比较抽芯法和低应变反射波法
如图一，设计桩端持力层的材料是微风化花岗岩石，在其低应变15.5米处有着同相反射现象，桩底未出现显著的反射现象。桩身完整性通常分为三种，抽芯结果证明桩身混凝土结构有着连续性、完整性，细骨料和粗骨料均匀分布在桩身混凝土中，其持力层符合设计要求，桩身完整性属于一类桩。
如图二所示为某市政道路T6钻孔灌注桩，设计桩端持力层的材料是强风化花岗岩，在其低应变5米处有着同相反射现象，桩底出现了显著的反射现象，由此可判定桩身完整性属于二类桩。由抽芯结果可知，桩芯混凝土的粗骨料在3.5米左右存在缺孔，在4.7米有直径为5cm的孔；粗骨料在3.8米左右存在缺孔，在2.9米处分离，分别在4.25米、4.7米均有泥浆存在；另一缺孔在10.5米处左右，桩身混凝土结构完整，粗骨料和细骨料均匀分布在混凝土其他部位，符合持力层设计标准，因此综合评定为三类桩。
从上述案例可知，反射波法与钻芯法的测试结果存在差异。应先分析原理，低应变反射波法是基于上述两个假设，所以只有在与假设相似或相近的情况下，
实验工作方可获得理想效果，否则会有误判的状况出现。反射波法的测试曲线代表的是抗截面总阻抗变化，假如桩身未有突变阻抗界面，证明测试曲线无反射情况出现。如图一，按照抽芯结果可推断持力层和桩端的胶结状况，在反射波测试曲线上无法看到桩端反色的状况。此时需要观察图二的反射波测试曲线，虽然桩底反射明显，但应参考现场地质条件、施工条件等综合因素对试验结果进行评价，以免误判。以上实例表明，低应变测试曲线受多种因素的影响，因此低应变测试结果只依赖于测试曲线无法得出结论。实际工作中要使用低应变检测法对试验曲线进行普查和分类。在此基础上，进行了有针对性的抽芯试验，试验结果将比较真实地反映实际情况。
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图一 工程人工挖孔桩反射波曲线
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图二 市政道路钻孔桩反射波曲线
（二）比较抽芯法和超声波法
检测某工程6号柱超声波结果可知，在7.5米处有着轻微不足，从20米至柱底处缺陷显著，柱体的完整性属于三类桩。抽芯结果证明，桩芯混凝土分别位于11.5米、12.74米两处，呈现蜂窝麻面桩，剩余桩身被粗骨料和细骨料分布，结构完整。芯样形状为长柱状，裂缝处无显著拼接情况，桩端持力层满足强风化花岗岩标准，由此可评定桩身完整性是二类桩。
某工程98号超声波检测结果证明，在在-7.3m至-8.0m范围内有轻微缺陷，在-19.3m至桩底范围内有显著缺陷，桩体的完整性属于三类桩。抽芯结果证明，桩芯混凝土分别位于11.5米、12.74米两处，呈现蜂窝麻面桩，剩余桩身被粗骨料和细骨料分布，结构完整。芯样形状为长柱状，裂缝处无显著拼接情况，桩端持力层满足强风化花岗岩标准，由此可评定桩身完整性是二类桩。
由上述案例可知，在桩端的检测结果上，钻芯法和超声波存在着差异，桩身上方的吻合性比较合理，主要是由于使用超声波法检测桩端，同时也能够检测桩端外的桩身，检测结果可以体现出桩身混凝土存在的问题，比如检测桩端上能力有限。在钻孔范围内使用抽芯法可以对桩端持力层和桩身进行评价，在工作中可以对各工程的超声波曲线进行划分，同时进行抽芯检测，通过检测结果可以快速的反映出实际情况[2]。
（三）结果
低应变反射法的特征是费用少、节省时间，能够大面积普查，明确桩身的完整性和存在的缺陷，但却无法展现出桩身缺陷程度和范围，并且待检测基桩应符合尺寸弹性杆件模型的假设；超声波检测全面细致，覆盖了整个桩身的所有截面，
信息种类丰富，结果可靠。但声测管中的桩身混凝土均匀性差，也会产生较大影响，是桩端检测中的一个薄弱环节。钻芯法的优势为可以检查桩底、沉渣的厚度以及桩身强度，缺点为耗时长、成本高。在检测基桩完整性，应结合工程的实际情况使用其他方法验证和补充，从而保证检测结果的准确。
结束语：
综上所述，探究检测工程和原理可知，钻芯法、低应变反射波法以及超声波法存在着独特的优势和不足。在检测基桩的完整性时，应结合工程实际情况使用多种方法验证和补充，从而保证结果的正确性。
参考文献：
[1]邵海东.兰州某工程混凝土灌注桩桩身完整性及承载力检测与分析[J].中国标准化，2017（14）：198-199.
[2]易强，吴述来，李望明，卞兆津，黎景开.管波探测法在混凝土灌注桩桩身完整性检测中的应用效果[J].工程地球物理学报，2015，12（06）：849-852.