建筑工程基桩检测技术在桩基质量控制中的应用分析王俊敏--中国期刊网

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建筑工程基桩检测技术在桩基质量控制中的应用分析王俊敏

发表时间：2021/5/18 来源：《基层建设》2020年第35期作者：王俊敏

[导读] 摘要：经济高速发展背景下，建筑工程规模不断扩展，而施工质量始终是人们关注重点内容，依附于大量检测工作。桩基检测有助于保证桩基工程质量，进而保证建筑使用安全及年限，应选取正确的检测技术实施质量检测，保证桩基施工可靠性。

        温州市正诚工程质量检测有限公司浙江温州 352000
        摘要：经济高速发展背景下，建筑工程规模不断扩展，而施工质量始终是人们关注重点内容，依附于大量检测工作。桩基检测有助于保证桩基工程质量，进而保证建筑使用安全及年限，应选取正确的检测技术实施质量检测，保证桩基施工可靠性。本文就建筑工程桩基检测技术在桩基质量控制中应用分析
        关键词：建筑工程；桩基检测技术；桩基质量控制；应用
        桩基作为隐蔽工程，是建筑工程承载主体，其施工质量决定建筑工程使用安全性及寿命。桩基一经出现质量缺陷，加固处理难度较大，造成严重的经济损失。随建筑工程数量持续增多，桩基工程质量检测技术不断完善及成熟，为桩基质量控制提供保障。
        一、建筑工程基桩检测技术
        现阶段，国内外应用桩基检测方式，主要包含两大类别，即承载力检测和桩身完整性检测。首先，承载力检测主要包含静载荷试验检测、自平衡法检测，其检测方式可靠性较高，主要目的在于检测桩基实际承载力，但此种方式耗损时间长、成本较高等特征受限；其次，桩身完整性检测则多是基于振动、应力波等理论层面，利用各类先进仪器设备及技术，不仅操作快捷、简易，而且经济性优良，主要包含高/低应变法检测，超声法波检测，钻芯法检测。其中高应变测桩法可同时检测桩身完整性和基桩承载力。
        1、静载荷试验
        桩基静载试验是常见检测方式之一，目的是检测桩基实际承载力，其检测准确性较高。静载试验主要是针对单桩极限承载力，如竖向抗压、水平承载力检测等。自平衡试桩方式主要是将载荷箱放置于桩身下部，持续性在施加垂直载荷，地面油泵依托有关持续性向载箱内加压，促使桩向上下两个方向发生位移。按照加载荷实际过程中，上下盖板发生位移与加载对应关系，绘制相应的P-S曲线，该检测方式装置简易，试验完成之后的桩仍可使用，操作安全。静载试验应用于工程试桩承载力检测，具有良好的成效，无法实施破坏性试验，检测精度较高，可将其误差控制在10%以内。
        2、钻桩取芯法
        钻桩取芯法主要是利用液压钻机，金刚石单动双管放置于初期设定部位，并控制钻孔垂直度偏差不超过1%，混凝土采样率高达95%以上，保证取芯具有一定的可靠性。按照钻孔取样可判定桩身内部混凝土胶结状况，是否存在离析、蜂窝等质量缺陷，保证桩身质量可靠性。若桩身内部存在一定质量缺陷，可选用钻孔压浆补强处理，以此消除质量缺陷。钻桩取芯方式不仅可靠性较高，是检测混凝土灌注桩桩身质量重要途径，但不足体现在操作难度大、经济性不佳，同时取芯难以准确判定整个桩身实际状况，具有一定的局限性，钻孔之后的桩身被破坏，需进行修补。
        3、低应变反射法
        低应变检测是桩身质量检测重要方式，又将其称之为应力波法，在桩顶施加相应应力波，其穿透桩身实际传播过程中，若存在不连续界面、桩身材质/截面尺寸变化或桩周土层变化，则会发生相应的反射现象，对其波形用记录仪予以记录，分析波形传播特征规律，判定桩身是否具有完整性，若存在缺陷确定其具体位置。低应变放射波操作简易、经济性较佳，以及检测时间短，无须投入较多人力、物力，通常间频域分析作为辅助，联合判定桩基质量完整性，具有较高的可靠性，图一为现场测试示意图。

        图一低应变法现场测试示意图
        4、高应变动测法
        高应变动测法是通过利用重锤对桩顶实施瞬态冲击，促使其周围土体发生形变，基于应力波理论分析，最终获取相应桩土实际工作性能，判定桩身实际施工质量，明确其实际承载力，在桩基质量控制中应用广泛包含CASE、波形拟合法。一方面，CASE法是波动方程准确计算，获取岩土对桩的支撑阻力方式，其主要存在三个假定，最终依托方程推导单桩极限承载力公式，三个假定内容包含：①桩身是等阻抗的；②桩周与桩尖的阻力划分为三种形式，即动阻力、静阻力，前者主要集中于桩尖，忽视其侧土阻力；③静阻力是理想刚塑形体，将应力波在传播中能量损耗忽略不计。基于上述假定基础上，确定承载力公式，但其假定条件与实际施工条件相差较大，所以仅在钢桩、预制桩和预应力管桩质量测定，具有良好的检测成效。另一方面，波形拟合法是现阶段测定单桩承载力准确性较高方式，主要将现场实际测定的应力波及速度传输至计算机内，假设各单元桩土实际参数，将桩顶速度波为条件，最终获取相应波动方程，促使最终计算波形与实际模拟波形吻合。若上述两者波形不匹配，需适当将参数予以调整，直至其两者匹配为止，最终计算承载力。波形拟合法需不断调整确定，缺乏一定的连续性，桩土变形较小，承载力计算数值倾向于保守，假定桩周土体未发生形变缺乏合理性[1]。
        二、建筑工程基桩检测技术实践应用
        1、建筑工程概况
        某建筑高度为9.5m，建筑面积是866.05m2，建筑工程基础选用钢筋混凝土桩基础，摩擦桩，数量共计35根，选用混凝土强度是C35，设计桩长37m。根据地质区域勘察数据报告显示，拟建场地浅部土层分布为杂填土（层厚0.0m～1.5m）；淤泥质粉质黏土（层厚0.3m～1.8m）；淤泥（层厚0.5m～1.8m）；粉质粘土（层厚2.0m～3.5m）；粘土（层厚3.4m～8.5m）。
        2、工程实际检测过程及结果
        按照该项目桩基实际状况，为控制其施工质量，选用两种检测方式，即单桩静载荷法和低应变法。该项目桩身混凝土浇筑完成之后28天，检测混凝土试块强度为37MPa，满足我国相关检测技术要求，随后2天之后基于监理工程师监控下，对抽取的受检桩进行基桩静载荷试验，最终结果显示满足设计要求。开挖并清理桩头至设计标高后，在监理人员监控下，采用低应变法对桩身完整性进行检测，检测结果显示该项目4根受检桩低应变曲线在距桩顶2.6～3.0m处有明显的同向反射，初步判定为Ⅲ、IV类桩，在征得各方同意后，采用钻芯法验证桩身完整性。芯样显示本次4根受检桩分别在距桩顶2.5m-3.2m处芯样出现明显断裂，结合勘察报告、施工记录，猜测为施工过程中，挖机操作不当导致的桩身断裂，经设计、甲方同意后，对其采用钻孔压浆补强处理，以此消除质量缺陷。监测单位于20天后对该4根处理桩进行低应变法复测，检测结果为3根I类，1根II类，满足设计和验收要求。监测单位提供相应基桩静载荷试验、低应变检测报告，监理工程师确认签字之后，该工程实施下一环节施工操作。
        三、建筑工程桩基检测质量控制措施
        桩基检测数据可靠性，与桩基施工质量判定密切相关，需采取针对性质量控制措施，将检测过程中干扰因素影响降至最低，保证检测数据可靠性，从以下几方面着手：（1）完善桩基检测标准。国家及地方管理主体，需出台相应桩基检测技术规程，保证检测工作规范性。实际桩基检测活动中，需按照桩基形式、功能等，选取匹配的技术规范，解决桩基检测标准缺乏统一瓶颈。（2）加强桩基检测监督管理。桩基实际检测过程中，需监理人员明确自身职责，全面落实自身职能，对检测全生命周期进行监督管理，施工单位应配备专业人员协助监理监督人员，将检测各类影响因素消除，保证检测数据可靠性，促使桩基施工质量达标。
        结束语
        桩基工程是建筑基础保障，其施工质量决定工程使用安全性及寿命，桩基检测技术是其质量保证重要途径，需按照桩基形式、功能等，选用合适的检测方式，并严格依照相关规范落实检测流程，保证检测实施规范性，促使桩基质量实现可控化。
        参考文献：
        [1]刘志华.关于基桩低应变反射波法和钻芯法桩身完整性检测对比分析[J].广东建材，2019，35（2）：37-40.