徐香军
辽宁省建筑设计研究院岩土工程有限责任公司，辽宁 沈阳110005
摘要：随着各行各业建设的发展，我国的桩基检测工程建设也有了进展。在建筑工程施工中，受地质条件、施工技术和施工管理等因素影响，桩基础施工质量存在一定的不确定性，要求建筑施工单位完成桩基础施工后进行质量检测，以保证建筑桩基础施工质量满足相关要求。常见的桩基检测技术包括钻孔取芯法、超声波检测法、低应变反射波法等。其中，钻孔取芯法需要破坏桩基原有结构，且检测效率较低。低应变反射法与超声波透射法原理基本一致，但低应变反射法采用的是几百赫兹的低频声波脉冲，不能测定桩长和混凝土强度，只能测定大致位置出现阻抗变化截面。而超声波透射法声波主频高达3050Hz，能够测定桩身各深度截面混凝土波速情况，以此确定不同深度混凝土强度。结合不同桩基检测方法特点，选择合理、科学、准确的桩基检测技术尤为关键。
关键词：声波透射法；钻芯法；桩基检测；应用
引言
在我国社会经济的快速发展中，各种建筑工程的数量与规模不断地扩大。质量安全是建筑工程的核心与重点。桩基是整个建筑工程的基础施工环节，同时也是决定整个工程质量的重点，桩基质量对于建筑工程的后续施工产生着重要的影响。因此在建筑工程的施工中，要严格控制桩基施工的质量。但是因为建筑工程施工的复杂性，在对桩基质量进行检测时，会受到一些因素的影响而产生误差，从而影响检测结果的精确性。因此，相关的检测人员在对桩基的质量进行检测时，需要重视对这些干扰因素的分析。
1各检测方法特点
桩基承载力检测方法按可靠性、直观性由高到低有静载法、高应变法。桩基完整性检测方法按可靠性、直观性由高到低有钻芯法、声波透射法、高应变法、低应变法。(1)静载法的特点是技术简单结果明确，最接近桩基的实际工作条件，所以静载法是最传统最可靠的检测方法。静载法的第一个局限性是静载法成本高;第二个局限性是检测数量(单位工程1%不少于3)偏少;第三个局限性是静载法有时候受限于堆载试验场地，也受限于设备运输。(2)钻芯法的特点是直观实用。钻芯法的局限性是一孔之见有片面性。(3)低应变法的特点是快速高效。低应变法的第一个局限性是不适用于长径比太小的桩，受检桩长细比宜大于5;第二个局限性是对于超长桩和多节预制管桩下段深度桩身部分测不到反射信号而造成漏判误判。(4)高应变法的特点是以检测承载力为主，但作为承载力检测不能完全取代静载的地位。高应变法的第一个局限性是高应变可靠性很大程度上取决于检测人员的经验和技术水平;第二个局限性是高应变作为完整性检测手段成本相对于低应变高很多。(5)声波透射法的特点是准确性高，可定量分析出桩身缺陷的大小和位置。声波透射法的第一个局限性是需埋声测管，给施工带来不便，增加了成本;第二个局限性是现场检测费时，容易出现堵管效率较低;第三个局限性是无法检测桩底沉渣和桩端持力层。
2影响桩基质量检测结果的因素分析
2.1桩基检测时间的影响
不同类型以及强度的单桩在检测时间上是存在一定差异的。因此，桩基检测的时间点选择会对质量检测的结果产生一定的影响。例如，在对混凝土灌注桩进行强度检测时，如果没有选择合理的时间，在其强度还未达到标准值时就进行高应力检测，不仅无法取得准确的数值，更会严重破坏桩体的完整性。一般而言，混凝土灌注桩的强度是随着其龄期的延长而增加的，因此在相关工作人员对混凝土灌注桩进行质量检验时，应该充分把握这一特性。相关的质量检测工作只有在混凝土灌注桩的强度形成后才可以进行检测，从而保证检测结果的准确性。
2.2桩基附近土层的影响
在桩基质量检测的工作中，大多数检测人员都存在一个误区，那就是在桩身检测过程中只片面关注桩身波阻抗的变动情况，以及相应信号的反射效果。在桩基质量的检测工作中，桩基附近的土层因素同样会对桩基的质量监测产生一定的干扰，导致波形曲线的走向出现偏差。因此如果未能考虑土层因素，那么检测的结果与桩基的实际强度等数值会存在一定的差异。在应力波的传播过程中，除了受到桩身自身的类型，强度等因素的干扰，桩基附近复杂的土层结构同样会影响应力波的传播。例如在应力波由软质层进入到硬质层时，就有会反射波的出现。因此在桩基质量检测前，相关的工作人员应该对桩基附近的土层进行分析，收集相关的地质状况材料，充分了解施工现场土层的状况。在复杂土层的施工场地，相关的检测人员还应该通过对桩基施工现场的岩石物理力学指标进行检测。只有充分了解了桩基附近土层的含水量、摩擦力以及走向等因素，才能在桩基的质量检测中排除这些因素的干扰，从而保证检测结果数据的可靠性。
3超声波透射检测技术应用研究
3.1声测管材料与尺寸
声测管是超声波透射的径向换能通道，安装在桩基础内部，在埋设过程中易受到混凝土浇筑影响而产生变形、位移等问题。声测管材质以金属波纹管和塑料管最为常见，而塑料管自身温度系数与混凝土存在较大的差异，在桩基础浇筑过程中容易产生水化热反应，进而造成塑料声测管与混凝土之间出现裂缝，影响超声波透射结果准确性。同时，由于桩基础为混凝土钢筋材质，塑料管与钢筋笼材质不同，绑扎密实度较低，且钢筋笼吊装时会产生较大作用力，容易出现声测管变形、位移问题。因此，在超声波透射检测技术应用中，通常选用金属波纹管作为声测管材料。选择尺寸时，为便于换能器上下正常移动，声测管直径应大于换能器10mm左右，通常选择35~50mm的金属波纹管。本工程中选择的波纹管直径为50mm，能够满足换能器上下移动要求。
3.2声测管埋设要求
声测管数量直接影响桩基础超声波检测剖面个数和检测精度。根据超声波透射检测原理，声测管数量越多，其检测精度越高，但相应人力、物力消耗也越大，增加了超声波检测成本。因此，在实际检测中，一般直径＜800mm的桩埋设2个声测管；800mm＜直径＜2000mm的桩埋设3个声测管，并按等边三角形布设。本工程中，桩基础直径为900mm，声测管按等边三角形埋设。埋设施工时，声测管按竖向方向与钢筋笼点焊固定，并与竖向钢筋满焊焊接，确保声测管与钢筋笼紧密连接，防止声测管在混凝土浇筑中自由位移和倾斜。
3.3混凝土龄期的选择
完成声测管埋设和混凝土浇筑后，混凝土强度随时间增长逐渐增大，桩基介质稳定性不断增强。如果检测时间过早，桩混凝土中含有大量水分，将导致超声波透射时出现严重衰减，影响检测结果的准确性。结合工程技术规范和工程检测经验，本工程中，根据混凝土试块强度监测结果，当桩基混凝土强度达到设计值70%且≥15MPa时进行检测，桩混凝土龄期不小于14d。
结语
在建筑工程的施工中，桩基的质量直接决定了建筑工程的质量，如果桩基的质量存在缺陷而未及时检测出来，这会严重影响工程的后续施工。因此，桩基的质量是整个工程的关键。在桩基质量的检测中，检测的结果往往会受到施工环境以及检测方法等因素的影响，因此，在桩基质量检测的具体实际中，相关的检测人员应该充分考虑到这些因素，准确对桩基的质量进行评估。
参考文献
[1]刘静.试析桩基检测工作中的现状及改善措施[J].科技展望,2015(12):33-34.
[2]谭晓帆.建筑桩基工程质量检测方法的研究[J].江西建材,2017(12):231-232