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建筑工程领域桩基检测新技术探究程方思

发表时间：2021/6/15 来源：《基层建设》2021年第6期作者：程方思

[导读] 摘要：本文梳理了桩基检测目前技术手段和方法，并介绍了一些桩基检测发展的新方向，希望能够促进桩基检测行业快速良性的发展，保证建筑结构的安全和使用。

        黑龙江智胜工程质量检测服务有限公司黑龙江省齐齐哈尔市 161000
        摘要：本文梳理了桩基检测目前技术手段和方法，并介绍了一些桩基检测发展的新方向，希望能够促进桩基检测行业快速良性的发展，保证建筑结构的安全和使用。接下来将从桩基检测内容、桩基检测的技术与应用和桩基检测的发展新方向三个方面来进行阐述。
        关键词：建筑工程；桩基检测；新技术探究
        引言
        桩基在基础处理形式中有着悠久的历史，先后经历了木桩、铸铁板桩、混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩等。由于地面的柔性，地面上的建筑物会随着时间的推移而慢慢下沉，进而影响建筑物和人身财产安全，而桩基能将建筑物的地表以上荷载传递到深层土壤及基岩上，减少安全隐患，提高结构物的承载力。随着科学技术的发展，不断出现了各种新桩型及相应的施工方法，为桩的应用领域得到广泛的拓展。
        1常用的桩基检测方法
        1.1常用桩基检测方法分类
        桩基检测一般是指对桩身完整性和单桩承载力的检测，检测方法大致可分为两种，静力检测法和动力检测法，也可称为直接法和间接法：静力检测法：静载试验法、钻孔取芯法。动力检测法：高应变动力试验法、低应变反射波法、声波透射法。
        1.2各种检测方法技术分析
        （1）静载试验法
        在桩基设计及施工中，常会使用静载试验法检测单桩承载力。在加载之前，根据现场条件和设计的加载量，选择合适的加载反力装置。制定加载方案，在桩顶加压，通过观察、记录荷载量测装置和位移量测装置的数值，绘制荷载－沉降曲线。该方法检测过程简单、精度较高，结果相对准确有效，但也存在一些不足：①试验的加载周期长且每次检测都对桩身有一定的损坏；②加载设备比较笨重，物资、人力消耗大，费用高；③对于大直径桩，由于承载力比较大，所需的反力装置更加复杂，难以采用静载试验，故该检测方法只能用作小比例抽查。
        （2）钻心取样法
        钻芯取样法借鉴了地质勘察技术，对桩身进行局部破损的一种检测方法。通过直接对桩身钻取芯样，可以直观的对桩长、桩身完整性和桩底沉渣厚度进行判定。将钻取的芯样加工处理后，在压力机上进行抗压试验，可以对混凝土的强度是否达标进行判定。该方法对确定断桩、夹泥及离析准确度高，结果直观，所以钻芯法对确定桩身质量有较强的说服力。但钻芯取样法也存在些缺点：①检测费用高，耗时，操作复杂，不适合大比例使用；②对缩径缺陷的检测无能为力；③只能对桩身局部取样，故对桩身全面的质量情况不能很好的把握。
        （3）低应变反射波法
        当桩可以近似的看成是材质均匀、截面恒定的一维弹性连续杆时，可以采用低应变反射波法进行桩身完整性检测。弹性波在桩身内传播时，在波阻抗发生明显变化的界面会产生发射波，该反射波经仪器放大接收处理，根据波速、桩长和反射时间之间的关系，可以判定桩身中产生反射波位置，进而定性确定桩身缺陷的位置。低应变反射波法不仅操作简易而且对桩身完整性检测的准确度高、成本低。但同样存在一些缺点：①桩身要能近似的看成是材料均匀、截面恒定一维弹性杆；②检测结果受桩周土和桩端土的工程性质、振源激发的频率和能量、各种干扰波等因素影响大；③多个缺陷容易相互干扰；④该方法只能对缺陷进行定性而不能定量分析。
        （4）声波透射法
        声波透射法可有效地检测灌注桩的完整性。其原理：在进行灌注作业前，先将声测管预埋到桩体内，测量前先在管中注满清水作为媒介，将超声波探头放到管底从下往上在管道内以一定的速度移动，当发射器发出的声波遇到砼缺陷时，声波信号会产生畸变并被接收器接收。仪器会按设定的长度每隔一段距离记录每个横截面的声波参数，经分析就能判断砼存在缺陷的性质、大小及空间位置。声波透射法检测是弹性波测试技术的一种，具有以下优点：准确度高；可定量分析出桩身缺陷部位的位置；检测范围可以准确的覆盖到各个剖面和截面；检测环境适应力强。

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但它存在如下缺点：
        ①对基桩的缺陷仅能做定性的判断而不能定量判断。②须预埋声测管，费用高，操作难度大。③声波本身的性质（如漫反射、散射以及透射）会对检测结果造成一定影响。
        2新技术探究
        2.1孔内摄像检测
        新技术探究是预应力管桩上要具备平行桩身的竖向孔，然后采用孔内摄像头对桩身进行拍摄，摄像头需具有高精度、高清晰度和高分辨率等功能，最后结合现场观察情况对拍摄的照片逐帧观察，分析桩身的缺陷位置、形式及大小。孔内摄像检测的优势在于：不受地质条件、场地条件等因素的限制；效果直观，可对缺陷的位置和形式做出准确的测量和描述；可对深部缺陷和桩端缺陷进行检测，不受长度限制。该检测方法检测结果直观，适用于工程桩反射波法低应变完整性复合性检测，特别适合于司法鉴定或仲裁。
        但该方法的局限性在于：只能看到桩的内壁情况，无法看到焊缝的情况；要求管桩内没有杂物；对于斜桩，造成摄像头移动困难和摄像死角；由于摄像头光源限制，对距离稍远或孔内水体浑浊的情况，难于采到清晰图像，造成检测数据的不准确。
        2.2预埋管
        抽芯法预埋管抽芯法适用于检测桩基底部与持力层之间的沉渣厚度和桩端持力层的岩土性状，其操作步骤为：
        (1)在每根桩基浇注砼之前，在桩中心位置沿着平行桩身方向预埋一根空心管(内径大于取芯钻头，底部离桩基的底部约0.5~1.0m，管底密封)；
        (2)等桩身混凝土达到设计要求龄期后，通过空心管把钻具放到管底，钻进至设计要求的持力层深度。与取芯方法相比，预埋管抽芯法更加简单直接，重点突出，提高了效率降低了费用，使得大直径桩基进行大比例检测成为可能。而且还.可通过量取预埋管的长度准确的计算桩基的深度，帮助业主更好的控制工程量的计算。
        3结论
        本文系统的介绍了桩基检测的内容、现有的桩基检测方法和桩基检测未来发展的方向，得到了如下结论：
        （1）现有的方法比如静力载荷试验法非常实用，是目前的主流方法，但是存在一定的问题，需要进行一定的技术革新。
        （2）钻芯法需要按照严格的标准来做，可以用钻孔内水下摄像技术对其进行改进。
        （3）桩基检测将会向大数据、智能化方向发展，深度学习未来将会助力桩基检测的快速发展。
        （4）质量是建筑工程的最重要指标，而桩基质量又是整个建筑工程中重要的部分，所以桩基质量的检测是关系到整个工程质量能否达标的重要方法。各种桩基检测方法各有其局限性和优势，在桩的设计阶段和施工验收阶段都应结合多种检测方法，秉持科学、客观、慎重的态度进行检测。根据具体的施工、地质条件，选择最佳的组合检测方法，提高检测精度，降低检测费用。
        结语
        综上所述，质量是建筑工程的最重要指标，而桩基质量又是整个建筑工程中重要的部分，所以桩基质量的检测是关系到整个工程质量能否达标的重要方法。各种桩基检测方法各有其局限性和优势，在桩的设计阶段和施工验收阶段都应结合多种检测方法，秉持科学、客观、慎重的态度进行检测。根据具体的施工、地质条件，选择最佳的组合检测方法，提高检测精度，降低检测费用。
        参考文献
        [1]李松然，许颜.建筑桩基施工技术方法与检测技术现状[J].四川建材，2020，46（07）：74-76.
        [2]王玮.深基坑工程桩基检测技术分析[J].建材技术与应用，2020（02）：39-41.
        [3]许颜，李松然，刘献科.谈桩基检测技术的发展和应用[J].工程建设与设计，2020（17）：43-45.
        [4]刘永琪.建筑工程桩基检测技术实践与探析[J].建筑与预算，2018（03）：44-46.