桩基检测技术在建筑工程中的应用
2015-06-09
随着建筑桩基础施工技术的不断进步，其检测技术的应用也日趋广泛，在实际应用中取得了理想的效果。桩基检测技术能够准确地判断成孔质量是否达标、单桩承载力和桩的完整性能否达到设计要求等，对于判断桩基施工质量，发现和解决桩基质量缺陷以及提升建筑工程桩基础施工质量有着重要的意义，因而在建筑工程施工中扮演着重要的角色。在此背景下，强化对桩基检测技术的研究和实践，有着很强的现实意义。
1 桩基检测技术要点
1.1 成孔质量检测
桩基成孔质量在灌注桩施工中十分重要，对混凝土浇筑后的成桩质量有着决定性的影响，响成桩质量的因素较为复杂。如桩孔的缩小会引起成桩摩擦阻力、桩端承载力和整桩承载力的降低；桩孔上部孔径的扩大会导致成桩上部侧阻力的增大同时赢下下部侧阻力的发挥，不但影响成桩质量，也会造成混凝土使用量加大和成本的提高。可见成孔质量对混凝土建筑施工影响显著，在混凝土关注前有必要对成孔质量包括位置、孔深、垂直度、孔径、沉渣厚度等进行全面的检测。
实际工程中，桩基成孔质量的检测应主要做好以下几点：
1）桩位偏差检查。桩位偏差即实际桩位与设计桩位的差值。在建筑工程施工中，影响成桩位置的因素复杂多样，如测量放线、护身埋设、钻机对位、钻孔质量、钢筋笼下方位置等等，以上因素施工不当均会造成实际桩位偏离设计桩位。可见桩位偏差在建筑工程施工中是难以完全避免的，但为了将偏差降低到最小，就应该加强每个影响因素的控制，并采取桩位偏差检测对策。桩位应在基桩施工前按设计桩位平面图放样桩的中心位置,施工后对全部桩位进行复测,然后测量该点偏移设计桩位的距离,并按坐标位置分别标在桩位复测平面图上。测量仪器选用精密经纬仪或红外测距仪；
2）桩孔径、垂直度检测。孔径和桩垂直度的检测方法可包括简易检测法、声波检测法和伞形孔仪检测法。建筑工程桩基检测技术人员在多年的灌注桩施工检测中,研究总结出了一些简易的孔径、垂直度的检测方法和手段,它们适合于在没有专用孔径、垂直度仪条件下的成孔质量检测；
3）孔底沉渣厚度检测。钻孔灌注桩成孔时要采用循环泥浆液对孔底和护壁进行清洗，将钻渣携带出孔。清洗效果与泥浆液的粘度、胶体率、含砂量等因素有着密切的关系。而不论采用何种泥浆液，成孔后总会有一部分钻扎未被携带出孔而是沉淀在孔底，此外混凝土灌注间隙过长也会引起孔底沉淀。为了保证混凝土施工质量，应在其施前对孔底沉渣厚度进行检测，常用的方法包括声波法、电容法、测锤法和电阻率法，其中声波法的应用较为广泛。其原理是：向桩底发射声波，利用遇到沉渣表面和遇到孔底持力层原状土返回的声波之间的时间间隔推算沉渣厚度，假设测头从发射到接受第一次反射波的时间间隔为，从发射到接收到第二反射波的相隔时间为,则沉渣厚度：
式中：H表示沉渣厚度，单位为m；C表示沉渣声波速度，单位为m/s。
1.2 桩基承载力检测
桩基承载力检测方法包括静荷载试验法高应变动测法：1）静荷载试验法。静荷载试验法主要是对桩基的静荷载进行检验，其方法有两种，一是横向静荷载测试，二是纵向静荷载测试，其中纵向静荷载测试在实际工程桩基检测中的应用较多。静荷载试验法通常被用于试桩检测，能够获得较为准确的信息和数据，对于优化桩基技术参数和提升桩基施施工质量有着重要的意义；2）高应变动测法。高应变动测法是采用重锤撞击桩顶，通过瞬间的冲击力引起桩身塑性变形，再对变形速度和曲线进行测量，对土系在接近极限阶段时的工作性能进行分析，以此来确定桩身的承载能力。
1．3 桩基完整性检测
桩基完整性检测的方法包括低应变动测法和声波透射法两种：1）低应变动测法。利用仪器对激振力量所引起的桩身变形，和周围土体的颤动速度进行测量记录，并根据波动理论对所得数据进行分析，从而对桩基质量进行分析和判断，进而得到桩身完整性的相关信息；2)声波透射法。声波透射法指的是利用超声波在混凝土中传播的参数，包括声速、频率、振幅的变化及其波形对桩基混凝土的连续性进行检测，并找出蜂窝、夹砂、断层的位置和判断其大小。
2 桩基检测方法的选择
随着建筑工程桩基检测技术的不断发展，实际检测工作中可供选择的技术与方法将不断增多，而每种检测方法的适用条件、优势与特点各不相同，实际检测工作中应结合桩基设计方法、施工工艺与检测条件等合理选择和搭配桩基检测方法，以下列举几种典型的建筑桩基检测方法：1）钻孔灌注桩的检测。采用高应变检测法对钻孔灌注桩进行检测效果比较理想，在条件允许的情况下，可在高应变检测法的基础上采用静载试验、钻芯法，对检测结果进行验证。而对于桩径较大的钻孔灌注桩，则可采用钻芯法配合声波透射法进行桩基质量检测；2）沉管灌注桩。低应变法对于桩身完整性检测有着良好的效果，对于沉管灌注桩来说，可采用静载试验法对单桩承载力进行检测，若冲击力满足要求，则可采用高应变法对桩身完整性与单桩承载力进行同时检测；3）打入式预制桩：低应变法和声波投射法对打入式预制桩的检测不适用，宜采用高应变法和静载试验进行检测。
3 总结
综上所述，桩基质量是影响建筑工程施工质量的重要因素，因此桩基检测人员应充分认识到自身工作的重要性和严肃性，强化对桩基检测技术的研究和应用，不断提升桩基检测工作的规范性和可靠性。桩基检测工作的关键在于控制好成孔质量，以及判断好桩基的承载力和完整性，实际工作中可供采用的检测方法和检测设备随着桩基检测技术的不断发展而日渐丰富，对此应针对实际工程桩基特点和检测需要合理搭配检测方法和灵活使用检测设备。
