桩基检测常用方法以及可靠性分析

桩基检测常用方法以及可靠性分析

熊华刚

湖南建工集团有限公司湖南长沙410000

摘要：建筑工程的质量与桩基的稳定性有着密切的关系，而桩基检测技术就能够有效判断桩基的施工效果，但是在不同的建设项目中所选择的桩基检测技术以及所使用的检测设备也各不相同。采用合适的检测方法能够确保桩基的稳定性得到更加全面合理的判断，也为工程后续的施工提供有价值的参考依据，从而确保整个工程的质量可靠。另外，桩基检测技术的正确使用，可以确保检测结果的有效，也有利于降低工程的建设成本，对工程的建设有着重要意义。

关键词：桩基检测；检测方法；可靠性分析

桩基作为各建筑中的基础性承载结构，也是建筑稳定性的首要保障，其能够分担较大部分的荷载，确保建筑的整体结构不受破坏。一旦桩基结构发生不安全的问题，直接影响了建筑的安全稳定性，这也威胁到了建筑建成后的安全使用问题。因此在工程建设阶段，必须严格要求桩基的设计、施工作业，同时加强对桩基质量的监测，为工程的建设奠定最可靠的基础。

1桩身完整性检测

1.1低应变检测

低应变检测法，即低应变动力试桩法。该方法是从应力波理论引申而来,具体可分为应力波反射法(如图1所示)、振动波法。由于该方法操作简单、不会对桩基造成新的伤害而且经济高效，在实际操作过程中可以快速准确的检测出短桩等桩体质量问题，因此成为了桩基基质量检测中最为普及的一种检测方法。

图1反射波法示意图

低应变动测法的原理是，桩基顶部受到一定的击震力后就会产生相应的应力波并沿着桩基向下传播，如果在桩基有缺陷则会在缺陷处出现变异波，同时也会阻碍应力波正常的向下继续传播，使其出现反射或者透射的现象。在进行检测时，桩基顶部的传感器会根据应力波的传输情况而形成相应的动态波形，技术人员根据传感器中的波形以及其他数据信息做出相应的判断，对异常情况进行深入的分析，从而对有缺陷的桩基及时作出相应的处理措施。

1.2声波透射法

该方法是从桩基内部预埋两根相互平行的声测管，用于换能器顺利的移动。另外在声测管内注入一定高度的清水，有助于减少误差，然后在桩底250mm范围内的地方换能器开始匀速上升，同时发射脉冲信号，在穿过水、混凝土等介质之后被桩顶的换能器所接收，然后由超声波测桩仪对桩顶所接收声波的主要参数进行分析，结合实际的声速与理想状态下的波形图进行对比，根据波形图的异样判断桩基是否存在裂缝、夹层等明显缺陷。如果桩基结构均匀完整，那么所接收的声波在波峰、波长以及波速等参数上应当与理想的参数有固定的对应关系，反之则说明桩基结构存在一定的缺陷。但是该方法在实际使用时也有一定的局限性，比如混凝土材料的性能、声测管预埋的位置等都会不同程度的造成声学参数出现一定的误差，这样就导致脉冲信号在向上传输时出现不同程度的影响，导致桩顶的波形不规律，同时就影响了对桩基质量的准确判断。因此，还需要确保桩基施工时混凝土材料的性能以及灌注效果符合施工的标准，从而使桩基的检测更加准确可靠。

1.3旁孔透射波法

该方法需要在1.5倍桩宽的范围内进行钻孔埋管，其深度至少是桩长的1.2倍，并向内注入一定量的清水，接着通过激振锤按照一定的频率敲击桩顶，桩底的检波器可以匀速移动的接受顶部所产生的透射波信号。为了确保该检测方法的准确可靠，首先应当保证钻孔埋管的质量符合检测技术的规范要求。如果钻孔的孔径过大或者距离桩基过近，就会增加桩基的受力，影响了桩基的质量。与其他检测方法相比，该方法在实施检测时不受桩长的限制，也不受桩底缺陷的影响，而且其传播路径相对较短，更加适用于不同类型的建筑桩基，在判断桩基结构时，检波器能够灵敏准确的采集桩顶发出的声波，从而根据声波的相关信息进行桩基结构的分析。该方法更加适用于长筒灌注桩，但是在检测时其声波与激振锤的敲击频率、强度、桩身与测管的距离以及地质条件等密切相关，因此需采取措施尽可能的降低外界因素对声波和检测检测结果的干扰。

图2旁孔透射波法示意图

2桩基可靠性分析

桩基的可靠性是决定桩基质量高低的核心因素，因此对桩基的可靠性进行检测分析在工程项目的建设过程中具有重要意义，也是该领域研究的热门方向。目前的技术条件下，桩基可靠性检测最常用的方法是静载荷试验、高应变检测以及光纤传感技术。其中前两种方式属于较为传统、使用范围较广的检测方法，而光纤传感技术则是充分利用了光纤传导的优势，对桩基结构的温度、受力以及所产生的应变等进行测量，表现出了显著的灵敏性以及抗干扰能力，是目前较为先进的检测技术，在未来的工程建设中可以得到进一步的推广。

2.1静载荷试验

静荷载试验可以确定桩基所具有极限抗压强度以及最大载荷，进行静载荷试验时通常需要在桩基上安装相应的反力装置。利用堆载平台法进行桩基的静载荷试验，能够准确获取桩基的最大承载力。该方法是通过在桩基上安装堆载、锚桩等反力装置，然后使用千斤顶对其施加反向力，压力表和位移百分表就能够记录力的大小和桩顶所产生的位移，从而计算出桩基的承载力。静载荷试验具有直观、检测结果准确的优势，也成为国际上公认的确定单桩竖向抗压承载力的技术。虽然该方法获取的桩基抗压承载力较为准确，但是实验设备比较笨重，并且需要在宽阔的场地进行试验，相关数据在收集时也有一定的难度，因此在现场试验时该技术有一定的额局限性。目前人们更注重选取简便易操作、无损的技术对桩基的承载力进行检测，常采用的技术有高应变检测技术、光纤传感技术等。

2.2高应变检测

高应变检测技术是首先利用重锤在桩顶进行敲击，从而增加桩基周围地质层的阻力以及桩底的支撑力，然后使用压力盒有效采集桩顶接受的应力波信号，结合波形理论计算出敲击力与波速的相关关系，从而推算出桩基相应的最大承载力。该技术通常适用于大型桩基工程中，能够较准确的计算出桩基的最大承载力，具有无损、易操作、结果准确等优点。

2.3光纤传感技术

该技术是在桩身内埋设感测光缆，在桩基受到外力作用时其温度变化以及产生的应变都能够用过光缆进行采集测量，从而计算出桩基的极限承载力。近年来,随着技术的不断进步，光纤传感技术也取得了较大的发展，在桩基承载力检测方面做出了巨大的贡献。该技术适用范围更广、检测结果通常不会受到外界因素的干扰，基本上能够满足人们对桩基检测技术的各项需求。虽然该技术仍有较多待改进的空间，但是与传统的检测技术相比，已经表现出了无可比拟的优势，相信该技术也会在桩基检测领域进一步推广普及。

3桩身强度检测

影响桩基质量的因素中除了有桩身结构的完整性、桩身的承载力，桩身的强度也占有重要作用，因此还需要注重对桩身强度的检测。桩身强度的高低取决去混凝土材料的相关性能，对其检测时常用钻芯法，而声波CT技术作为一种新型的检测技术也逐渐被推广使用。

3.1钻芯法

钻芯法可以准确判断灌注桩的均匀性以及混凝土的胶结情况，并且利用力学试验机对混凝土强度进行科学的测试，从而便捷高效获取桩身各部位的混凝土强度，从而对装个桩身的质量做出合理的判断。该方法的缺点是不容易在桩身中取样，还会对桩身造成新的损害，而且检测成本较高，因此该方法常用于对短桩的强度检测。

3.2超声波CT技术

超声波CT技术时对收集的信号数据进行分类，然后利用CT成像和图像拟合技术进行数据的处理，从而形成桩体的二维CT成像图。在进行取样测试时，桩身的强度信息也会在成像图中有所反映，根据成像图中的相关信息确定桩身的强度，或者分析桩身强度缺陷的原因。该检测技术不受桩长、取样部位的限制，具体较强的实用性，通过CT技术对混凝土内部结构扫描并成像，再结合超声波技术收集相关的声波信息，二者结合更加准确的获取桩身混凝土强度。尽管该技术在实际应用时具有一定的难度，但是仍比传统的检测方法更加高效、准确，因此可以进一步完善检测理论与技术，在保证检测结果可靠的前提下不断完善理论和操作技术，使其更加适用于各项工程。

4结语

综上可知，桩基的质量是建筑工程质量得到保证的前提，因此需要对桩基质量进行有效的检测。由于桩基工程在项目建设时较为隐蔽，且检测技术较多，不同的检测技术所得到的结果往往也有较大的差别，因此单一的检测技术并不能全面的反映桩身的质量。在实际应用时，可以采取多种检测技术相结合的方式，增加检测结果的可靠性，从而对桩基质量进行更合理有效的分析。

参考文献

[1]谢财进,饶军应,梁中勇,等.基于基桩低应变检测基本原理与检测方法的研究[J].施工技术,2018,47(S2):27-31.

[2]李泽波.公路建设中基桩检测遇到的常见缺陷及建议[J].山西建筑,2018,44(24):58-60.

[3]徐决华.新形势下基桩工程检测技术与监管研究[J].中国勘察设计,2018(03):90-94.

[4]朱洲,傅炎,汤正宇,郭崧.建筑桩基工程质量检测方法概析[J].江西建材,2017,(23):189-191.