基桩检测的方法及应用

基桩检测的方法及应用

于海辉 

身份证号 432924198303130071

湖南楚地恒大检测有限公司

摘要：基桩检测作为确保建筑工程质量和安全性的关键环节，涵盖了从施工前到施工后的全面检测流程。检测方法多样，包括静荷载试验法、高应变动力试桩法、低应变动力试桩法、钻芯检测法、声波透射法等。静荷载试验法通过逐级施加荷载验证单桩承载力，被认为是最准确可靠的方法；高应变动力试桩法利用重锤冲击产生的应力波评估承载力，具有检测速度快、成本较低的优势；低应变动力试桩法通过敲击桩顶分析反射波信号检测桩身完整性，操作简便；钻芯检测法则通过钻取芯样直观评估桩身质量，结果准确但成本较高；这些检测方法在工程中结合应用，为工程设计、施工及验收提供了科学依据，确保了基桩工程的质量和安全。

关键词：静荷载试验法；钻芯检测法；高应变动力试桩法；低应变动力试桩法；声波透射法

引言

对于建筑工程而言，基桩是其主要承重结构之一，其稳定性和承载力可以决定工程安全性与耐久性。基桩不仅承受着来自上部结构的荷载，还直接与地基土相互作用，因此其质量的好坏直接关系到整个建筑物的安全。受地质条件、施工工艺等外在因素影响，基桩会出现损伤情况，导致其承载力和稳定性受到影响。如果未能及时对其进行处理，则会引发工程事故，造成人员伤亡与财产损失。因此，对基桩进行定期和系统的检测是非常必要的。

1、基桩检测的必要性

作为维系建筑物稳定性的关键，如果基桩出现承载力不足、桩身断裂等情况，则会引发非常严重的后果。因此，定期对基桩进行检测，可以及时发现潜在危险，提高建筑安全性。参考相关建筑法规和规范可知，基桩检测是建筑工程质量验收关键环节之一，是相关人员判断基桩质量的重要依据[1]。除此之外，借助基桩检测还能在一定程度上提高经济效益。通过及时发现并处理基桩问题，可以避免后期因质量问题导致的维修和加固费用增加，同时也有助于提升建筑物的使用寿命和价值。

2、基桩检测的方法

2.1静荷载试验法

静荷载试验法是指根据基桩具体功能，分别在桩顶逐级施加轴向压力、轴向上拔力或在桩基承台底面标高一致处施加水平力，观测桩的相应检测点随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移，根据荷载与位移的关系（即Q~S曲线）判定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。这种方法是目前检验桩基（含复合地基、天然地基）承载力的各种方法中应用最广的一种，且被公认为试验结果最准确、最可靠。具体步骤如表1所示。

表1：静荷载试验法操作流程

2.2钻芯检测法

钻芯检测法是地质钻探技术的衍生技术，其原理为在桩身上沿长度方向钻取混凝土芯样及桩端岩土芯样，完成成桩质量检测。该方法具有科学、直观、精确等优点，可以帮助技术人员了解桩身混凝土实际质量，为工程质量控制提供重要依据[2]。需要注意的是，应用该技术时需避免以偏概全，得出错误结论，同时需严格遵守施工要求，合理选择检材数量，保证结果科学性与合理性。

2.3动力试桩技术

动力试桩技术以其检测速度快、费用相对较低、适用范围广等优点在桩基工程中得到了广泛应用。技术人员根据其适用范围将其划分高应变动力试桩法和低应变动力试桩法两种。

高应变动力试桩法利用重锤冲击桩顶产生的瞬时冲击力，使桩周土产生塑性变形，通过安装在桩顶两侧的力传感器和加速度传感器实测桩顶力和速度的时程曲线，并用应力波理论分析确定桩的极限承载力以及检测桩身结构完整性。

低应变动力试桩法是通过在桩顶施加一个较小的动态荷载（如用手锤敲击或用力棒敲击），激发桩身产生应力波，然后利用安装在桩顶的传感器接收反射回来的应力波信号，通过分析这些信号来评估桩身的完整性。

声波透射法：该方法适用范围为检测桩径大于0.6m的混凝土灌注桩，其职能为检测灌注桩完整性。因此当桩径较小时，声波换能器与检测管的声耦合会导致测试误差较大，因此该方法在大直径灌注桩的检测中更为准确可靠。此外，声波透射法的桩长不受限制，可以检测全桩长的混凝土质量。

3、基桩检测的应用

3.1施工前检测

施工前，通过对试验桩进行单桩极限承载力检测，可以了解桩在极限状态下的承载能力。常用的检测方法包括静荷载试验法和高应变动力试桩法。静荷载试验法通过模拟桩的实际工作条件，逐级施加荷载并观测桩的沉降情况，从而确定桩的极限承载力。高应变动力试桩法则利用重锤冲击桩顶产生的应力波信号，分析桩土体系的动态响应，进而评估桩的极限承载力。

桩身完整性检测是施工前检测的另一重要内容。通过钻芯检测法、低应变动力试桩法等方法，可以对桩身的混凝土质量、缺陷情况进行全面评估。钻芯检测法通过钻取桩身混凝土芯样进行直观检查，而低应变动力试桩法则通过敲击桩顶产生的应力波信号分析桩身的完整性。这些方法有助于发现桩身可能存在的裂缝、空洞等缺陷，确保桩身质量满足设计要求。

3.2施工后检测

施工后基桩检测是确保桩基工程质量的重要环节，其目的在于验证桩基的实际承载能力和桩身完整性，为工程验收提供依据。以下是其具体流程：

确定检测时间：确保桩基混凝土强度达到设计要求后再进行检测，避免因混凝土强度不足而影响检测结果[3]。

选择检测方法：根据工程实际情况和检测目的选择合适的检测方法，并结合多种方法进行综合评估以提高检测结果的准确性。

控制检测过程：严格按照相关规范和标准进行检测操作，确保检测数据的真实性和可靠性。同时，应加强对检测过程的监督和管理，确保检测工作的顺利进行。

分析检测结果：及时对检测数据进行处理和分析，发现问题应及时采取措施进行处理和解决。同时，应将检测结果及时报告给相关单位和人员以便进行后续工作。

结束语

综上所述，基桩检测作为建筑工程质量控制的重要组成部分，其方法和应用直接关系到工程的整体质量和安全性。随着科技的不断进步和检测技术的日益成熟，基桩检测方法将更加精准、高效和全面。在实际工程中，应根据具体情况合理选择检测方法，并结合多种方法进行综合评估，以提高检测结果的准确性和可靠性，为推动我国建筑工程质量水平的持续提升贡献力量。

参考文献

[1]郝烁.基桩低应变检测方法及其工程应用[J].石材,2024,(02):67-69.DOI:10.14030/j.cnki.scaa.2024.0071.

[2]邢立辉,黄澧,何成,等.基桩完整性检测常用方法的应用及对比分析[J].四川建材,2023,49(05):108-110.

[3]周建,郭真真,崔伟杰,等.基桩低应变检测方法及在工程检测中的应用[J].中国建材科技,2023,32(01):126-130.