桩基检测方法及其工程运用

孔 政 唐 红

(武汉科技大学城市建设学院，湖北 武汉 430065)

桩基检测方法及其工程运用

孔 政 唐 红

(武汉科技大学城市建设学院，湖北 武汉 430065)

结合武汉长江航运中心工程实例，主要介绍了低应变法、高应变法、声波透射法、钻孔取芯法四种常见的桩基检测技术，并论述了钻芯法检测准备工作和技术要求，进而对该工程桩基做出评价，以确保该工程桩基的质量。

桩基检测，桩基工程，钻孔取芯，质量

0 引言

国民经济的快速发展，促使我国社会主义伟大事业正如火如荼地进行着，城乡一体化是社会主义社会的重要标志，而摩天大楼是一个城市是否步入现代化的显著特征，因此越来越多的高楼大厦出现在人们视野里。但人们关注的安全问题也日益凸显，工程事故在我们身边已屡见不鲜，很多事故的发生并不是来自上部结构，相反却是来自地下部分，而桩基是地下结构的重要组成部分，这就需要我们对桩基进行必要的试验和检测，以保证桩基工程的质量。桩基检测包含桩身完整性检测和单桩承载力检测两部分，常用的方法有动态检测和静态检测。静态检测主要是估算桩基的极限承载力，如静载试验，动态检测主要是检验桩身完整性，如钻孔取芯法，声波透射法等。总之，桩基检测在工程中占有重要的地位，只有合格的桩基，才能保证建筑物的整体质量，尽可能避免安全事故。

1 工程概况

本检测工程为武汉长江航运中心大厦，位于武汉市江汉区沿江大道，毗邻长江边上，共用了1 788根桩(已包含86根工程桩兼立柱桩)。其中主楼高330 m，地上65层，地下4层，采用桩基数量为367根，全部采用端承摩擦桩，设计桩长约为42 m～48 m，入中分化岩层7 m～8 m深，桩径为800 mm～1 000 mm，桩身混凝土强度为C45～C50，桩基全部采用钻孔灌注桩施工工艺进行施工。

2 桩基检测技术

2.1 低应变法(LST)

低应变法是以应力波在介质中传播特征为理论基础的一种方法，是目前国内进行桩基检测最为有效、快捷、经济的方法。该方法假定单桩为一维杆件，赋予该杆件连续弹性和均质的特点，在桩顶安装一个传感器，然后施加竖向冲击波，以桩身为介质不断向下传播，其中一部分波在单桩某个部位反弹向上传播，也就说明在此反射部位存在缺陷(如断桩，离析等)，另一部分波继续向下传播至桩底处反射向上传播。在桩顶的传感器接收反射的波信号，进行过滤，放大处理，得到加速度时程曲线，进而判断桩身的完整性，成桩质量的好坏及桩身缺陷的程度和位置。用该方法进行桩基检测，操作简单，方便，检测范围广，弥补了其他检测方法抽样率低带来的不足。但另一方面，低应变检测的激振能量小，无法穿透预制桩的接桩缝，而且在传递过程中，能量损失较大，影响检测结果。

2.2 高应变法(HST)

高应变检测的基本原理就是用重锤往桩顶施加一个竖向的冲击力，使桩侧与土体产生相对位移，实测由此产生的桩身质点应力和加速度的响应，运用波动理论分析，判定单桩承载力及桩身完整性的检测方法。HST必须要有能量较高的建筑结构提供动力辅助，这是与LST的主要区别之一。另外HST要求重锤材质均匀，形状对称，锤底平整，高径比不得小于1，再者对检测人员自身的素质也有一定的要求，否则对检测质量的准确性有较大的影响。

2.3 声波透射法

反射波法是在混凝土灌注桩成桩过程中，在桩内钢筋笼上埋入装有发射和接收超声波的纵向声测管道，管内充满清水耦合剂，通过声波的透射原理，根据超声波在混凝土介质中传播的振幅(A)，声速(v)，频率(f)等参数的变化情况，分析桩身混凝土的连续性及缺陷(脱层，蜂窝，夹砂等)的具体位置和影响范围。该方法明显的优点是准确性高，可定量分析出桩身缺陷的大小和确切部位，但是埋设声测管道时给施工带来了极大的不便利，增加了检测的成本，降低了检测的效率。

表1 钻芯法检测结果表

2.4 钻孔取芯法

钻孔取芯法是利用高速旋转的钻机，从桩身混凝土结构中钻取芯样用以检测桩身质量的方法。该法运用于检测桩基混凝土强度，灌注桩的桩长，桩底沉渣厚度和桩身完整性，判别或鉴定桩端持力层的岩土性状，甚至可以用取芯桩孔对出现断桩，夹泥或稀释层等缺陷桩进行压浆补强处理。该方法取得资料全面可靠,可以直观、可靠、准确的反映桩基情况，无需进行某种物理量和强度的换算。但取芯时总会造成对混凝土结构的局部损伤，而且对垂直度，取芯率和施工要求高，最终造成工程成本高。除了以上几种常规的检测技术，还有地质雷达探测方法，钻孔电视技术等。每种检测方法都有自己的优缺点，但是根据本工程的实际情况，考虑到工程将来使用的安全性和检测结果的可靠性，最终采用了低应变法，钻孔取芯法和钻孔电视技术的综合检测技术，虽然费用相对较高，但检测的结果更为真实，可靠，更具有说服力。

3 钻芯法检测准备工作和技术要求

3.1 开孔位置

根据JGJ 106—2003建筑基桩检测技术规范，桩径小于1.2 m的桩钻一孔，桩径为1.2 m～1.6 m的桩钻两孔，桩径大于1.6 m的桩钻三孔。本工程桩径为1.0 m，考虑导管附近的混凝土质量相对较差，不具有代表性，因此在距桩中心15 cm处开一孔，作为检测点。

3.2 安置钻机

安置钻机前清除待检灌注桩预留孔道附近的碎渣石，保持场地的干净，以免将孔道堵塞。钻机安置总体要求是必须水平，稳固，周正。安置时应检查底座水平度和钻机立轴的垂直度，保证钻机立轴中心、天轮中心与孔口中心在同一铅垂线上。在现场，钻机置于枕木上，通过增加或减少沙包袋数量，来回移动三脚架来调整水平度，观察水平尺的水泡是否居中来检查底座是否水平，底座达到水平，立轴也就保证达到垂直要求。

3.3 钻芯取样

开钻前，将护壁的泥浆池准备就绪，接通水和电源，开动钻机，使钻头对准灌注桩预留孔道中心。在钻进取芯过程中，钻孔内的循环泥浆不得中断，应保持钻机平稳，钻速不宜低于140 r/min，经常校正钻机立轴垂直度，及时纠正立轴偏差。钻取完毕后，拧下胀圈和钻头，不得敲打卸取芯样，卸取的芯样用清水清洗干净，标上深度和编号放入芯样箱中。

4 钻芯法检测结果

钻芯检测结果见表1。

5 结语

本文结合该工程实例，探讨了几种常用的桩基检测方法及钻孔取芯法的技术要求和结果分析。桩基检测方法不是单一的，而是创造性地将多种检测方法相融合，那样更能提高工程效率和工程的安全性。同时，桩基检测也是一项辛苦的工作，这需要提高检测人员的素质，这样检测结果会更真实，准确。

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Pile testing method and its application

Kong Zheng Tang Hong

(UrbanConstructionCollege,WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430065,China)

Combining with Wuhan shipping center projects, the paper introduces some methods for the pile foundation test techniques, including low strain method, high strain method, ultrasonic wave method, core-drilling method, and evaluates its pile foundation, so as to ensure the quality of the engineering pile foundation.

pile foundation test, pile foundation project, core-drilling, quality

2015-06-20

孔 政(1991- )，男，在读硕士

1009-6825(2015)25-0071-02

TU473.1

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