基桩检测宜采用多种方法相结合

顾慧锋

【摘 要】以某实际工程为背景，介绍在用PDI低应变检测仪和RS1616K（S）高应变动测仪进行检测后，发现被检桩的接桩处存在缺陷，结合相关资料运用低应变和高应变知识综合分析，对桩的缺陷做出判别及确定其单桩极限承载力。

【关键词】PHC管桩；缺陷；贯入度；承载力；桩身完整性

引言：

近年来，由于预应力高强混凝土管桩（PHC管桩）可工厂流水线生产，质量稳定可靠；桩身混凝土强度高，耐锤打性好，贯穿能力强；单桩承载力高等优点，在基桩工程中得到广泛应用。但由于多节桩焊接时多采用端板焊接连接，如果焊接质量不好或是土方开挖等施工因素很容易造成上下节桩脱离、断裂、破碎等工程质量事故，沉桩后的基桩检测，成为对PHC管桩施工质量的主要控制手段之一。

本文以上海市奉贤区的一幢18层的住宅楼为背景，介绍在用PDI桩身完整性测试仪和RS—1616K（S）高应变动测仪检测桩身完整性，并结合沉降资料、地质资料、施工资料等进行综合分析，对桩的缺陷作出判别，重锤对桩身进行复位后用高应变法检测其承载力，以此来说明基桩检测必须运用多种检测方法相结合方可对桩的承载力和桩身完整性进行正确评价。

1 工程概况：

2013年6月奉贤区XX小区一幢18层框架结构楼房，采用的是预应力高强混凝土管桩，总桩数110根，桩型：PHC—AB500（125）—29b，设计极限承载力标准值为4300kN，基桩持力层⑦1（草黄色砂质粉土），拟建场地属于滨海地貌类型，桩长范围内各土层物理力学指标见表一。

2 工程桩检测结果

设计单位根据压桩记录认为261#、268#桩虽压到桩顶标高附近，但最终压桩力偏小。在这两根桩的附近又进行了补勘，补勘资料反映：场地土层分布稳定，各层地基土埋深与详勘相同。故设计单位要求检测这二根桩的桩身完整性和单桩竖向抗压极限承载力。2根桩的压桩记录如下：

261#（最终压桩力4675kN，高出设计标高0.25m）

268#（最终压桩力4675kN，高出设计标高0.24m）

进行高应变检测前，先对其进行了低应变检测，低应变检测时域曲线如图1所示：

从这二根桩的低应变检测时域曲线来看，2L/C时刻前在接桩处均有轻度缺陷反射波，因桩比较长且受接桩处轻度缺陷反射波的干涉及桩周土约束影响，应力波衰减很快表现出桩底反射不明显，接桩处也无二次反射，这二根桩的桩身完整性根据上海市《建筑基桩检测技术规程》可判定为Ⅱ类桩。

随后用高应变法来检测单桩竖向抗压极限承载力。

测试时砼波速设定为4000m/s，桩顶处放约20mm厚木板，传感器安装在距桩顶以下1.0m的位置，7吨整体锤，运用高应变仪器接受每一次锤击信号。先用0.3m左右落距锤击桩顶，落距很低目的是先检测两根管桩的接桩是否存在缺陷。261#桩锤击了5锤，贯入度分别是：15mm，10mm，4mm，2mm，1mm，接桩处缺陷反射很大，随着锤击数越多，缺陷反射波越来越小，贯入度逐渐变小，桩射完整性系数逐渐变大，这说明261#桩的接桩处是断开的，经过试锤连击后接桩处已慢慢闭合，第四锤和第五锤的缺陷处的反射信号和桩射完整性系数基本上没有变化，说明这根桩基本上没有错位并且已对其进行了复位，接桩处已接近压实，压实前的竖向极限承载力为520kN，这部分承载力只包含了接桩以上的侧壁阻力。268#桩锤击了二锤，其接桩处几乎没有缺陷反射，桩身完整性系数无变化，两锤贯入度分别是0 mm，说明接桩处焊接牢固，没有出现脱离、破碎等缺陷，因锤击力较小桩未打动，无法正确分析桩极限承载力。261#桩选取三锤实测曲线和268#桩取一锤实测曲线如下图所示：

随后对这两根桩再次锤击确定其极限承载力。

取1.0m落距对两根桩分别锤击了两锤，261#桩贯入度分别是：1mm、3mm，268#桩贯入度分别是：1mm、2mm，桩身完整性系数分别达到89%和95%，检测曲线正常，多次锤击信号基本一致，桩底反射信号很强，桩端处F、V曲线分离很大，桩端承载力很高，整个曲线的所包含的阻力信息与地质勘察报告相符，桩顶锤击力已达到5500kN，综上所述说明桩已被打动，运用动测分析软件并结合地质勘察报告，用拟合法确定这两根桩的极限承载力均不低于设计值。268#桩的最后两锤实测曲线与前面锤击曲线无变化，不再列出。261#桩的最后一锤实测曲线如下图所示：

3 结论：

3.1从这一实例中看出，虽然261#、268#桩打桩后的桩顶标高基本相同，桩端在同一持力层，低应变动测信号基本一致，均可判为二类桩，但是经采用高应变动测后其结果大相泾庭，261#桩为桩身脱离，不满足设计要求，经对其复位后承载力明显提高满足设计要求。268#桩身接桩牢固，承载力满足设计要求。说明有脱节缺陷的预制工程桩，采用动力复位后单桩承载力会明显提高。

3.2针对261#桩出现的脱节现象，经查看施工记录、验收记录，最终确定是由于此桩沉桩时间较早，其余桩在沉桩过程中出现了挤土效应，致使261#桩出现了两节桩脱开分离。基桩施工单位应注意沉桩顺序，注意挤土效应对桩造成的伤害。

3.3基桩检测过程中，不能简单地采用一种检测方法盲目地下结论，而应该在用常规的低应变检测技术做检测时，若发现某一缺陷特征很明显又对其有怀疑时，再采用多种检测方法（如静载、高應变、超声波透射法、钻孔取芯法）相结合，并根据地质勘察报告、施工资料对其综合分析，才能对桩身完整性和承载力作出正确评价。

参考文献：

[1]陈凡、徐天平、陈久照、关立军，《基桩质量检测技术》，2004年7月

[2]中华人民共和国行业标准，《建筑基桩技术规范》，2008年10月

[3]上海市工程建设规范，《地基基础设计规范》，DGJ08—11—1999

[4]上海市工程建设规范，《建筑基桩检测技术规程》，DGJ08—218—2003

[5]中国土木工程学会《注册岩土工程师专业考试教程》第三版