基础工程中桩基础质量分析与检测技术及其应用

蒋远生

【摘要】本文就基础工程中桩基础质量分析，探讨桩基检测技术的应用情况。首先，为了提高研究深度和全面性，对基础工程中桩基础存在缺陷展开分析；其次，结合存在问题选择具有代表性的检测方法。

【关键词】基础工程；桩基础质量；分析；检测技术应用

随着科学技术不断更新，带动建筑领域的发展，桩基工程作为建筑工程中质量控制的重要环节之一，应详细分析影响质量众多因素，材料质量与性能，同时提高施工技术水平，增强质量检测意识。从而保证桩基工程的质量。

1、基础工程中桩基础存在缺陷分析

在桩基础施工期间，受到地质条件，施工工艺、施工人员水平和技术水平等因素影响，导致桩基工程出现一系列质量问题如离析、缩径、夹泥、空洞、沉渣过厚等问题。

1.1基础工程中桩基础离析和空洞以及夹泥问题

桩基施工过程中出现离析、夹泥和空洞等问题。导致这一问题出现主要原因为：施工所需的建筑材料包括碎石、水泥、砂石质量不过关、配比不合理；碎石、砂子过多，导致混凝土表面不均匀，结构面呈现蜂窝麻面，影响桩基质量。

1.2基础工程中桩基缩径问题

桩基础存在另一个缺陷为缩径现象，依据缩径不同程度划分成严重缩径、轻微缩径等。缩径越严重则对桩基质量影响就越大，反之则轻。桩身出现缩径问题与施工工艺具有紧密联系，施工过程中在振捣时混凝土搅拌不均匀、浇筑管上提的时间过快等均可能引发缩径问题。

1.3桩端沉渣问题

沉渣指钻孔和清孔过程中沉淀或塌孔留下的，未被循环泥浆带走的沉淀物。一般是较粗颗粒，沉渣厚度即这层沉渣的层高。 沉渣过厚对桩基承载力的影响也不容忽视。

2、基础工程中桩基础质量检测方法

2.1成孔质量检测

在灌注桩实际施工期间，成孔效果对浇筑后的混凝土成桩质量具有较大影响，桩孔自身孔径过小会减少桩周侧摩阻力和桩端承载力，整个桩的负载能力降低，桩孔上部位置扩径增大了上部侧阻力，导致下部侧阻力不能良好发挥，增加单桩混凝土的浇筑数量桩孔偏斜相应影响桩竖向负载力，削减基桩承载力发挥作用，桩底沉渣过厚影响桩端承载力，上部形成荷载后也会造成桩身下沉。

2.2桩负载力检测

桩的负载力和加荷速率具有较大联系，静荷载试验和其它不同动荷载试验不同，对比来说施加荷载速率越慢，和实际工程中加荷速率较为相似，因此试验的结果和实际桩负载力更为接近。所以，在国内外均是把静荷载测试结果作为衡量的桩负载力标准。按照桩的使用功能，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。静荷载试验设备简单可直观反应桩基承载力，经过处理后试桩也可作为工程桩使用。弊端是成本太高且检测时间较长。

3、基础工程中桩基础质量检测技术应用

3.1钻芯法检测技术

钻芯法检测技术是利用直观方法检测，提升建筑施工质量，该技术在应用期间能够钻取到桩内部的缺陷，当桩内部出现离析问题，钻杆起钻过程中芯样可直接把缺陷部位全部显示，同时也可以取样做抗压试验，更加客观地反应桩身混凝土强度。通常是在贯穿桩体后检测至桩端持力层，要求钻至桩端底部大于桩直径3倍，这一要求主要是考虑到桩端持力层也许会有软弱下卧层，给桩基造成质量隐患。但是辩证来说，钻芯检测技术也存在一些不足，包括钻芯法检测设备（钻机）操作难度大，桩长较长或桩径较小时很难钻到桩端底部，容易钻偏而钻到桩外；同时桩身形成空洞，对桩自身完整性及承载力也必然会造成一定不利影响。

3.2开挖法检测技术

开挖发检测技术能及时发现基础工程中桩基础质量问题具体位置，验证浅部缺陷具体位置和损害程度，在施工现场大量利用挖掘机等设备对浅部位置实施开挖。开挖法检测技术具有自身优势，可以直观验证检测、成本不高，还有重要一点就是在进行开挖后，如果浅部出现缺陷，包括断裂、离析和缩颈等问题，能够切实有效采取补救举措。弊端是对于桩中部及下部出现的质量问题查出。

3.3声波透视桩基质量检测技术

声波透视法也被称为超声波法，依据施工期间发出的超声波来检测桩基的缺陷。声波透视检测技术能够全面分析桩基自身有无混凝土缩颈、夹泥、断桩、密实度差等问题，可及时判断出缺陷位置。此外，声波透射桩基质量检测技术在现场操作中优势也极为明显，检测速度快，现场操作灵活等。需要注意的是在该方法应用期间，必须优先进行声测管埋设工作，假如没有预先做好声测管埋设工作，那么后续检测无法开展。其次，在声波透视桩基质量检测技术应用时，也要确保桩顶高度低于侧管上高度，如果桩顶高度高于测管高度，检测信号将失真。在具体施工环节，还应保证预埋钢管应具备一定刚度，合理设置材料参数，确保混凝土和温度参数一致性，把二者温度差降为最小。声测管的预埋工作，在预埋后应对声测管下端及时封闭处理，确保灌入的水不会泄露，在下管时声测管上部用一个能拧开盖子封闭，及时好外部泥土隔离，避免下管时受到碰撞影响导致声测管变形，影响质量检测效果。

3.4低应变法的应用

低应变动力检测常用在桩基完整性检测中，基本原理：通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面（如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷）和桩底面时，将产生反射波，检测分析反射波的传播时间、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性。低应变法设备简单，方法快速，费用低，是普查桩身质量的一种有力手段，最受建设单位和施工单位的欢迎；但是自身也有一定的局限性：1.不能定量计算桩底沉渣厚度。对端承桩的嵌岩效果只能做定性判断。因嵌岩有时出现较强的负向反射波，会严重影响桩底反射波和桩底沉渣的判断；2.只能对桩身质量作定性描述，不能作定量分析。不能识别纵向裂缝，能反映水平裂缝和接缝，但程度很难掌握，易误判为严重缺陷；3、不能提供桩身混凝土强度。

结语：

在我国建筑领域中，桩基础施工工作是建筑工程重要内容也是建筑工程最为关键环节，其施工质量对整个建筑工程影响较大。由于桩基施工隐蔽性强、地质情况复杂增加桩基施工难度，容易影响桩基质量。因此，在对桩基础进行检测时，要利用多种检测方法，把不同技術结合应用全面判断桩基的质量，不断积累检测经验，提高对桩基施工质量关注度，确保桩基施工安全有序开展，为建筑工程做好基础保障。

参考文献：

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[3]高嵩.声波反射及透射技术在基桩完整性检测中的应用[D].吉林大学，2010.