公路建设中基桩检测遇到的常见缺陷及建议

李 泽 波

(山西路桥集团试验检测中心有限公司,山西 太原 030031)

0 引言

在现代公路桥梁建设过程中，其最为常见的形式便是桩基础，且其质量优劣直接体现建设施工水平。现行规范明确了基桩的检测要求，且检测机构也通过培训活动提升了检测人员的技能水平。但实际操作过程中，基桩检测依然存在很多亟待解决的问题，检测数据及信号分析效果直接影响着基桩质量判断。且误判不但会导致经济损失，还会影响公路桥梁结构的运营安全。本文便据此分析了基桩检测常见问题的解决措施，以期为此后的公路基桩检测工作提供更多的参考依据。

1 公路工程中基桩检测常用方法

检测工作在基桩检测过程中占据十分重要的地位，作用明显。一般而言，在公路基桩检测中，工作人员较常使用低应变反射波法、声波透射法、高应变法以及静载试验法等，下面便进行具体分析。

1.1 低应变反射波法

低应变反射波法主要指的是检测人员利用小锤敲击基桩，并根据反射波情况判别基桩成桩质量。检测之前，桩顶应凿至新鲜的混凝土面，并用打磨机将测点和激振点磨平，要求尽量光滑、平整，距离桩中心1/2～2/3半径的位置，且距离桩的主筋不宜小于50 mm，激振点宜在桩中心位置，选择相匹配的激振设备，准备好黄油粘贴传感器，传感器垂直于桩顶面，通过激振设备敲击激振点，基桩的反射波信号会通过传感器有效传播。在遵照应力波理论的基础上建立基桩的动态反应模型，计算分析反射波信号，从而判定基桩的完整性类别。

1.2 声波透射法

这种方式是通过特定的发射器，发出连续或不连续的超声脉冲波穿过混凝土到达相对应的接收器。检测人员通过声波透射法可以有效检测基桩混凝土声学参数(声速、声幅、声时、频率)。在基桩内部预埋声测管，声测管宜采用金属管，管的连接宜采用螺纹连接，且不漏水。之后利用超声探测仪检查基桩纵轴方向的超声脉冲，超声脉冲通过基桩横截面情况得出具体的混凝土声学信息。根据声学参数的数值以及变化规律来分析得出混凝土桩身完整性，判定基桩的完整性类别。

1.3 高应变法

采用高应变法时应有效结合基桩实际施工情况，工作人员先计算基桩一维波动方程，之后利用桩顶波与土阻力等数据信息推算基桩极限承载力以及质点速度等信息。为了有效提升推算结果的准确性，工作人员应进行多次推算，并根据各项数据判断基桩的施工质量。

1.4 静载试验法

静载试验法属于传统的基桩检测方法，具备较高的准确度且可以直观反映单桩的承载力，可以评判其他检测方法的正确性。在实际检测过程中，为了有效判定基桩下沉对桩土的实际影响，施工人员需要在桩顶部施加一定力量，且为了有效测定单桩的承载力量，其还可以绘制Q—S曲线，检测基桩是否满足公路的实际施工要求。当前使用最为广泛的静载试验法为维持荷载法，且使用频率最高的为慢速维持荷载法。

2 公路工程基桩检测常见问题

公路工程中最常用的基桩检测方法为低应变反射波法和超声波透射法，基桩常见的缺陷为离析、夹泥、缩颈等，我们根据工地检测实例来分别进行介绍。

2.1 低应变反射波法

笔者在某高速基桩检测过程中，采用低应变法进行桩身完整性检测，该方法快速高效，能够较为准确的判断桩身截面尺寸及波阻抗的变化。举例说明：某大桥钻孔灌注桩1-2号桩，桩径1.8 m，桩长25.50 m，检测发现该桩在5.6 m左右处出现较强同向反射，且存在二次反射波，桩底信号不明显，实测波形如图1所示。逐对该桩进行验证。验证结果：该桩5.0 m～5.8 m段落严重夹泥，故判为Ⅲ类桩，进行工程处理。验证结果如图2所示。

2.2 超声波透射法

采用超声波透射法进行桩身完整性检测，该方法全面准确，不受桩长限制，能够准确的采集和判断桩身混凝土声学参数的变化。举例说明：某大桥钻孔灌注桩8-1号桩，桩径1.8 m，桩长15.0 m，检测发现该桩在距桩顶2.9 m～4.9 m段落出现声学异常，声速、波幅值明显小于临界值，PSD值突变，波形严重畸变。实测波形如图3所示。逐对该桩进行验证。验证结果：该桩2.9 m～4.9 m段落严重离析，且夹杂泥，按照规范要求故判为Ⅳ类桩，进行工程处理。验证结果如图4所示。

某大桥人工挖孔灌注桩3-1号桩，桩径1.5 m，桩长15.0 m，检测发现该桩在距桩顶向下0.2 m～2.2 m处，5.0 m～6.8 m处，10.2 m～11.4 m处，13.4 m～15.0 m处(桩底)缺陷，声速及波幅值明显小于临界值，波形严重畸变，PSD值突变。实测波形如图5所示。逐对该桩进行验证。验证结果：该桩分段落严重离析，按照规范要求故判为Ⅳ类桩，进行工程处理。验证结果如图6所示。

基桩作为隐蔽工程，出现缺陷有一定的概率，若不能及时发现和处理，对桥梁结构的运营安全会产生重大隐患，基桩检测是保证基桩质量的一种辅助手段，通过几个实例的检测与验证，准确的反映了成桩质量。但如何提高基桩的成桩质量，避免因缺陷桩处理产生的经济损失，需要我们在施工、检测等方面加强改进。

3 公路基桩检测问题的解决措施及建议

3.1 明确基桩检测目的，提高质量意识

为了提升基桩检测工作的准确性与合理性，基桩检测前，应明确基桩的检测目的。首先，检测人员应根据检测数据结果分析，并结合工程特点及地质条件的基础上，综合判定基桩的质量类别，确保其满足公路工程的建设标准。其次，检测人员结合实际的施工情况，在明确施工标准的基础上使用最佳的施工方法，且施工期间应选择综合素质较高的施工团队，以有效确保施工质量。

3.2 严格控制施工工艺、降低质量缺陷发生

产品质量是生产出来的，而不是检测出来的。所以对生产产生影响的所有环节都对产品质量的好坏有着不同程度的影响。

基桩的施工工艺成熟，影响成桩质量的因素和需要控制的环节很多，加强基桩质量检测是一个手段，要保证基桩的施工质量，其关键还在于人，重要的是责任心，对施工工序足够重视，只有这样，基桩的质量控制才能得到保证。

3.3 建立健全的管理机制、确保检测工作起到实效

为了确保基桩检测工作的合理性与科学性，建设单位应加强对基桩检测工作的监督力度，并在形成完善可行监督机制的基础上健全基桩检测管理机制。同时，明确基桩检测工作的标准与规范，在细化基桩检测流程的基础上，确保基桩检测的全面性，除此之外，在基桩检测过程中，应选择两家资质相同的企业作为检测单位，以便相互监督，且建设单位还应抽检对比两家企业的检测结果，以增强检测单位的责任意识。

3.4 加强基桩检测影视图像的资料存档的规范化管理

由于基桩施工属于隐蔽工程，我们应加强现场检测影视图像存档管理和实时检测数据的真实存档管理。

地基基础工程是公路桥梁建设工程的重要组成部分，在公路施工中基桩检测的常见问题很多，尤其是关系到质量的相关问题，这些问题会经常引发出一些大问题。笔者在上述论文中罗列了一些相关的处理措施，希望这些措施对于现代公路施工中基桩检测具有一定的帮助，对于今后施工中会遇到的相关问题都能够作出一定的指导意见和相关价值建议。

4 结语

作为公路施工中的重要工作内容，基桩检测可以完整判断基桩质量，明确基桩的完整性类别，在满足公路结构稳定性的基础上保证基桩施工满足公路的实际建设要求。当前基桩检测过程中还存在部分待解决问题，对此，检测机构必须建立完善的基桩检测流程与管理机制，从而有效提升基桩的检测水平，为此后的基桩检测工作提供更多保障。