浅谈桩基检测技术在工程施工中的应用

张国勤

甘肃第六建设集团股份有限公司

1 引言

近些年来，建筑工程行业的发展速度比较快，而在建筑工程施工过程中对桩基施工技术进行充分应用，能够在一定程度上确保建筑工程的安全性以及稳定性。为了保证桩基的施工质量，需要对桩基进行严格有效地检测工作。当前的桩基检测技术发展比较迅速，应用效果也比较好。在开展桩基检测的过程中，可以对桩基的承载力极限值进行准确检测，还可以对桩身的完整性以及桩基的整体质量进行检测。为了保证桩基检测技术在我国建筑工程中能够充分发挥作用，需要对建筑工程桩基检测技术进行准确掌握和了解，才能够保证检测工作顺利展开。

2 在建筑桩基施工过程中存在的问题

在高层建筑施工过程中，对桩基施工技术的应用比较广泛。其中钻孔灌注桩的受力性能比较好，在一些大规模的建筑工程中钻孔灌注桩的应用范围比较广泛。在钻孔灌注桩施工以及养护工作完成后，需要检测桩身的完整性、桩基的承载力以及桩顶标高等参数指标，确保各项参数符合设计标准后才能够进行后续施工。在建筑工程桩基检验过程中可能会存在的问题主要包括以下方面：第一，桩基的倾斜度比较大。在混凝土浇筑施工完成后桩基倾斜度如果超出施工的设计范围，会对桩基的整体承载力产生极大影响。而影响桩基倾斜度的因素主要是在钻进作业时出现倾斜情况或者在钢筋笼放置过程中出现倾斜情况等。如果桩基的倾斜度比较大，需要重新进行桩基施工。第二，桩身的完整性存在问题。在桩基施工过程中出现开裂或者断开的问题是比较严重的施工问题。如果出现断桩问题会对后续的施工工序产生巨大影响，影响施工效率，同时影响施工质量。导致断桩出现的原因比较多，一般是在混凝土浇筑过程中夹杂泥土，对混凝土本身的质量产生影响，从而导致桩身断开。第三，单桩桩基的承载力不符合设计要求。在对桩基进行验收的过程中，需要对单桩承载力进行严格检测，确保单桩承载力符合工程设计要求后才能投入使用。但是在桩基施工过程中，可能会出现桩基承载力不符合设计要求的情况。导致桩基整体不能承受设计的压力，会对其他桩基承载力产生一定影响，从而对整个桩基施工进度产生影响[1]。

3 建筑桩基检测技术在工程中的应用

3.1 桩基成孔质量检测技术

在对桩基的成孔质量进行检测的过程中，需要认识到钻孔灌注桩成孔质量对混凝土灌注桩施工质量产生的影响。在实际检测过程中主要是对桩基孔径进行严格检测：如果孔径比设计值小，可能会导致单装桩基的承载力不能达到设计要求；如果桩基孔径比设计值大，可能会导致桩基出现多余承载力，导致施工成本上升。此外，在桩基成孔过程中，如果孔径出现严重的倾斜情况也会对桩基的承载力产生极大影响。因此，在对成孔进行质量检测的过程中，还需要对成孔的倾斜度进行检测。在实际检测过程中，需要以工程的设计要求对钻孔的直径大小、钻孔倾斜度等进行严格检测，确保这些施工参数符合工程设计要求[2]。

3.2 桩基承载力检测技术

（1）高应变动测法。高应变动测法在应用过程中主要是以单桩极限承载力作为大小的重锤，将重锤提升到与桩基顶部相距10m～20m的高度，使重锤自由下落，向桩基顶部施加竖向冲击力。这样能够使桩基以及土体产生大小的相对位移。而桩基的测量阻力以及桩尖的土体阻力可以充分发挥。在这种情况下可以利用仪器接收桩基顶部的信号，然后对信号进行准确判断，从而获取桩基承载力的检测结果。高应变动测法还可以应用在对桩身的完整性进行检测的过程中。

（2）静荷载试验法。在对静荷载试验法进行利用的过程中，主要是对桩基的净负载进行准确检测。在具体的检测过程中，主要包括横向静荷载检测以及纵向静荷载检测两种方法。在对桩基承载力进行检测时，一般会利用竖向静荷载检测方法对桩基的承载能力进行检测。在建筑工程施工过程中，试桩试验不允许导致桩基破坏，而静荷载试验桩基检测方法主要是检测工程试桩承载力，并且能够获取有效地检测数据，可以加强对桩基承载力的控制水平，从而确保桩基承载力符合工程设计要求。

3.3 桩身完整性检测技术

（1）声波透彻检测技术。在声波透彻检测技术的应用过程中，主要是以混凝土结构的声学检测技术原理为基础，可以对桩身的完整性进行准确检测。在实际应用过程中，主要是检测撞击作用下的应力波，然后对应力波的波形、波速、波峰值等参数进行检测。如果在应力波的传播过程中，波形、波速以及波峰值保持均匀传播，表明桩身的完整性良好。如果应力波的波形、波速以及波峰值在传播过程中出现变化，则说明桩基存在缺陷。利用这种原理可以对桩身的完整性进行准确检测，并且可以对桩基出现缺陷的具体位置进行合理预测[3]。

（2）低应变动测法。在对低应动测法进行应用的过程中，主要是在桩基顶部施加一瞬间激振力，桩顶在激振力的作用下会产生沿着桩身向下传播的纵向振动应力波。在应力波传播的过程中，应力波会与变异波相遇，形成阻抗应力波，应力波继续向下传播。这时，应力波会出现反射以及透射现象，然后安装在桩顶的传感器可以反射波信号，对反射波的参数进行及时准确地采集，可以对相应的动态波形进行分析。从而对应力波的基本特性进行准确评价，可以对桩身的完整性进行准确检测。

图1 1#基桩的动测波形图

图2 2#基桩的动测波形图

图3 3#基桩的动测波形图

图4 4#基桩的动测波形图

图5 5#基桩的动测波形图

4 建筑桩基检测技术应用中的注意事项

在建筑工程桩基质量检测的过程中，需要从以下方面出发保证桩基质量检测技术的应用效果：第一，在桩身阻抗变化比较多的情况下，需要注意如果应用低应变动测法开展桩身检测工作，可能会导致检测结果出现问题。因为桩身的阻抗变化较多，低应变动测法并不能对桩身的完整性进行准确检测，也很难对桩基进行准确评价，得到的检测结果可能会存在一些问题。第二，利用动静对比的方法获取高应变动测法的参数时，可以确保检测结果的可靠性。对高应变动测法进行利用是，能够对桩基的承载力作出较为准确的检测。在高应变动测法应用过程中，能够在比较短的时间内完成桩基承载力检测工作。因此，在当前的桩基承载力检测过程中，高应变动测法的应用更加普遍。第三，在对桩基进行检测时，必须重视现场检测工作，在现场检测过程中将现场测试的信号作为桩基检测的基础进行应用，才能够保证检测结果的准确性。在对高应变动测法进行应用的过程中，如果测试数据准确合理，可以根据检测的数据对桩基的缺陷进行定量分析。并且能够找出桩基出现缺陷的具体位置。以此为依据可以对桩基的整体质量进行科学评价。最后，在当前的桩基检测技术不断发展过程中，检测技术人员必须根据不同的工程情况进行合理选择。可以对不同的检测技术进行综合利用，同时积累相关的检测经验。这样才能够提高桩基检测工作的效率以及质量，保证能够对桩基的具体施工质量进行正确评价。在检测过程中，技术人员合理运用桩基检测技术，保证桩基检测结果的可靠性，能够防止在工程施工过程中出现质量隐患。并且能够节省人力、物力、财力的投入力度，不仅可以确保工程的施工质量和施工效率，而且可以降低在工程建设中的成本投入[4]。

5 应用实例

在对某工程中的桩基进行检测的过程中，需要利用单桩静载荷试验以及低应变反射波完成检测过程。该工程是框剪结构，在基础设计中使用的桩型为钢筋混凝土灌注桩基。在检测过程中主要分为两部分：（1）单桩静载荷试验检测。在单桩静载荷实验检测过程中，可以将槽钢以及锚桩构成反力系统，然后利用液压泵对桩顶产生的竖向压力作为主要测试数据。在检测过程中还要利用千斤顶增加荷载，这样才能够将作用力逐渐增加到桩顶。在检测时，可以将荷重传感器安装在千斤顶上，对千斤顶产生的荷载已进行准确记录。如果在检测过程中桩身出现变形或者沉降，可以及时通过荷重传感器记录相应的变化数据，从而为实验结果提供准确的参考。在实际操作过程中要分级加载，在此次实验中的加载等级为10级，在加载过程中要保证每一个等级加载量相一致，每次加载值为220。完成每一次加荷后，要隔5min、10min以及15min对桩身的变形情况进行记录，每隔半小时对数据进行测量并记录。一直到桩身的变形数值趋于平稳的状态。在对停止加载时间进行控制的过程中，需要根据具体情况进行分析。一般在测试过程中，桩身沉降量与上一级荷载条件下桩基的沉降量差为5倍时，可以停止加载。此外，在荷载作用下桩基沉降量与上一级荷载条件下桩基的沉降量差为两倍，并且在24h内没有达到规定标准，可以停止加载。或者反力系统的反力值达到最大，也可以停止加载。经过单桩静载荷试验后，对结果进行分析：钻孔灌注桩的随机抽检检测比例符合相关的检测规范要求，最终的检测结果表明单桩静载荷能够满足建筑工程的设计标准。（2）低应变检测。在低应变检测过程中要在装身顶部安装传感器，然后对重锤敲击后产生的加速信号进行准确检测。在传感器检测过程中可以反映不同桩基分布过程中国的各个信号数据，检测结果全面可靠。在该工程项目中的钻孔灌注桩总数量为240根，低应变检测时数量为48根，检测数量比例符合相关的检测要求。对低应变实测曲线进行分析后，可以发现在波速为3700m/s～4000m/s时，波形比较规则，桩底有清晰的反射，没有发现严重的缺陷问题。因此，该工程中的桩基施工质量达到设计要求。

6 结束语

总而言之，在当前的建筑工程桩基检测过程中，要在掌握建筑工程桩基检测工作问题的基础上对各种桩基检测技术进行分析和研究，保证能够根据具体的检测技术特点开展有效地桩基检测工作。同时在对检测仪器进行使用的过程中，需要对检测仪器进行必要的校准工作保，进一步提高桩基检测结果的可靠性以及准确性。在利用不同的桩基检测技术的过程中，需要对不同的检测目的和检测要求进行全面了解和掌握，然后选择合理的桩基检测技术，提高桩基检测结果的准确性。在对桩基成孔质量进行检测时，主要是对孔径的大小、倾斜度以及垂直度进行全面检测，确保桩基成孔质量符合工程设计标准。对桩基承载力进行检测时，主要利用高应变动测法以及静荷载试验法完成检测工作。而对桩身的完整性进行检测时，需要对低应变动测法和声波透彻检测技术进行有效利用。只有清楚掌握不同检测技术的应用重点，才能保证桩基检测工作顺利进行，提高桩基检测效率的同时，保证桩基检测结果的可靠性。从而为建筑工程桩基础工程的施工质量提供准确依据，对推动我国建筑行业的稳定健康发展也有积极意义。