关于低应变反射波、静载在桩基检测中的应用分析

张文兵

摘要：当前，在建筑工程的基桩检测中，低应变反射波法因检测费用低、速度快、检测覆盖面广从而得到了广泛的应用，而钻芯法和静载法都具有各自的特点，在检测中应用也很普遍，本篇文章结合工程实例，阐述了上述方法在工程中的综合应用，对所出现质量问题的原因以及处理办法和过程进行了说明，并且作出了评价和结论，供同行参考。

关键词：静载;低应变法;钻芯法;桩基检测

1.概述

桩基是隐藏工程的一种，其作用就是承载上覆荷载的压力，因此，桩基是建筑物的基础，桩基一旦失去稳定性，就会造成整个建筑物的破坏。所以，建筑物安全性与可靠性的决定性因素就是桩基质量的好坏，因而桩基的检测也就变得尤为重要。桩基检测的方法主要有钻孔取芯法、声波透射法、低应变法、高应变法以及静载法等。下文将根据工程实际的情况，并且按照《建筑地基基础检测规范》（DBJ15-60-2008）及《建筑基桩检测的规范》JGJ 106-2003的规定，采用静载法和低应变法综合检测钻孔灌注桩的质量，并且使用钻芯法对有问题桩的质量加以验证。

2.工程概况

某个工程的项目2号和3号楼为该小区的高层住宅楼。该建筑设计为地下二层，地上23层，剪力墙结构，箱筏基础，±0相当于绝对的标高37.55m，基础埋深9.50m。由于在基底以下的地基持力层承载力的特征值是180～220Kpa，假如用天然地基的话，则建筑物的变形和沉降就不能满足设计的要求，所以2号和3号楼都是以钢筋混凝土钻孔灌注桩为基础。在拟建的场区范围以内有二层地下水，第一层水位的标高25.99～27.30 m，第二层水位的标高5.86～6.18m。2号楼钢筋混凝土灌注桩的有效桩长约为20m，桩径为800mm，桩间距不相等，单桩承载力的特征值为6300KN，总桩数为93根。3号楼钢筋混凝土灌注桩的有效桩长为24m，桩径为800mm，桩间距不相等，单桩承载力的特征值为6300KN，桩端持力层是微风化岩，总桩数为208根。工程桩桩身混凝土的强度等级为C35，锚桩以及试桩桩身混凝土强度为C40。采用反循环钻机施工，土方开挖到距基础垫层80mm以后进行基础桩的施工，在成孔的过程中采用泥浆护壁。

3.低应变法检测

在基桩桩身性检测的手段当中，低应变法应用最快速、简单、广泛.但低应变法还是存在着一定的局限性，例如：在桩身阻抗以及桩周土阻力都有比较大的变化等情况之下，采用反射波法检测基桩缺陷位置的时候，判读的缺陷位置和实际的缺陷位置存在相当大的误差，所以，运用其它检测手段进行综合验证是非常必要的。根据《建筑地基基础检测规范》（DBJ15-60-2008）將桩基缺陷程度分为I～IV类。工程实践也证明，桩身完整性检测可以发现一定深度范国内桩的质量问题，例如缩颈、夹泥、裂隙等。根据桩身完整性的情况对成桩进行分类，既能便于发现其中的问题，又为设计和加固处理提供了可靠的依据。由于持力层为微风化岩，按照规范，桩底为同向反射波，应该判为Ⅲ类桩，说明20#和29#桩桩底存在一定的问题（如沉渣过厚等），需要结合其它办法进行进一步的检测。

4.单桩竖向抗压静载荷试验

根据《建筑地基基础检测规范》（DBJ15-60-2008）及《建筑基桩检测的规范》JCJ 106-2003的规定，单位工程桩检测数量应该是桩总数的1%，并且每个单位的工程不应少于三根。对2号楼而言，参照低应变的检测结果，而且根据择劣的原则，应该抽7，20，48号桩，特别是20#桩;对三号楼而言，抽检施工的时候遇暴雨的29和103号桩。以及设计院认为重要的209号桩，特别是29#桩。根据加载的等级以及静载的试验得到桩顶中心沉降量 和荷载Q，从而绘制Q-s曲线。试验证明检测的各试验点的0-s曲线都没有明显的比例界限，均为缓变形曲线，各试验点的沉降都很小。

5.抽芯试验及结果分析处理

由于低应变显示20#、29#桩桩底存在一定问题，而静载试验显示上述两条桩承载力均能达到要求，为了确保工程质量，决定对20#、29#桩进行抽芯验证。抽芯结果显示20#、29#桩桩底沉渣厚度平均值分别达到40cm、15cm，已经超过了10cm的极限，不满足设计要求，需要对其进行工程处理。在钻孔桩的施工中，桩底的沉渣超标是最常见的质量通病，桩底的沉渣对于钻孔灌注桩承载力具有显著的影响，在其它条件相同的条件之下，桩端的沉渣厚度越大，桩的承载力就会越低。研究表明，桩底有沉渣的时候，不但降低桩端阻力的发挥，而且还会降低桩侧的阻力，要是不能正确地把握施工技术要领，就会极易出现各种各样的质量事故，严重的影响工程质量以及进度。质量事故出现以后，其处理方法多种多样，但是难度也比较大，无论采取什么样的先进办法去处理都会对工程的质量、进度以及施工企业的信誉带来一些不可忽视的影响。经验表明，桩底沉渣的超标，主要是由于清孔不干净所导致的。在灌注桩的施工当中可以确保成桩质量的重要环节是清孔，通过清孔可以把桩孔中的沉渣全部清除掉，使岩基和混凝土结合得很好，可以提高桩基的承载力。在施工当中发生桩底沉渣的主要原因以及处理的措施如下：

第一，桩底的沉渣大多是因为在施工当中违犯了操作的规定，没有进行二次清孔或者清孔不干净所造成的。在施工当中应该确保灌注桩成孔以后，钻头提高到孔底10-20cm，保持慢速空转，保证循环清孔的时间不应少于三十分钟，然后将锤式抓斗慢慢地放到孔底，把孔底的沉渣抓出。

第二，如果使用比重过小的泥浆或者泥浆的注入量不够，这样想让桩底的沉渣浮起开就很困难，沉渣就会在桩底堆积，这样就影响了地基和桩的相互结合。在工程中应该用性能比较好的泥浆，进而可以控制泥浆的粘度和比重，不应该用清水进行置换。

第三，在吊放钢筋笼的过程中，假如没有对准钢筋笼的轴向位置孔位的话，可能会出现碰撞孔壁的一些事故，孔壁上的泥土就会坍落到桩底;所以，在吊放钢筋笼的时候，必须使桩中心和钢筋笼的中心保持一致，这样就可以避免碰撞孔壁。应该减少空孔的时间，进而可以减少沉渣。在下完钢筋笼以后，要检查沉渣量，如果沉渣的量超过相应的规范要求的话，就必须利用导管进行二次清孔，使用的方法是用空吸泵反循环法或者升液排渣法，该方法是利用已有的空压机和空吸泵，在导管上安装承接管，它不需要特殊的设备，在任何一个施工的方法中都可采用。

第四，若清孔以后，待灌时间过长可能导致泥浆的沉积。当开始灌注混凝土时，导管底部到孔底的距离最好为30～40mm，应该有足够的混凝土储备量，这样可以使导管一次性地埋入混凝土面以下的距离大于1m。

结束语

低应变检测可以快速测定桩身缺陷位置，能判定桩身完整性的类别，为静载的检测提供依据，钻芯法更能准确判定混凝土胶结情况、沉渣厚度等，三种方法互为验证，增大了检测的可信度和抽检率，因此控制施工质量、提早防治与正确处理施工质量事故、完善检测手段具有重大意义。

参考文献：

[1]陈坚容，钻孔灌注桩成桩质量事故的处理方法，施工技术，2003

[2]吴绵拔，桩基检测概述，土木基础，2001

[3]梁元松，钻孔灌注桩施工质量问题的防治与处理，中外建筑，2005