灌注桩桩基检测的质量控制及方法

丘远智

(广东省建筑材料研究院有限公司)

1 桩基质量检测的目的

桩基的质量检测以及评定是一项比较可靠的、系统的、综合的工作，在实际检测的过程中需要根据周围土质及周围环境来选择检测方法及检测流程。为了使整个施工过程更有效地完成，所以对桩基进行质量检测的步骤尤为重要。在这项复杂的流程中前期的准备工作非常必要，如分析整个项目的结构类型，以混凝土结构为例，如框架结构或剪力墙等结构的分析，如果没有设计单位的提供，可以进行估算框架或剪力墙等结构的竖向承载力，根据《高层建筑混凝土结构技术规范》中框架每层以12～14KN/m2，剪力墙以13～16KN/m2的重力荷载来估算上部结构的承载力，再综合结构的抗震等级，周围环境，土质分布等全方面的考虑，从而更有效地进行灌注桩的质量检测，使得整个过程更全面、更系统、更准确地完成。下面以钻孔灌注桩为例，展开桩基检测质量控制及方法的探讨。

2 钻孔灌注桩桩基检测分析

根据灌注桩桩基检测质量控制的前期准备，包括周围环境、土质分析等多方面进行质量控制，下面列举几例进行分析。

2.1 土质分析

在建筑项目施工前一定要详细了解下面的土质情况，如是否适用桩基础，是否有地下水，需不需要用筏板桩基础来起到防水的作用，还要根据上部结构的重力荷载，和土质情况来确定桩基的承载力。因为桩基础的持力层往往要进入到中风化或强风化岩石中去，所以了解土质情况是非常有必要的，包括确定桩长，都与土质分布情况密切相关，如有地下水时，怎么控制地下水使其不影响桩的施工以及后续的维护及使用，也是个比较重大的问题。所以，只有详细了解周围土质情况，才能将桩基础更有效、安全、顺利的进行下去。假如没有按预期的计划进行质量控制，可能会影响桩基承载力，甚至会导致上部结构的变化，以及沉降的超限，这样必然会导致补桩加桩等后续的严重返工，不仅延长施工进度，还严重影响了造价的增加，对整个项目非常不利。所以，分析土质情况是必须且严格的一项前期工作。

2.2 土质问题处理

根据不同土质问题，想提出相应的解决方案，如当承载力不足时，怎样进行土质的置换、处理、换填等工作也是非常有必要的，确保根据土质情况来确定桩基的桩长及单桩竖向承载力。

以钻孔灌注桩为例，桩基检测的质量控制及方法多种多样，下面介绍几种最有效的方法来进行探讨和研究。

3 桩基检测的质量控制方法

3.1 高应变法

高应变法进行桩基质量检测的过程是模拟单桩竖向承载力，将其进行加压，从而来控制桩及周围土系是否能达到正常工作的状态。为了保证检测过程中的锤击信号可以顺利地传递给整个桩身及桩头，所以对桩的质量把控也极其的严格，其中的过程要符合下列要求：

⑴在进行桩基检测前，对周围环境及设备进场等过程要进行充分的准备，且要对要检测的该桩基进行小模式的开挖，为后续的质量控制进行充分的准备。

⑵为了防止在桩基检测的锤击过程中将桩头损坏，要对桩头进行合理的加固处理，并在合理的造价情况下进行。在控制桩基质量检测时应满足以下要求：

首先针对桩头的顶面进行检查，确保桩头周围平整，若有破损或受到周围土质影响时，应先进行找平处理；

将桩顶清理完成后进行加固处理，一般采用接长加固，一般接长的部分为桩直径的2 倍以上。其加固段应与原桩保持一致，原则上不改变桩的类型。桩的的纵筋也要贯穿整个桩身，包括加固段，置于钢筋保护层要根据地质环境情况确定是几类，从而确定保护层厚度，防止钢筋被锈蚀。在加固的接长段，应保证混凝土强度等级与原桩混凝土等级一致。

⑶为了保证桩基检测的传感器顺利工作，要提前排出地下水，要提前准备排水设施，尽快排出桩基坑周围的水，使工作顺利进行。

⑷到检测完成以后，要对加固段进行破除，到设计桩顶标高为准。

高应变法的检测原理：是将桩模拟成弹性单元，周围土模拟成非弹性单元，在锤击过程中使桩及周围土发生剪切破坏，周围土发生作用组织其破坏，从而绘制出关系曲线，来进行分析与评判。

3.2 低应变法

低应变法的前期准备与高应变法类似，不同之处包括在锤击过程中使用手锤向桩头进行锤击，在使用检测仪进行桩顶到桩头的检测，通过信号的传递来进行收集和记录。所有桩的检测至少进行两次。直到所有桩的波形都与原波形一致或类似。

3.3 钻芯法

一般对于桩身质量的检测，常采用钻芯法。利用液压式钻机在接近桩中心距的位置进行钻孔，再用直径为90～100mm 的钻头进行取芯。各桩应根据规范的要求进行选取，用于抗压强度的检测。

4 灌注桩桩基检测注意事项

以钻孔灌注桩为例，桩基检测前的准备工作相当重要，如周围环境，当地天气等多种因素的干扰。所以，在灌注桩检测过程中，要确保周围环境及地下水都控制好的前提下进行，还要根据地勘报告的真实性进行分析。下列例举几项常见的情况：

4.1 熔岩地区处理方案

⑴通过超前钻探明桩位地质情况。

⑵根据溶(土)洞、溶隙的发育规律及周围环境情况，要分别采用不同的施工工艺进行注浆，对溶洞充填物进行加固。

①针对全充填的溶洞一般采用袖阀管中压进行加固注浆。

②针对半充填的比较小的溶洞，可采用花管低压注入水泥浆或水泥和水玻璃双液浆。

③针对洞高较大、顶板厚度较薄、无充填或半充填的溶洞及揭露的土洞采用C15 混凝土进行填充。

⑶对有溶（土）洞的桩，施工前要做好施工方案，为了确保桩施工的质量及后续施工处理。

⑷当场地存在溶洞或土洞时，采用永久钢护筒穿越溶洞和土洞。根据超前钻结果确定溶洞和土洞埋深及高度，钢护筒需穿过溶洞或土洞底落至持力层岩面，护筒顶同桩顶标高。钢护筒壁厚为4mm。据地质资料预估30%桩需加钢护筒，护筒长度约30m。

4.2 水下的浇筑影响

⑴灌注桩的混凝土强度等级设计报告。水下混凝土的用料及混凝土强度等级，配合比等要遵循目前的相关规范。

⑵为保证混凝土桩在水下的施工质量问题，在注入混凝土时，一般用混凝土泵输送，或采用其他措施。

⑶在施工过程中要严格控制混凝土用量，控制达到桩顶标高为止，一般控制在混凝土溢出桩顶标高800～1000mm。

施工质量误差：

①桩径D 容许偏差为±50mm。

②桩垂直度容许偏差为1/100。

③桩中心位置允许偏差。

单排放置的桩，如条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础边桩，当D≤1000 时，允许偏差为D/6 且不大于100，当D＞1000 时，允许偏差为100+0.01H。

条形桩基沿轴线方向和群桩基础中间桩，当D≤1000 时，允许偏差为D/4 且不大于150，当D＞1000 时，允许偏差为150+0.01H。

质量检测：

①在施工前，要严格对每根桩做好纪录，记录好合格或不合格的桩，做出试压结果，整理好纸质及电子文档，交予相关审查部门。

②桩的质量应根据有关规定进行检测。针对检测完成后不符合要求的各类桩，要及时向甲方和设计单位协商处理，由设计单位同甲方拟定一个合理的补充方案来进行后续的施工。

③扩底的端承桩和摩擦端承桩除满足以上要求外，还应对扩底部分的几何尺寸在浇灌混凝土前进行检测。可采用超声波或机械式孔径检测器检测。如发现问题应及时处理，直至扩底尺寸达到设计要求后方可浇筑混凝土。

④对于单柱基础，每根桩必须在施工前进行超前钻探。

5 结束语

灌注桩检测方式及方法多种多样，在检测过程中，要根据不同的桩径、地质条件、桩基检测质量要求，以及各种不同类型的检测方式来开展检测工作，通过对每一种不同的桩基检测方式进行科学分析和研究，灌注桩直径一般至少要800mm，所以在桩施工过程中要控制桩的竖向承载力，最好取相同的桩长，这样更有利于桩施工质量检测，单桩竖向承载力不够的，就要加大桩的直径。持力层一般要选择强风化或中风化岩层作为持力层，且进入持力层深度要1～3 倍桩的直径。在确定桩底进入持力层深度时，尚应考虑特殊土、岩溶、震液化影响。所以，要全方面考虑桩基的各个要求，从而进行有针对性的检测及质量把控。最后科学的分析整个项目的计划进而控制整个项目的成本、进度、质量和安全。