房屋建筑桩基工程施工质量检测技术的探析

于洋 王帅 付颖 赵航

青岛地质工程勘察院（青岛地质勘查开发局） 山东 青岛 266000

当下人们的生活水平随着社会经济和科学技术的发展已经有了长足的进步，对居住条件尤其是城市住房提出了更高的要求，尤其是在高层建筑逐渐普及的当下更加关注房屋的安全质量。桩基工程作为高层建筑不可或缺的重要环节，在施工过程中有助于施工和建筑物的支撑，在完工后直接关系到整个房屋建筑的安全稳定。一旦桩基工程没有达到标准或者施工质量出现问题将直接影响整个工程的施工进度，严重的还会威胁施工人员和建筑的安全。但不可忽视的是现如今的桩基工程中，很多只关注施工技术的更新，并没有关注施工后的质量检测，还存在质量检测技术落后无法发现相应质量问题的情况，这些都不利于房屋建筑的健康发展。因此，注重研究更新桩基工程质量检测技术有助于及时发现并解决施工中存在的问题，也有助于减少返工造成的成本增加和资源浪费，也在一定程度上推动了桩基工程施工质量的提高和整个房屋建筑行业的发展。

1 房屋建筑桩基的基本作用

对于房屋建筑而言，桩基工程在其中发挥着重要作用，主要目的在于为了防止建筑物的倾斜和沉降。正式检测之前，为了做到有效的检查，必须经过全面的调查，了解建筑周围的环境，并根据这些信息来决定使用哪种检查方法。在此其中特别是将重点关注建筑的抗压能力和稳定性。为了确保建筑的安全运行，必须严格监测桩的负载状态[1]。通过静载法和高应变动检测法，以此便可以提供准确的检测结果。此外，负载的变化也会直接影响到结构的安全性。例如，建筑单位在建造大型工业厂房等大型荷载量工程时，需要对桩基工程给予有效关注，否则一旦荷载量过高，将会使得建筑物的基地出现沉降现象。桩基工程的施工原理是使建筑物的沉降速度变缓，其中所使用的方式是降低基础振动，从而对建筑工程的基本结构产生影响。

2 房屋建筑桩基工程施工质量现状

桩基工程在房屋建筑中主要以隐蔽工程的形式起作用，在荷载建筑的同时也是整个建筑的结构基础，必须有着良好的建造质量。一般而言桩基工程的建设包括设计、施工和质量检测等多个环节，某一个环节出现问题都会影响整个桩基工程的实际质量。但是在现如今的桩基工程建造中依旧存在较多的问题。首先设计阶段，部分建筑工程在进行桩基设计时往往趋于保守，参考以往的数据估算桩基的数量和长度，没有考虑不同材料下单个桩基的准确承载能力，也没有将不同的施工方式和施工设备考虑在内，最终导致桩基工程建设时浪费了较多的资源，增加了较多额外成本。其次，在施工阶段，因为建筑施工队伍的水平存在差异，很多桩基施工队伍主要是由文化程度有限的民工组成，难以保证施工过程完全遵循设计的要求和规范，此外对机械化水平的不同也会导致施工质量出现问题[2]。最后，在质量检测阶段，有时候选用的质量检测技术相对落后或者不合适导致很多问题无法检测出来，此外还有部分建筑施工单位不注重质量检测，缺乏施工过程中的及时检测，或者检测流于表面，都有可能将小的施工问题转换成为影响整个建筑安全的大问题。因此在保证质量检测管理落实到同时，要注重检测技术的研究与更新。

3 现阶段房屋建筑工程桩基施工存在问题

3.1 钢筋混凝土预制桩质量问题处理

由于多种原因，如施工技术、土壤改良和制桩质量，导致桩基础的钻孔过程中存在多种问题。有必要仔细分析这些原因，并采取适当的措施来解决。第一，由于经常遭遇撞击，桩顶部位的局部应力会非常高，如果桩顶的钢筋布置不当，就会导致桩顶部位的破坏[3]。主筋过长也会导致振荡和侧向偏移。为确保混凝土的质量，施工人员应当仔细捣实桩顶，并且确保主筋的长短合理，如果发现桩角处有凹凸不平的状态，则应当先进行修整，然后才能继续进行捣实。第二，如果桩帽和顶部都没有达到规定的标准，就可能导致桩基受到偏心锤的作用，从而使得桩体受到破坏。为了确保质量，工程师必须确保桩的轴线和底部的表面完全垂直。在开始钻孔之前，必须确认钻孔的位置已经准确无误，并且不能有任何偏差。一旦出错，应立即采取补救措施。

3.2 钻孔灌注桩质量问题

由于水下混凝土的埋设比较隐秘，一旦发生孔壁坍塌、孔底隔层、斜孔和流沙等多种工程缺陷，就会影响施工的顺利实施。因此，施工技术人员应当认真执行相关的施工操作标准，积极寻求专业的指导，同时，还应当建立详尽的隐蔽工程管理档案，以确保工程的高效实施和良好的质量。当孔壁发生崩溃，它的表现形式可能有多种，但最常见的可能性就是由于下落的冲击力而导致的。此外，当掏渣筒和护筒相互接触，而没有采取有效的措施来保持建筑之间的牢固性，也可能导致孔内的泥浆液体位置下移，从而引发崩溃[4]。为了确保安全，相关工作人员必须首先将混合料填充到孔壁中，然后使用冲孔机进行低垂密击，以增强孔壁的稳定性。接下来，他们还必须根据实际情况，精确控制液体的流动速率和泥浆的浓稠程度，并且不断地改善和完善这一过程。

4 房屋建筑桩基工程施工质量检测技术

4.1 静载试验检测技术的应用

为了确保房屋建筑的质量，需要进行一系列的检查。其中，一项重点就是进行单个桩的垂直荷载测量。为了完成这项任务，要使用一些常见的仪器，如反荷传感器和千斤顶。当在测量桩的位置时，所使用的一种叫做垂直静力学的方法来评估桩的强度。这种方法通常使用配重器和反力装置来协调荷载。进而会把一个千斤顶安装在桩的桩顶，并把它与四根支撑桩相互连通。最后，还能够将把桩的桩身固定到支撑桩的位置[5]。采取分层荷载的方式来控制桩的荷载，一般来说，第一步应该先做好荷载的预估，接着按照一定的标准分层，并且保证每一层的荷载都被稳定地控制2h。一旦发生荷载损失，应立即停止荷载的控制，并且根据检测的结果，确定桩的极限承载力的平均值，并且精确地估算出最大的偏移量。

4.2 桩基的承载力检测技术

为了确保桩基工程能稳定支撑整个建筑的施工和使用，需要明确测试桩基的实际承载力和最大承载力。一般而言桩基的具体承载力和加荷速率有比较密切的关系，科学家在进行动荷实验与静荷实验之后，比较两种实验的结果与实际的荷速率可以发现，如果荷载速率以最低值运行的时候，所观察到的实验结果是最接近实际的荷速率的，并由此能计算出桩基的实际承载力，因此在进行桩基承载力检测的时候往往需要运用到静荷实验。在进行静荷实验的过程中，相关的测试人员需要挑选检测桩基，并在其顶施加压力，增加桩基的荷载，部分施工单位采用的是若干桩基上架设千斤顶搭配主次梁的方式进行持续的加荷实验。在加荷载的同时记录相关数据，包括桩基的沉降情况、地基受力情况以及桩基的承载情况等，然后通过对数据的分析来判断桩基的承载力，并辅助桩基工程和之后房屋建筑的施工。但不可忽视的是静荷实验相对而言比较复杂，需要准备的设备较多，过程繁琐，且检测速度比较慢且成本相对较高，已经有不少施工单位放弃了这一检测技术。

4.3 声波无损检测技术

通过使用声波的无损检测，能够更加准确地了解混凝土的状态。这种方法建立在传统的声学检测方法的基础上，旨在确保桩的稳固。桩基工程在具体的施工过程中，难免会因为材料、灌注桩铸造、运输安装等一系列操作导致桩基存在缺陷不完整，因此需要在进行检测时关注桩基的完整性。现如今进行桩基完整性检测主要使用的声波无损检测技术，通过观测声波在混凝土结构中引力波传播方式的改变来判断桩基的完整性。一般而言，在检测的时候会在桩基附近采用低能量机制使应测桩基以及附近的岩土都产生较为细微的震动，利用声波检测仪监测声波的传播方向，测量具体的速度和加速度，然后将测量的结果和理想模型进行对照，进而找出桩基的缺陷，并能辅助计算整个桩基结构的实际承载力。在结果的观测中，同一桩基工程的声波传播方向和传播速度会呈现出明显的规律，根据这一规律能构建一个完整的桩基工程数字框架，但是一旦桩基中存在缺陷，比如存在裂缝，附近的声波有时候会绕过桩基缺陷使得在传播路径上会有较为明显的改变，同时传播的速度相对而言也会变慢，声波的能量也会出现衰减的趋势，传播的时间也会加长。因此在通过声波检测记录构建的桩基可视化数据模型上，会出现相对明显的声波异常部位，再分析具体的数值等就能明确桩基缺陷的位置和原因，进而辅助桩基的修复工作。但是值得注意的是，很多施工单位在使用这一技术的时候还需要借助声测管，因此在桩基工程设计施工的时候就需要进行声测管的预埋工作，一般来说，灌注桩直径不同所预埋的声测管数量也不一样，如果是三根声测管则尽量成三角形分布。除此之外，还能够通过观察应力波的特征，如果它保持稳定，就可能意味着桩的状态相当好。当桩基存在缺陷的情况下，由于其受到的外界影响，其内部的应力波可能会受到影响，表现为散射、反弹或者穿越。然而，采取无损检测的方法，可以有效避免这些问题，并且可以有效地保护桩基，这种方法已经被普遍地运用于当前的桥梁建设项目。

4.4 高、低应变检测技术

高应变检测技术一般会采用一定质量的重锤或者铸钢，从待测桩基顶部的一定高度自由落下，对桩基顶部进行一定力的撞击，并通过相关仪器记录桩基顶部的变化以及桩基和土体之间的位移变化，进而分析桩基的实际承受能力。但这一检测技术存在偶然性较大和数据不精准等问题。低应变检测技术和声波检测技术所采用的原理相同，但在具体实施中往往是将声波检测装置放在桩基顶部，然后借住小锤等工具，以一定的频率和力道敲击桩基顶部，声波接受装置可以检测桩基内部的引力波信号并进行记录，最后汇集多次测量的结果并分析，进而判断桩基的整体质量，一旦出现数据变异则可能存在桩基受损等问题，需要再次检测以及检修等[6]。相比较于声波检测技术，低应变检测的操作方式较为简单，检测速度更快，也更加节约成本，但是也存在较大的局限性，一旦桩基的长度过程或者桩基的直径过大，低应变检测的准确程度会明显降低，对于整个桩基工程的施工质量检测所起的作用有限。

4.5 成孔质量的检测技术

在当今房地产项目中，钻井技术已经被证明是保证混凝土浇筑质量的关键。若钻井尺寸不符合规范，将不利于项目进度和效果。为了确保项目顺利完成，进而需要确保钻井技术达到规范标准。当孔径太小时，它将无法提供足够的支撑，从而使得桩基受到较低的抗压能力；反之，当孔径太大时，它将产生更多的抗拉能量，从而使得桩基受到更高的抗压能力[7]。此外，当桩基发生偏移时，它还将受到更多的压缩。桩基工程在施工时为了保证灌注桩的顺利安装，需要保证成孔的质量。除了检测成孔的深浅与平滑程度之外，更主要的是检测成孔的孔径是否在误差允许的范围内，一旦孔径出现较大偏差将对灌注桩的安装产生较大的不利影响，如果孔径过小就会导致灌注桩的安装出现问题，也会加大成孔的侧面摩擦力进而影响灌注桩的正常使用，如果孔径过大也会导致灌注桩底部尖端所承载的力变大甚至超过承载极限，进而威胁整个工程的安全。如果成孔的垂直偏差过大则会导致整个灌注桩的竖直承载力发生较大的变化，既不能完全发挥灌注桩的承载能力，也会破坏整个桩基工程的结构体系。如果在成孔底部残留了建筑垃圾，或者有积水石子泥土等，会直接影响灌注桩的安装长度，也会造成承载力不均匀的问题。因此在进行施工质量检测时，需要依据成孔打造和灌注桩安装的相关特点，选择精密度较高的测量仪器，采用恰当的方法进行检测，对存在质量问题的成孔坚决要求进行返工二次建设。

5 结束语

综上，桩基检测技术在提高土木结构安全、稳固、耐久等方面发挥着至关重要的作用，它的运用可以为提高土木结构的安全、稳固、耐久等方面提供可靠的依据，从而为提高土木结构的安全、稳固、耐久等方面提供可靠的支撑。通过采用钻孔灌注桩技术，可以大大改善当前的房屋建设项目，从而克服当前的挑战，并且大大减少项目的风险和潜在危害。此外，钻孔灌注桩的应用还可以确保项目的施工质量，从而极大地改善项目的安全性。