桩基施工质量控制与检测技术分析

2024-01-11朱姿霖

建材发展导向 2023年24期

朱姿霖

(甘肃机械化建设工程有限公司，甘肃兰州 730060)

房屋建筑桩基工程施工质量检测可有效保障建筑桩基的整体质量，提高建筑的结构稳定性。现阶段可用于房屋建筑桩基施工质量检测上的技术众多，主要用于检测桩基的成孔质量、桩基的承载力以及桩基的完整性等内容。为进一步提高检测技术的应用效果，将对现有技术进行分析，明确现存问题，并提出相关解决策略。

1 桩基施工中的质量检测要点

1.1 成孔质量检测

在钻孔灌注桩的桩基施工中，必须对钻孔的质量进行严格的控制，钻孔的质量高低将会对以后的混凝土浇筑工作造成很大的影响。同时，也会使整个钻孔灌注桩的摩擦、阻力达不到相关规范的规定，并使其顶端部分不能满足规范中所规定的承载能力。在这样的条件下进行的灌注活动，很可能会产生一些不可控的问题。例如，如果不能对灌注桩进行控制，就很难让其在浇筑过程中达到要求，从而会产生体积变大的现象，造成桩基的承载力下降，使灌注桩的整个过程都不能起到它的核心作用。另外，还要对桩孔的方向进行检查，若桩孔倾斜则会对钻孔桩的总体承载力产生一定的影响，并使钻孔桩的垂直承载力不能符合其应有的特点，从而达不到期望的承载效果。另外，在施工过程中应注重桩底清洁，避免因沉淀物引起的桩长变化，进而影响到桩体的承载力。

1.2 桩基础承载能力的测定

基础桩承载能力的测试有两大类，垂直抗压测试是应用最多的一类。竖向抗压承载能力的测试方法有两种。静载荷试验主要用于垂直抗压桩承载力的测试，它是最符合真实工作条件的一种方法，并且可以更加可靠地进行测试，得到的结果也更加的直接。另外一种是高应力测量法，它的目的是为确定钻孔灌注桩的质量。此法有很大的限制，仅限于其在标准范围之内的检验工作，而且必须与可信的对照检验数据相对照。通过这两种试验得到的结果进行比较，可以看出，较慢的载荷速率更符合实际施工情况，并且得出的实验结果也更精确。可见，桩基加荷速度与其承载房屋重量的能力有很大关系，在对桩的承载能力进行测试时，必须确保测试结果与静载荷测试结果相符合。

1.3 桩身检验

低能机理是一种可以探测到桩基础在施工中的低应变率的重要手段，若能在桩基础的施工中得到高效的应用，则可以在某种程度上保障工程的建设进度和速度。上述要点处理得当会极大地降低桩基础施工时对周边环境的冲击，防止由于桩基础施工引起周边岩土产生振动而对工程进度产生不利的影响。所以，为保证桩基的稳定性就必须利用先进的仪器，来测量其桩基施工时的顶端振动频率和速率，利用相应的理论公式，来对其具体的数据进行计算并对其进行分析，最终得到桩基施工的真实状况，现阶段最常用的集中检测方法如表1所示。这样，可以更准确地检测出与桩基础质量有关的数据，从而判断桩的充足完整程度，并估算出桩的实际承载能力。通常，由于混凝土中的声波传播具有一定的规律性，因此当混凝土中有一定的缺陷时，往往会引起声波中的一些不寻常现象，进而对其进行探测[1]。

表1 桩基检测方法

2 桩基检验的主要技术要点

2.1 钻进过程中的成井品质检验技术

在混凝土施工后，成桩成孔质量对成桩的质量有很大的影响，而桩基可以将建筑上部构件的载荷传递到深层的稳定土层，从而极大地降低基础沉降和不均匀沉降的问题，经过几年的实践表明该桩基是最为合理和安全的一种基础形式。对成孔速率的检测主要包括桩身高度、桩身深度、桩身直径、桩身垂直度和沉渣厚度等方面。随着钻孔直径的减小，整体混凝土的整体强度降低，随着钻孔直径的增大，上部压强增大，下部压强不能充分利用，桩身倾斜将导致桩身材料利用率下降，桩底淤泥层厚度的增加降低有效桩长。因此，对桩身进行成孔质量检验是保证成孔质量的重要环节。

2.2 桩基承载能力检验方法

静态载荷试验：静态载荷试验可以反映出桩的真实承载能力。因此，对单桩承载能力的评定也应以静载荷试验的成果为主。首先，与单桩竖向抗压静荷载试验的结论类似，试验中的试验方法也是根据试验中所采用的试验方法来测定的。这种方法相对稳定、安全、直观，能为以后的工程设计和验收工作提供可靠的基础。在测试时，若发现负载有问题，必须马上停止负载，然后根据实测资料求出最大单桩极限承载力的均值，进而求出最大单桩极限承载力区间。高应变动态测试方法主要利用大锤敲击桩的顶部，在敲击的同时改变桩的形状，同时对基坑周围土体的位移速度及位移-时间曲线进行测量，并对测量的数据进行统计与分析，从而得到现阶段桩基的实时数据，然后根据实测资料，对桩基础的承载力作出较为准确的判定。这种方法通常只对有摩擦作用的桩基进行检验，对有端支撑作用的桩基则不能进行检验，其原因是在钻孔灌注桩端承桩法的基础上，选用该方法如果操作不当，则会造成桩身的损伤[2]。

2.3 弱应力的反射波方法

弱应力的反射波方法是一种基于小变形反射波检测技术的桩身完整性检测方法。无论是预埋件还是人工开挖件，其直径都不能缩小，工程施工中的缺陷和质量问题，往往发生在工程施工和岩层的变形上。岩层的形变还可能会对波形造成影响(可能会出现一个反射波)。因此，寻找地层资料及查阅施工记录是判定病害状况的关键。利用量化分析软件，可以对桩基础的质量状况进行判定，虽然该方法自身存在着一些不足之处，但是其计算结果却能较好地反映出桩体内部的应力波在桩体中的传播情况。若选择适当的参数，对基坑周边的影响要比用肉眼可见的波纹影响要大，但无论何种缺点这种方法都会降低桩身抗力，从而使得问题的本质难以明确，这也是其最大的限制。

2.4 超声探伤方法

采用超声探头或脉冲光源对水泥基桩体进行检测，采用高精密测量技术对水泥基桩体进行测量，在桩身周围配筋松散的情况下，该缺陷面可起到信号阻抗界定的作用。在传递的声能到达这个信号阻抗极限时，会产生一个透射的反射讯号，使对面(透射)接收到的声能比原来的声能要小，如果建筑物表面的构造材料出现松动、蜂窝或裂纹，则对其入射光会产生散射或绕射。所以，可以对超声波在传播环境中的传递距离、功率衰减特征、传递时间变化规律和波形失真进行研究，就可以得到混凝土桩的结构数据，超声操作如图1所示。在此基础上，根据各断面及桩高的声学特征，结合数值计算方法，实现对桩身缺陷类型、严重程度及空间分布的精确判定与评估[3]。

图1 超声探伤操作

3 建设项目桩基检验技术存在的几个问题

目前，我国的桩基检测技术在建设项目中的运用还面临着诸多问题，如检测市场不规范、检验制度不健全以及检测人员职业素质不高等。

3.1 目前的桩基检验行业尚不健全

目前，在我国房建领域的桩基检测活动中，仍存在很多操作不规范的现象，从业人员检测操作马虎，数据记录不准确等现象时有发生，造成一些工程企业在桩基检测活动中采用的测量信息不精确，所得数据不标准等情况。由此能够看出，现阶段我国房建桩基检验行业的发展尚不健全，相关管理策略落实不够到位，房建企业无法重视桩基检验工作等问题，若不能有效地解决这一系列问题，将会对我国工程勘察技术在建筑业中的发展方向产生极大的不利影响，并阻碍桩基检验行业的高质量发展。

3.2 工程桩基的检验制度还不健全

在建设工程桩基的模板检测方面，国家已经颁布出一系列的政策和规定，各个区域也根据当地的具体情况，制定相关的标准和规范，因此无论是采购设备还是检验设备，都必须按照这些标准和标准进行。但是，在现实中因为各个区域的经济状况有很大的差别，建筑企业的施工能力以及启动资金存在差异，所以所购买设备的品质也是参差不齐，加之目前法律制度以及相关管理条例的不健全，使得企业无法在体系内形成良好的检验制度，所以部分房建工程的桩基检验质量报告的数据真实度不能得到保障，给后续工作带来很大的难度，并影响实际的工作效率，导致桩基施工的品质下降，不利于公司建立一个好的形象，使公司在市场上的竞争中不能得到长期的发展[4]。

3.3 检验人员的职业素质

中国地域辽阔且资源丰富，由此造就出各地区之间的不同风格差异以及不同的地理环境，对此各地的房建桩基施工质量检验准则也存在些差异性，因建筑桩基的施工技术和工艺十分复杂，这就导致对其进行质量检验的操作难度较大，这对于质量检验工作人员的业务水平有着更高的要求。但是，从现在我国部分房建桩基施工质量检验工作的情况来看，仍存在部分工作人员的责任意识薄弱、专业技能欠缺、综合素质不高以及安全意识不强等问题，在实际检验工作中经常脱离检验准则的约束，实际工作质量与效率低下，并由于在工作中没有按照相关的规定和规定进行工作，还经常导致工程质量出现严重问题[5]。

4 提高桩身检验质量的有效方法

4.1 强化桩基质量检验技术监管

为提高工程的整体效益，健全房建桩基检验行业，必须对工程中的工作环境进行有效的管理，以确保工程的质量。具体内容如下：1)相关的主管部门要单独设立一支监督队，由其负责人来对施工现场以及施工人员展开严格的管理，并对施工桩基的操作方式以及检查的程序进行明确的规范；2)在建设之前，必须认真研读有关规定，并根据具体情况查找不足，并做好相应的改造计划，以应对可能发生的质量问题；3)在施工过程中要设立一个监控岗位，对现场的施工进行实时监控，并对桩基工程的质量进行定期的检测，以“早发现、早解决”的方式，来解决问题。

4.2 建立桩基检验技术小组的协作制度

为解决桩基检验制度问题，应当在桩基的检验技术上加强与各方的交流与协作。在工程实践中，对工程勘察工作的指导作用是有限的，而对工程勘察人员的安全评价也是有限的，桩基设计单位要配合勘察单位，才能更好地了解施工现场的具体情况。桩基勘察部分，其目的是协助工程勘察人员根据实测资料，对工程勘察工作进行全面了解，并为工程勘察工作提供较为完备的资料，通过使用勘查技术，对地下水进行深度分析，对地下水和岩石的情况进行分析，运用科学的数据对桩基施工的设计图纸进行预测，并运用各种的地质勘查技术，从物理、化学等多个角度对各方面的技术参数是否能够达到施工的要求进行检验。对桩基进行检测的过程同样也是一项重要的工作，在进行大量精确的大数据分析之后，就可以判断出一个工程项目的基础设计是否合理，并持续强化对施工操作人员的标准化与合理性，还可以与设计部门进行技术交流与配合[6-7]。