桩基检测技术在实际建筑工程中的应用

【摘 要】 桩基是隐蔽工程，支撑地面上的构筑物，是建筑物的基础，质量优劣直接影响建筑物的安全。在桩基础的施工过程中，桩基检测环节不可缺少。随着我国城乡建设事业的迅速发展，特别是近10年来，桩基工程越来越多，检测技术在受到人们广泛的重视下取得了长足的发展，检测技术更加趋于成熟先进，对保证工程质量起到了良好的作用。

【关键词】 桩基检测；静载试验；高应变动力检测；低应变动力检测

桩基工程是目前应用最广泛的基础形式，合理正确的桩基检测方法是控制桩基工程施工质量的保障手段，客观准确的桩基检测数据是评定工程质量的重要依据。本文结合工程实例简要介绍几种常用的桩基检测技术：成孔质量检测、静载试验检测、高应变动力检测和低应变动力检测等在实际建筑工程中的应用，并对桩基质量做出评价，以保建设工程质量。 一、桩基检测概述

在我国各类工程建设中，广泛采用桩基础。桩基础是历史悠久、应用广泛的一种基础形式，在我国高层建筑、重型厂房、港口码头、海上石油平台以至核电站等工程中都有普遍应用。随着桩基础应用领域的拓宽，机械设备和施工技术的改进与发展，产生了各种新桩型和新工法，为桩在复杂地质条件和环境条件下的应用注入了勃勃生机。今天桩基础已成为高层建筑、大型桥梁和深水码头等采用的

主要基础形式，目前我国桥梁工程中最大桩径已超过5m，基桩入土深度已达100m以上。为保证质量而出现了各种桩基检测技术，包括施工前的检测、施工中的检测、施工后的检测，常规检测方法有钻芯法、高应变动测、低应变动测、声波透射法、动力触探法、取样试件试验、单桩水平静载试验、单桩竖向抗拔静载试验等等。 二、常用的桩基检测技术在建筑工程中的应用

某高层办公楼地上十四层地下一层，采用框架结构，总建筑面积38818.6㎡，基础采用钢筋混凝土预制桩。场地地基据工程特性差异自上而下分为粉土层、粉质粘土层、砾砂层和强风化泥岩层。基桩设计参数要求如下：桩径为φ500mm；桩长10-12m；工程桩总桩数170根；单桩承载力特征值2000kn；混凝土强度等级：c40；桩端持力层为砂砾层。本次工程实践中针对场地环境和地质条件，主要采用成孔质量检测、静载试验检测、高应变动力检测和低应变动力检测。

1、成孔质量检测

在桩的施工中，成孔质量的好坏直接影响混凝土浇注后的成桩质量：桩孔孔径偏小则降低整桩的承载力；桩孔偏斜则削弱了桩基承载力的有效发挥；桩底沉渣过厚使得有效桩长减少。因此，成孔质量检测对于控制成桩质量尤为重要，检验内容主要包括桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度等。

工程中桩基成孔质量测试采用的仪器设备主要有jjc-1a型孔径仪、jnc-1型沉渣测定仪、jjx-3a型井斜仪、深度记录仪、电动绞

车、孔口轮等组成。分别对成孔的孔深、孔径、孔斜及沉渣厚度进行检测。检测结果：设计孔深介于10.45m～11.94m，实测孔深介于10.60m～12.20m，所有检测桩均大于设计要求孔深。实测局部最小孔径介于451mm～471mm，局部最大孔径介于524mm～633mm，无最小孔径<550mm的桩孔。实测垂直度介于0.68%～0.97%，均小于1%。实测孔底沉渣厚度介于80～100mm，均小于150mm。综上数据统计分析，本次桩孔成孔质量检测4项指标：孔深、孔径、孔斜、沉渣厚度均能达到规范要求。 2、静载试验检测

静载试验检测包括桩基竖向和水平承载力检测，工程中多用竖向静载试验检测。其显著优点是受力条件较接近桩基础的实际受力状况。静载试验主要适用于工程试桩的承载力检测，对于工程桩检测不能做破坏性试验。其检测精度高，相对误差在10%以内。 本次工程中，根据设计要求，对试桩检测过程中的3根试桩分别进行单桩竖向静载试验。本次检测使用的主要设备包括主机、中继器、控载箱、6300kn千斤顶、位移传感器等，还有钢梁、压板等。检测方法如下：本次竖向静载试验采用压重平台法，采用水泥块作为配重。对桩的加载方式采用快速维持荷载法，即逐级加荷，加荷后按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次，每级加荷时间为2h。预计加荷为10级，每级荷载增量均为400kn。如果中间出现破坏荷载，则停止加荷。检测结果：3根桩的极限承载力平均值为4000kn，最大极差为0，不大于平均值

的30%，故单桩承载力的特征值为2000kn，符合设计要求。 3、高应变动力检测

近年发展起来的高应变动力测桩（pda）是利用重锤对桩顶进行瞬态冲击，使桩周土产生塑性变形，在桩头实测力和速度的时程曲线，通过应力波理论分析得到桩土体系的有关参数，揭示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能，分析桩身质量，确定桩的极限承载力。

本次工程中共对工程桩的10根桩进行了高应变动力测试。检测仪器采用fei-c3型动测分析系统，该系统由486/40微机、12位a/d转换器、加速度传感器、力传感器、重锤组成。检测方法如下：将两只加速度计和两只应变式力传感器分别对称安装在桩侧表面，锤自由下落锤击桩顶，瞬时冲击力产生的加速度和力信号，通过fei-c3型桩基动测系统放大和a/d转换变成数字信号传给微机，信号经过计算机软件处理后存入磁盘，同时显示实测波形，然后，将存储在磁盘上的测试信号进行回放，利用feipwapc软件进行曲线拟合分析，得出单桩竖向极限承载力。检测结果：所检测的10根桩的单桩竖向极限承载力基本值均位于2178kn～2342kn之间，单桩竖向极限承载力平均值为2260kn，故根据本次高应变检测结果综合判定单桩极限承载力为4000kn。 4、低应变动力检测

桩基的低应变动测法是通过对桩顶施加较低的激振能量，引起桩身及周围土体的微幅振动，同时用仪表量测和记录桩顶的振动速度

和加速度，利用波动理论或机械阻抗理论对记录结果加以分析，从而达到检验桩基施工质量、判断桩身完整性、预估桩基承载力等目的。

根据《建筑桩基检测技术规范》规定，低应变方法适用于检测混凝土桩的桩身完整性，判断桩身缺陷的程度及位置，并要求根据桩身完整性检测结果，给出每根桩的桩身完整性类别。本次工程实践中共对工程桩中50根桩进行了低应变动力测试。检测仪器由采用fdp204pda型动测分析系统，加速度传感器，力棒组成。检测方法是在桩顶放置一只加速度传感器，接受锤击过程中产生的加速度信号，通过fdp204pda型桩基动测系统放大和a/d转换，变成数字信号传给微机，信号经计算机处理后，在屏幕显示实测波形，每根桩布采集点一个，每点采集5～6锤信号。将存储在磁盘上的测试信号在时域内进行处理，根据应力波反射等价地将实测速度信号通过时域由频域辅助，分析不同部位的反射信号，据此分析每根桩的桩身完整性。检测结果：其中i类桩、ii类桩皆满足设计要求。 三、结语

在工程的实际建设中，利用成孔质量检测、静载试验检测、高应变动力检测和低应变动力检测等常用的集中检测进行检测，了解被测桩的桩身完整性和桩身混凝土质量，并初步判断桩端土支承强弱，进而对桩基质量做出评价，以确保建设工程的质量。 参考文献

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[2] 张国东/孙申基：《桩基检测及新技术的开发应用》[j]甘肃科技，2010（02）

[3] 段玉凤：《建筑工程桩基检测技术实践与探析》[j]科技传播，2011（15）