桩基检测技术在建筑工程中的使用
摘要：所谓建筑工程桩基质量检测，就是要根据客观的实际情况，实事求是地进行质量检测，从而尽可能地降低一切不必要的损耗，降低人力、物力、财力的无端损失。由于建筑工程桩基检测技术的应用非常广泛，其不仅可以提供单桩的承载力极限值，而且还能够对桩身完整性进行正确的评价，同时对桩基的缺陷程度进行定量的分析，因此近年来在我国得到了迅速的推广和普及。
关键词：桩基检测技术；建筑工程；应用
一、引言
近年来，随着建筑工程桩基检测技术的不断发展，桩基高、低应变检测技术及单桩复合地基静载荷检测技术也逐渐地成熟，并且在建筑工程桩基的成桩质量检测中得到了广泛的应用，其不仅可以提供单桩的承载力极限值，而且还能够对桩身完整性进行正确的评价，同时对桩基的缺陷程度进行定量的分析，因此近年来在我国得到了迅速的推广和普及。本文针对几种典型的建筑工程桩基质量检测技术进行了深入地探讨和分析。
二、几种建筑工程桩基质量检测技术探析
1、桩基低应变检测技术
桩基低应变检测技术，是基于一维应力波理论，并以截面波阻抗Z为参数(Z=ρCA，ρ为材料密度、C为波速、A为截面积)来描述桩身的质量情况。当用力棒或力锤敲击桩顶时，由此产生的应力波以波速C沿桩身向下传播，并在通过桩阻抗Z的变化界面时，如夹异物、混凝土离析、缩颈(产生同相位的反射波)和扩颈(产生反相位的反射波)，其中一部分应力波因反射向上传播，而另一部分应力波因透射向下传播直至桩端，并在桩端产生反射。从而根据桩底反射波和缺陷反射波信号的时间来分别算出桩身混凝土平均波速和缺陷的位置。
在某建筑工程的机械钻孔灌注桩中，对全部的桩基进行了低应变检测。由下图可见，1号桩的桩底反射信号很清晰，没有缺陷反射，是典型的完整桩，钻孔抽芯中全桩段芯样也均匀完整，强度符合设计要求；2号桩在其3．5m、6．8m和13．5m处存在着离析现象，而经过钻孔取芯发现桩身在3m~14m处存在着离析现象，经过高压灌浆补强后效果很明显，再次动测时缺陷反射就明显减少；3号桩的桩底反射信号很清晰，没有缺陷反射，是典型的完整桩，但是经过钻孔抽芯及相关
部门的鉴定和论证，确定该桩为偏桩；4号桩没有明显缺陷反射，是完整桩，但在钻芯时却发现该桩存在局部离析；5号桩在其1．5m处有较严重的缺陷，而钻孔取芯中未发现缺陷，后经开挖发现其1．5m处存在严重缩径的现象。
2、桩基高应变检测技术
桩基高应变检测技术是一种简化的分析方法，它通过一系列的假设条件来获得一维波动方程的封闭，从而建立了桩顶波和土阻力之间的一个简单关系，并进一步求得桩顶所测压力值、质点速度值与桩基极限承载力的关系。虽然采用桩基高应变检测技术具有简单易用的优点，但是它也有一定的理论缺陷。而波形拟合通过采用数值试算的方法，能够有效地克服桩基高应变检测技术的这项缺陷。如果不满足就调整假设值进而继续试算，直到计算值能够与实测值相符合，而此时的桩土参数即可作为实际的桩土参数值。
某建筑工程桩基础采用反循环机械钻孔灌注桩，桩基为以摩擦承载为主的端
承摩擦桩。该工程选取E-8-37号和E-3-11号桩基进行动静对比分析。首先在静载试验前，进行了桩基高应变检测，通过采取的可靠信号，得出了两根桩基的高应变检测技术分析结果。综合分析速度波、力波和上、下行波，E-3-11#桩基的桩身完整，桩底信号也清晰，测试信号很理想；而E-8-37# 桩基的桩底信号也清晰，但在10.7ms处( 即为距桩头18. 5m位置) 速度波增大，力波减小，桩身的完整性系数β=0.88( 0.8≤β< 1)。结合该工程的地质情况，该处为含砾粉质粘土与淤泥质粉质粘土的交界处，因此判断该桩在18.5m位置轻微缩径，而且测试信号不很理想。
表1 主要分析结果
3、单桩复合地基静载荷检测技术
单桩复合地基静载荷检测技术在CFG桩复合地基中应用最为广泛。通过CFG 桩复合地基的受力原理分析我们可以看出，因为在CFG桩与承台之间通常会设置十到三十公分厚的褥垫层，因此该复合地基是由CFG桩和土层来共同承担上部结构传来的荷载，然而由于桩土的应力比非常大，因此其竖向荷载由CFG桩承担的比重就比较大。通过大量的模拟实验结果和工程实践数据表明，当CFG桩复合地基当中的褥垫层厚度能够达到十公分以上时，CFG桩体就基本上不可能出现水平折断的情况，那么也就表示CFG桩在该复合地基中基本上不可能丧失工作能力。由此可见，CFC桩在该复合地基当中，所起到的主要作用就是承担上部结构传递而来的竖向承载力。
某建筑工程基础采用CFG桩复合地基，并通过单桩复合地基静载荷检测技术来检测单桩复合地基承载力。其采用压重平台反力载荷装置，用沙袋堆载荷载，
用钢梁搭设平台，将配重均匀稳固地放置于平台上。平台中心位置下的桩顶上放置圆形钢制承压板。千斤顶稳固在承压板上，其活塞与主梁相连。平台中心、承压板中心、千斤顶底面中心与桩中心在同一铅垂线上，保证受力均匀和加载时的垂直度。加载时，通过压重平台装置提供反力，用千斤顶在承压板上逐级加压。最大加载值为设计要求承载力值的两倍，荷载分级为最大荷载的十分之一，每级加载后间隔半小时通过JCQ-503C静荷载自动试验仪测读一次，沉降相对稳定（△S<0.1mm/h）后施加下一级荷载直至达到规范荷载。卸载级数为加载级数的一半，等量进行，每卸一级，间隔半小时，读记回弹量，待卸完全部荷载后，间隔三小时读记回弹量。同时在其加载过程中一旦发生下列状况则立即停止加载：第一，承压板的累积沉降量已大于其直径的百分之六时；第二，最大加载量达到设计要求压力值的两倍以上时；第三，沉降值急剧增大，压板周围土被挤出或出现明显的隆起时。
三、结语
对于建筑工程桩基质量检测技术，笔者通过大量工程经验总结出了几点心得：第一，低应变检测应当在静载试验之前进行，因为静载试验过程中由于荷载的作用，极有可能导致桩基的初始状态产生一定的改变，从而影响低应变检测对桩身质量分析和判断的准确性；第二，高应变采取的有关桩土参数要与工程地质的实际情况相吻合；第三，一旦在静载试验过程中发现其承载力出现问题时，在检验结束之后必须立即对桩身进行检验，通过对桩头的探查判断其是否已经被压坏，或者通过低应变检测来判断桩身是否在某个部位上存在着缺陷。虽然桩基高应变检测已较技术成熟，但是在复杂的地质条件中，仍需要工程技术人员在检测分析中不断积累、总结经验，这样既能有助于对桩基作出正确评价，也有利于使桩基动测技术得到更快更好的发展。总而言之，建筑工程桩基质量检测，就是要根据客观的实际情况，实事求是地进行质量检测，从而尽可能地降低一切不必要的损耗，降低人力、物力、财力的无端损失。
参考文献：
[1] 孟秀英.李俊杰. CFG桩复合地基施工质量检测方法 [J]．Public Communication of Science & Technology，2011(03).
[2] JGJ106-2003，建筑基桩检测技术规范[S]．
