基桩完整性检测方法探析

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1、基桩完整性检测方法探析曹华1钱芗葆2（江苏南京210000）摘要：随着现代建筑的发展，其施工条件、施工过程等都H益复杂，在关键位置或复杂情况甚至需要采用多种检测手段进行验证才能保证基桩检测结果的准确性。木文就基桩完整性检测方法展开论述，分别阐述了各种方法的优缺点，以供参考。关键词：基桩完整性检测；钻芯法；低应变.1八—刖目近些年，许多房屋质量纠纷都与基础质量有关，因此，桩基的质量检测是桩基工程中一个重要而不可回避的关键问题。因此基桩完整性检测是判定基桩质量好坏的常用方法。通过对比分析桩基完整检测方法的优缺点，在工程实际中，选择合适的方法进行

2、检测尤为重要。1基桩完整性检测方法现有的常用的基桩完整性检测方法有钻芯法、声波透射法、低应变法、高应变法等。这些方法都写进了《」Gjl06-2014建筑基桩检测技术规范》。这里简单的介绍各种方法的适用范围和存在的问题。1.1钻芯法在众多的基桩完整性检测方法中，钻芯法主要是参考了钻芯孔数、芯样单轴抗压强度以及现场混凝土芯样特征后，从而综合判定出桩身的质量。该方法具有科学、准确、直观、实用等特点。但是由于钻芯法是破损的检测方法，在钻芯的过程中对桩身质量有很大的影响。此外，钻芯法在直径大于等于800mm的混凝土灌注桩中的应用比较常见，对于K:径比

3、较大的桩，很难控制成孔的垂直度以及钻芯孔的垂直度，钻芯孔很容易偏离桩身，并且检测数量有限，漏检现象难以避免，成木比较高，因此在实际工程中很难做到大量釆用。1.2声波透射法声波透射法是在声测管中放置换能器，通过换能器之间发射和接收的高频弹性脉冲波来判定基桩完整性的方法。声波透射法能够检测基桩完整性是因为混凝土的强度与声速存在混凝土强度高，则声速高的定性关系，当混凝土内存在缺陷吋，脉冲波到达该界面吋，产生波的透射和反射，使波的透射能力明显降低；当混凝土内存在松散、蜂窝、孔洞等缺陷时，将产生波的散射和绕射；根据波的初次到达吋间和波的能量衰减特征、

4、波形畸变程度等特性，可以获得桩身混凝土的声学参数，测试记录不同测试剖面、不同高度上的声波动特征，经过处理分析就能判别测区内混凝土的参考强度和内部存在缺陷的性质、大小及空间位置。由于声波透射法的原理与低应变法不同，所以声波透射法不会受到桩长、桩径的限制，可以较准确的显示基桩内部缺陷的位置范围及严重程度等，检测结果更为准确，尤其是大直径超长桩等低应变法难以检测的基桩其检测效果更佳。虽然声波透射法的检测结果较为可靠，但是它也存在一定的缺陷。首先，桩身缺陷程度与缺陷处声波参数偏离临界值的数值未建立确切的联系，使得在缺陷程度的判断上主观随意性较大；其

5、次，由于工地条件、施工技术等影响，声测管难以做到上下部分都平行，通常设定管距均为桩顶管距，与实际值可能存在较大偏差，使接受声波的波速、频率等发生变化，容易发生误判；第三，由于施工不当或埋管后维护不好，堵管现象吋有发生，使桩身堵管部分无法检测，增人了基桩判定的不确定度，如果对未测部分盲B推测，会大大增大基桩使用的风险。所以，保持声测管的平行和保证声测管的施工质量，是施工单位应该重视的问题。否则，很可能会对桩身质量造成误判，从而造成不必要的损失。1.3低应变反射波法应力波反射法是基于应力波在桩身中传播反射的一种方法。它是在一定的假设基础上进行的

6、：（1）假设桩身是一维均质连续弹性杆件；（2）忽略不计桩周土对桩身应力波传播的影响；（3）在小变形吋基桩的横截面为平面，且沿截面方向有均布轴向应力；（4）入射波的波长足够大，要远大于桩身的直径，但又必须小于桩长。在桩顶面作用脉冲力，然后应力波便沿桩身传播，波动方程为:式中x是沿桩身轴心坐标；脚标I、T,R分别表示入射波、透射波和反射波，1、2表示上、下截面；Zl、Z2表示上、下截面波阻抗，其中Zl=plAlC2、Z2=p2A2C2,;p、C、A分别表示截面处的密度、波速和面积；声表示反射系数。根据公式(5)可以推出基桩完整性的判别准则：桩身

7、出现缺陷的条件是应力波在到达桩底之前产生与入射波同相位的反射波，即桩身阻抗减小；若产生与入射波反相位的反射波，则说明桩身阻抗增加，即桩身扩径，并且上、下截面桩身阻抗相差的越大，反射波的幅值越大。低应变反射波法的局限性：(1)仅测出广义波阻抗的相对变化，可以区分缩径类与扩径类，也可以计算缺陷位置，但却不能确定缺陷性质、方位。如缩颈与离析、严重离析与断桩,夹层与裂缝尚不能很好地区分。进一步确定缺陷的性质需要检测经验及苏它补充资料。(2)缺陷程度的定量分析很难达到理想效果，S前只能将缺陷程度定性给出。由于波速计算或选取不准，据此计算的缺陷位置的误

8、差在10%左右。缺陷在桩轴向的高度及径向的分布以及缺陷质量下降的程度均难以准确计算。(3)平均波速与硅强度之间的关系无法准确给出。(4)对长径比超过一定限度的桩、极浅部或太小的缺