工程中桩基检测工作的重要性

摘要：当前，在建筑工程中，桩基础的应用越来越广泛；而桩基检测工作是保证桩基工程施工质量的关键环节，检测工作质量如何、测试方法是否先进，以及结论都会对建筑物整体安全与使用造成一定的影响。本文首先分析了国内发生的桩基工程事故，其次对几种桩基检测技术进行了的介绍，最后阐述了桩基检测技术在工程中的应用，以供参考。

关键词：桩基础；承载力；静载试验；动力测试

Abstract: at present, in building engineering, pile foundation used more widely; And pile foundation inspection work is to guarantee the quality of pile foundation engineering construction key links, the quality of detection work how to test method is advanced, and the conclusion of the whole building security and will use produce certain effect. This paper first analyzes the domestic happen pile foundation engineering accident, second of several kinds of pile foundation inspection technology introduced, finally describes the pile foundation inspection technology in engineering application, for reference.

Keywords: pile foundation; Bearing capacity; The static load test; Dynamic test

0引言

    桩基础属于一种深基础，它的具体特征是较高的承载力、较好的稳定性能、沉降量小且均匀、抗震性能好等诸多优势，所以，其在建筑工程中被普遍的使用，特别是建造在一些软弱地基上的建筑物更加适合应用桩基础。根据材料的不同，可以将桩分为钢筋混凝土桩、木桩、钢桩等等；根据受力情况可分为端承摩擦桩与摩擦桩两种；根据桩的入土方法可以分为压入桩、灌注桩、打入桩等。不管采用的是哪一种类型的桩，施工时确保桩基具有高质量，与设计要求相符是基础工程施工中所要关注的基本事项。

1．对桩基工程事故分析

1．1某安居工程钻孔扩底灌注桩基础

    静载试验结果表明，单桩承载力标准值Rk=150-550kN(在实际工程施工过程中，设计Rk=450kN)。然而，在此之前，有一部分楼桩基并没有进行静载试验，只是采用低应变反射波法对单桩承载力进行简单的估测，结论与设计要求相符，准许下道工序的施工，而这时已经有七栋楼的墙体砌筑了多层。当发生事故后，相关专家进行了多次的技术论证，并要求对没有进行静载试验的楼，和已经进行静载试验的楼，抽取部分桩进行开挖验证和对比。有的桩并没有插入到粗砂持力层中，桩端在灰色粉质粘土上部，有的桩虽然插入到了粗砂持力层中，但深度低于0.5m；有的桩扩底直径与设计要求不相符。应根据实际情况，结合工程地质条件与施工记录，对部分楼进行送桩或者加桩处理，对另外一部分楼进行基础加固或者上部结构加固。经处理后的楼沉降观测结果显示正常，实际使用长达三年，没有发现任何的异常。

1．2某办公楼打入式沉管桩基础

建筑物主体结构还没有完成，就发现框架结构中的梁、板、柱不同程度上发生了裂缝。经过调查后得知，这一桩基工程不仅没有进行单桩承载力的静载试验，也没有对桩身的完整性进行检测。由于实际单桩承载力较低，桩身不够完整，基础沉降和差异沉降过大，因此，导致上部结构存在开裂现象，造成了极大的经济损失。应对其基础与上部结构进行加固。

1．3某住宅楼振动沉管灌注桩基础

    由于该工程基础完工后没有进行静载试验，建筑物实际使用过程中出现了极为严重的墙体开裂现象，已经无法正常的使用。经过调查得知，由于部分桩尖没有插入到碎石土力层中，只是在上部的杂填土层上，单桩承载力没有达到设计要求，所以，使得部分桩沉降过大，导致基础不均匀沉降，从而引起了墙体开裂达数厘米。

1．4某工程沉管灌注桩基础

该工程开始采用的是低应变动测方法对单桩竖向承载力进行评价，两家检测单位的测试结果存在着原则分歧：一家结论满足设计要求，另一家结论单桩承载力不合格。之后由第三家检测单位重新检验，静载试验结果是单桩承载力与设计值不相符，最后，通过研究，决定采用基础加固，从而防止了一桩恶性工程事故的发生。

从上述的论述中可以看出，钻孔灌注桩与沉管灌注桩的成桩质量无法得到保证，特别是在地质条件复杂的情况下，极易发生质量事故。如果设计不慎重(基础选型不当)，施工蛮干，不进行单桩承载力静载试验及桩身完整性检测，那么桩基质量就很难得到保证。

2．桩基检测技术

2．1对成孔质量检测

    在桩的施工过程中，成孔质量的高低将会对混凝土浇筑后的成桩质量造成直接的影响；如果桩孔的孔径较小，那么，就会大大降低整桩的承载力；如果桩孔上部发生扩径现象，那么，将会使得成桩上部侧阻力进一步增大，而导致下部侧阻力无法全面的发挥；如果桩孔偏斜，那么，就会阻碍了桩基承载力的发挥；如果桩底沉渣过厚，那么，就会减少了有效桩长。所以，对成孔质量检测是控制成桩质量的重要环节。成孔质量检验的内容主要包括桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度等。

2．2对桩的承载力检测

    首先，静荷载试验法；静载荷试验用于检测基桩承载力和桩的竖向抗拔极限承载力。其试验方法具体涵盖了单桩竖向、单桩水平以及单桩竖向抗拔承载力检测，建筑工程中应用较为广泛的是竖向抗压静载荷试验。静荷载试验方法所具有的优势是它的受力条件比较接近桩基础的实际受力状况。静载试验适合用到工程试桩的承载力检测中，需要注意的是，工程桩检测不得进行破坏性试验。其检测精度比较高。其次，高应变动测法；所谓基桩高应变动检测，实质上就是通过重锤对桩顶进行瞬态冲击，以此使得桩周围的土发生塑性变形，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，揭示桩土体系与极限环节的工作性能相似，对桩身质量进行分析，从而明确桩的极限承载力。

2．3对桩的完整性检测

    首先，低应变动测法；基桩的低应变动测法实质上就是利用对桩顶施加较低的激振能量而使桩身与其周围土体发生小幅度的震动，同时，采用仪表量测与记录下桩顶的实际振动速度以及加速度，通过波动理论分析最终的记录结果，以确保检验桩基施工具有较高质量、判断桩身的完整性。其次，声波透射法；其主要是通过超声波在混凝土中进行声学参数的传播。比如，声速C、振幅A、频率F的变化和波形对桩身混凝土的连续性、断层、夹砂等各种缺陷的具体位置、大小进行全面的分析。

3．桩基检测技术在工程中的应用

3．1单桩竖向静载试验

本次检测使用的主要设备有: 武汉生产的静载试验成套设备RS- JYB，具体涵盖了主机、中继器、控载箱、5000kN千斤顶等，其次还有钢梁与压板等；检测方法如下：本次竖向静载试验，采用锚桩反力装置与配重联合加载法，即在试验桩桩顶放置千斤顶，再放主梁、次梁，次梁连接4 根锚桩，同时在次梁之上堆放预制桩作为配重。最大试验荷载是设计承载力特征值的2.0倍，加荷达到了10级，每级荷载是最大试验荷载的400Kn,并且荷载增量也是400kN，在对桩加载过程中，通常采用快速维持荷载法：一级一级的进行加荷，第一级荷载和第二级荷载取分级荷载的2倍，以后的每级荷载取分级荷载。如果桩顶沉降达到相应的收敛标准，那么，再进行下一级的荷载。卸载时，每级卸载量应是分级荷载的两倍，逐级等量卸载。注意，快速维持荷载法试验步骤应符合下列规定：（1）每级荷载施加后按第0、10min测读桩顶沉降量，以后每隔10min测读1次。（2）沉降相对稳定标准：加载时每级荷载维持时间不少于lh，最后2个10min内的桩顶沉降量均小于前1个10min内的桩顶沉降量。（3）当桩顶沉降达到相对稳定标准时，再施加下一级荷载。（4）卸载时，每级荷载维持l5min，按第5、15min测读桩顶沉降量；卸载至零后，应测读桩顶残余沉降量，维持时间为2h，测读时间为第5、15、30min，以后每隔30min测读一次。当出现下列情况之一时，可终止加载：（1）级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍，且桩顶总沉降量已超过40mm。（2）某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准。（3）已达到锚桩（锚杆）最大抗拔力或设计要求的最大加载量时。

3．2对成桩控制了检测

    在本工程中，基桩成桩质量测试主要采用的仪器设备有JJC-1A型孔径仪、JNC-1型沉渣测定仪、深度记录仪等组成，主要检测成桩的孔深、孔径、孔斜以及沉渣厚度。检测结果显示：设计孔深达到10.45m到11.94m，实测孔深达到10.60m到12.20m，所有检测桩都比设计孔深大。实测局部最小孔达到451mm～471mm，局部最大孔径达到524mm～633mm，没有最小孔径低于550mm的桩孔。实测垂直度达到0.68%-0.97%，都小于1%、实测孔底沉渣厚度达到80mm-100mm，都小于150mm。从上述的数据中可以看出，本次桩孔成孔质量共对四项指标进行了检测，即孔深、孔径、沉渣厚度、孔斜，都与规范要求相符。

4．结论

    综上所述可知，桩基础检测是一项较为严密的工作，具有科学性、客观性以及公正性的特点。检测结果是对桩基勘察、设计、施工单位质量检验的水准；检验结论则与建筑物的安全与使用有着直接的关系；检测方法选择的是否合理对结论的正确性会造成影响。本文主要分三个部分进行了论述，即对桩基工程事故分析；介绍了桩基检测技术以及阐述桩基检测技术在工程中的应用。

参考文献

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[2] 岳强;非均匀地基中单桩和群桩的线性及非线性分析[D];山东科技大学;2007年

[3] 岳耀斌;泥岩中挖孔灌注桩承载特性研究[D];西华大学;2009年

[4] 周良;西安某高层住宅楼桩基工程质量检测研究分析[D];长安大学