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1、灌注桩桩身完整性不同检测方法的对比分析摘要：桩基是建筑工程非常重要的组成部分，其自身的质量会对建筑工程的 安全与质量造成很大的影响，因此，应当对建筑地基基桩检测方法进行不断的优 化。在本文之中，主要探讨了桩基完整性检测方法，并结合工程实例的对比分析 希望可以为桩基检测工作提供更多的理论及实际基础。关键词：声波透射法检测；低应变法检测；钻芯法检测；对比；引言在建筑业发展的大背景下，人们比以往任何时候都更加关注建筑工程的质量 在住宅建设过程中，桩基工程的施工是一个关键环节，直接决定着整体施工质量 的发展趋势。因此，必须重视住宅建设工程的桩基施工技术，确保技术的有效应 用，从根本上保证高质量住宅建设
2、的顺利进行。1. 桩身完整性检测方法的种类1. 低应变法低应变反射波法是以一维弹性杆平面应力波波动理论为基础的，将桩身假定 为一维弹性杆件（桩长10 倍桩径），在桩顶锤击力作用下，产生一压缩波，沿桩 身向下传播，当桩身存在明显的波阻抗 z 变化界面时，将产生反射和透射波，反 射的相位和幅值大小由波阻抗 Z 变化决定。安装在桩顶上的传感器，将接收到来 自桩身各个波阻抗 Z 变化界面处反射上来的信息，经过放大、滤波和数据处理， 计算桩身波速并有效判断出桩身的完整性或缺陷位置。优点：它属于快速普查桩的施工质量的一种半直接法，并且在资料提供完整 而准确的前提下，可以具有估算出桩长，并估测混凝土强度级别
3、、缺陷类型等， 是当前基桩检测中应用最广泛、效率最高、最为经济的技术。缺点：要求应力波在桩身中传播时平截面假设成立，而受桩型 （如截面多变）、 地质条件、激振方式、桩的尺寸效应、桩身材料阻尼等因素的影响，桩过长（或 长径比较大） 或桩身截面阻抗多变或变幅较大引起的应力波多次反射，往往测不 到桩底反射或正确判断桩底反射位置，从而无法评价整根桩的完整性。另外，反 射波法作为反演方法不能直观地反映桩身质量情况，有一定的不确定性，作为描 述桩身质量情况和影响应力波传播的重要参数波阻抗 Z 的同时受桩身截面材质特 性 C 和尺寸特性 A 的影响，因而反射波法难以识别缩径和离析、夹泥等情况。波 阻抗为截面
4、平均参数对截面上局部小缺陷难以反应或反应不明显。应力波对波阻 抗突变界面反应明显，而对波阻抗渐变情况反映不明显，对波阻抗逐渐变大后突 然变小（还原）或逐渐变小后突然变大（还原）的情况容易出现误判错判。1.2 声波透射法当超声波通过桩身混凝土时，遇到密实度不同甚至是较差的情况，例如断桩 扩径、离析、缩颈、空洞等缺陷，根据波的传播理论，这些缺陷可视为声波的参 数（波幅、声速、频率）发生变化，声波的传播会产生反射、折射、透射、绕射现 象。波的能量改变，声波将携带缺陷信号接收回仪器中，并根据声学参数的变化 如振幅减少、声时增大、声波脉冲畸变等物理信息，间接反映灌注桩的混凝土质 量情况。优点：一般不受场
5、地限制，测试精度高，在缺陷的判断上较其他方法更全面 检测范围可覆盖全桩长的各个横截面。声波透射法是目前混凝土灌注桩（尤其是 大直径灌注桩）完整性检测的重要手段。缺点：由于需要预埋声测管，抽样的随机性差，且对桩身直径有一定的要求 受其他客观条件影响较为突出，检测成本也相对较高。且对于端承桩，声波透射 法无法检测到桩底持力层情况，因此还需另外进行检测。1.3 钻芯法钻孔取芯检测技术是一种有损检测方法，特点是直接采用岩芯钻探技术抽取 桩身芯样，检测效率高、精确度高。此种方法一般适用于检测桩径800mm的混 凝土灌注桩桩身强度、桩身长度和桩身完整性、桩端持力层性状等方面的检测。 工作人员通过钻取的砼芯
6、样胶结性状、骨料的种类及均匀性和桩身底部土层的性 状的分析，通过芯样切取试件在抗压强度试验基础上，结合记录和试验结果能够 有效判断桩身是否完整。钻芯法对大面积缺陷，例如空洞、夹泥、离析等研判效 果显著，而对横向裂缝等小范围缺陷有较大局限性。因此，钻芯法一般只作为常 规检测的补充验证方法。优点：通过对所钻取芯样的直观明了的观察，可检查混凝土的内部缺陷，且 可以确定桩基持力层的性状，具有直观、准确的特点。缺点：钻取芯样时对结构混凝土造成局部损伤，因此对于钻芯位置的选择 和钻芯数量等均受到了一定的限制，而且它所代表的区域也是有限的。钻芯机 及芯样加工配套机具与非破损测试仪器比较笨重，移动不方便，检测
7、成本较高。 钻芯后的空洞需要补修，尤其当钻断钢筋时更增加了修补的工作难度。1. 工程实例广州市南沙区某工程，施工场地为鱼塘回填，地质情况较为复杂，在灌注桩 低应变过程中，有两根桩判定为III类，由于有预埋声测管，经各方沟通，同意采 用声波透射法和钻芯法进行验证检测，检测结果如下：对于 2-20#桩，低应变法检测结果显示桩身在 7.8m 左右有轻微缺陷，如图1(a),判定为III类；而根据声波透射法及钻芯法检测结果显示桩身完整性为I类, 如图 2(b)、图 3 (b)。(a)2-20# 桩(b)2-24# 桩图1低应变法实测曲线图对于2-24#桩，低应变法检测结果显示桩身在8.3m左右有轻微缺陷
8、，如图 1(b),判定为III类；而根据声波透射法及钻芯法检测结果显示桩身完整性为I类, 如图 2(b)、图 3 (b)。图2声波透射法检测结果波列图(a) 2-20#桩(b) 2-24#桩图3钻芯法检测芯样图根据本工程的地质情况，结合低应变法检测的原理及局限性分析，怀疑桩周 土的地质情况很有可能是造成此结果的原因；由此可见，相对于声波透射法及钻 芯法检测，低应变法检测的准确性相对较低，在检测过程中宜结合声波透射法和 钻芯法，优势互补，提交检测结果的可靠性。结束语总而言之，在建筑地基基桩检测期间，因不同桩基所造导致的影响程度不一 且存在缺陷也不尽相同，所以，在实际作业中，应对地质条件、以及相关
9、施工工 艺等实施进行深入分析，采用不同的检测方法相互配合，从而使建筑地基基桩检 测工作的质量能够有所提高。参考文献1 董承全, 邵丕彦,谷牧.低应变反射波法在青藏铁路基桩质量检测中的 应用及分析 J .中国铁道科学, 2003, 5(24) :40-43.2 陈凡, 徐天平,陈久照,等.建筑基桩检测技术 M .北京:中国建筑工 业出版社, 2002.3 许峰 ,李佳，张海丰 .低应变反射波法在实际工程中的应用及常见问 题浅析 J. 公路工程， 2012， 37(4) ： 167-170.4 黄辉,徐静.钻孔灌注桩声波透射法、低应变法及钻芯法检测对比应用研 究J.江苏建筑,2014(Sl):55-56.
