桩身完整性检测的一些技术方法

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桩身完整性检测主要是对桩身的完整性进行检测，检测方法有低应变法、声波透射法、高应变法和钻芯法，除中小直径灌注桩外，大直径灌注桩一般同时选用两种或多种的方法检测，使各种方法能相互补充印证，优势互补。另外，对设计等级高、地基条件复杂、施工质量变异性大的桩基，或低应变完整性判定可能有技术困难时，提倡采用直接法（静载试验、钻芯和开挖，管桩可采用孔内摄像）进行验证。

完整性检测的目的是发现某些可能影响单桩承载力的缺陷，最终仍是为减少安全隐患、可靠判定工程桩承载力服务。

l 检测方法：

1、低应变法

低应变检测法适用于检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置。

低应变检测设备

2、声波透射法

适用于混凝土灌注桩的桩身完整性检测，判定桩身缺陷的位置、范围和程度。

超声波检测设备

3、高应变法

高应变适用于检测混凝土桩的桩身完整性，检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。高应变法也可用于检测基桩的竖向抗压承载力。

高应变检测设备

l 测试原理

低应变检测原理

反射波法是建立在一维波动理论基础上，将桩假设为一维弹性连续杆，在桩身顶部进行竖向激振产生弹性波，弹性波沿着桩身向下传播，当桩身存在明显差异的界面（如桩底、断桩和严重离析等）或桩身截面积变化（如缩径或扩径）部位，波阻抗将发生变化，产生反射波，通过安装在桩顶的传感器接收反射信号，对接收的反射信号进行放大、滤波和数据处理，可以识别来自桩身不同部位的反射信息。利用波在桩体内传播时纵波波速、桩长与反射时间之间的对应关系，通过对反射信息的分析计算，判断桩身混凝土的完整性及根据平均波速校核桩的实际长度，判定桩身缺陷程度及位置。

超声测桩原理

基桩成孔后，灌注混凝土之前，在桩内预埋若干根声测管作为声波发射和接收换能器的通道，在桩身混凝土灌注若干天后开始检测，用声波检测仪沿桩的纵轴方向以一定的间距逐点检测声波穿过桩身各横截面的声学参数, 然后对这些检测数据进行处理、分析和判断,确定桩身混凝土缺陷的位置、范围、程度，从而推断桩身混凝土的连续性、完整性和均匀性状况，评定桩身完整性等级。

高应变检测原理

高应变法试桩是一种用重锤冲击桩顶，冲击脉冲在沿桩身向下传播的过程中使桩—土产生足够的相对位移，以激发桩周土阻力和桩端支承力的一种动力检测方法。在桩顶施加高能量冲击荷载，实测力和速度信号，运用波动理论反演来推算被检桩的完整性、轴向抗压极限承载力或选择桩型和桩长、监控桩锤工作效率和打入桩桩身承受的最大锤击应力。

l 抽检数量

（1）建筑桩基设计等级为甲级，或地基条件复杂、成桩质量可靠性较低的灌注桩工程，检测数量不应少于总桩数的30%，且不应少于20根；其他桩基工程，检测数量不应少于总桩数的20%，且不应少于10根。

按设计等级、地质情况和成桩质量可靠性确定灌注桩的检测比例大小，20多年来的实践证明是合理的。

（2）在满足上述基本检测数量的要求下，每个柱下承台检测桩数不应少于1根。

“每个柱下承台检测桩数不得少于1根”的规定涵盖了单桩单柱应全数检测之意。但应避免为满足规范最低抽检数量要求而贪图省事、不负责任地选择受检桩：如核心筒部位荷载大、基桩密度大，但受检桩却大量挑选在裙楼基础部位；又如9桩或9桩以上的柱下承台仅检测1根桩。

（3）对大直径嵌岩灌注桩或设计等级为甲级的大直径灌注桩，应在满足（1）、（2）两款规定的检测桩数范围内，按不少于总桩数10%的比例采用声波透射法或钻芯法检测。

中小直径灌注桩常采用低应变法，但大直径灌注桩一般设计承载力高，桩身质量是控制承载力的主要因素；随着桩径的增大和桩长超长，尺寸效应和有效检测深度对低应变法的影响加剧，而钻芯法、声透法恰好适合于大直径桩的检测（对于嵌岩桩，采用钻芯法可同时钻取桩端持力层岩芯和检测沉渣厚度）。同时，对大直径桩采用联合检测方式，多种方法并举，可以实现低应变法与钻芯法、声波透射法之间的相互补充或验证，优势互补，提高完整性检测的可靠性。

（4）当施工质量有疑问的桩和局部地基条件出现异常的桩的数量较多，或为了全面了解整个工程基桩的桩身完整性情况时，宜增加检测数量。

（5）当对复合地基中类似于素混凝土桩的增强体进行检测时，检测数量应按《建筑地基处理技术规范》JGJ 79规定执行。

l 检测结果评价

对于桩身完整性检测，《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106给出了完整性类别的划分标准，如图所示，改变了过去对划分依据、类别和名称的不统一状态，如过去对划分依据有的是根据测试信号反映的桩的缺陷程度和整桩平均波速，有的是根据波速推断的混凝土强度；而类别和名称有的分为优良、较好、合格、可疑、不合格五类，有的分为优质、良好、不合格三类等等。统一的划分标准将有利于完整性检测结果的判定和采用，但在进行结果评价时，也要考虑桩的设计条件、承载力性状及施工等多方面的因素，不能只机械地按测试信号进行评判。