建筑工程常用桩基检测技术的原理及其应用

刘洪柱

滨州市诚信建设工程检测有限公司

摘要：时代的快速发展，建筑工程施工技术也在不但进步，人们生活水平的提高使得对于建筑的要求也趋于多样化，技术和需求的变化使得建筑领域语法注重施工建设的质量水平。而对于建筑工程来说，影响建设质量的因素并不单表现在材料方面，工程检测同样重要，也是建筑建设过程中的关键环节。近些年桩基检测技术也有了明显的进步，进一步改善了以往工程施工中常见的各种问题，同时也提高了施工建设的质量与效率，为建筑工程的综合效益提供了保障，而如何合理地选择桩基检测技术，发挥桩基检测技术的应用优势，便需要了解检测技术的原理和应用要点，对此本文便围绕建筑工程常用的桩基检测技术展开论述，重点探讨其原理和应用策略。

关键词：建筑工程；桩基检测技术；技术原理；应用策略

引言：建筑工程近年来的发展势态十分迅猛，而建筑建设期间桩基施工技术的运用则决定了整个项目结构的安全性以及建设质量。为确保桩基施工的有效性，桩基检测便成为了重点工作之一，针对桩基进行全面检测能够为后续的施工提供可靠的支持，也规避施工建设中的质量隐患。目前桩基检测技术已经较为完善，应用效果也较为良好，在桩基检测工作中，可以实现桩基承载力极限值的精确检测，也能够检测桩体的完整性和质量情况，帮助检测人员掌握桩基的各项参数信息。为了在建筑工程中进一步发挥桩基检测技术的应用优势，便需要充分掌握桩基检测技术，包括检测技术的应用原理和规范，才能顺利开展桩基检测工作。

一、建筑工程常用的桩基检测技术原理

（一）超声波检测法

超声波检测法是建筑工程桩基检测中广泛应用的技术手段，检测原理为：在桩基混凝土灌注施工前，需要将声测管预埋入桩中，声测管便是超声波脉冲发射和接收探头的通道，并通过超声波探测仪来精确检测超声脉冲途径的各横截面声波参数，之后对形象的判断和特定的数值判定来检测桩基中混凝土缺陷情况，如混凝土缺陷的位置、大小等信息，最后还能获取混凝土的强度信息与均匀性指标。超声波检测法的运用能够快速测得混凝土灌注桩体的缺陷位置与性质，并评定混凝土桩的质量等级。

（二）低应变检测法

低应变检测法的原理主要是利用小锤敲打桩基底部，通过敲打将桩体应力波信号传输到预先固定于桩顶的传感器中，传感器在接收到应力波信号后通过应力波理论来分析待检桩体的动态响应，之后全面分析测得的频率信号、速度信号等，得出目标桩体的各项指标参数。低应变检测法的运用能够准确找出撞击中可能存在的问题，也能够判断出桩身的完整性。

（三）钻孔抽芯法

钻孔抽芯法的运用需要选择钻孔机等设备，对待检测的桩基进行抽芯取样处理，结合索取芯样离开分析桩基是否存在缺陷和问题，并且了解桩基持力层和桩底沉渣厚度、混凝土强度等信息。钻孔抽芯法的应用具有一定约束，一般在小范围桩基检测过程中效果较为良好，需要通过无损检测技术来评定桩基等级。钻孔抽芯法在应用期间需要计算桩身的混凝土强度、灌注桩长、桩底沉渣厚度等，之后判断桩端岩土性质，最终获得桩基混凝土的质量等级^[1]。

二、建筑工程常用桩基检测技术的应用

（一）超声波检测法

在超声波检测应用过程中，通常适用于多种桩基类型，桩基直径分为0.8m、1.2m、1.3m、1.5m、1.6m、1.8m等。桩基直径的不同需要采用的测量声测管道数量也存在差异，若在设计期间选择的桩基直径为1.8m，便要预埋4根声测管。若桩基直径在1.8m以内，则只需预埋3根声测管，并且需要构建三角框架。在检测操作中，需要保证预埋管道施工的牢固性与稳定性，在检测预埋管道过程中尽量要统一管口大小，一般建筑工程选用的管口可以利用规格50cm×25cm的钢管来代替。检测管道间的连接需要具有足够的紧密型，在正式应用后不可以存在渗漏问题，施工操作过程中要明确有关的技术规范，保证施工质量能够达到要求。

（二）低应变检测法

低应变检测法需要获取桩基的顶部击震力，之后桩顶会生成对应且沿桩身向下纵向振动的应力波，但应力波在向下传输期间可能会产生变异波，变异波可能会和应力波相遇，影响应力波的向下传播，呈现反射或投射应力波。但在桩基顶接收到反射波传输后，桩基传感器也会接收这一反射波，呈现动态波形。对此可以通过有关的设备仪器，收集有关数据并记录，对测得的数据进行记录与分析，判断桩基应力波的特点，为桩基检测结果的精确性提供保障。

对于桩径为1.2m及1.5m的桩基来说，低应变检测技术的应用需要严格遵照项目要求执行，在桩基直径高于1m时，都要打磨出四个直径在0.1m左右的四个点，其中一个位于中心位置，其他三个点需要保持对称位置，打磨点和钢筋笼主筋的间距需要在5cm以上，将待检测桩头凿至设计标高，露出混凝土面^[2]。

（三）钻孔抽芯法

根据建筑工程桩基施工的具体要求，若桩径高于1.6m，则需要钻3个孔，桩径在1.2m～1.6m之间则钻2个孔，并且钻孔需要均匀对称布置，开孔位置需要距桩中心0.15～0.25D之间。在钻探桩端持力层过程中，待检测桩孔需要不少于1个，同时钻至桩底下大于2m大于1D。

三、应用案例分析

某工程为框剪结构，在基础设计方面采用的桩型为钢筋混凝土灌注桩基，桩基检测需要采用单桩静荷载试验和低应变反射波检测，具体检测过程如下：

（一）单桩静荷载试验

单桩静荷载试验检测可以把锚桩和槽钢形成反力系统，之后通过液压泵对桩顶形成的竖向压力作为检测数据。在检测期间，需要通过千斤顶来提高荷载，才能把作用力升到桩顶。在千斤顶中安装荷重传感器，对千斤顶所形成的荷载进行记录，若检测期间桩身出现变形与沉降等现象，可以利用荷重传感器对变化信息进行记录，为试验结果提供参考。操作期间需要进行分级加载，该工程在试验中的加载等级为10级，加载是确保各等级加载量尽量相同，每次加载值保持在220左右。在每次加荷完成时，间隔5/10/15min的时间对桩身形变状况进行检测与记录，每间隔30min时进行数据测量和记录，直至桩身变形数据逐渐稳定。在控制停止加载时间时，需要结合实际情况进行调整，通常情况下桩身沉降量和上一级荷载条件下桩基沉降量差若达到5倍，便可以停止加载。荷载作用下，桩基沉降量若与上一级荷载下桩基沉降量差在2倍左右，而且1d时间中仍然没有达到既定水平则可以停止加载。单桩静荷载试验后需要对其结果进行分析，主要分析钻孔灌注桩随机抽检检测比率能否达到标准，而结果则表示单桩静荷载试验检测达到了建筑设计要求。

（二）低应变检测

在桩身顶部加装传感器，之后对重锤击打后形成的加速信号进行检测，传感器检测期间能够反映出桩基分布过程的信号情况，检测结果也十分全面。该工程钻孔灌注桩数量为240根，低应变检测数量为48根，检测数量比例也达到了有关设计标准，在分析低应变检测曲线后，能够发现当波速处于3700～4000m/s之间时，波形整体较为规则，桩底反射较为清晰，并为出现较为明显的缺陷，所以桩基施工质量没有存在问题^[3]。

结束语：对于建筑工程来说，为进一步保障施工质量，桩基检测技术的合理运用至关重要，而不同的建筑类型也需要选择不同的检测方法与设备，才能提高桩基检测结果的可靠性，为后续的工程建设提供参考依据，确保项目建设质量能够达到要求。而桩基检测技术也在不断进步，其适用面和应用效果都有了进一步的完善，为建筑工程的安全开展予以有效支持，也推助建筑领域的长远发展。

参考文献：

[1]聂志虎. 桩基检测技术在建筑工程中的应用[J]. 绿色环保建材,2019(04):212+215.

[2]董跃. 桩基检测技术在建筑工程中的应用探究[J]. 建材与装饰,2019(35):50-51.

[3]李义宇. 桩基检测技术在建筑工程中的应用探究[J]. 建材与装饰,2020(09):43-44.