1桩基检测的案例分析

某项目拟建场地地貌单位属于沿海Ⅲ级阶地。上部为全新世冲击黏性土，下卧基岩为志留系泥岩。拟建建筑基础拟采用Φ800 mm 钻孔灌注桩，前期破坏性试桩设计桩长25 m，设计持力层（5）-2 中风化泥岩，设计单桩承载力特征值4 750 kN。

2桩基检测中的典型问题分析

2.1压入或打入预制桩检测常遇到的问题

与其他桩型桩相比，压入式或插入式预制桩具有如下特征：①预制桩的压入和沉桩可使桩侧土压力增大，桩侧桩-土相互作用增强，从而加速了应力波的衰减。②预制桩虽然表面完好，但其内部仍然存在离析和蜂窝等缺陷。③粘接质量好的桩体，其粘接部位的回波通常都很小。④粘接质量差的桩，通常仅能测出头两个粘接部位的粘接状况，或仅能测出第一个粘接部位的粘接状况。⑤桩体的长径相对较大，在采用多个桩胶接的情况下，很难探测到桩身的底部反射。⑥ 预制桩使用这种连接方式后，在粘接部位阻抗发生改变时，会出现虚假的缺陷信号。

2.2瞬态激振设备选用问题

瞬变激励装置需要在野外进行实验，选用不同材料的锤片或锤片，才能得到低频或高频率的脉冲。锤体的软硬程度、锤片厚度以及锤体的尺寸都可以对脉宽宽度进行控制。选择瞬态激励装置的目的，是为了控制激发脉冲宽度，使桩侧阻抗变化清楚，且不会造成明显的波形畸变和高频干扰。在没有过载的情况下，实现了大的信号动态范围。锤头的材质和锤身的材质不必固定，可以选用工程塑料材质，尼龙材质，硬质橡胶材质。由于该项目所采用的模型桩的尺寸比实际桩要小，因此对瞬态激励装置的合理应用提出了更高的要求。

2.3 离析、夹泥与缩径反射波信号的区别

由于离析、夹泥、缩径等因素的存在，其波阻抗降低，但在离析、夹泥区域，其波速基本保持不变，因此，小范围离析、夹泥反射波的特性与大范围缩窄反射波的特性一致。在没有精确的施工记录的情况下，桩底沉渣的存在会导致桩身整体波速的下降；分离、夹泥和直径减小是很困难的。

2.4 桩头处理问题

桩的状态、桩头的处理对检测信号的品质有很大的影响。在低应变法中，桩侧阻抗的相对变化是以桩顶的阻抗作为参考。桩顶应平整、清洁，以保证多次反射信号可重复使用。本次能力验证方案所使用的细石料预制模桩，其桩头平整良好，但尚有微小的孔，检测时应尽可能避免。

2.5 反射波法检测带平台护坡桩完整性的局限性

目前，采用传统的单桩完整性检验方法对带有平台的防护桩的完整性进行研究，存在以下问题：①平台具有一定的厚度，当冲击载荷作用于平台时，其内部的应力波会发生多次反射，并形成传递波。而在同一时间，局部的地震波也会向相邻的桩周传。②由于护坡桩的间距比较小，且土—桩共同工作的现象比较突出。③相邻桩身波阻抗发生改变后，其在平台上的传播将对待测桩的探测信号产生一定的干扰。

2.6 测试参数设定问题

采用低应变法的基桩动态侧向测量仪，在试验之前必须标明工程名称、桩号和桩径；根据所搜集的桩基础资料，如桩长、波速等，可适当设定低通滤波器，取样频率，仪器增益；为了得到更加精确的试验波形，可以使用曲线形式。该能力确认方案在进行现场试验之前，已经发给参与单位一份工作说明书，其中包含了本次试验的6个桩型中的1个为全桩进行波速标定。在实际的检测中，还存在着一些机构直接跳过参数设定，对试验参数没有进行合理的调节，或者是仪器提示的参数设定不当，参与人员无法调节。

3桩基检测中的典型问题的处理方法

3.1实验准备

在检测开始时，所有的工作人员都要做好准备工作。首先，对被测桩头进行连续调节，使其达到一定的标定高度。其目标是确保检测后的混凝土强度符合工程设计要求。一般检测推荐将压力维持在15兆帕以上。与此同时，要注意堆顶的清洁、清洁，并及时将堆顶上的浮灰、杂物清理干净，使混凝土表面完全暴露出来。同时，对挡在桩顶的钢筋也要予以清除。保证桩顶及桩身在垂直状态下的地基确实稳固。在有关预应力管桩低应变检测之前，若桩端法兰盘已与桩混凝土结合得很好，无需再做二次处理，若再做二次处理，则须清除桩头。

3.2数据的解释

在现场收集的资料及地质数据基础上，利用小波分析、高通滤波等手段，滤除干扰信号，再获取回波纵波的初到时刻；把这个时间除以2，然后与声波传播的速度相乘，就可以得到发生异常的地方。在实际工程中，由于桩身完整性可能有多处缺陷、周边土的相互干涉等原因，使得对地震波的理解比较复杂；这就给地震波分析带来了很大的难度，所以需要对各种类型的基桩进行低应变法。

3.3低应变法的技术要点

在进行低电压检测前，要对已测桩基的顶面进行预处理，确认桩顶没有积水，且在有裂缝或不平整的地方；这样就可以提前浇筑混凝土，并确保其与混凝土的底面有很好的结合。传感器的安放位置必须与主钢筋尽量保持一定距离，并且事先打磨好，以便传感器的使用和安装。野外资料采集时，多个测点是按支承直径大小而成的，所以一个测点最多可以采集三个测点，在需要的时候可以采集多个测点；试验中，触发器的振动方向为竖直向下，桩身轴线与测力装置的安装方向相同，换能器联接点设置在桩基础上，通常采用的耦合介质为较好的固态材料；如凡•瑞安、巴特等，采用的是振荡式熨烫机.根据桩基工程的具体参数，选用适当的材质及强度棒，可得到合理的波形波形。锤体振动时，要针对具体工况进行有效的控制，以避免二次撞击和随后的波浪干涉；该方法在不探测桩顶反射的情况下，有效地减小了波形的干扰。要对桩帽内部的深层及表层缺陷进行检查，必须在现场对其进行更换或更换。

3.4 野外数据收集

首先，选取待检测的桩帽，去掉桩帽，再展示出符合设计或工业需求的新硬化水泥面。二是采用适当的耦接方式，将消音器与桩顶相连，并与电脑、仪表进行连接，根据所选用的桩型，采用不同的触发源；为了达到高速、高速、确保声源频带，需加装一根小尺寸的长桩及一根粗桩。第一种方法是根据试验波形进行野外解译，排除机械设备故障、边界条件等不利因素，使其在发生故障时需要排除和再试验，且可以反复试验，以防止失效或漏检。

3.5桩身缺陷位置计算

在桩基检测过程中，利用低应变法中的时域信号或幅频信号来确定桩的缺陷。由于缺陷部位的速度波首峰和缺陷部位的峰值出现的时间差异，或者是幅频信号瑕疵部位的相邻共振峰之间的频率偏差，都会产生读数错误。提出了一种用平均桩段波速来计算波速的方法，并用平均桩速度代替了特定段所引入的计算误差。由于尺度效应引起的误差等因素，使得用该法测定的桩身缺陷部位出现了偏差。根据这次能力验证的图表和缺陷的位置判断，该误差在10%以内。

4结论

综上所述，现有的桩基检测方法各有利弊，不同的检测方法对相同的检测目标可能会产生较大的差异；在实际工程中，往往会出现相反的情况，无法全面地反映桩的整体性能。所以，在进行检测的时候，要考虑到施工工艺、地质、设计要求以及现场操作等多个方面，不能仅仅根据检测数据和信号来判断，避免出现漏判和误判，如果一种检测手段表明桩的质量存在问题，则需要与其它的检测手段相结合来进行综合判断。

参考文献

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