由桩和连接桩顶的桩承台(简称承台)组成的深基础(见图)或由柱与桩基连接的单桩基础,简称桩基。桩基通常在地下或水下,属隐蔽工程。桩基是用承台梁(或承台板)把沉入土中的若干个单桩的顶部联系起来的一种基础。其作用是将上部建筑物的荷载传到深处承载力较大的土层上。桩基工程的质量直接关系到整个建筑物的安危。桩基施工程序繁琐、技术要求高、施工难度大,容易出现质量问题。因此,桩基工程的试验和质量检验尤为重要,设计前、施工中和施工后都要进行必要的试验和检验。随着我国基本建设的迅猛发展,以及桩基的大量应用,从事桩基工程检测的队伍必将日益壮大。随着科学技术的发展,桩基工程检测技术也在不断更新和提高。

桩基检测方法

一、钻芯检测法

这种检测方法是使用钻机钻取芯样来进行的一项桩基检测方法,通过检测桩长及桩身缺陷、桩底沉渣厚度来确定桩端岩土的性状,并能确定桩身混凝土的强度及连续性或密实性是否良好。在混凝土遭受冻害、火灾、化学侵蚀或其他损害时或者是需检测经多年使用的建筑结构或构筑物中混凝土强度时都是很适用的。但是由于大直钻孔灌注桩的设计荷载一般均较大,用静力试桩法有较多困难,所以常用地质钻机在桩身上沿长度方向钻取芯样,通过对芯样的观察和测试确定桩的质量。

二、低应变动力检测法

这种方法的目的是普查桩身完整性和判定桩身缺陷的程度及位置。反射波法是建立在一维弹性杆波动理论基础上,在桩身顶部进行竖向激振,弹性波沿桩身向下传播,当桩身存在明显波阻抗差异界面时,如桩底断桩和严重离析部位、缩径、扩径,将产生反射现象,经接收放大滤波和数字处理,可识别来自桩身不同部位的反射信息,利用波在桩体内传播的速度和相位变化判定桩身质量和缺陷位置。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以及还有检测桩长范围应通过现场试验确定。

三、高应变法

该方法的运用原理是用重锤(重量大于预估单桩极限承载力的1、0%~1、5%)锤击桩顶,检波器测出桩顶的力和速度随时间变化的曲线,利用实测的力或速度曲线作为输入的边界条件,通过波动方程数学求解,反算桩顶的速度或力曲线。但该检测法可适用于检测基桩的竖向抗压承载力和桩身完整性;监测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比,为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。同时还可以进行灌注桩的竖向抗压承载力检测时,应具有现场实测经验和本地区相近条件下的可靠对比验证资料。

四、静荷载试验法

该法是指按桩的使用功能,分别在桩顶逐级施加轴向压力、轴向上拔力或在桩基承台底面标高一致处施加水平力,观测桩的相应检测点随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移,根据荷载与位移的关系判定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。静载试验是最客观的桩基检测方法,但因其是有损性检测,且检测周期长、设备庞大、费用高,实际上只能是小比例抽检,难以对桩基进行大比例的质量及承载力普查。所以静载试验不可成为桩基础质量全面检测的手段。

桩基检测常见问题30问

1、什么情况下,施工前应采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值?检测数量有什么要求?

答:当设计有要求或满足下列条件之一时,施工前应采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值:

(1)设计等级为甲级、乙级的桩基;

(2)地质条件复杂、桩施工质量可靠性低;

(3)本地区采用的新桩型或新工艺。

检测数量在同一条件下不应少于3根,且不宜少于总桩数的1%;当工程桩总数在50根以内时,不应少于2根。

2、什么情况下,施工前应采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值?检测数量有什么要求?

答:单桩承载力和桩身完整性验收抽样检测的受检桩选择宜符合下列规定:

(1)施工质量有疑问的桩;

(2)设计方认为重要的桩;

(3)局部地质条件出现异常的桩;

(4)施工工艺不同的桩;

(5)承载力验收检测时适量选择完整性检测中判定的Ⅲ类桩;

(6)除上述规定外,同类型桩宜均匀随机分布。

3、混凝土桩的桩身完整性检测的抽检数量应符合那些规定?

答:混凝土桩的桩身完整性检测的抽检数量应符合下列规定:

(1)柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于1根。

(2)设计等级为甲级,或地质条件复杂。成桩质量可靠性较低的灌注桩,抽检数量不应少于总桩数的30%,且不得少于20根;其他桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的20%,且不得少于10根。

注:a、对端承型大直径灌注桩,应在上述两款规定的抽检桩数范围内,选用钻芯法或声波透射法对部分受检桩进行桩身完整性检测。抽检数量不应少于总桩数的10%。

b、地下水位以上且终孔后桩端持力层已通过核验的人工挖孔桩,以及单节混凝土预制桩,抽检数量可适当减少,但不应少于总桩数的10%,且不应少于10根。

c、当符合第2问第1~4款规定的桩数较多,或为了全面了解整个工程基桩的桩身完整性情况时,应适当增加抽检数量。

4、对单位工程内且在同一条件下的工程桩,当符合什么条件时,应采用单桩竖向抗压承载力静载试验进行验收检测?

答:对单位工程内且在同一条件下的工程桩,当符合下列条件之一时,应采用单桩竖向抗压承载力静载试验进行验收检测:

(1)设计等级为甲级的桩基。

(2)地质条件复杂、桩施工质量可靠性低;

(3)本地区采用的新桩型或新工艺;

(4)挤土群桩施工产生挤土效应。

抽检数量不应少于总桩数的l%,且不少于3根;当总桩数在50根以内时,不应少于2根。

注:对上述第1~4款规定条件外的工程桩,当采用竖向抗压静载试验进行验收承载力检测时,抽检数量宜按本条规定执行。

5、对于端承型大直径灌注桩,什么情况下可采用钻芯法检测?抽检数量怎么确定?

答:对于端承型大直径灌注桩,当受设备或现场条件限制无法检测单桩竖向抗压承载力时,可采用钻芯法测定桩底沉渣厚度并钻取桩端持力层岩土芯样检验桩端持力层。抽检数量不应少于总桩数的10%,且不应少于10根。

6、什么情况下应进行单桩竖向抗拔、水平承载力检测?检测数量怎么确定?

答:对于承受拔力和水平力较大的桩基,应进行单桩竖向抗拔、水平承载力检测。检测数量不应少于总桩数的l%,且不应少于3根。

7、什么情况时应进行验证与扩大检测,并阐述验证与扩大检测的方法?

答:(1)低应变检测时,对于嵌岩桩,桩底时域反射信号为单一反射波而且与锤击信号同向时;实测信号复杂,无规律,无法对其进行准确评价;桩身截面渐变或多变,而且变化幅度较大的混凝土灌注桩时刻采用静载法或钻芯法验证。

(2)高应变检测时,桩身存在缺陷,无法判定桩的竖向承载力;或桩身缺陷对水平承载力有影响;单击贯入度大,桩底同向反射强力且反射峰较宽,侧阻力波、端阻力波反射弱,即波形表现出竖向承载性状明显与勘察报告中的地质条件不符合时,可采用静载法进一步验证;

(3)嵌岩桩桩底同向反射强烈,且在时间2L/C后无明显端阻力反射,可采用钻芯法核验。

(4)桩身浅部缺陷可采用开挖验证。

(5)桩身或接头存在裂隙的预制桩可采用高应变法验证。

(6)单孔钻芯检测发现桩身混凝土质量问题时,宜在同一基桩增加钻孔验证。

(7)对低应变法检测中不能明确完整性类别的桩或Ⅲ类桩,可根据实际情况采用静载法、钻芯法、高应变法、开挖等适宜的方法验证检测。

(8)当单桩承载力或钻芯法抽检结果不满足设计要求时,应分析原因,并经确认后扩大抽检。

(9)当采用低应变法、高应变法和声波透射法抽检桩身完整性所发现的Ⅲ、Ⅳ类桩之和大于抽检桩数的20%时,宜采用原检测方法(声波透射法可改用钻芯法),在未检桩中继续扩大抽检。