桩基与地基质量检测中的问题分析

　　当前我国建筑行业的发展，桩基与地基是比较基础的形式，在各个地区的桩基、地基中被广泛的使用。桩基、地基工程除受基础与结构条件、岩土工程设计、施工水平和经验等因素的影响外，桩的施工具有隐蔽性。因此，桩基与地基的质量检测工作是工程中的必要环节，只有提高检测工作的质量和检测结果的可靠性，才能够确保工程的安全。由于人类工程活动的增多和科学技术的发展进步，这方面已经有了很大进步。但是桩基与地基的质量检测仍然很困难，在理论与实践中需要进一步的研究。怎样准确快速地检验桩基与地基的质量，是土木工程界所关心的问题。

　　一、桩基与地基施工中的质量问题

　　目前在桩基与地基问题中，施工质量问题多的是就地成孔灌注桩，影响到桩基与地基的耐久性和承载力，国内外均使用成桩施工质量的检测方法保证工程的质量，有行业强制对就地成孔灌注桩进行100%成桩的质量检测，施工质量检测有抽芯检测、承载力静载试验和无损检测等。

　　目前的桩基与地基无损检测技术中存在的问题：

　　（1）检测评定质量具有局限性，使用的低应变反射波法容易受桩身形状、地质条件等的影响，有错判漏判情况，不适宜检测人工挖孔桩。通常使用的声波透射法检测，仅仅检测的是钢筋笼的砼质量，不能够进行桩芯的检测，很多声测评显示施工质量完整的桩基，也有露筋的问题，河水冲刷过的桩身，腐蚀长度常达到40cm以上；

　　（2）不能量化检测结果，不能直接分析出出现缺陷的原因；

　　（3）检测评定不具有前馈作用，检测结果不便于运用于质量管理的反馈过程中；

　　（4）检测时间长长、检测比较严格，不利于施工过程；

　　（5）桩基与地基的静载试验费用很高。

　　现有的一个重大缺陷是桩基施工质量检测技术无法评价和检测混凝土的保护层的施工情况。众所周知，使用就地成孔灌注桩保护层的质量，不满足设计要求，这是施工质量控制最难的地方，关系到桩基与地基抗水平的承载力问题、抗震能力和持久性的要点。通过评价和检测混凝土质量来判断施工质量，误导大家对桩基与地基施工质量的认识，有碍于桩基与地基施工质量的提升，需要得到大家的重视。

　　二、施工中桩基与地基的质量检测及其技术

　　桩基与地基工程是比较隐蔽的，具有很大的复杂性，很难发现质量问题。此前使用成桩后验收的检测来达成工程质量的方式，现有的检测技术还有很大的缺陷，同时有碍于施工。八十年代初期间，很多专家就必须提出发展桩基与地基施工过程的检测技术。新编制的规范也已经明文指出必须进行桩基施工过程检测与控制。现有的桩基施工检测技术，仅仅涉及到清孔、成孔过程、或涉及到桩身混凝土灌注质量的信息，还不能取代现有的成桩检测技术。近年来的桩基与地基施工质量的检测技术有了很大的进步和发展。桩基的质量检测方法目前经常使用的：低应变动力检测法、超声波检测法、钻芯取样检测法等。

　　1.钻芯检测法：钻芯检测法属局部破损检测法，依据规定的抽检比例及对桩的质量有疑问时采用。使用可以判断混凝土强度、桩身的完整性、持久力层性状、桩长及桩底沉碴能否满足要求。在该方法中，取芯样是重要的步骤，选用的芯样的好坏涉及到整个桩基质量评价的静确性。混凝土钻取芯样有两种状况，一是取出的芯样表面粗糙，完整性差；另一种是形状规则完整、表面平整光滑。产生第一种芯样的原因是由于桩基本身质量较差外，还与钻探设备、操作工艺导致芯样破损有关。显然，由操作引起的芯样不完整性不能代表该桩的混凝土质量。因此，钻取芯样过程，要求保证芯样的原状性、代表性，对不完整的、破碎的芯样要能作出准确的分析判断。

　　2.承载力静载试验：桩基静载试验在理论上是无可争议的桩基检测技术。它是目前在确定单桩极限承载力方面最为准确、可靠的检验方法，判定某种动载检验方法是否成熟，均以静载试验成果的对比误差大小为依据。因此，每种地基基础设计处理规范都把单桩静载试验列入首要位置。该方法的基本原理是以一组完全的单桩竖向抗压静载荷试验Q—s曲线为基础，取该曲线的前几级荷载下沉降原始数据进行分析，进而对Q—s曲线的发展趋势作出预测。考虑到一般静载荷试验做到破坏时的加荷级数为10—15级。故一般取前10级建立相应的GM（1，1）模型进行预测。预测所选用的级数少，经济效益越明显：预测时所选用的级数多，预测精度会有所提高，但当级数过多时，就失去了预测的意义。灰色预测方法对于以沉降控制来确定承载力的大直径桩、超长桩和嵌岩桩效果明显。以第k级荷载下的沉降量△S（k）为一个数据，可以得到一组数据序列△S，△S（△S（1），△S（2），…，△S（k））。将S进行累加生成可得到另外一组数据，S=（S（1），S（2），…，S（k））。其中，其中S（k）为第k级荷载作用下的累加沉降量。对于等量加荷试验，可对S（k）建立如下的GM（1，1）预测模型：式中、u—待定系数；由最小二乘法，可有下式得到待定系数、u：式中则这样我们就可以得到不同荷载下响应的沉降量，进而就可以确定对应沉降下单桩的竖向抗压承载力值。

　　3.无损检测：在不破坏桩身和桩一土体系结构条件下，测定桩身完整性和单桩承载力的工程地球物理勘探方法。桩基础是建筑物深基础形式之一，其中混凝土桩被广泛采用。混凝土原地灌注桩在施工过程中，有时会产生塌孔、缩径、卡管、脱管和拒灌等事故，造成断桩或出现夹层等现象。混凝土预制桩，在打桩过程中亦会出现断裂或损伤。这些都影响桩的承载力，故需对桩的施工质量进行监测或检测，以便及时补救，确保设计意图的实现和建筑物的安全。桩基无损检测技术，诞生于20世纪60年代，以应力波理论为基础的动测法首先问世。70年代，中国研究开发的桩基参数动测法、水电效应一频谱分析法、锤击贯入法等相继在实践中应用。1984年，在“第二届应力波理论在桩上应用的国际学术会议”上，桩基无损检测的可行性和有效性得到肯定。1988年，中国国家科学技术委员会向全国推广了桩基无损检测技术。这项技术的优点是快速、高效、经济，可在工程桩上广泛应用。但该技术发展历时尚短，仍在发展和完善中。桩基无损检测方法包括机械阻抗法、桩参数动测法、共振法、水电效应一频谱分析法、反射波法、锤击贯入法、打桩分析仪法、声波法、y射线法和闭路电视法等。

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　　三、对桩基与地基质量检测的展望

　　1.健全质量检测技术管理体系

　　质量管理体系中的质量体系文件是非常重要的，它包括质量手册、程序、文件及配套的支持性文件，其中整个体系运行最基本的是质量手册，因为质量手册不仅规范了公司的全部质量活动，而且全体员工必须遵守里面内容的行为准则。

　　为了全面系统地把质量工作落到实处，就要建立健全的质量管理体系，施工企业可以依据自己的质量控制要求，建立切实可行的质量保证体系；另外，我们应严格执行国标来控制施工质量，使项目的质量管理有章可循。从而使质量管理更加制度化、规范化，这样工程质量的提高也有了保障。

　　2.具备良好的桩基与地基设计方案

　　设计是一个工程的前期准备阶段，也是一个工程的关键所在，如果设计不符合标准规范的规定，那么，这个工程肯定存在安全隐患甚至根本就不可能采纳而进行施工。所以设计时，应注重结构方案的合理性、计算的准确性。为了避免施工过程中管线布置发生冲突、道路刚竣工就破路埋管等现象，设计时还要综合考虑与给排水、热动、通信等管线的平面布置和互相交叉。

　　3.精确质量检测控制点，便于防范

　　要达到好的施工建设质量，必须严格控制工程质量的施工工序，为了防止事后检查出现问题，施工人员要以预防为主，同时还要继续加强对施工工序的质量控制。对在危险地段施工的工程，施工企业要会同相关建设单位，设计单位，监理单位有针对性地制定专项施工措施和安全应急方案。怎样才能把事前质量控制更有效地做好，首先工艺流程很重要，因为施工操作就是依据工艺流程进行的，工艺流程是确保工序质量的前提，无论谁都应严格执行。其次应及时检查工序活动效果。因为评价质量是否符合标准要依据工序活动效果，因此，我们必须加强对质量的检验，并综合统计与分析质量状况，及时掌握质量动态，这样，才能始终使工序活动效果的质量满足规范和设计要求；设置质量控制点是很重要的，它的作用是保证工序质量，以便在日后进行强化管理，使工序始终处于掌握之中。

　　4.强化施工检测手段

　　建设工程中桩基与地基的质量和安全监督主要存在于建设工程开始的时候对于原材料抽检、半成品检测及技术制定。因此，对于上述几个过程的检测不仅要严格要求施工单位按数量和批次进行自检，而且监理单位要严格监督施工单位，不能包庇，以确保工程质量和施工质量控制安全。

　　四、结语

　　虽然上述桩基检测技术在各种桩基检测工程中得到了广泛的应用，已经取得了很好的经济效益和社会效益，但我们也需要清楚的认识到，其实各种桩基检测技术都不是很完善，仍然存在一定的问题。而我们需要慢慢解决这些问题，一方面，需要要不断改善已有设备的功能和质量，并努力研制出新的设备，同时，要加大对桩基与地基检测技术的研究，寻找更好的模型。对于分析基桩检测信号的方面，需要把已有的桩基与地基的检测方法和国际上的先进的分析信号的方法结合起来，应该使其成为我们研究桩基与地基质量检测的一个重要的方向。