论桩基检测技术在建筑工程中应用

　　摘要： 近年来，由于高层建筑的发展在我国城乡建设中占据主导地位，所以桩基工程成为一个热门在高层建筑中被广泛使用，桩基是建筑物的基础，其质量直接影响到建筑物的质量，但桩基工程质量控制的难度较大，且具有专业性、隐蔽性的特点，因而桩基的检测工作显得尤为重要且被高度重视。本文根据工程实例对桩基检测工作中存在的问题进行了探讨，对如何进一步完善桩基检测工作提出见解，以供参考。

　　关键词： 桩基工程; 检测技术; 实例分析

　　一、加强桩基成孔检测工作

　　随着我国建筑行业中管理力度的加大，施工监理制度的推广和完善，桩基检测中的成孔检测必将日益加强，实用、高效的成孔检测手段，将成为迫切的任务而提到日程上来。

　　根据桩基施工工序来看，桩基检测分为2大部分：成孔后检测和成桩后检测，在我们国家桩基检测技术发展特点是成桩检测技术优于成孔检测技术，但从防患于未然的角度考虑，桩的成孔检测应比成桩后检测更为重要。

　　以某一高层商住楼工程为例， 地面以上二十五层， 地下室两层，长44.4m，宽约23.6m， 高76m。设计基础为人工挖孔混凝土灌注桩，桩端持力层为第六层( 碎石土)。为了保证建筑物安全，确保桩基承载力的可靠性，对桩端持力层进行深层平板载荷试验，以准确测定第六层的地基承载力特征值，检验人工挖孔桩桩端承载力设计参数的可靠性。

　　依据地质勘察报告，该地基第五层土为粉质粘土混碎石，可塑~硬塑，中压缩性为主，地基土承载力特征值fak=250kPa，桩侧阻力特征值qsi=50kPa，桩端阻力特征值qpa=1400kPa;第六层为碎石土，密实为主，地基土承载力特征值fak=300kPa，桩侧阻力特征值qsia=60kPa， 桩端阻力特征值qpa=2400kPa。而实际检测得出的该场地第六层土的人工挖孔桩极限桩端阻力标准值3151kPa，比预估值(3500kPa)低10%。设计、监理、施工、检测单位共同分析其原因，发现原因是桩端持力层没挖到位，设计要求桩端进入持力层6 层土不小于1.5m，而现场检测的3 个桩孔孔底有未进入6 层土的，还有进入6 层土深度不够的。后又继续加深，检测后满足设计要求，但若未对成孔进行检测，在成桩以后再对工程桩进行检测，检测结果若没法满足设计要求，将需要很大精力来对工程桩进行处理， 且难度很大。对成孔做检测能起到提前预控作用，无论从工程技术角度还是经济效益来看都是非常有益的。

　　二、工程桩施工前试桩工作

　　根据《建筑基桩检测技术规范》第3.3.1条规定对设计等级为甲级、乙级的桩基施工前应采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值，目前现场由于开发商为了节约工期和检测费用普遍存在不做试桩直接做工程桩的情况，而由于现场地质情况往往和地质勘察报告有出入，导致工程桩检测结果无法满足设计要求，设计需要为此进行复算、补桩、加大承台而付出大量工作，从而给施工单位带来大量额外的工程量。

　　以某一工程为例，地上十一层，基础采用钻孔灌注桩，检测部门对61#、79#、112# 桩进行单桩抗压静载试验，设计61# 桩桩端持力层为第四层粉砂层，79#、112# 桩桩端持力层为第五层粘土层。第四层粉砂层极限桩端端阻力为800kPa，极限桩端侧阻为55kPa，第五层粘土极限桩端端阻力为1300kPa，极限桩端侧阻为75kPa，预估单桩竖向极限承载力标准值为2900kN。通过静载试验得出： 桩端进入第五层粘土层的79#、112# 单桩竖向抗压极限承载力能达到2900kN，桩端进入第四层粉砂层单桩竖向抗压极限承载力为2610kN，达不到预估承载力。后经过设计、勘察、监理、施工单位共同研究决定，将61# 桩身加长，桩端深入第五层粘土层3d。通过试桩得出设计时桩端持力层为第四层粉砂层的单桩承载力达不到预估承载力，从而为工程桩的全面施工提供了可靠的依据，减少了投资风险和施工难度。

　　三、静载和动测方法的适用范围

　　在成桩检测技术中，静载试验工作仍应加强，不能为了省钱、省时而减少动静对比试验， 在桩的动力检测方法未有突破性进展之前，桩的静载试验仍是桩承载力检验值可靠的评定标准。在桩承载力检测问题上，任何企图以更省力、更省时的方法来得到与静载试验同等效果的想法都是不现实的。《建筑地基基础工程施工质量验收规范》5.1.5条规定对于地基基础设计等级为甲级或地质条件复杂、成桩质量可靠性低的灌注桩，应采用静载荷试验的方法进行检验。虽然《建筑基桩检测技术规范》规定高应变法适用于检测基桩的竖向抗压承载力，而对于端承型大直径灌注桩，单桩承载力比较高，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，《建筑基桩检测技术规范》第9.1.3条规定对于大直径扩底桩和Q- S曲线具有缓变型特征的大直径灌注桩，不宜采用高应变方法进行竖向抗压承载力检验。因此目前对于大直径扩底灌注桩，对其承载力检测没有较好的办法来进行，也是目前检测技术中急待解决的问题之一。

　　四、桩承载力自平衡法深层平板载荷试验

　　桩承载力自平衡法深层平板载荷试验是将预置好的荷载箱放置在桩端底部，采用桩侧阻力及桩自重作为反力，当给荷载箱施加一定压力时，桩端持力层产生沉降，载荷箱底板张开，通过固结在底板的位移测杆测读桩端持力层沉降量，逐级加载即可得到位移随荷载及时间的变化曲线，根据Q-S曲线及S-lgt曲线确定持力层桩端阻力，通过桩端阻力推算桩端承载力。同时，其反力使桩产生向上位移，通过安置在桩顶的位移计测读桩顶上拔量，得到桩顶位移随荷载及时间的变化曲线，根据U-δ曲线及δ-lgt曲线综合确定桩身上拔力，通过桩身上拔力与摩阻力关系判定桩身侧摩阻力。

　　深层载荷试验是指在半无限体内部对某一层土体所做的强度和变形特性的载荷试验。与其它原位测试的土工试验方法比较，载荷试验为高层建筑深基础设计提供了更加可靠的持力层及其下卧层土体承载力和变形模量等设计计算的资料。目前存在以端承为主的大直径桩承载力较高， 受设备或现场条件限制，无法做静载试验，而采用深层自反力平蘅箱载荷法试验确定地基承载力特征值fak，并结合地区经验推断qpa，从而判定单桩竖向极限承载力的现象。但是，采用深层自反力平衡箱载荷法判定单桩竖向极限承载力存在如下问题：

　　1、桩身自重与侧摩阻力跟桩端阻力不平衡，不能真实准确地反映承载力;

　　2、位移测量精度低，原因是地面加荷引起传力柱的弹性变形和弯曲，以及反力系统的位移和变形都直接影响到承压板实际位移的测量精度;

　　3、传力柱与孔壁间的磨擦使地面施加荷载不能如实地传到承压板;位移和荷载的测试精度随测深而降低。通过深层载荷自反力平衡箱试验只能得出地基承载力特征值fak，不能直接得出桩端端阻力特征值qpa，对其值的推断也只能根据地区经验并结合当地静载试验结果进行对比后得出，因此，深层载荷自反力平衡箱法只能确定地基承载力特征值fak，而不能确定大直径灌注桩的单桩竖向抗压承载力特征值。更精确地反映桩端承载力特征值的检测方法还是堆载静载试验方法，它能直接检测出单桩竖向桩端端阻力特征值，其唯一缺陷就是检测时间因为分级加载、静载稳定、分级卸载等而延长。

　　五、结束语

　　随着日益增多的高层建筑在城乡中拔地而起，桩基工程也得到广泛的应用，桩基检测工作成为桩基工程中一个不可缺少的环节。它不仅能为工程的下道工序提供可靠的依据，而且直接影响到建筑的质量安全，因此我们应该加强对桩基工程检测工作重视，建议采用更准确有效的桩基检测技术对建设工程基础施工提供科学、准确、有效的实验数据，进而为基础工程设计、施工提供更有力的依据。