2单桩承载力检测仪器设备
JCQ503A静力载荷测试仪1套，设备型号/规格:(仪)JCQ503A/(传)500t;QF－500T双油路千斤顶1个;MFX－50位移传感器4只(测量范围:0～50mm);准确度等级:4等;FD－P204掌上动测仪1套，设备型号/规格:(仪)FD－P204/(传)EG－107。
3单桩承载力检测及试验方法
3．1单桩竖向抗压静载试验现场检测
本次试验采用压重平台反力装置。用JCQ503A静力载荷测试仪直接测试荷载值，与之同时，利用位移传感器读取各级荷载下的沉降与反弹数据。依据规范，当出现下列情况之一时，可终止加载。
1)当荷载———沉降(Q－s)曲线上能够判定已出现了承载力的徒降段时，还要判断桩顶总沉降量是否超过40mm。
2)在具体操作中，如果发现Δsn+1Δsn≥2经24h沉降还没有稳定下来时。
3)发现桩身已经被破坏的情况，且桩顶变形在急剧增大。
4)桩长超过25m、Q－s曲线出现呈缓变形、桩顶总沉降量大于60～80mm时。5)验收检验时，最大加载量不应小于设计单桩承载力特征值的2倍。
3．2复合地基载荷试验现场检测
本次试验采用慢速维持荷载法，采用压重平台反力装置。采用JCQ503A静力载荷测试仪直接读取加载值。与之同时，利用位移传感器读取各级荷载下的沉降与反弹数据。据中国建筑科学研究院提供的《9#楼CFG刚性桩复合地基平面布置图》《10#楼CFG刚性桩复合地基平面布置图》《11#楼CFG刚性桩复合地基平面布置图》，这里拟采用边长1．40m×1．40m的方形承压板(面积为1．96m2)、为检测单桩复合地基承载力特征值能否达到650kPa，最大荷载应加至650kPa×2×1．96m2≈2550kN。在进行复合地基载荷试验时，如果出现下列现象之一时，便可以终止试验。
1)当沉降急剧增大时，周围呈现明显的隆起，而且土被挤出。
2)要查看承压板的累计数值，如果其沉降量已大于其宽度或直径的6%。3)在具体操作中，如果不能达到极限荷载，按照设计要求，其最大加载压力已大于预定压力值的2倍，便可以终止试验。
3．3主要用于桩身完整性检测的低应变反射波法用激振锤敲击桩顶，由质点振动产生应力波沿桩身，以波速向下传播，应力波通过桩身阻抗变化界面时，如缩径、扩径、离析、夹泥等。一部分应力波反射向上传播，另一部分应力波产生透射向下传播至桩底，在桩底处又产生反射。在被测桩顶上安装传感器接受反射信号，通过桩基检测仪将反射信号放大，A/D转换，接口电路送入计算机显示得到时程曲线，根据入射波和反射波的波形、相位、振幅、频率及波的到达时间等形态特征判断阻抗变化位置，校核桩长、缺陷性质等，结合工程地质条件和施工实际情况，综合评定桩身完整性。
4单桩承载力检测试验结果分析
4.1单桩竖向抗压极限承载力的确定应符合下列规定
1)要作荷载———沉降(Q～s)曲线，以及其他辅助分析的曲线。
2)在曲线陡降出现时，要注意取相应于陡降段起始点的荷载值。
3)操作中出现“Δsn+1Δsn≥2，且经24h沉降还没有稳定的情况，需要取前一级荷载值。
4)要注意Q～s曲线出现变型时，需要取桩顶总沉降量s为40mm所对应的荷载值。
4.2复合地基承载力特征值的确定应符合下列规定
1)如果压力———沉降曲线上极限荷载能确定，但荷载值不小于对应比例界限的2倍时，要取比例界限;如果荷载值小于对应比例界限的2倍时，需要取极限荷载的一半;
2)如果压力———沉降曲线是平缓的光滑曲线时，需要按照相对变形值进行确定:对水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)，当以卵石、圆砾、密实粗中砂为主的地基，可取s/b或s/d等于0．008所对应的压力。需要注意的是，按照相对变形值确定的承载力特征值，不能大于最大加载压力的一半。
3)如果满足极差不超过平均值的30%，这时可以取平均值作为复合地基承载力特征值，而且试验点要设计3个以上。
4.3低应变检测结果分析
从桩身完整性检测分类表中不难看出，Ⅰ、Ⅱ类桩可以满足工程正常使用，Ⅳ类桩不能正常使用，须进行工程处理，Ⅲ类桩或检测中不能明确完整性类别的桩可否使用，建议设计部门根据实际情况综合考虑作出适当决定。
5结论
5．1单桩复合地基静载试验结果
本次对9#楼3个点、10#楼4个点、11#楼4个点复合地基载荷试验，根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79－2012)相关规定，按压力～沉降曲线确定的各检测点的承载力特征值。根据相关数据可知9#楼3个点、10#楼4个点、11#楼4个点被测点的复合地基承载力特征值均满足设计要求，即9#楼、10#楼、11#楼复合地基承载力特征值≥650kPa。
5．2单桩竖向抗压静载试验结果
本工程9#楼、10#楼、11#楼各选取1根桩进行单桩竖向抗压静载试验，试验结果可知，本次静荷载试验3根桩，在最大加载量时，实测沉降值为27．33mm、10．93mm、10．69mm，小于允许沉降值;另外，Q～S曲线无明显陡降段，S～lgt曲线平缓规则，被测桩均可以满足单桩承载力950kN的设计要求。
中图分类号：U448.14文献标识码： A 文章编号：
随着我国经济建设的快速发展，公路建设也得到了较快发展。公路桥梁作为公路建设的重要工程项目，对公路建设事业的发展有重要影响。桩基工程是公路桥梁的重要组成部分，其施工质量对公路桥梁的整体承载力和使用性能有重要作用。我国地质条件复杂，桩基工程除因受岩土工程条件、基础与结构设计、桩土体系相互作用、施工以及专业技术水平和经验等关联因素的影响而具有复杂性外，桩的施工还具有高度的隐蔽性，更容易存在质量隐患。因此，这就需要提高桩基工程检测工作的质量，才能真正保证桩基工程的安全与质量。本文就桩基工程检测技术进行了简要分析。
一、公路桥梁桩基检测概述
公路桥梁桩基主要可以分成以下几种：根据施工方法可以分成冲击成孔桩、螺旋成孔桩、沉管成孔桩、人工挖孔桩等。根据直径大小可以分为小直径、中等直径、大直径桩。公路桥梁一般是大直径桩。根据竖向受荷情况可分为抗拔桩和抗压桩等。根据水平受荷情况可分为被动桩和主动桩等。
基桩的承载力和完整性检测是基桩质量检测中的两项重要内容。根据检测目的和任务充分考虑各种方法的适用条件和局限性，结合场地工程地质条件、施工工艺及工程重要性等状况，选定多种检测方法进行检测，以保证检测结论的可靠性。
在桩基检测方法上，可以分成静载荷试验法、声波透射法、动力测桩法、孔内摄像、钻孔取芯法等检测方法。其中，静载荷试验可采用锚桩法、地锚法、堆载平台法、堆载和锚桩联合方法。动力测桩法主要可分为低应变动测法和高应变动测法。
二、公路桥梁桩基检测方法应用与探讨
在公路桥梁桩基检测中，常用的检测方法有以下几种：
（一）静载荷试验法
在桩基工程中，确定单桩的竖向承载力非常重要。静载荷试验方法既是检测单桩承载力最传统的方法，也是目前最直观、最可靠的方法，判定某种动载检验方法是否成熟，均以此试验结果的对比误差大小为依据。静载荷试验法通过对桩顶施加荷载的过程，了解在这一过程中桩土间的变化情况，再通过Q-S曲线得出单桩的竖向承载力，判断桩基施工的质量。惯用的静载荷试验方法是维持荷载法，而维持荷载法又可分为快速维持荷载法和慢速维持荷载法，在公路桥梁桩基工程检测中，一般采用的是慢速维持荷载法。
（二）低应变动测法
低应变动测法是目前国内外使用最广泛的一种基桩无损检测方法，主要用于检测桩基的完整性，一般是在桩顶施加低能量冲击荷载，通过安装在桩顶处的传感器来收集桩中应力波信号，以应力波理论来分析桩土体系的频率信号和实测速度信号，判断桩身的完整性。该检测方法的优点在于检测覆盖面广、速度快、检测费用较低，并得出桩基础中所有基桩整体施工质量的粗略估计。
由于受桩长、桩型、地质条件、击振方式等等因素的影响，往往测不到桩底反射或正确判断桩底反射位置，从而无法评价整根桩的完整性。另外，低应变动测法是一门实用性很强的技术，检测结果分析判定的准确性与操作人员的技术水平和实践经验有很大关系，因此对该方法寄予过高的期望是不合适的，实际检测中得到的各种曲线很复杂，除了平时要多积累经验外，还要对桩的施工记录、地质勘察资料进行充分的了解，有疑问时有必要采用静载试验验证或其它检测方法进行比对，以确保检测结果的真实性。
（三）高应变动测法
高应变动检测技术于上个世纪八十年代引入我国，在九十年代初，我国也相继出现了类似的计算机软件。近年来，在公路桥梁桩基工程中也常常采用这种方法，通过在桩顶施加高能量冲击荷载，实测力和速度信号，运用波动理论反演来推算被检桩的完整性及轴向抗压极限承载力。高应变检测桩身完整性的可靠性比低应变法高，只是在带有普查性的完整性检测中应用尚有一定困难。目前，在工程界采用最多的高应变试桩法主要有曲线拟合法和阻力系数法。高应变动测法在确定单桩的承载力方面具有明显优势，不需要静载试验中的堆载物或者锚桩，费用低、时间短且效率高，还能够进行大吨位的桩基检测，逐步取代了静载荷试验方法，成为桩基工程验收的重要手段。
高应变动测法不仅能够确定桩基承载力的大小，还能够反映出桩土阻力分布、桩身完整程度等信息。但是由于这种检测方法不但计算程序比较复杂，而且在现场测试中的桩头处理、锤击设备选择、传感器的安装等众多因素都影响检测精度，因而在公路桥梁桩基检测中的应用受到限制。但高应变动测法对于桩基设计和其他的检测方法均具有借鉴作用。
（四）声波透射法
声波透射法指的是在桩内预埋若干根平行于桩的纵轴的声测管，将超声探头通过声测管直接伸入桩身混凝土内部进行逐点逐段探测。其基本原理与上部结构构件的超声探伤原理相同，即根据超声脉冲穿透被测混凝土时的声速、波幅等参数的变化反映是否存在缺陷，并评价混凝土质量的匀质性。但由于灌注桩的灌注条件与上部结构的成型条件完全不同，尤其是水下灌注时差异更大，混凝土的配合比、灌注后的离析程度、声测管的平行度等诸多因素都会严重影响对缺陷的判断和对均匀性的评价。因此，灌注桩的超声检测不能完全延用上部结构检测的现有方法，必须有一套适合其特点的方法和判据，且宜结合低、高应变和钻孔取芯等检测方法综合评定桩身质量。
声波透射法优点在于抗干扰能力强，仪器比较轻便，观测的精度较高，但在声时分析、波幅分析、桩基质量判断方面还存在较多问题。
三、结论
综上所述，各种检测方法在公路桥梁桩基检测工程中的广泛应用，取得了较好的经济效益和社会效益。但也应认识到，各种桩基检测技术还存在着很多缺陷和问题，在具体的桩基工程检测中，应尽量排除，才能提高桩基质量检测的准确性。不能把各种检测“神话”成无所不能，要看到其本身的局限性，这样既有利于检测市场的进一步完善与规范，同时也有利于检测技术的良性发展。为了适应未来公路桥梁桩基工程发展的情况，应加强桩基检测技术的理论研究工作，找出更适合的检测方法。
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（Sichuan Engineering Technical College，Deyang 618000，China）
摘要： 根据低应变反射波法检测高强度预应力混凝土管桩（PHC）桩身完整性的原理，通过具体工程实例对低应变反射波检测PHC管桩有关问题进行了分析探讨。
Abstract: According to the principle of detecting the integrity of high strength prestressed concrete piles (PHC) with low strain reflected wave method, this paper discussed the problems related to the detection of the PHC piles with low strain reflected wave method through specific examples.
关键词 ： 低应变反射波法；高强度预应力管桩；完整性；检测
Key words: low strain reflected wave method；high strength prestressed pipe；integrity；detection
中图分类号：TU473 文献标识码：A
文章编号：1006-4311（2015）06-0130-02
0 引言
高强度预应力混凝土管桩（ PHC 管桩）对持力层起伏变化大的地质条件适应性强，适应地域广，建筑类型多，广泛应用于多种高层建筑、工业与民用建筑、铁路、公路与桥梁、港口、码头、水利、市政、构筑物，及大型设备等工程基础。但是，由于打桩、焊缝等操作不当、桩身质量、地质条件、设计、施工及管理等种种原因，往往容易造成管桩基础出现缺陷，因此对管桩质量的检测尤为重要。
低应变反射波法有着快捷、轻便、无损等优点，已经成为实际工程检测中应用较广泛的一项基桩检测方法。本文结合PHC管桩基础工程，运用低应变反射波法对其进行检测，探讨了低应变反射波法在PHC管桩检测中的应用和存在的问题。
1 低应变反射波法检测原理
低应变反射波法的基本理论为一维弹性直杆的应力波反射波理论[1-4]，见式（1）。
式中：μ为桩身质点位移；
为位移、速度、应变或盈利波在杆中的纵向传播速度；E为弹性模量ρ为质量密度；x为波的传播方向；
应力波由桩顶激发向下传播，遇波阻抗差界面（桩底或缺陷）将产生应力波反射，返回桩顶，用速度或加速度传感器接受其反射信号，反射系数由式（2）表达
R=（ρ1V1A1-ρ2V2A2）/（ρ1V1A1+ρ2V2A2）（2）
式中：R为波阻抗差异界面的反射系数。其中ρ1、ρ2、V1、V2、A1、A2分别为上、下两侧介质密度、波速及截面积。当上式某部位的ρ、V、A任一参数改变即满足时ρ1V1A1≠ρ2V2A2，即产生反射波返回桩顶，用传感器拾取反射信号并为仪器记录，根据反射初始时间、相位及幅值，并对桩身有无缺陷、缺陷性质、部位及程度即可做出判定[5-6]。低应变测试原理见图1。
2 工程概况
该工程场地地貌单元属于川西平原河流一级阶地，场地地形相对较为平坦。根据现场勘察，场地内地基土自上而下分为：第四系全新统人工填土层、第四系上更新统砂砾卵石土共两个工程地质大层；具体分为①填土层，0~9.1m，②粗砾砂，0~1.5m，③圆砾，0.6~6.5m，④稍密卵石，2.0~4.8m，⑤中密卵石。场地各地层厚度不一，均匀性较差，勘察报告建议采用高强度预应力管桩，持力层为中密卵石层。
3 桩基施工方案的确定
桩型选择：根据上部结构荷载、经济性相对较好、施工质量易控制、同时考虑对基坑开挖的影响，最终确定桩型为PHC预应力管桩，锤击法进行施工，管桩直径400mm，桩身混凝土等级C80，桩长13~21m，持力层为中密卵石层，单桩承载力为1200kN。
4 低应变反射波法对基桩的检测结果及分析
4.1 检测结果 按照《建筑基桩检测技术规范》及工程实际情况对现场抽取200根基桩进行检测[7]。检测完成后，通过室内数据分析，发现除了个别桩存在裂纹、桩头浅部破坏、断裂等常见缺陷外，两根基桩出现了严重缺陷：1#桩（完整性波形见图2），波4200m/s,接桩位置为7.0m，曲线出现明显的缺陷反射，考虑已经出现明显二次反射波，故给予严重缺陷的结论，判定为Ⅳ类桩；2#桩（完整性波形见图3），波速4200m/s，接桩位置为5.0m，出现缺陷反射波，虽相关规范及检测技术文件指导精神为接桩处反射波应给予为轻微缺陷，但此状缺陷反射信号已很明显，且数据分析时仍出现二次反射波，故认为为严重缺陷，判定为Ⅲ类桩。
为验证检测结果，对现场两根桩开挖至检测缺陷深度，经开挖后发现两根基桩在接桩部位均出现了明显的局部无焊缝现象。由此可见采用低应变法检测基桩缺陷的位置、缺陷程度与实际曲线一致。
4.2 低应变法的不足之处 由以上信号曲线可以看出，完整性曲线基本无明显的桩底反射波，且基桩接桩处反射信号明显，但接桩处缺陷严重程度的把握不易直接确定；低应变反射波法测试高强度预应力混凝土管桩（PHC），由于桩及桩周土共同因素的原因导致应力波衰减较快，因而无法快速有效地检测出桩身下段的缺陷位置，桩底反射不清晰，不易推断出管桩桩长施工情况，桩底是否进入设计持力层也无法判断，还需要采取其他方式进一步确定是否满足设计要求；此外，应力波在向下传播过程中，遇到横向裂纹，其衰减也较快，应力波能量损失很大，遇到纵向裂缝，应力波往往能顺利地继续传导下去，致使竖向缺陷很难被发现[8-10]。
5 结论
通过以上低应变在预应力管桩中的检测和应用特点不难看出，低应变应力法检测基桩完整性具有操作方便、简捷快速、经济等优点，对不同缺陷时所对应的完整性波形曲线可初步判断，在管桩检测中起着不可替代的作用；但是，该方法仍存在不足之处：在混凝土管桩检测中，桩底反射信号不清晰，不易估计检测管桩桩长及判断是否进入设计持力层；同时，不易对桩体下部的竖向裂缝进行检测。在PHC管桩检测中，接桩处反射的判断是难点，要使桩基质量得到更好的控制，配合其他方式进行检测较好。
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[7]JGJ 106-2003，建筑基桩检测技术规范[S].
Key words: pile foundation detection; problem; detection technology
中图分类号：TU473.1文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）06-0020-02
一、前言
桩基是隐蔽工程，支撑着地面上的构筑物，它是建筑物的基础，其质量优劣直接影响到这些建筑物的安全。在桩基础的施工过程中，桩基检测是一个不可缺少的环节。近年来桩基础在高层建筑和铁路建设中广泛使用，随着建设单位对工程质量要求的提高，基桩检测技术将发挥越来越重要的作用。 二、桩基检测问题及检测方法
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第10.1.8条规定施工完成后的工程桩应进行竖向承载力检验;《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)第3.1.1条规定工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性抽样检测；《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)第5.1.5条规定工程桩应进行承载力检验;桩的测试方法分为静载荷试验和动力测桩两大类,还有抽芯法和静力、动力触探以及埋设传感器法等辅助类方法。目前桩的静载荷试验主要采用锚桩法、堆载平台法、地锚法、锚桩和堆载联合法以及孔底预埋顶压法等。
在桩基检测中,各个检测手段需要配合使用,利用各自的特点和优势,按照实际情况,灵活运用各种方法,才能对桩基进行全面准确的评价。但实际工程中施工单位为赶工期往往是桩基施工完后不及时通知检测单位,而擅自施工上部结构,待桩基检测出来后上部已施工了几层,如果桩基检测不合格,再采取补救的措施,代价是相当大的。国内不少地方就曾出现这种案例。所以我们在桩基施工时一定要重视桩基检测这道工序。
针对场地环境和地质条件，主要采用了如下几种检测手段。1.成孔质量检测。工程中基桩成孔质量测试采用的仪器设备主要有JJC-1A型孔径仪、JNC-1型沉渣测定仪、JJX-3A型井斜仪、深度记录仪（充电脉冲发生器）、电动绞车、孔口轮等组成。分别对成孔的孔深、孔径、孔斜及沉渣厚度进行了检测。检测结果：设计孔深介于10.45m～11.94m，实测孔深介于10.60m～12.20m，所有检测桩均大于设计要求孔深。实测局部最小孔径介于451mm～471mm，局部最大孔径介于524mm～633mm，无最小孔径
三、桩基检测技术分析 1.成孔质量检测。在桩的施工中，成孔质量的好坏直接影响到混凝土浇注后的成桩质量：桩孔的孔径偏小则使整桩的承载能力降低；桩孔上部扩径将导致成桩上部侧阻力增大，而下部侧阻力不能完全发挥；桩孔偏斜则会削弱了基桩承载力的有效发挥；桩底沉渣过厚使得有效桩长减少。因此，成孔质量检测对于控制成桩质量尤为重要。成孔质量检验的内容主要包括桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度等。 2.桩的承载力的检测。1）静荷载试验法 静荷载试验法用于检测基桩承载力静荷载试验法包括基桩竖向和水平承载力检测，工程中多用到竖向静载荷试验。静荷载试验法显著的优点是其受力条件比较接近桩基础的实际受力状况。静载试验主要适用于工程试桩的承载力检测，对于工程桩检测不能做破坏性试验。其检测精度高，相对误差在10%范围内。2）高应变动测法 桩基高应变动检测，就是利用重锤对桩顶进行瞬态冲击，使桩周土产生塑性变形，在桩头实测力和速度的时程曲线，通过应力波理论分析得到桩土体系的有关参数，揭示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能，分析桩身质量，确定桩的极限承载力。 3.桩的完整性检测。1）低应变动测法。基桩的低应变动测法就是通过对桩顶施加较低的激振能量，引起桩身及周围土体的微幅振动，同时用仪表量测和记录桩顶的振动速度和加速度，利用波动理论或机械阻抗理论对记录结果加以分析，从而达到检验桩基施工质量、判断桩身完整性、预估基桩承载力等目的。2）声波透射法。声波透射法是利用超声波在混凝土中传播的声学参数，如声速C、频率F、振幅A的变化及波形来分析桩身混凝土的连续性及断层、夹砂、蜂窝等缺陷的大小、位置。
1.1反射波法的理论基础
反射波法的理论基础以一维线弹性杆件模型为依据，当激振设备在自由端产生一个应力波，该应力波沿桩身传播时，遇到桩身材质变化或者不连续界面（如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷和桩底面）时，将产生各种不同的反射波，利用传感器接收上述的反射波以后，检测分析反射波的传播时间、幅值及波形特征，从而判断基桩的完整性。
1.2测试系统组成
反射波法低应变动测的信号收集系统主要包括三部分：主机、传感器、激振系统。
1.3反射波法低应变动测的适用范围
反射波法低应变动测的理论基础是一维波动理论，其应用基础就是假定基桩为一维弹性杆，应力波在桩身中的传递符合平截面假定。所以，反射波法低应变动测只能适用于刚性桩的检测，基于其理论基础，检测桩的长径比不宜小于5，桩径不宜大于2米以上，混凝土强度宜大于C15以上。不适用于检测H型钢异型桩。
1.4. 现场条件和地质情况对波形的影响
在广东、长三角等沿海水网密布的地区或者石灰岩地质地带，有很多地质复杂的地区，各种夹层和淤泥夹杂在一起，溶洞、土洞发育，造成了复杂的地质变化，这些岩土层交界处的阻抗变化非常大，而且经常会有多次的反复，入射波在传递的过程中，不但在软硬突变处产生比较强的反射波而且还会发生多次反射，反射波的叠加导致测得的时域曲线非常的杂乱。对于一些采用泥浆护壁的灌注桩来说，土质软硬不均、流沙和冒水都容易在施工过程中引起桩径不规则变化，连续的扩径缩颈、离析松散并不少见，一些淤泥严重的地区灌注桩浇倒混凝土的充盈系数甚至会达到4.0以上，有些桩径800mm的基桩桩头却足足有1500mm，开挖时也可以看到桩身形状极不规则。所以，软弱夹层或者淤泥地质大部分都伴随着灌注桩桩身形状的不规则，在桩周土和桩身的双重因素影响下，我们单单依靠低应变动测得到的波形信号并不能保证做出接近实际情况的分类判断，受现场条件限制，我们最多只能开挖验证浅层的疑似缺陷，对深层的疑似缺陷无能为力，同样，由于动测的理论局限性，即使非常有经验的检测人员也不能百分百正确的指出缺陷信号是由桩身因素还是由桩周地质情况造成的。这些时候就需要依靠其他的检测手段和动测信号互相比对、验证。
如图1-1、1-2，某工程的冲孔灌注桩的波形信号，在5米左右有非常明显的同向信号，无明显二次反射。虽然超前钻资料显示该桩桩周6米以下有很厚的淤泥层，但同向信号太强烈，被判为三类桩，需要抽芯验证。随后的抽芯检测显示该桩桩身并没有重大缺陷，虽然不排除该桩桩身外侧可能有检测不到的缺陷，不过也可以从一个侧面证明桩周土阻抗异常变化对动测波形的影响不容忽视。
图1-1 某冲孔灌注桩实测波形
图1-2上图冲孔灌注桩抽芯芯样
1.5桩底岩土对动测的影响
好的动测波形信号一般都要求能看到桩底反射，桩底附近的反射波信号既是我们判断桩长的依据，也可以大概判断桩底部的施工质量。那么，要形成明显的桩底反射，理论上要求基桩桩底发生比较大的阻抗变化。桩底反射是基桩完整性分类的重要依据，比如说对于设计要求持力层为微风化岩层的嵌岩灌注桩，如果桩底反射是明显同相的话足以判其为三类桩。
分析现场采集回来的波形信号并对基桩进行完整性分类的时候，需要先搞清楚设计要求的持力层是什么。在动测的测量范围内，桩底反射能比较直观的反映基桩的桩底端和桩底岩土的结合情况，如果桩底有脱空、沉渣、松散或者桩底岩土强度小于桩身混凝土强度就会出现同向的桩底反射；同理，如果桩底端和强度大于桩身强度的基岩结合良好的话就会出现反向的桩底反射。但并不是所有结构完整的基桩都可以在动测曲线里看到明显的桩底反射，可以作为基桩持力层的基岩，强度分布范围非常的大，从10MPa到100MPa都可能存在。因应设计对承载力的设计要求，嵌岩桩的桩底可以嵌固在中风化的泥岩中，也可以嵌固在微风化的花岗岩中。基桩的强度从C20到C80不等，作为人工构筑物，材质肯定是和桩底岩土是不一样的，不过反射波法动测的入射波只对阻抗变化有反应，所以桩底岩土和桩底混凝土的阻抗差异决定了桩底反射波。要依据桩底反射波判断基桩完整性分类的时候，要先通过设计文件和地质资料，比对桩底持力层岩土和桩身材料的强度，并不是说嵌岩桩的桩底反射必须是反向的。随着基桩设计强度越来越高，在一些中风化软质岩地质地区，很多时候都是得不到经典的桩底反射的，即使是桩底施工质量很好的嵌岩桩，桩底附近的波形曲线也会上升到零基线以上，或者干脆是同向反射。这并不能说基桩的桩底有明显缺陷，会影响到基桩的承载力，最好能在同一地质条件下用其他检测手段比对验证结果。
图1-3 某人工挖孔桩实测波形
如图1-3，该人工挖孔桩的设计桩身强度为C30，设计持力层为中风化泥岩和炭质页岩，桩底位置有同向信号，由于该桩属于第一批被检测桩，谨慎起见对其进行了抽芯检测，检测结果其桩底位置岩土为中风化泥岩、页岩，桩底混凝土与周围岩土结合良好。在后期的检测中也普遍存在桩底同向反射的基桩抽芯结果显示桩底施工质量良好的情况，表明该工程基桩桩底的轻微同向反射大部分是由于设计桩底持力层岩土强度低于桩身强度造成的，不属于施工质量问题。
除了桩底沉渣、混凝土松散、破碎等造成桩底缺陷，判读波形曲线的时候还要具体分析桩底岩土的性质，从强度阻抗方面大概判断桩底是否进入了设计要求的岩土层。每个单项工程的地质情况都有自己的特点，要通过地质资料等手段掌握清楚，不能简单的依靠经验和设计资料，有的时候，裂隙发育的石灰岩基岩阻抗也不会太高。
如图1-4，该钻孔灌注桩由于混凝土泵车输浆管不够长，是采用斗车来浇倒混凝土的，而且中间还中断了一个半小时。
由于冲/钻孔灌注桩都是采用机械清孔，如果施工人员不认真把关或者在一些多砂层等复杂地质条件下，很容易出现桩底缺陷。实际上，桩底的反射波我们可以作为灌注桩完整性分类的重要依据。首先，该类灌注桩特别是大直径的灌注桩很多都是属于嵌岩桩，嵌岩效果直接影响到基桩承载力的发挥；其次，入射波在桩身中传递，可以得到明显的桩底反射就说明应力波的能量没有在缺陷段过多的损耗，那么桩身出现严重缺陷的可能性就没那么大，在桩身段波形曲线比较杂乱的情况下可以作为分类的重要依据。如图1-5，该钻孔灌注桩持力层为微风化石灰岩，被判为三类桩，抽芯检测结果显示该桩桩底和持力层之间有松散。
图1-4 浇倒混凝土中断的钻孔灌注桩实测波形
图1-5 桩底有明显缺陷的钻孔灌注桩实测波形
冲孔灌注桩最常见的缺陷就是变径，不一定是简单的扩径和缩颈，很多冲孔灌注桩甚至都不能保持圆形的横截面。在检测过程中会出现很多奇怪的波形，检测人员要具备一定的岩土工程知识和桩基施工知识，方便通过地质资料和施工记录反推波形的形成原因，再通过其他检测手段的结果比对验证而找到该场地的地质及成桩规律，而不是被一些假信号所迷惑。
一般来说，冲孔灌注桩都是属于端承型的基桩，由于地质复杂所以判读波形曲线的时候要特别注意桩底反射。如图1-6，该桩的桩底已经入岩，基岩为微风化石灰岩，有明显的反向反射，但是其桩底反射后有比较宽范围的同向反射波形，对该桩进行抽芯检测验证后发现，桩身混凝土质量良好，桩底和基岩结合紧密，不过在桩底60cm左右下发现有溶洞，溶洞深度在1.5m左右，需要灌浆补强。
图1-6 在桩底发现溶洞的某冲孔灌注桩实测波形
也有一些比较特殊的情况，如图1-7、1-8，该桩的持力层为微风化石灰岩，低应变动测的实测波形在桩底位置有明显的同向反射，被判为三类桩。进行抽芯检测后发现，该桩桩身结构完整，和桩底基岩结合紧密，但是桩底基岩裂隙发育，抽芯得到的岩样虽然呈柱状但也很容易解离成碎块，由于桩底的石灰岩强度很高，冲桩施工时冲桩锤也无法继续冲下，但是对于低应变动测来说，基岩的阻抗是急剧下降的。
图1-7 某桩底有明显同向反射的冲孔灌注桩实测波形
图1-8 上图冲孔灌注桩抽芯检测桩底处相片
6.1结论
结合反射波法低应变动测的基础理论和实践经验，得出以下理论：
1.反射波法低应变动测具有经济、高效、适用面广的特点，能迅速完成工程基桩的大量普查并及时给出大概的工程质量评价，但评价结果需要其他检测手段综合验证，其结果不宜看作最终结果；
2.反射波法低应变动测只能对基桩的桩身完整性作出初步的定性评价，目前的技术条件下无法对基桩的承载力作出任何判断。反射波法低应变动测是在其他的现场资料协助下综合分析基桩的完整性，没有理论依据可以利用其结果对其他现场资料诸如基桩桩长、桩身强度等作出准确的反推验证；
3.反射波法低应变动测是建立在一维波动理论的基础上的一种检测手段，其模拟计算模型是规则的细长匀质杆。目前国内常用的基桩桩型不论是其材质还是现场条件都和其理论有很大的出入，所以，检测人员应该清晰的认识到其实际应用中的局限性。所谓的标准波形曲线只有一定的参考意义，不能作为指导标准；
桩基是隐蔽工程，支撑着地面上的构筑物，它是建筑物的基础，其质量优劣直接影响到这些建筑物的安全。在桩基础的施工过程中，桩基检测是一个不可缺少的环节。近年来桩基础在高层建筑和高速公路建设中广泛使用，随着建设单位对工程质量要求的提高，桩基检测技术将发挥越来越重要的作用。本文就桩基的质量检测技术谈一些体会。
一、桩基的检测方法及要求
（一）桩基的检测方法
1．静载试验法。这是目前公认的检测基桩竖向抗压承载力最直接、最可靠的试验方法。但在工程实践中发现，基准桩的问题有时会被检测人员所忽视，容易出现基准桩打入深度不足，试验过程产生位移的问题。
2．钻芯法。这种方法具有科学、直观、实用等特点，在检测混凝土灌注桩方面应用较广。一次完整、成功的钻芯检测，可以得到桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性的情况，并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状。抽芯技术对检测判断的影响很大。某工程先用XY-1型工程钻机，采用硬质合金单管钻具，用低压慢速小泵量及干钻相结合的钻进方法，结果采芯率不到70％，芯样完整性极差，大多呈碎块；后来改用SCZ-1型液压钻机，采用金刚石单动双管钻具，采芯率达99％，芯样呈较完整的圆柱状。所以，《技术规范》对钻机和钻头作了相应的规定，就是为了避免抽芯验桩的误判。
3．反射波法。目前在国内，绝大多数的检测机构采用反射波法（瞬态时域分析法）检测桩身完整性，主要原因是其仪器轻便、现场检测快捷，同时将激励方式、频域分析方法等作为测试、辅助分析手段融合进去。当然，低应变法检测时，不论缺陷的类型如何，其综合表现均为桩的阻抗变小，而对缺陷的性质难以区分，这是其最大的局限性。
4．高应变法。它的主要功能是判定桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。高应变法在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时，能够在查明这些“缺陷“是否影响竖向抗压承载力的基础上，合理判定缺陷程度，可作为低应变法的补充验证手段。目前在某些地区，利用高应变法增加承载力和完整性的抽查频率，已成为一种普遍做法。
5．声波透射法。与其他完整性检测方法相比，声波透射法能够进行全面、细致的检测，且基本上无其他限制条件。但由于存在漫射、透射、反射，对检测结果会造成影响。
6．低应变动测法。低应变动测法是使用小锤敲击桩顶，通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号，采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应，反演分析实测速度信号、频率信号，从而获得桩的完整性。该方法检测简便，且检测速度较快，但如何获取好的波形，如何较好地分析桩身完整性是检测工作的关键。
测试过程是获取好信号的关键，测试中应注意：（1）测试点的选择。测试点数依桩径不同、测试信号情况不同而有所不同，一般要求桩径在120cm以上，测试3～4 点；（2）锤击点的选择。锤击点宜选择距传感器 20～30 cm 处不必考虑桩径大小；（3）传感器安装。传感器根据所选测试点位置安装，注意选择好粘贴方式，一般有石蜡、黄油、橡皮泥在保证桩头干燥，没积水的情况下；
（4）尽量多采集信号。一根桩不少于10 锤，在不同点，不同激振情况下，观测波形的一致性，以保证波形真实且不漏测。
（二）桩基的检测大体可分为：
1．各类桩、墩、桩墙竖向或横向承载力检测，包括单桩及群桩承载力检测；
2．墩底持力层承载力及变形性状的检测；
3．各类桩、墩及桩墙结构完整性检测；
4．考虑桩同作用或复合地基中桩土荷载分担比的检测，桩体及土体应力-应变的检测；
5．施工中对环境影响（如震动、噪音、土体变形）的检测；
6．特殊条件下或事故处理中的其它检测。
（三）桩基按检测时间可分为
1．为设计提供依据的先期检测；
2．施工阶段的施工检测；
3．施工完毕后的验收检测；
4．施工阶段或使用阶段的鉴定检测。
二、桩基检测技术
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第10.1.8条规定施工完成后的工程桩应进行竖向承载力检验；《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）第3.1.1条规定工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性抽样检测；《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）第5.1.5条规定工程桩应进行承载力检验；桩的测试方法分为静载荷试验和动力测桩两大类，还有抽芯法和静力、动力触探以及埋设传感器法等辅助类方法。目前桩的静载荷试验主要采用锚桩法、堆载平台法、地锚法、锚桩和堆载联合法以及孔底预埋顶压法等。
在桩基检测中，各个检测手段需要配合使用，利用各自的特点和优势，按照实际情况，灵活运用各种方法，才能对桩基进行全面准确的评价。但实际工程中施工单位为赶工期往往是桩基施工完后不及时通知检测单位，而擅自施工上部结构，待桩基检测出来后上部已施工了几层，如果桩基检测不合格，再采取补救的措施，代价是相当大的，桩基施工时一定要重视桩基检测。
（一）成孔质量检测
在桩的施工中，成孔质量的好坏直接影响到混凝土浇注后的成桩质量：桩孔的孔径偏小则使整桩的承载能力降低；桩孔上部扩径将导致成桩上部侧阻力增大，而下部侧阻力不能完全发挥；桩孔偏斜则会削弱了基桩承载力的有效发挥；桩底沉渣过厚使得有效桩长减少。因此，成孔质量检测对于控制成桩质量尤为重要。成孔质量检验的内容主要包括桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度等。
（二）桩的承载力的检测
1．静荷载试验法 静荷载试验法用于检测基桩承载力静荷载试验法包括基桩竖向和水平承载力检测，工程中多用到竖向静载荷试验。静荷载试验法显著的优点是其受力条件比较接近桩基础的实际受力状况。静载试验主要适用于工程试桩的承载力检测，对于工程桩检测不能做破坏性试验。其检测精度高，相对误差在10%范围内。
2．高应变动测法 桩基高应变动检测，就是利用重锤对桩顶进行瞬态冲击，使桩周土产生塑性变形，在桩头实测力和速度的时程曲线，通过应力波理论分析得到桩土体系的有关参数，揭示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能，分析桩身质量，确定桩的极限承载力。
（三）桩的完整性检测
1．低应变动测法。基桩的低应变动测法就是通过对桩顶施加较低的激振能量，引起桩身及周围土体的微幅振动，同时用仪表量测和记录桩顶的振动速度和加速度，利用波动理论或机械阻抗理论对记录结果加以分析，从而达到检验桩基施工质量、判断桩身完整性、预估基桩承载力等目的。
Abstract: the low strain dynamic test concrete foundation piles of quality advantage is no damage to the foundation pile itself, fast, and economic and accurate. This paper according to the d stem piece of the wave theory, this paper discusses the method and theory of the technology, and practical application and field inspection operation method. And with many years work experience, to test the integrity of the foundation pile judgment standard, vertical ultimate bearing capacity of single pile calculation method for detail. In combination with the examples to discuss.
Keywords: low strain dynamic measurement pile; Should the application of low dynamic test; Actual working methods
中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：
一、前言
桩基础广泛应用于建筑工程、公路工程桥梁中，作为各工程的基础。基础桩的类型主要有钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、高强度混凝土预应力管桩等。在桩的施工过程中会出现各种各样的缺陷，甚至是废桩。如桩身出现缩颈、扩颈、离析、夹泥、断裂等。据有关资料统计，桩施工过程中会出现约15%的缺陷桩。而基桩属于隐蔽工程，如何检测出桩的质量情况，是工程设计、监理及质量检测部门历来探求的问题。为此人们研究出了各种检测方法，如高应变动力检测法、低应变动力检测法、超声波检测法等。而低应变动力检测法是良好的检测方法之一，其分为反射波法、动力参数法、水电效应法、机械阻抗法等c 我国从80年代开始研究应用低应变动力检测法来检测混凝土基桩的质量。根据笔者从事十多年测桩的工作经验及参考有关文献，编写了本论文。本文主要介绍反射波法、动力参数法检测基桩的技术方法应用及具体工作细则
关键词：建筑工程、基桩检测、技术、检测技术
中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：
随着我国经济建设的迅速发展以及建筑技术的日益提高，桩基础在城市高层建筑、工厂建设、铁路建设以及商品房建设中被广泛使用。随着建设单位对工程质量要求的提高，桩基的设计施工检测质量将直接影响建筑结构安全，基桩检测技术发挥越来越重要的作用。在桩基础的施工过程中，桩基检测是一个不可缺少的环节。合理选择桩基类型，科学施工桩基以及对桩基础进行全过程质量检测十分重要。
一、桩基工程质量检测内容
桩基的质量最终表现在承载力上，尽管静载试验是最客观的桩基检测方法，然而它具有损性而且检测周期长、费用高、设备庞大，难以对桩基进行大比例的质量及承载力普查。近几年高应变动力测桩(PDA)的检测方法缩短了检测的周期，然而根据规范也只抽检2％。由此可见，在桩基检测中，需要各个检测手段配合使用，利用各自的特点和优势，灵活运用，才能够对桩基进行全面准确的评价。
（1）成孔质量检测
在灌注桩的施工中，成孔的质量直接影响到混凝土浇注后的成桩质量。成孔质量检验的内容主要包括桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度等。如果桩孔的孔径偏小，则成桩的桩尖端承载力减少，整桩的承载能力降低；如果桩孔上部扩径，导致成桩上部侧阻力增大，下部侧阻力不能完全发挥，使单桩的混 凝土浇注量增加；如果桩孔偏斜，则会在一定程度上改变桩竖向承载受力特性，削弱基桩承载力；如果桩底沉渣过厚，使得有效桩长减少，直接影响桩尖的端承能力。因此，成孔质量检测对于控制成桩质量尤为重要。
（2）桩的承载力的检测
桩的承载力的检测方法主要有静荷载试验法以及高应变动测法。
静荷载试验法包括基桩竖向和水平承载力检测，主要用于检测基桩承载力。其优点在于受力条件比较接近桩基础的实际受力状况。静载试验主要适用于工程试桩的承载力检测，对于工程桩检测不能做破坏性试验。静荷载试验法检测精度高，相对误差在10％范围内。
高应变动测法利用重锤对桩顶进行瞬态冲击，使桩周土产生塑性变形，检测桩头实测力和速度的时程曲线。通过应力波理论分析，可以得到桩土体系的参数，分析桩身质量，揭示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能，确定桩的极限承载力。
（3）桩的完整性检测
桩的完整性检测方法主要有低应变动测法和声波透射法。
基桩的低应变动测法通过对桩顶施加较低的激振能量引起桩身及周围土体微幅振动，用仪表测量记录桩顶的振动速度和加速度，再利用波动理论或机械阻抗理论对记录结果加以分析，以达到检验桩基施工质量、判断桩身完整性以及预估基桩承载力的目的。
声波透射法利用超声波在混凝土中传播的声学参数的变化，分析判断桩身混凝土质量，在声波传播路径遇到混凝土有缺陷时（如断裂、裂缝、夹泥、密实度等），发生传播时间延长、波幅减小、计算声速降低、波形畸变等现象，分析混凝土的缺陷的大小、位置。
二、桩基检测技术在工程上的应用
某办公楼，是地上十四层、地下一层的高层办公楼。办公楼采用框架结构，基础采用静压预应力管桩，总建筑面积为38818.6。进过现场勘查，场地的地基根据其工程特性的差异自上而下分为四层：粉土层、粉质粘土层、砾砂层和强风化泥岩层。基桩设计参数要求：桩径为φ500mm；桩长为10～12m；工程桩总桩数为170根；单桩承载力特征值2000kN；混凝土强度等级为C40；桩端持力层为砂砾层。
本次工程针对场地环境和地质条件主要采用了如下几种检测手段：
①成孔质量检测，检测数量40个；
②试桩载荷试验,检测试桩数量3根；
③低应变动力检测,检测数量30根。
（1）成孔质量检测
成孔至设计深度后即可进行测试。本工程中基桩成孔质量测试采用的仪器设备主要有JNc一型沉渣测定仪、JⅨ一3A型井斜仪、JJC―IA型孔径仪、深度记录仪、电动绞车、孔口轮等。
检测结果：设计孔深介于10.45m-11.94m，头测孔深介于10.60m-12.20m，所有检测桩均大于设计要求孔深。实测局部最小孔径介于451mm-471ram，局部最大孔径介于524mm-633mm。实测垂直度介于0.68％～0.97％。均小于l％。实测孔底沉渣厚度介于80～100mm，均小于150mm。
以上结果可以分析出，成孔的孔深、孔径、孔斜及沉渣厚度均能够达到规范要求。
（2）静载试验检测
本次工程中对试桩检测过程中的3根试桩分别进行单桩竖向静载试验，检测中使用的主要设备有武汉生产的静载试验成套设备RS-JYB（包括主机、中继器、控载箱、5000kN千斤顶、位移传感器等）、钢梁、压板等。
在测量时，采用锚桩反力装置与配重联合加载法，竖向静载试验，在试验桩桩顶放置千斤顶再放主梁、次梁，同时在次梁上堆放预制桩作为配重。对桩的加载方式采用快速维持荷载法，加荷后隔15min读一次数，每级荷载增量均为500kN，每级加荷时间为2h。
检测结果：3根桩的极限承载力平均值为4000kN，极差为0，不大于平均值的30%。单桩承载力的特征值为4000=2.0=2000kN，在设计要求规定的范围内。
（3）低应变动力检测
根据《建筑桩基检测技术规范》规定，低应变方法用于判断桩身缺陷的程度及位置、检测混凝土桩的桩身完整性，根据桩身完整性检测结果给出每根桩的桩身完整性类别。
本次测量中，检测仪器由采FDP204PDA型动测分析系统，在桩顶放置一只加速度传感器，接受锤击过程中产生的加速度信号，通过FDP204PDA型桩基动测系统放大和A／D转换变成数字信号传给微机。计算机处理信号后在屏幕显示实测波形，每根桩布采集点一个，每点采集5～6锤信号。分析不同部位的反射信号，据此分析每根桩的桩身完整性。
检测结果：I类桩28根，II类桩2根，总体满足设计要求。
综上所述，桩基工程质量检测是一项全面、系统、综合的工作，在实际工程中我们一定要结合具情况，利用成孔质量检测、静载试验检测、低应变动力检测和高应变动力检测等技术对建筑的基桩进行检测，了解建筑中被测桩的桩身完整性和桩身混凝土质量，掌握被测桩桩身的基桩承载力水平与完整性程度，评判桩侧桩端土支承能力，评价桩基质量，最终确保建设工程的质量。
参考文献：
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[2] 徐泽勇.关于桩基检测技术在建设工程中的应用[J]. 科技创新导报. 2010(32)
[3] 周涛,付剑锐.影响桩基检测质量的几个因素分析[J]. 中国建设信息. 2009(14)
中图分类号： U443.15 文献标识码： A 文章编号：
1前言
在工程实际中桩基检测其实包括传统的静荷载试验、超声波透射法、低应变法和高应变法。但由于传统的静荷载试验既要花费大量的时间，还要增加不小工程投入，所以，一般情况下不会在工程中得到推广，但静荷载试验可以作为检验缺陷桩基承载力是否合格的重要方法。而高应变法是以节省人力、物力、财力为目标的快速检测桩基是否合格的方法，虽然该方法可以检测桩基的完整性和承载力，但它的准确性，可靠性，还没有被大多数工程人员认可，尤其是理论体系研究以及必须与静态荷载检测结果比较校验后方可使用等一系列问题使其在检测推广中存在一定的局限性。所以，在实际的工程中我们所说的桩基检测一般是超声透射法和低应变法。
检测原理及各自缺陷
要了解一个检测方法首先要知道该方法所运用的原理及其不足之处，才能在检测过程中对所出现的问题作出及时准确的处理。
首先，超声波透射法是目前国内外桩基检测的主要方法。它检测桩基的主要是以能量脉冲的方式沿桩身横向传播的波动来检测桩身完整性。该方法能准确的判断桩基混凝土的质量和出现缺陷的具置，对桩基问题产生的原因和处理有很好的指向性。它的不足之处就是桩基灌注前，要在钢筋笼内预埋声测管，声测管接口处的焊接要求也十分的严格，这就对施工队伍中施工人员的基本技能要求比较高，在检测之前的准备工作也是比较繁琐，并且无法检测桩基的承载力。
其次，低应变法利用低能量的激振力产生纵向振动或沿桩身纵向传播的波动检测桩身完整性，包括速度计法和加速度计法。其中加速度计法只适用于短桩，所以应用不是很广，一般用于检验速度计测出的桩基存在桩头部位缺陷的准确性。低应变法只能够进行桩身完整性检测，但它操作简单，准备工作容易，易学易用，经济适用，可大范围的在公路工程中加以应用。它的缺点是对桩基周围地质要求比较高，若是桩基四周的桩土与桩身混凝土性能相近，就容易造成不必要的误判，对缺陷具置的判断也不是很明确，低应变承载力的研究处于不断完善和研究阶段。
2工程实例
2.1 低应变设备的材质对检测的影响
对没有声测管的桩基，运用低应变进行检测首先是桩头处理，桩头的处理步骤主要是
（1）桩头应凿去浮浆，露出完整、密实混凝土，凸凹高差不宜超过3 cm；
（2）在桩顶平面中心和距中心2/3倍半径处均匀布置3～4处直径不小于l 0 cm的平面，作为应力波激发点或传感器接收点；
（3）传感器用橡皮泥、黄油或石膏紧密粘合于接收点平面。
桩头处理完成之后就是低应变的测量，下面首先介绍一下激振设备的选择，激振设备的材质对波形影响还是很大的，材质越软，产生的低频成分就越丰富，低频应力波的能量就越集中，探测的深度就越深；而力锤的材质越硬，激发高频成分就越多，高频应力波的能量就越集中，能量衰减就越快，探测的深度就越浅。因此，低频波对桩底反射和深部的缺陷会有比较明显的反应，但是对浅部缺陷和小型缺陷的分辨率会比较低；相比较低频波而言，高频波有利于探测桩基浅部和小型的缺陷，但是，高频能量衰减特别快，对深部缺陷的反应很差，基本看不到桩底的问题，同时高频应力波容易容易受到浅部外部干扰因素（桩头不规则、钢筋笼谐振）的影响产生干扰信号。因此，在实际检测过程中应根据桩长和需要检测的深度，反复比选，寻找合适的激振设备，才有可能获得正常的波形曲线。
2.2 超声波波形与低应变波形对比
2.2.1 桩基提前入岩的现象
对于有预埋声测管的桩基要进行超声透射法进行检测，若声测发现桩基问题但又无法给出准确的问题所在，可以用低应变法加以辅助测量，
首先声波法由于声测管的位置的限制，该方法只能测的俩个声测管之间的混凝土是否密实，是否存在缺陷，不能测得整个桩基的混凝土的质量问题，所以在时间允许，条件允许的情况下，判断桩基的完整性要将声测法和低应变法要结合起来进行判断，
我们在内蒙一工地上用超声透射法测桩基测得该桩基没有任何问题，波形正常，波速稳定，波幅适当，按声波图来分析，这个桩基判为一类没有任何问题；由于这个桩基所在的基坑条件比较好，很适合进行一下声测与低应变的对比，因此我们用低应变法加以辅助测量，但是低应变的波形在14米位置处发生了异常，产生了与桩顶一致的同向反射，并且14米之后没有波形的起伏，初步认为是桩基在14米左右处有裂缝存在，但不严重，经过对施工单位图纸的仔细考究，和地质情况的了解，发现在14米左右的地方桩基进入岩层，造成低应变波形在14米之后发生变化，单以低应变数据无法准确做出判断，此时以声测数据为准，判为Ⅰ类。这就是典型的低应变检测桩基所存在的问题，收到地质等外界因素影响很大，无法准确给出正确的判断。
2.2.2声测管夹泥现象
声测管夹泥现象可以更好的突出声测与低应变结合的重要性。
本文依然采用内蒙某工地桩基检测的实例来进行探讨，该桥是左右俩幅车道分开，每幅下面有3根桩基，共6根，设计桩长18m，其中左幅经过超声透射法检测，声波正常，波幅稳定，波速合格，没有任何问题，但右幅3根桩基，所有的桩基17m到18m位置处声波异常，波幅紊乱，波速大小不定，但17米以上没有任何问题，初步判断为桩底沉渣严重，由于右幅三根桩基全是发生在桩底一米位置处，并且右幅为重车道，所以，担心以后该桩基会发生较大的沉降，因此，我们用低应变进行辅助测量，发现该墩的六根桩基低应变波形基本一样，这时，我们发现声测装置的探头处有淤泥的痕迹，我们要求施工单位对声测管进行除淤处理，经过施工单位对桩基除淤之后，我们进行超声透射法复测，结果，三根桩基没有任何问题。经过低应变与声测的结合判断，让我们检测单位给出了最准确的判断，避免了，因为我们的误判造成工程上不必要的浪费和工期的耽搁。
3目前仍存在的问题
(1) 声波法测桩基只能测得的是桩基一部分的完整性，无法测得整个桩基的完整性，尤其是三个声测管的桩基中，对角线位置处的混凝土质量问题无法测得；
(2)低应变法所受的限制比较多，低应变波形与施工现场的地质、水文、施工工艺、成桩后的养护环境有关。要求检测人员对施工现场和施工工程要了解，才能做出具体的判断。
一.建筑桩基及其质量检测
1.1建筑桩基简述
桩基，即基础，桩基存于建筑物的最底部。在建筑行业中，桩基是后续施工的参照和标准，是建筑质量的根本保证。
建筑桩基的质量与建筑整体的质量息息相关，如果建筑桩基质量不过关，一方面建筑有可能在施工过程中发生偏移、下陷；另一方面建筑也有可能在后续使用中发生坍塌等重大事故。此外，由于建筑桩基是工程建设等第一步，深埋于建筑之下，因此，如果建筑桩基发生任何质量问题，后续的处理和改正就会极其棘手。所以，在桩基施工过程中对桩基质量进行严格的检测是十分必要的，质量桩基检测能够很好地避免桩基质量问题影响整体建筑质量现象的发生，并能在最大程度上为后续的建筑施工“保驾护航”。
1.2桩基质量检测内容及方法
目前，我国建筑行业中大部分建筑桩基都属于灌注桩，故本文以灌注桩为例做以解释。针对灌注桩的质量检测主要涉及到以下三个方面：成孔质量检测、桩基承载力检测、桩基完整性检测。
成孔质量检测。通常情况下，建筑桩基成孔作业都是在地下或水中进行，鉴于较为恶劣、复杂的施工环境，施工难度较大，且在具体的施工过程中极易出现差错。成孔质量检测一般包括：桩底沉渣厚度检测、桩孔径距检测、桩孔深度检测以及桩体的垂直度检测等方面。成孔质量检测是整个桩基检测的重要环节，成孔施工阶段要是出现问题，就可能产生成孔坍塌、桩孔偏移、桩基偏斜等现象。
桩基承载力检测。目前，我国建筑行业用于桩基承载力检测等方法主要有两种：第一，高应变动测桩法；第二，静荷载试验发法。高应变动桩测法主要是针对预制打入桩动检测，检测步骤如下：首先，用重锤猛力击打桩顶，并利用检测机械收集桩基变形速率；其次，利用波动理论，对所得数据进行整合分析，并计算得出桩基的承载力大小。但应注意的是，高应变桩测法的猛力冲击有可能会是使桩基在瞬间变形，因此，有时一些好桩基就有可能在高应变桩基检测过程中受到损害，所以，利用高应变桩测法时检测人员应该充分考虑到一点。第二种检测方法静荷载试验法主要适用于已成型桩基，主要的检测对象是桩基的静荷载。从静荷载的角度进行桩基质量检测，是因为桩基的承载力和静荷载的大小有着直接的关系，就目前国内外桩基质量检测情况来看，静荷载检测办法是最为通用和流行的一种检测方法。
桩基完整性检测。桩基完整性检测，也就是对桩基整体的情况进行监测。目前，建筑行业中常用的桩基完整性检测办法有三种：低应变动力试桩法、钻孔取芯法以及声波投射法。低应变动力试桩法与前文所述的高应变动测桩法的检测思路是相同的，低应变动力试桩法是给桩顶给一个较低的应力，并利用仪器记录桩基变化速率及振幅，在运用波动理论计算出桩基的承载能力，从而判断桩基的整体质量和性能。
二.建筑桩基质量检测现状分析
虽然我国建筑行业桩基质量检测发展形势一片大好，但是我国地形跨度大、地形复杂，各地经济发展水平差距较大，不同地区建筑施工及桩基质量检测技术水平差异较大，因此，不同地区的桩基质量检测水平参差不齐。这也就导致了在建筑桩基质量检测过程中呈现出了以下四个方面的主要问题：
第一，建筑企业及建筑承包方对建筑桩基质量重视程度不够。桩基是建筑的基石，桩基质量的高低直接影响着建筑整体的质量优劣，但是就目前的情况来看，许多建筑企业将建筑质量安全当成所以然，将建筑施工工程承包给建筑施工方后往往就都不再过问。但是建筑企业是建筑项目开发建设的首要责任人，因此，建筑企业不应置身事外，而是应定期对建筑施工质量做以专业检查和评估，尤其是砸开建筑桩基建设阶段，建筑企业更是不能“掉以轻心”。而对于建筑承包方来说，桩基质量就更为重要，桩基质量的好坏是后续建筑施工的标本，桩基要是出现任何质量问题，受损失、受责难的还是建筑承包方。但是在部分地区的实际建筑建设过程中，有些承包方并不在乎桩基质量，盲目相信施工人员的施工技术，甚至还有些建筑承包方在未进行桩基质量检测的情况下就开始了下个阶段的施工建设。所以，在桩基建设及其后续收尾过程中，建筑承包方都应当对桩基质量给予高度重视，大力引进先进、高效的机械设备，聘用高素质专业人才，保证建筑桩基建设质量。
第二，桩基质量检测人员技术水平有限。部分建筑承包方为了节约建筑成本，就聘用一些没有质量检测经验或是专业技能水平低下的工作人员进行桩基质量检测。桩基质量检测本身就是一项比较复杂的检测工程，桩基埋于地下，受地形、地势影响大，所以，桩基质量检测所得结果本来就会和桩基实际状况有所偏差，但是建筑要求精细，尤其是桩基建设，更是要细致谨慎，一个数据的偏差就有可能导致后续建筑建设的无效。因此，建筑承包方应该从长远利益着眼，聘用专业技术人员，引进高素质质量检测队伍，从人员方面保证桩基质量检测的高效、无误。
第三，桩基质量检测报告设置不合理。许多建筑企业和建筑承包方的桩基质量检测报告设置有失偏颇，主要体现在：质量检测标准设置不符合国家标准、质量检测项目过少或过多、质量检测标准与实际建筑情况不符、质量检测结果“鱼目混珠”草草了事、检测内容不完整、实际检测结果夸张化或故意优化。桩基质量检测报告中这些不合理现象都在很大程度上降低了桩基质量检测的权威性。因此，建筑企业和建筑承包方应当从建筑工程的实际情况入手，在综合建筑建设要求及技术的基础上，编排合理、科学的桩基质量检测报表。
第四，质量检测管制及市场运作不利。虽然现阶段我国针对建筑质量以及桩基质量检测方面的规章制度已经较为细致和完善，但是仍旧有不少建筑企业或建筑承包方“投机取巧”，钻国家制度的空子，为了省去桩基质量检测的费用和麻烦，就在市场上购买有关部门盖章的虚假空白质量检测报表。甚至市场上还有些不良商家，为建筑企业和建筑承包方提供桩基质量检测报告更改服务。建筑质量监管的不利和建筑质量检测市场运作的混乱，都是制约和束缚桩基质量检测更为合理、高效的原因，使得建筑质量问题存在隐患。
三.结语
桩基是建筑之本，是整个建筑工程的重中之重，同时也是建筑质量的第一道保障墙。桩基质量检测对于建筑工程的安全有着非同小可的意义，因此，无论是国家层面，还是建筑企业及建筑承包商层面，都应该对桩基质量检测给与极大的重视。现阶段，虽然我国建筑行业的桩基质量检测还存在一些问题，但是笔者相信在各方的努力下，这些问题将会迎刃而解，我国的桩基质量检测技术将不断提高。
参考文献：
[1]王永梅.浅谈桩基检测技术在建筑工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2012（02）.
前言：随着我国城乡建设事业的迅速发展，桩基工程越来越多应用于高层建筑、重型厂房、桥梁、港口、码头、海上采油平台、核电站工程以及地震区、软土地区、湿陷性黄土地区、膨胀土地区和冻土地区的地基处理等地方，桩基检测工作是整个桩基工程中不可缺少的环节，只有提高桩基检测工作的质量和检测评定结果的可靠性，才能真正地确保桩基工程的质量与安全。因而桩基工程检测技术也就成为一个热门而得到广泛重视。目前，国内外关于桩基检测技术的发展是多方面的，本文主要介绍目前较普遍的桩基检测技术：基桩动力检测、低应变发射波法、高应变法、声波透射法检测。但是桩基检测是一项很复杂的系统工程，无论在理论上还是实践中目前都存在很多问题值得进一步的研究。
检测技术的现状
1.1静载荷试验
静载测试技术是随着桩基础在建筑设计中使用越来越广泛而发展起来的。传统静载荷试验采用手动加压、人工操作、人工记录的方式进行。受工作条件比较艰苦，试验时间比较长、投入的人力较多、导致工作效率低。数据误差大等因素，被新的技术所取代。
1.2高应变法
高应变法是当作用在桩顶上的能量较大，直接测得的打击力与设计极限值相当时。目前高应变法主要有动力打桩公式法、波动方程法、Case法、曲线拟合法、锤击贯入法和动静法等，但工程界应用最广泛的高应变法是CASE法和波形拟合法。
CASE法是一种通过一维波动方程计算而获得岩土对桩的支撑阻力的新方法。它有三条基本假定：桩身是等阻抗的；桩周与桩尖土对桩的运动阻力分为动阻力和静阻力两部分，动阻力全部集中在桩尖，忽略了桩侧土阻力；静阻力模型为理想刚塑性体，忽略了应力波在传播过程中的能量损耗，包括桩身中内阻尼损耗和向桩周土的逸散。基于以上三条基本假设,由行波理论和波动方程推导出CASE法单桩极限承载力公式： Rs=R－JC(2Ft1－R)其中Jc是地区性经验系数，土质不同， Jc凭经验取值的变异性会很大。波形拟合法波形拟合法目前被认为是确定单桩承载力最准确的方法。它是通过现场把实测力波和速度波输入计算机进行迭代计算，把桩―土系统变为离散的质弹模型，假定各单元桩和土参数，以实测的桩顶速度波(或力波)作为边界条件，用特征线法求解波动方程，反算桩顶力波(或速度波)，使计算的波形和实测波形拟合。若两者不吻合，调整桩土参数，再次计算,直至吻合。此时各参数是最佳估算值。最终求得承载力、侧阻分布和计算的Q－S曲线。
1.3低应变法
低应变法是作用在桩上的能量较小，仅能使桩土间产生微小扰动。现在国内低应变动测法主要用于检测桩身完整性。我国低应变动测桩法主要是应力波反射法，其次还有机械阻抗法、动力参数法、水电效应法、共振法等。其中应力波反射法在桩身质量检测中应用最广泛。
应力反射波法是以应力波在桩身中的传播反射特征为理论基础的一种方法。该方法将桩假定为连续弹性的一维截面均质杆件，并且不考虑桩周土体对沿桩身传播应力波的影响。当在桩顶施加一瞬态锤击振力，将在桩内激发应力波，由于桩与周土之间的波阻抗差异悬殊，应力波的大部分能量将在桩内传播，当波长L＞＞桩径D，应力波波长λ＞＞D时，桩可以看作一维杆件，应力波在桩内传播可以采用一维杆波动方程计算。垂直入射的应力波在桩内传播过程中，当桩内存在有波阻抗差异界面时，波将产生反射波和透射波，反射波将沿桩身反向传播到桩顶，而透射波继续向下传播。
1.4声波透射法检测
声波透射法是利用声波的透射原理对桩声混凝土介质状况进行检测，因此仅适用于在灌注成型过程中已经预埋了两根或两根以上声测管得基桩。
声波透射法根据波在介质中的传播方式分为横波超声波法和纵波超声波法。20世纪70年代，声波透射法开始用于检测混凝土灌注桩的完整性。目前大量使用的数字式声波仪有很强的数据处理、分析功能，几乎所有的数学运算都是由计算机来完成的。
1.5 钻孔取芯法
目前，钻孔取芯法主要应用在钻孔灌注检测上。钻芯法是一种微破损或局部破损的检测方法，具有科学、直观、实用等特点。
2、桩基检测中存在的问题
2.1 单一检测方法的局限性
桩静载荷试验目前盛行堆载平台法，但目前的平台对试桩及基准桩附近形成大面积堆载，应力高达300kPa以上，影响试桩工作状态和基准桩的设置，甚至造成平台失稳事故，因此，必须改进平台的结构形式
高、低应变动力试桩法有一定的适用范围，当长径比大于30，或桩体有两个以上缺陷时，动力试桩均难以提供准确的桩体完整性信号，对于目前大量使用的超长桩，动力试桩必须加以改进。提高动测信噪比，提高检测精度是需要解决的问题。
声波透射法桩身完整性检测方法不能完全适用于组合桩、异形桩、薄壁钢管桩。
钻孔取芯法几乎九成以上都用在混凝土灌注桩检测上。
2.2桩基动力检测方法在应用中存在的不足
桩基完整性动力分析基本上不能对截面的变化程度作出定量评定，而只能对桩身缺陷的存在作出定性和定位的判断。
桩基承载力动力分析由于物理数学模型、力学模型、桩土材料模型、计算公式、分析流
程、应用软件及仪器设备等各个方面，在对承载力的分析计算上容易出现系统误差。
2.3载荷检测存在的问题
受现有设备的限制，采用大干斤顶量测小吨位桩，不认真执行规范制定的试验步骤，提前加压或记录，卸载时不进行回弹观测，造成误差。
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，取得了巨大的社会效益和经济效益，但我们也应该清楚的看到，各种桩基检测技术都还存在一些问题。
为了解决这些问题，一方面，要不断改善已有仪器的的硬件性能和质量，并努力开发出新的仪器,另一方面，要加强对桩基检测技术理论的研究工作，寻求更精确的物理模型。
参考文献：
[1] 徐攸在,刘兴满.《桩的动测新技术》.中国建筑工业出版社,1989.
[2] 刘明贵，佘诗刚，汪大国.《桩基检测技术指南》.科学出版社，1995
