超声波基桩检测完整性与承载力的探讨(范录燊)

超声波基桩检测完整性与承载力的探讨甘肃智通科技工程检测咨询有限公司十天桩基检测范録燊摘要：桩身完整性是一个综合定性指标，而非严格的定量指标。其类别是按缺陷对桩身结构承载力的影响程度划分的，结合上面几个常见现象，综合考虑工艺、地质情况、超声数据、综合判断基桩完整性，基桩类别的判定要依据规范，但不能死扣规范，如果要死扣规范，那可能施工单位天天砸桩或是不能满足各方的要求，这里就要把完整性和承载力结合起来进行判桩，本文探讨超声波检测基桩完整性如何正确判断，与承载力的关系。关键字：超声波完整性承载力1、基桩检测方法的选择基桩检测方法应根据各种检测方法的特点和适用范围，考虑地质条件、桩型及施工质量可靠性、使用要求等因素进行合理选择搭配。基桩检测结果应结合上述因素进行分析判定。超声波检测方法是基桩动力检测方法的一种，检测方法的选定与分析应综合考虑勘察、设计、施工等因素，做到技术先进，安全适用，经济合理，评价正确。目前在甘肃省高速公路桥梁基桩检测中要求全部采用超声波法100%地检测。2、完整性与承载力的关系超声波检测法在预埋声测管之间发射并接收声波，通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对桩身完整性进行检测的方法。从完整性类别的划分就可以知道完整性与承载力密切相关，完整性合格基桩不影响桩身结构的承载力，完整性不合格基桩影响桩身承载力或严重影响桩身结构承载力。桩身完整性反映桩身截面尺寸相对变化、桩身材料密实性和连续性的综合定性指标。桩身缺陷使桩身完整性恶化，在一定程度上是引起桩身结构强度和耐久性降低的桩身断裂、裂缝、缩颈、夹泥(杂物)、空洞、蜂窝、松散等现象的统称。桩身完整性是一个综合定性指标，其类别是按缺陷对桩身结构承载力的影响程度划分的。作为完整性定性指标之一的桩身截面尺寸，由于定义为“相对变化”，所以先要确定一个相对衡量尺度。但检测时，桩径是否减小可能会参照以下条件之一：——按设计桩径；——根据设计桩径，并针对不同成桩工艺的桩型按施工验收规范考虑桩径的允许负偏差；——考虑充盈系数后的平均施工桩径。所以，灌注桩是否缩颈必需有一个参考基准。过去，在动测法检测并采用开挖验证时，说明动测结论与开挖验证结果是否符合通常是按第一种条件。但严格地讲，应按施工验收规范，即第二个条件才是合理的。但因为动测法不能对缩颈严格定量，于是才定义为“相对变化”。桩身完整性检测的目的是找出某些可能影响单桩承载力的因素，最终仍是为减少安全隐患、可靠地判定单桩承载力并做出正确评价服务。所以，基桩质量检测时，承载力和完整性两项内容密不可分。混凝土是一种与龄期相关材料，其强度随时间的增加而增加。桩基工程受季节气候、周边环境（如河道中）或工期紧的影响，往往不允许等到全部工程桩施工完并都达到14d龄期强度后再开始检测。为做到信息化施工，尽早发现桩施工的质量问题并及时处理，同时考虑到声波透射法检测内容是桩身完整性，对混凝土强度的要求可适当放宽。但如果混凝土龄期过短或强度过低，应力波或声波在其中的传播衰减加剧，或同一场地由于桩的龄期相差大，声速的变异性增大。适当放宽混凝土强度检测的超声波检测是不能确定它的28d强度是否达到要求，这里需要说明的是，或许完整性检测不能够保证承载力的足够，如前面所述但完整性合格的基桩是不影响桩身结构的承载力是确定的。超声波检测是一种在基桩检测方法中有较为准确快捷，不受桩长等限制的许多优势的方法，通过超声波检测普查出有严重问题的必须重新返工或进行承载力试验。3、完整性不合格满足承载力经常是桩头混凝土压力不足，一两米的混凝土不密实或有蜂窝、气泡等，按规范来判可能应该是三四类桩，但不能这么判，因为蜂窝、气泡等对超声波传播影响很大，尤其是幅值较明显，声速值还可以，但往往破开混凝土来看是好的，完全不影响基桩承载力。但如果幅值和声速都较低，混凝土有明显气泡，在实际中一般需要施工单位破除该区段混凝土，如果施工环境不利于破除桩头，需要综合考虑，如果是单桩独柱为安全考虑可以取芯样测强度，计算一下承载力够不够。端承桩群桩基础的承载力等于各单桩承载力之和，对于桩中心距小于6倍桩径时，摩擦桩群桩基础的沉降比单桩大，承载力常小于各单桩承载力之和。依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）8.5.11估算。•Q≤AP*fc*Ψc•Q---桩设计承载力•AP----桩截面面积•fc---混凝土抗压强度实测值•Ψc-工作条件系数，灌注桩取0.60～0.8（水下灌注桩和长桩取低值）4、完整性合格不满足承载力桩长不够，从完整性来说应该直接是三四类桩，但这要分是桩深不够还是标高不够，标高不够施工单位会接起来，有些是灌注到最后几米混凝土不好翻不上来了，就短几米，需要接桩，但多时候是施工单位改变施工工艺，把先填后钻变成先钻后填了，如果这个桩是按嵌岩桩（或叫支撑桩）设计，就完全没什么影响，完整性合格。但如果是摩擦桩，就要多考虑一些，因为接起来的桩往往是后填土，土会随着时间固结，引起桩周土的沉降大于桩的图1沉降时，对桩形成向下的拉应力，也就是对桩形成一个负摩擦力；另外就是接起来的桩摩擦力几乎是不能考虑的，桩周光滑，摩擦系数u减小很多，所以要分情况考虑，必要时需要复核计算一下承载力。如图1.5、结论总之，声波透射法在桥梁基桩完整性评价中是比较准确可靠的，其检测结果，可对有缺陷的部位实施处理措施时进行指导。在检测时，对有缺陷的桩应持慎重的态度，通过平测，斜测，扇形测，及加密测等多种详测准确地确定缺陷性质以及严重程度，不要漏判缺陷，也不要夸大缺陷的严重程度，必要时可结合反射波法和钻孔取芯进行综合评价。本着实事求是的原则，对有缺陷的桩进行承载力校核，对能满足各项承载力要求的桩不必进行加固处理，从而减少不必要的浪费和损失。桩的承载功能是通过桩身结构承载力实现的，完整性类别划分主要是根据缺陷程度，但这种划分不能机械地理解为不需考虑桩的设计条件、承载性状及施工因素，综合判定能力对检测人员极为重要。参考文献1、建筑基桩检测技术规范[S].JGJ106—2003.2、公路工程基桩动测技术规程[S].(JTG/TF81-01-2004).3、公路桥涵地基与基础设计规范[S].JTGD63-2007.4、建筑地基基础设计规范[S].GB50007-2011.