基桩完整性检测工作中值得注意的几个问题

徐决华

【摘 要】通过对低应变反射波法基桩完整性检测的方法特点及原理的分析,指出低应变反射波法基桩检测工作常常遇到的普遍问题,结合工程实践给出正确处理这些问题的经验及办法,强调了加强检测机构质保体系建设以及从业人员的思想品德教育的必要性,同时呼吁政府部门应从规范市场行为入手,加强监管. 【期刊名称】《工程质量》 【年(卷),期】2018(036)009 【总页数】5页(P81-84,92)

【关键词】低应变反射波法;基桩完整性检测技术;验证;监管 【作 者】徐决华

【作者单位】连云港科建工程质量检测有限公司,江苏 连云港 222000 【正文语种】中 文 【中图分类】TU473.1+6 0 引 言

地基基础检测工作中的检测结论绝大多数都是根据实验数据或资料，依据相关规范做出的，其中基桩的桩身完整性检测更是如此。低应变反射波法是常用的基桩完整性检测方法，属于动测法，检测数据和检测波形特征是评价桩身完整性的重要依据之一，但正确地判定桩身完整性类别，还要综合考虑缺陷出现的深度，以及设计桩

型、成桩工艺、地质条件、施工情况等诸多因素。所以为了确保结论正确，防止误判，一定要坚持实事求是的思想，重视使用验证手段，去伪存真。 1 有关基桩完整性检测的基本概念

基桩的桩身完整性是桩基工程验收检测的必检内容［1］，JJG 106－2014《建筑基桩检测技术规范》把基桩的完整性分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 类，适用的检测方法有低应变反射波法、声波透射法、钻芯法、高应变法，4 种方法也各有其长，既可以相互补充，又可以相互验证；同时规范还给出了另外一些验证手段，如静载试验、孔内摄像、开挖等。基桩完整性检测常用的是低应变反射波法，该方法具有快捷、方便、成本低的优势，特别适用于基桩的桩身完整性普查。JJG J06－2014《建筑基桩检测技术规范》规定：完整性为 Ⅰ、Ⅱ 类的，定义为桩身完整或存在轻度缺陷但不影响纵向承载力的发挥，所以桩身完整性类别为合格，而 Ⅲ、Ⅳ 类的则为不合格；规范还指出，基桩桩身完整性判定的依据之一是低应变反射波法时域信号的特征，其中有无桩底发射信号又是区别 Ⅰ、Ⅱ 类和 Ⅲ、Ⅳ 类桩的主要特征。所以基桩桩身完整判定结论直接影响着对基桩质量的评价，关系到工程的质量和安全。下面结合工作实践谈谈使用低应变反射波法检测基桩桩身完整的工作中几个值得引起重视的问题。

2 基桩完整性检测常遇到的问题

2.1 无桩底反射信号的基桩桩身完整性判定问题

应力波在传播过程中由于阻尼的作用，能量会随时间而减弱。目前检测机构使用的仪器（包括国产和进口的），其 A/D 转换精度多为16位，也就是其动态范围在95dB 左右［2］。有资料表明在中国的大部分地区的土壤介质中应力波的衰减速度为 2～8 dB/ms［3］，以混凝土中波速 c 为4000 m/s 计算，入射波衰减为0的时间也就是 11.875～47.5 ms，所以对20m 及以上的桩长的基桩，使用低应变法很可能测不到桩底发射波。工程实际应用中，由于土壤、桩身材料阻尼、入射波

的能量和频率、仪器本身的动态范围不足等因素，有些地区甚至对更短一些的基桩也测不到桩底信号。

2.1.1 2 L/c 时刻前出现严重缺陷反射波或周期性反射波的情况

这种情况桩身完整大多都判定为 Ⅳ 类。但实践中有一类特殊情况例外，就是预应力管桩当接桩位置离桩顶较近时，由于接桩处缝隙存在引起的反射信号衰减小而显示强，甚至出现重复发射现象（见图1），但接桩焊接面并未开裂（见图2），故不影响基桩的纵、横向荷载的发挥，所以该类桩不应判为 Ⅳ 类，而应判为 Ⅱ 类，缝隙明显且有部分挤土时，判为 Ⅲ 类。建议用承载力检测或用孔内摄像法验证后再做结论，一般使用孔内摄像法验证更为方便，成本低。 图1 低应变检测波形 图2 孔内摄像图片

2.1.2 时域曲线中2L/c 时刻前无缺陷反射波

当出现这样的测试信号时，基桩验收检测的另外一个必检内容是承载力检测，其成为一个重要的抓手，也可以作为验证依据。

1）承载力检测满足设计要求。这种情况基桩完整性可直接判为Ⅰ类。 图3 静载检测 Q-s曲线

2）承载力不满足设计要求。若工程桩为预应力管桩或其他预制桩，则要分析原因，如果扩大检测依然还存在承载力不满足设计要求的情况，很可能是施工桩长存在问题或存在桩身上浮因素。当单桩竖向抗压静载荷实验低于试桩时，可以辅助高应变检测或孔内摄像，足以确定其承载力不满足设计要求的原因（或是施工桩长不足，或是桩身整体上浮）。如果上节桩较长，桩周土的土阻尼又较大，即使上节桩由于焊接质量问题因挤土上浮，桩身受拉使焊接处脱开（施工锤击次数多且出现反弹现象），低应变反射波法也检测不到接桩处的缺陷反射。这时，若做高应变检测会发现接桩处的明显缺陷反射波，反复锤击裂缝闭合的为接桩处脱开；没有闭和倾向的，

则为接桩附近桩身碎裂（这种情况，打桩时会出现贯入度突变的现象，详实的施工记录可以进一步证实）。当静载试验 Q-s 曲线在某级荷载作用下出现陡降后又持续正常，如图3所示，或陡降后持续不稳定的现象时，说明桩身分别存在对应于上述两种缺陷类型的状况。对小直径灌注桩，通常是吊脚桩或施工桩长不满足设计要求所致，这时辅助高应变检测，足以查明其中原因。若桩内钢筋笼为全笼，也可以用磁法检测钢筋笼的长度从而判断桩长。进而明确其承载力不满足设计要求的原因。

通常情况下，由于场地原因，承载力验收检测，往往安排在场地开完之前，也就是低应变检测工作开展之前做。这时，不论是静载试验还是高应变检测，都有可能发现上述缺陷存在的可能，检测机构在做完整性检测时，应给予足够的重视。低应变检测一定要辅助其他验证手段，这样方可做出符合实际的检测结论。当确认工程桩存在上述缺陷时，检测报告中一定要建议设计部门采取满足工程质量安全的技术处理。

2.2 有桩底反射信号的基桩桩身完整性判定问题 2.2.1 第一种情况

当2L/c 时刻前无缺陷反射波，同时桩底反射信号明确，波速正常时，一般情况下在收集和了解到设计和施工信息，并确认信息的真实性后，绝大部分都可以判定为Ⅰ类。

2.2.2 第二种情况

当2L/c 时刻前有缺陷反射波，同时桩底反射信号明确，波速基本正常时，如果是多节桩，缺陷反射恰好在接桩位置，建议在下结论前用孔内摄像法检查接桩处有无焊接脱开的情况，同时参考承载力检测的情况，综合上述因素后下结论，比较可靠。如果缺陷反射波出现在非接桩位置，且反射波不规则，表明桩身存在缺陷，对预应力管桩，应严判，也可以用孔内摄像法或用单桩竖向抗压静载荷实验或水平推力实

验验证后给出结论。对小直径的灌注桩则一般可以直接判为Ⅱ类。 2.2.3 第三种情况

当2L/c 时刻前有较强的缺陷反射波，但周期性不明显，桩底反射信号也不很明确时，这类信号的基桩通常被列为第Ⅲ类，工程实践中也经常会碰到。对于这类信号的基桩，建议应先验证后定论，比直接给出明确结论更为妥当，这样无论对用户还是对检测机构风险都是最小的。如果建设方不愿意验证，可以给出不能明确桩身完整性类别的判定结论，这样最终还是要走验证的道路。

2.3 大直径钻孔灌注桩（含嵌岩桩）及人工挖孔灌注桩桩身完整性判定问题 图4～6 为某工程桩的低应变，声波透射法和钻芯法的检测波形和结果，图7是低应变检测波形表明基桩桩身完整；图8是声波透射法测试结果，表明桩身中部和下部存在严重缺陷；图9为钻芯法检测结果，也表明桩身中部和下部存在严重缺陷。所以对于大直径钻孔灌注桩（含嵌岩桩）及人工挖孔灌注桩，一定要结合声波透射法或钻芯法检测综合判断，并以声波透射法或钻芯法检测结论为主。 图4 低应变检测波形 图5 声波透射法测试结果 图6 钻芯法检测结果

图7 桩水平置于空气中的低应变测试波形 图8 打入土中的低应变测试波形 图9 低频采样波形

2.4 检测人员的专业技术素质和职业道德对检测结论的影响

众所周知，低应变反射波法的理论基础——应力波在一维杆件中的传播理论是成熟的。但所有仪器的采样分析软件都没有考虑应力波在传播中的阻尼因素。因此工程应用中的实测信号，与在一维弹性杆件中测到的模拟信号完全不一样（见图7～8），原因就是桩身材料阻尼和土阻尼的作用。所以用低应变反射波法测桩工作是

三分靠仪器，七分靠人，人的经验积累很重要。

既然人的因素如此重要，那么要用好这个技术，就必须抓好队伍的建设与管理。首先从业人员要有丰富的工程知识，包括设计、勘察、施工以及波动理论的基础知识；其次要健全质量管理制度，规范技术人员的行为。比如检测机构要建立现场检测双技术人员到场制度，即一人实施检测，另一人现场记录，目的是确保现场检测数据来源的真实性；检测机构还要建立检测数据处理及报告结论流水线作业制度，即检测数据交专人处理，检测结论实行检测人员、检测室主任、技术负责人会商制度，检测人员（或检测室主任）参加报告审核，技术负责人负责签发，机构负责人负责管理盖章，目的是确保检测数据及结论真实正确。

JGJ106－2014《建筑基桩检测技术规范》非常客观地指出用低应变反射波法测桩中对不能明确桩身完整性类别的或Ⅲ类桩可以用其他方法验证，既对用户负责，也是对检测技术人员的保护。所以要做好低应变反射波法测桩工作，一定要充分使用验证手段，切不可主观臆断或武断下结论。比如当钻孔灌注桩浅部存在扩大头，其下部桩身又恢复正常截面时，其测试曲线会有发生畸变（如图9～10），此时往往会把恢复至正常断面的位置判为缩颈或断桩，这种情况要求现场检测人员一定要慎重，除要合理设置采样频率外（图9和图10为同一根桩的不同频率的采样波形），还要重点关注测试面处的桩径，以及测试面以下一定深度的桩径尺寸，必要时可以使用开挖验证手段。 图10 高频采样波形 2.5 检测市场规范化监管

目前，检测市场的恶性竞争已经成为影响检测工作质量的重要因素之一，政府部门应该引起高度重视，并加强有效的监管。《江苏省建设工程质量检测管理实施细则》（苏建法［2006］97号）明确规定［4］：工程质量检测业务，要由工程项目建设单位委托具有相应资质的检测机构进行检测。建设单位不得将应当由一个检测机

构完成的检测业务（不含专项检测）肢解成若干部分委托给几个检测机构［5］。委托方与被委托方应当签订书面合同［6］，其内容包括委托检测的内容、执行标准、义务、责任以及争议仲裁等内容；同时规定任何单位和个人不得明示或者暗示检测机构出具虚假检测报告，不得篡改或者伪造检测报告。但实际工作中，某些地区工程项目建设方（多数是房地产开发企业）把工程质量检测业务交由施工单位委托，表面的目的是让施工方确保质量，其实真正的目的是让施工方想办法拿到符合验收需要的合格报告，于是出现了检测机构围着施工方转，检测结论受施工方左右的怪现象。所以检测市场的规范化，有利于减少检测工作中非正常人为因素的干扰，使检测工作真正有效地服务于工程建设质量。 3 结 语

以上是对使用低应变反射波法测桩时，在工程实践中总结出的几点值得注意的问题，重点强调了使用验证手段的重要性和加强检测机构质保体系建设以及从业人员的思想品德教育的必要性，同时呼吁政府部门应从规范市场行为入手，加强监管，目的是让该方法更好地服务于工程建设。 参考文献

【相关文献】

［1］ 中国建筑科学研究院.建设基桩检测技术规范：JGJ 106－2014［S］.北京：中国建筑工业出版社，2014.

［2］ 中国建筑科学研究院，合肥工业大学，中国科学院.基桩动测仪：JG/T 518－2017［S］.北京：中国标准出版社，2017.

［3］ 王雪峰，吴世明.基桩动测技术［M］.北京：科学出版社，2001.

［4］ 江苏省住房和城乡建设厅.江苏省建设工程质量检测管理实施细则:苏建法［2006］97号［A］.南京：2006.

［5］ 江苏省住房和城乡建设厅.江苏省地基基础工程检测机构资质管理实施意见：苏建工［2009］

139号［A］.南京：2009.

［6］ 江苏省建设工程质量监督总站.建设工程质量检测规程：DGJ 32/J 21－2009［S］.南京：江苏科学技术出版社，2009.