江门市江海区建设工程质量检测站 529000 广东江门
摘要：随着我国社会经济不断发展，我国建筑行业也进入了高速发展阶段。对于建筑工程来说，桩基就好比大树的树根，是保障建筑工程稳定性与安全性的重要项目。此外，由于桩基主要埋藏在地底，因此具有一定的隐蔽性。桩基对建筑工程的施工质量有着重要影响。在实际施工中，由于施工人员操作不当，导致出现各种质量问题，严重影响建筑工程的经济效益和社会效益。基于此，本文重点探究桩基低应变动力检测中存在的问题，进而提出几点建议。
关键词：桩基；低应变动力检测；问题；建议
引言
桩基作为建筑工程的基础，同时也是隐藏在地下的隐蔽结构，在施工过程中容易出现各类缺陷。因此，为了能够保障桩基施工质量，我们必须要采用相应的检测技术，其中，低应变动力检测是当桩基质量检测中重要的方法之一。但是在实际应用过程中，由于施工人员操作不当，导致在低应变动力检测中出现各种各样的问题，严重影响建筑工程后续施工质量。低应变动力检测作为当今建筑工程桩基检测的重要手段之一，具有检测速度快、节约成本等有点，但作为一种高新技术，同样具备技术环节复杂和操作难度大等特性。因此，本文重点针对桩基地位变动力检测问题提出几点建议。
1、桩基低应变动力检测中存在的问题分析
1.1技术人员综合素养问题
从本质上分析，桩基低应变动力检测技术是一种新型的建筑检测技术，其所涉及的学科非常广泛，是建筑行业中比较先进的技术之一。但由于低应变动力检测技术起步相对较晚，再加上操作流程复杂、技术难度大等特点，对操作人员的综合素养要求非常高，因此，很多施工人员在操作起来相对比较难或无法全面掌握细节性问题。要求建筑单位需要县开展低应变动力检测技术培训工作，之后开展检测工作，从而高检测精度。
1.2检测方法存在误区
通常情况下，在检测桩基荷载力、位置、完整性时需要采用低应变动力检测试验形式，包括桩基混凝土质量、桩基承载力检测工作。但是低应变动力需要保障冲击力小于桩基实际受力情况，但是由于诸多因素影响，在检测过程中无法能够检测到桩基实际受力情况，从而无法发挥低应变动力检测技术的积极作用。还有部分建筑企业为了能够尽快完成桩基试验检测任务，采用破坏性试验方法，这不仅无法提高检测精度，同时也会导致桩基二次施工问题。严重影响建筑工程的质量。
2、装机低应变动检测技术的完善建议与应用
2.1工程概述
该办公楼的地上14层、地下1层的高层办公楼，主要采取框架结构，建筑总面积为38817.6m2，其基础采用了钢筋混凝土预制桩。通过对施工现场进行勘察，分析施工长期地基与工程特性的差异性。可以将整个工程自上而下的分为四层，即粉土层、粉质黏土层、砂砾层、风化泥岩层。根据桩基设计参数分析，要求桩基规格为：桩长为10m～12m；桩径为Φ500mm；总桩数量为170根；单桩荷载为2000k N；混凝土规格为C40；砂砾层作为桩端持力层。在本次工程实践过程中，针对施工现场的地质条件和施工环境，主要采用成孔质量检测技术（40根）、试桩荷载检测技术（3根）、高应变动力检测（10根）、低应变动力检测（30根），最终完成建筑桩基检测工作。
2.2低应变动力检测试验方法
在我国《建筑桩基检测技术规范》当中，总结了近些年桩基检测的一些经验，并提出了低应变发这一新的桩基动测新方法。低应变动力检测能够检测混凝土桩基的完整性，并正确判断桩基的位置以及缺陷程度。桩基动力检测通过给桩顶支架一个动态力，动态力的瞬间冲击和稳态激振力，能够让桩基和土质产生一个向应力，并通过采用不同种类的传感器来测试相应信号，包括加速度、速度、位移等，通过对信号开展频域分析、时域分析、函数分析，从而判断桩基的完整性，并判断出单个桩基的承载性能。根据根据作用力荷载能量分析桩基的弹性位移或塑性位移，可以将其分为低应变与高应变两种形式。低应变在桩顶施加的荷载力要低于桩基荷载力，所施加的能量较小，只能够使桩基与土质产生一定的弹性变形，通常是10-5的动应变（图1）。
（1）仪器设备与低应变法分类
在桩基低应变动力检测中，本工程主要采用的仪器设备有：ZK桩基动测仪、RS桩基动测仪仪、RSM桩基动测仪以及PDAS桩基动测检测系统。
根据激振方式分类：第一，瞬态法。对桩顶面与轴向瞬时冲击力或冲量激起桩振动，该种振动是一种瞬态振动或冲击振动。作为一种瞬态非周期振动形式，通过突然释放能量的方法进行检测，持续时间相对较短。通常能量传递要比桩自振信周期更短，并且相应持续时间数倍于桩振动周期。现如今，我国桩基低应变动力检测中，通常都是采用瞬态法。反射波法采用帮激振或手锤；瞬态机械抗组法采用手锤敲击桩基位置；水电效应采用高压放电所产生的脉冲力；动力参数法采用穿心锤或手锤冲击；球击法主要采用铁路冲击。第二，稳态法。对桩基顶面设置一个恒定值的轴向振动力，从而激发桩基产生振动，通常采用电磁激振器进行激振。机械抗组法和共振法都是稳态发的一种。
根据分析方法分类：第一，时域法。该种方法主要是通过反射波在时域中，通过发射反射波，分析反射波的速度与时间中的函数关系，也就是曲线走势来判断桩基混凝土的质量（如图2）。第二，频域法。机械阻抗通过导纳曲线判断桩基的混凝土质量，并且通过导纳曲线低频段求动力刚度，从而计算出单桩承载力。共振法通过幅频曲线来分析判断桩基混凝土质量，并且通过阻尼器分析模型动力刚度，从而分析出但桩基的承载力。第三，时-频域法。该种方法主要是利用时域曲线和频域曲线以及自动率谱相结合的方法来判断桩基混凝土质量，并且通过试验脉冲压力来计算出单桩承载力。
本工程主要是采用ZBL-P810型基桩低应变动力检测系统，并根据《建筑桩基检测技术规程》进行检验，利用反射波检测形式来保障桩基完整性，通过在桩顶敲击，从而产生弹性波，并根据弹性波在桩基混凝土中的反射反射特征来判断桩基质量。首先，判断桩尖反射情况来计算波速和桩长；其次，根据测定波速结合形式检测实验，从而判断混凝土的质量。最后，根据弹性波形特征，全面分析混凝土离析、桩体缩颈、桩体断裂等缺陷问题，并确定桩基的位置，识别扩径和夯扩装的夯扩情况。
（2）检测实践
在本次工程施工当中，我们主要对其中的30根桩基采用了低应变动力检测形式。检测仪器主要为FDP204PDA 型动测分析系统、加速度传感器和力棒组成。在桩基检测过程中，在桩顶安置一个加速传感器，这时通过锤击产生加速度信号，并通动测系统放大与A/D转换，将相应的数字信号传递给计算机当中，通过计算机对信号信息进行处理后，在显示屏中呈现实测波形，在每个测试桩基点都进行采集工作，每个点采集5~6个信号。将存储在磁盘中的测试信号在时域中进行处理，并根据应力波反射将实测速度信号通过时域转为频域辅助，从而分析不同部位的反射信号，从而分析每个桩基的完整性。
（3）桩基低应变动力检测结果分析
抽检数量中，为了保障检测工作的完整性，必须要对多方因素进行分析，包括施工水平、地质条件、检测目的、成桩工艺、桩基数量等。施工过程中，需要保障三桩或三桩以下的承台抽检桩数必须要大于等于1根，也就是至少1根。地下水位以上且终孔后桩端持力层痛过核验的人工挖孔桩，以及单节混凝土预制桩，抽检数量可以适当减少，但不能超过总桩数量的1/10，并保障其不少于10根。通过检测百分比法能够对受检桩基成桩整体情况进行判断，并且明确被抽检个体桩质量，具体如下表1所示。表1中，N为一个单体基础桩总数，n为未被抽测到桩数，m为不合格桩数，抽测不合格率为p0。
验证检测与矿大抽检：第一，对于嵌岩桩，桩底时域反射信号是单一反射波，并且与锤击脉冲相持平；第二，由于在实测过程中，存在无规律、信号复杂，因此无法对其进行精准评价；第三，桩基截面会出现一定变化，并且是幅度较大的混凝土灌注桩。当完整性检测中，发现3、4类装的总量大于抽检桩数量的1/5时，需要在没有检测的桩基中进一步进行检查，通过扩大检测数量来判断桩基设计等级、地质条件、施工质量、桩型等变形因素。在本次试验检测当中，其中1类桩为28根、2类桩2根，没有出现3、4类桩，因此所检测的桩基全部满足需求。
结束语
综上所述，随着我国城市建设进程不断推进，建筑行业也进入了高速发展阶段。桩基作为建筑工程建设的基础，直接决定着建筑工程的整体质量。因此，我们必须要加强桩基检测工作。低应变动力检测技术能够有效检测桩基的完整性与位置，能够为后续施工奠定坚实的基础。本文重点探究了桩基低应变动力检测中存在的问题，并结合实际工程对桩基低应变动力检测技术提出了几点建议，旨在推动我国建筑行业健康发展。
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论文作者:蒋舟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/13
标签：桩基论文; 应变论文; 动力论文; 检测技术论文; 混凝土论文; 反射论文; 时域论文; 《基层建设》2017年第22期论文;