三種基樁檢測方法的綜合應用探討

■劉正健

(廈門合誠工程檢測有限公司，廈門 361000)

1 引言

橋梁基樁作為橋梁受力基礎，其質量好壞直接關系到橋梁的安全性和耐久性，有時一根嚴重缺陷樁，就能毀壞一座投資幾個億的橋。橋梁基樁作為地下隱蔽分項工程，成樁過程容易出現質量問題，雖然行業主管部門和相關檢測標準對樁基檢測人員檢測資格、檢測方法和檢測單位資質做了嚴格的要求，但依然存在大量基樁質量問題或基樁完整性類別被誤判。

交通工程上中常用超聲波、低應變和取芯三種測試方法來檢測基樁質量，基樁檢測人員因用此三種方法做出錯誤結果判斷的主要原因有二點：第一點是在采集數據或分析數據時出現偏差；第二點是采集數據和分析數據均正確，但得出的檢測結論依然有偏差。在《公路工程基樁動測技術規程》 (JTG/T F81-01-2004)中3.1.2條明確規定“為保證檢測結論的可靠性，可根據不同被測對象和檢測要求，選用多種測試方法進行綜合分析判斷”。檢測人員會做出錯誤結果判斷的原因第一點主要是檢測人員能力不足引起，第二點是檢測人員沒有認識到三種測試方法均存在局限性，沒有根據不同被測對象和檢測要求，選用多種測試方法進行綜合分析判斷，而是草率的根據其中一種測試方法就得出結論。

2 三種測試方法的優缺點分析

2.1 超聲波法測樁優缺點分析

超聲波法的優點：

(1)適用于樁徑不小于800mm 的混凝土灌注樁，不受樁長限制。

(2)能夠通過增加聲測管的數量和控制測點間距，來獲取更多檢測數據，有利于較準確定位出缺陷大小和位置。

(3)可直接測出樁長。

超聲波法的缺點：

(1)無法測試持力層情況。

(2)如聲測管未埋入樁底沉渣中，無法測出沉渣。

(3)要事先埋2 根以上聲測管，檢測成本較高，且易受聲測管堵塞影響檢測。

(4)只能測出聲測管間混凝土質量情況。

(5)不適用于無聲測管的預制樁。

2.2 低應變法測樁優缺點分析

低應變法優點∶

(1)檢測成本低，檢測速度快。適用于灌注樁和預制樁。

(2)可用于判斷端承樁樁端嵌固情況。

低應變法缺點∶

(1)樁長是通過人工在波形上定位樁底位置后，用波速和時間推算出來的，存在一定的誤差。特別是當樁底入巖較深，樁底反向波提前出現或樁底持力層阻抗與混凝土接近時，無明顯樁底信號，樁長確定更易受人為影響。

(2)超過有效檢測長度范圍的超長樁，其測試信號不能明確反映樁身下部和樁端情況。

(3)樁身完整性的判斷易受樁身樁徑變化的影響或樁身周圍土層的影響，容易出現變化復雜的波形，影響樁身缺陷判斷。

(4)當某些缺陷在樁身上是漸變的，會導致同向缺陷波顯示不明顯。低應變法用于測量直徑不小于2000mm 大直徑灌注樁，很多缺陷會測不出來。

2.3 取芯法測樁優缺點分析

取芯法優點：

(1)能夠直接驗證施工記錄樁長是否準確。

(2)直接驗證樁底沉渣情況。

(3)直接驗證樁端持力層的巖土性狀(強度)和厚度是否符合要求。

(4)直接驗證樁身混凝土強度情況。

(5)直觀的驗證所取部位樁身混凝土質量情況。取芯法缺點：

(1)對樁身有一定的破壞性。

(2)取芯成本高，時間較長，不適用于大范圍檢測。

(3)僅能驗證所取部位混凝土質量情況。

(4)當樁身缺陷為一定程度縮徑時，受取芯不能太接近鋼筋籠限制，無法驗證到缺陷。

通過以上分析，以上三種檢測方法都有各自的優點和不足，檢測人員如果沒有根據不同被測對象和檢測要求，運用其中一種測試方法，必然造成檢測結論不準確。但在如何“根據不同被測對象和檢測要求，選用多種測試方法進行綜合分析判斷”這一點要求上，各種國家標準和行業標準規范上目前還沒有明確的規定和說明。

3 不同樁型的合理測試方法

根據筆者多年基樁檢測經驗并結合閩交質監[2011]256 號《福建省交通質監局關于印發福建省交通建設工程基樁完整性檢測管理辦法(試行)的通知》，綜合應用三種檢測方法更能保證基樁檢測結論的準確。

對于樁徑小于800mm(主要是預制樁或CFG 樁)的測試方法為低應變+取芯法(無損檢測數據異常或按規定頻率取芯)驗證。

對于樁徑大等于800mm 且小于2000mm，樁長小于30m 的灌注型摩擦樁，測試方法為選用低應變或超聲波檢測+取芯法(無損檢測異常或按規定頻率取芯)驗證。對于重要的工程，建議盡量用超聲波法，特別是有人工挖孔樁時，樁徑可能變化大，超聲波檢測效果明顯好于低應變法。廈門地區就要求所有橋樁要用超聲波法。

對于樁徑大等于800mm 且小于2000mm，樁長小于30m 的灌注型端承樁，測試方法為選用低應變或超聲波檢測法+取芯法(無損檢測數據異常或按規定頻率取芯)驗證。對于重要的工程，建議也盡量用超聲波法。但當用超聲波法檢測時，一定要再結合低應變法確定持力層樁端嵌固情況，因為超聲波法無法檢測出持力層樁端嵌固情況，容易造成誤判。目前橋梁基樁主要質量問題排第一位的就是樁底入巖不符合規定。

對于樁徑大等于2000mm，樁長小于30m 的灌注型摩擦樁，測試方法為超聲波法+取芯法(無損檢測數據異?；虬匆幎l率取芯)驗證。大量實踐證明，低應變相對于超大直徑樁，檢測樁身完整性效果較不理想，也不容易確定缺陷具體位置。

對于樁徑大等于2000mm，樁長小于30m 的灌注型端承樁，測試方法為超聲波法+低應變法+取芯法(無損檢測異?；虬匆幎l率取芯)驗證。用超聲波檢測樁身完整性，低應變驗證持力層樁端嵌固情況，當樁所檢波形異常時，用取芯法進行驗證。

對于樁徑大等于800mm，樁長大于30m 灌注型摩擦樁或端承樁，測試方法為超聲波法+取芯法(無損檢測異常或按規定頻率取芯)驗證。對于樁長大于30m 的樁，相對于低應變檢測，就屬于超過有效檢測長度范圍的超長樁，其測試信號就有可能不能明確反映樁身下部和樁端情況。所以當這部分樁是屬于端承樁或嵌巖樁時，根據地質情況和現場施工情況，可適當加大取芯頻率，來驗證樁底情況，保證工程安全。當以上取芯僅是驗證樁底或持力層情況，正常取一個孔就夠了，以減少檢測費用。

4 三種測試方法的綜合運用

當用超聲波檢測到樁身波形異常時，可用平測、斜測和扇形測來確定缺陷的位置，但當是輕微縮徑引起的超聲波異常(只縮到超過超聲位置)。這種波形往往看起來很嚴重，但取芯又取不到(因缺陷在鋼筋籠周圍)，檢測人員容易誤認為取芯沒取到缺陷是因為取芯位置不對導致的。這時只要結合小應變檢測，根據檢測波在缺陷位置同向是否明顯就可判斷縮徑嚴重程度。

當用低應變檢法測到波形異常時，可先根據在不同方向上所檢測的低應變波形來判初步判斷出缺陷在那個方向，進行取芯驗證。當取芯無法取到缺陷時，可用兩個及其以上取芯孔加水后做成超聲波檢測管，再用超聲波法進一步確定缺陷所處的位置和大小。

當聲測管堵塞時，可用取芯法和低應變檢測進行檢測。當樁徑太大或樁太長時，不適合用低應變法，可取芯幾個孔做聲測管進行超聲波檢測。雖然取芯也能用于測量樁身完整性，但畢竟只代表所取部位的混凝土，有一定的局限性。

取芯作為無損檢測的一種驗證方法，取芯前要求檢測人員不僅要指出樁身缺陷豎向位置，還要盡可能準確的指出缺陷在樁身的平面位置。如果取芯位置明顯偏離缺陷位置，取芯不僅不能驗證無損檢測結果，反而誤導檢測結果。

5 結束語

通過以上分析，可以發現一名合格的基樁檢測人員不僅要會正確的使用以上三種檢測方法，而且要十分清楚三種檢測方法的優點和不足，能夠根據檢測對象的特點，合理選擇和搭配三種檢測方法，才能保證檢測結果的準確性，真正起到檢測的作用，對工程質量盡責。

[1]JTG/T F81-01-2004，公路工程基樁動測技術規程.

[2]JGJ 106-2014， 建筑基樁檢測技術規范.中國建筑工業出版社，2014.