桩身完整性检测技术和检查方法
桩基常用六种检测方法及适用的桩基础类型
桩基常用六种检测方法及适用的桩基础类型桩基是结构的主要承重部分，其质量直接关系到结构的适用安全性及长久性。
桩基工程分类繁多，一般按承载力分为摩擦桩、端承桩、摩擦端承桩。
桩基检测技术从80年代末的只使用声波透射法抽检发展到目前的低应变、声波透射法、静荷载、钻孔取芯、高应变等综合全面普查。
一、低应变检测方法1.1 基本原理低应变检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。
低应变原理图1.2. 检测目的(1) 检测桩身缺陷及扩颈位置。
根据波形特点无法判定缺陷性质，无论是缩颈、夹泥、混凝土离析或断桩等缺陷的反射波并无大差别，要判定缺陷性质只有对施工工艺、施工记录、地质报告以及某种桩型容易出现的质量问题非常熟悉，并结合个人工程经验进行大概的估计，估计是否准确只有通过开挖或钻芯验证。
(2) 判定桩身完整性类别。
所谓完整性类别就是缺陷的程度，缺陷占桩截面多大比例，会不会影响桩身结构承载力的正常发挥，但是目前缺陷程度只能定性判断，还不能定量判断。
1.3 适用范围(1) 低应变检测法适用于混凝土桩的桩身完整性判定，如灌注桩、预制桩、预应力管桩、水泥粉煤灰碎石桩等。
(2) 低应变检测法过程检测中，由于桩侧土的摩阻力、桩身材料阻尼和桩身截面阻抗变化等因素影响，应力波传播过程，其能力和幅值将逐渐衰减，往往应力波尚未传到桩底，其能量已完全衰减，致使检测不到桩底反射信号，无法判定整根桩的完整性。
根据实测经验，可测桩长限制在50m以内，桩基直径限制在1.8m之内较合适。
1.4 优缺点分析低应变检测法检测简便，且检测速度较快。
一根桩检测费用约60元。
低应变检测二、声波透测法超声波检测三、静荷载试验法3.1 基本原理及检测目的桩基静荷载试验法是指在桩顶施加荷载，了解在荷载施加过程中桩土间的作用，最后通过测得Q~S曲线（即沉降曲线）的特性判别桩的施工质量及确定桩的承载力。
公路桥梁灌注桩桩身完整性检测技术与方法分析
公路桥梁灌注桩桩身完整性检测技术与方法分析摘要：公路桥梁的结构安全和完整性对交通安全至关重要。
灌注桩桩身完整性检测对于保障桩基稳定性和承载能力至关重要。
本文分析了公路桥梁灌注桩桩身完整性检测技术与方法，并评估了它们的优势和局限性。
通过比较不同技术和方法的综合性能，以及展望未来发展趋势，本文为相关领域的研究和实践提供了指导。
关键词：公路桥梁灌注桩；分析与评价；新技术与方法；案例分析与实验验证引言公路桥梁的完整性对交通安全至关重要，而灌注桩桩身的完整性检测对桩基的稳定性和承载能力至关重要。
目前，常用的检测方法包括声波检测、激光测距和电阻率测量。
本文将比较这些方法的优劣和适用性，并展望未来发展趋势。
通过本文，我们希望为研究人员和工程师提供灌注桩桩身完整性检测的参考和指导，促进其在工程中的应用。
一、公路桥梁灌注桩桩身完整性检测技术概述（一）公路桥梁灌注桩的定义与分类- 公路桥梁灌注桩是指将钢筋混凝土灌注到钻孔中，形成的承载桥梁荷载的结构元件。
- 根据施工材料、施工方法和桩体形状等方面的差异，可以将灌注桩分为常规灌注桩、搅拌桩、静压灌注桩等不同类型。
（二）桩身完整性检测的重要性- 桩身完整性检测是保证公路桥梁结构安全性和使用寿命的关键环节。
- 桩身的完整性问题可能导致桩体承载能力下降、抗震性能削弱、服务性能下降等安全隐患。
- 及时发现和修复桩身的完整性问题，可以避免事故的发生，延长桥梁的使用寿命。
二、传统桩身完整性检测方法的分析与评价（一）钻孔取芯法- 方法：通过钻孔取样，将取得的混凝土芯样进行检测。
- 优点：可以直接获取混凝土内部的质量状态，并进行实验室分析。
- 缺点：破坏性大，需要进行大量钻孔工作，工作量大且费时费力。
- 适用场景：适用于对灌注桩完整性问题的全面检测，以及对桩身混凝土强度和质量进行实验室分析的情况。
（二）无损检测法- 方法：包括超声波、地电法、地磁法等，通过对桩身的非破坏性检测，获取桩身实际状态。
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5.4.2 波阻抗渐变变化
突变
• 渐变波阻抗反射波是 渐变 连续的，波形状发生 变化 • 即使渐变波阻抗变化 区域最大的波阻抗或 最小波阻抗与突变相 同，渐变波阻抗反射 波峰明显偏小。
5.4.3 桩土相互作用 1、同一位臵、同一程度，桩土相互作用会导致幅值减小 无桩土作用
有桩土作用
先缩后扩
先扩后缩
§5-1一维波动理论简介
• 5.1.1一维波动理论
F v A 0 x t v x t
(5-1)
运动方程 (牛顿定律） 连续方程 应力—应变关系
c0 E /
v
F AE
2
u u , t x
(5-4)
(5-2) (5-3)
u 2 u c0 2 0 x 2 t
§5-5 波形匹配分析方法
5.5.1 波形匹配分析（定量分析）意义 • 在现行的基桩规范中对如何处理三类桩并没有明确规定,只 有知道桩的缺损程度及响应的位臵、范围，设计部门才可能 根据其对桩竖直向抗压强度、水平向抗剪强度的影响，对桩 进行进一步的实验或进行相应的处理。但现行桩的缺损程度 的确定方法有一定的局限性： • （1） 钻孔取芯 • 局部性，要客观缺损处的缺损程度就必须有多处取芯，这导 致桩如蜂窝煤，之后又需灌浆，耗时、耗力
1
Z1 ( cA)1
Z 2 ( cA) 2
cA 分别是杆的密度、纵波速、截面积
§5-1一维波动理论简介
5.1.2多次反射
• 应力波在波阻抗不同的介质交界面处会多次反 射，反射波是等时距 。
缩径
扩径
第一次反射
第二次反射 第三次反射
第五章 基桩完整性检测 （敲击回波法、低应变法） 第五章主要内容：
桩身完整性检测及判定方法分析
桩身完整性检测及判定方法分析摘要：围绕建筑工程项目桩身质量展开的检测工作至关重要，只有落实规范化检测流程，并选取适配的检测方法，才能最大程度上提高桩身质量效果，减少安全隐患对工程项目产生的危害，促进经济效益和安全效益的和谐统一。
本文从受检桩选择、抽检数量等方面介绍了桩身完整性检测的相关要求，并着重对判定方法予以讨论。
关键词：桩身完整性检测；要求；判定方法随着建筑工程项目的不断发展进步，质量检测工作受到了更多的关注，要依据桩结构特性展开科学化桩身完整性检测分析工作，及时发现缺陷问题以便于采取相应处理方案，最大程度上提高桩身结构安全性。
一、桩身完整性检测的相关要求（一）受检桩选择为保证桩身完整性检测的及时性和准确性，要按照规范要求选取受检桩，确保能最直观地完成检测分析工作，减少人力资源和物力资源的损耗。
第一，一般是选取施工质量本身存在疑问的桩基结构。
第二，要选取设计方在设计环节认定为较为重要的桩基结构开展检测。
第三，要在分析工程项目地质情况和实际施工环境后确定局部地质条件异常区域，对该区域的桩基结构进行集中检测和分析。
第四，若是在整体施工作业中，选取不同的工艺流程和操作顺序完成桩基施工，则主要对其开展完整性检测。
第五，基于工程项目综合质量考量，同类型桩结构一般是采取均匀随机分布的方式选取受检桩。
（二）抽检数量1）柱下三桩或者是三桩以下的承台结构，抽检的桩数要在1根以上，依据设计规范和工程项目施工标准开展相应的检测分析工作，确保检测的准确性，从而更好地完成桩基结构整体质量评估工作。
2）工程项目设计等级为甲级，亦或是地质条件较为复杂，此时，成桩检测分析要结合桩结构的特点展开，从而确保整体检测分析水平满足预期。
具体见表1。
表1 桩抽检数量值得一提的是，若是对端承型大直径灌注桩，要在规定抽检桩数范围基础上，利用钻芯法或者是声波透射法对部分受检桩予以完整性检测，且对应的抽检数量要控制在总桩数的10%[1]。
二、桩身完整性检测判定方法（一）声波透射法声波透射法是较为全面且细致的检测方法，能对全桩长各个横截面桩身的完整性予以实时性检测以及分析，整体分析结果较为准确，并且，声波透射法现场操作非常便捷，不会受到桩长或者是长径比的限制，因此，大直径灌注桩中广泛应用声波透射法。
桩基常用六种检测方法及适用的桩基础类型
桩基常用六种检测方法及适用的桩基础类型摘要桩基是结构的主要承重部分，其质量直接关系到结构的适用安全性及长久性。
然而桩基是隐蔽工程，其质量的评价、判定必须通过专业的检测手段。
桩基础检测方法桩基工程分类繁多。
一般按承载力分为摩擦桩、端承桩、摩擦端承桩。
桩基检测技术从80年代末的只使用声波透射法抽检发展到目前的低应变、声波透射法、静荷载、钻孔取芯、高应变等综合全面普查。
一、低应变检测方法1.1基本原理低应变检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。
低应变原理图1.2.检测目的(1)检测桩身缺陷及扩颈位置。
根据波形特点无法判定缺陷性质，无论是缩颈、夹泥、混凝土离析或断桩等缺陷的反射波并无大差别，要判定缺陷性质只有对施工工艺、施工记录、地质报告以及某种桩型容易出现的质量问题非常熟悉，并结合个人工程经验进行大概的估计，估计是否准确只有通过开挖或钻芯验证。
(2)判定桩身完整性类别。
所谓完整性类别就是缺陷的程度，缺陷占桩截面多大比例，会不会影响桩身结构承载力的正常发挥，但是目前缺陷程度只能定性判断，还不能定量判断。
1.3适用范围(1)低应变检测法适用于混凝土桩的桩身完整性判定，如灌注桩、预制桩、预应力管桩、水泥粉煤灰碎石桩等。
(2)低应变检测法过程检测中，由于桩侧土的摩阻力、桩身材料阻尼和桩身截面阻抗变化等因素影响，应力波传播过程，其能力和幅值将逐渐衰减，往往应力波尚未传到桩底，其能量已完全衰减，致使检测不到桩底反射信号，无法判定整根桩的完整性。
根据实测经验，可测桩长限制在50m以内，桩基直径限制在1.8m之内较合适。
1.4优缺点分析低应变检测法检测简便，且检测速度较快。
一根桩检测费用约60元。
低应变检测二、声波透测法2.1基本原理及检测目的声波透测法是在灌注桩基混凝土前，在桩内预埋若干根声测管，作为超声脉冲发射与接收探头的通道，用超声探测仪沿桩的纵轴方向逐点测量超声脉冲穿过各横截面时的声参数，然后对这些测值采用各种特定的数值判据或形象判断，进行处理后，给出桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。
桩身完整性检测方法
桩身完整性检测方法桩基工程是土木工程中常见的一种基础工程，其质量直接关系到工程的安全和稳定。
而桩身的完整性则是桩基工程中一个非常重要的指标，它直接关系到桩的承载能力和使用寿命。
因此，对桩身的完整性进行有效的检测和评估，对于确保工程质量具有非常重要的意义。
一、超声波检测方法。
超声波检测是一种常见的桩身完整性检测方法，其原理是利用超声波在不同介质中传播的速度不同来检测材料内部的缺陷情况。
通过超声波探头对桩身进行扫描，可以清晰地观察到桩内部的裂缝、空洞等缺陷情况，从而评估桩身的完整性。
二、钻孔检测方法。
钻孔检测是一种直接观测桩身内部情况的方法，其原理是通过在桩身上钻取小孔，然后利用内窥镜等设备对孔内部进行观察。
通过钻孔检测，可以直接观察到桩身内部的情况，包括裂缝、空洞、锈蚀等情况，从而评估桩身的完整性。
三、电阻率检测方法。
电阻率检测是一种通过测量材料电阻率来评估桩身完整性的方法。
当材料内部存在缺陷时，其电阻率会发生变化，通过测量这种变化可以判断桩身的完整性情况。
电阻率检测方法简单、快捷，可以对大面积的桩身进行检测，具有一定的实用性。
四、声波透射检测方法。
声波透射检测是一种利用声波在材料内部传播的特性来评估桩身完整性的方法。
通过在桩身表面布置传感器，然后向桩身内部发送声波，通过接收传感器上的信号来判断桩身内部的情况。
声波透射检测方法对材料的要求较高，但可以对桩身进行全面的检测。
五、综合应用。
在实际工程中，通常会采用多种方法对桩身的完整性进行检测，以确保检测结果的准确性和可靠性。
比如，可以先利用超声波检测方法对桩身进行初步评估，然后再结合钻孔检测方法进行深入观察，最终通过电阻率检测和声波透射检测方法进行综合评估，从而得出最终的结论。
总之，桩身完整性检测是桩基工程中非常重要的一环，其结果直接关系到工程的质量和安全。
因此，在进行桩身完整性检测时，需要选择合适的方法，并且进行综合应用，以确保检测结果的准确性和可靠性。
2014基桩检测规范桩身完整性检测标准及判定方法
声波透射法
检测标准与判定方法
试验执行中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范JGJ106-2014。
桩身的完整性类别应结合桩身缺陷处声测线的声学特征、缺陷的空间分布范围，按照以下两表所列特征进行综合判定。
低应变
检测标准和判定方法
试验执行《基桩低应变动力检测规程》JGJ/T93-95和《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014。
桩身完整性类别的划分原则与其对应的技术特征见表3。
注：对同一场地、地质条件相近、桩型和成桩工艺相同的基桩，因桩端部分桩身阻抗与持力层阻抗相匹配导致实测信号无桩底反射波时，可参照本场地同条件下有桩底反射波的其他桩实测信号判定桩身完整性类别。
钻芯法
检测标准和判定方法
桩身完整性判定按行业标准《建筑基桩检测技术规范》(JGJ
106-2014)和《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS03-2007的要
求进行。
混凝土芯样试件的抗压强度试验按现行国家标准《普通混凝土力
学性能试验方法》GB/T50081—2002的有关规定执行。
芯样抗压强度代表值应按一组三块试件强度值的平均值确定。
桩身完整性类别的划分原则与其对应的技术特征见表5和表6。
桩身完整性类别的划分原则表5
桩身完整性类别的技术特征（外观与强度）
多于三个钻芯孔的基桩桩身完整性可类比表6的三孔特征进行判定。
表6桩身完整性判定。
基桩检测规范桩身完整性检测标准及判定方法
声波透射法
检测标准及判定方法
试验执行中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106-2014。
桩身的完整性类别应结合桩身缺陷处声测线的声学特征、缺陷的空间分布范围，按照下列两表所列特征进行综合判定。
桩身完整性分类表表1
桩身完整性判定表2
低应变
检测标准和判定方法
试验执行《基桩低应变动力检测规程》JGJ/T93-95和《建筑基
桩检测技术规范》JGJ 106-2014。
桩身完整性类别的划分原则及其对应的技术特征见表3。
桩身完整性分类表表3
注：对同一场地、地质条件相近、桩型和成桩工艺相同的基桩，因桩端部分桩身阻抗与持力层阻抗相匹配导致实测信号无桩底反射波时，可参照本场地同条件下有桩底反射波的其他桩实测信号判定桩身完整性类别。
钻芯法
检测标准和判定方法
桩身完整性判定按行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2014）和《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS03-2007的要
求进行。
混凝土芯样试件的抗压强度试验按现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》GB/T 50081—2002的有关规定执行。
芯样抗压强度代表值应按一组三块试件强度值的平均值确定。
桩身完整性类别的划分原则及其对应的技术特征见表5和表6。
桩身完整性类别的划分原则表5
桩身完整性类别的技术特征（外观及强度）
多于三个钻芯孔的基桩桩身完整性可类比表6的三孔特征进行判定。
表6 桩身完整性判定。
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注：a 对端承型大直径灌注桩，应在上述两款规定 的抽检桩数范围内，选用钻芯法或声波透射法对部分 受检桩进行桩身完整性检测。抽检数量不应少于总桩 数的10%）。
空洞、蜂窝，疏松的总称。 1.1.2规范对桩身完整性检测要求 （1）工程桩应进行桩身完整性抽样检测； （2）桩身完整性检测宜采用两种或多种合适的检
测方法进行。
3
1.1.3 桩身完整性检测方法及适用范围
（1）声波透射法
在预埋声测管之间发射和接受超声波，通过实 测声波在混凝土介质中传播的声学参数（例如： 声速、频率、振幅以及波形）的相对变化，对桩
加。
11
⑤.声波分类 机械波源所激起振动，依据纵波频率: a.20Hz ～ 20000Hz,人可听觉, 振动称为声振动,
称为声波; b.频率﹥20000Hz时，称为超声波； c.频率﹤20Hz时，称为次声波。
(3）波的强度、能量和衰减
①.波都具有强度并携带能量 ②.波衰减性：弱除在真空中外，波在传播过程中，
②电磁波(含光波等)：是电磁场的振动在空间传 递。依靠的是电磁场本身的规律，毋需任何介质 的存在，故可在真空中传播。
9
（2） 波形及传播
①.平面波、柱面波和球面波.
三类波见下图1。空间直角坐标系(x,y,z)中，如果r＝x, 则在同一个y-z平面上,波在任一点都有同样的值，这种波
叫平面波；一个点波源所辐射的波，一般是球面波。
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1.2 振动波与波动理论简介 1.2.1 波与振动
（1）.波的物理定义及类别 波动是某一物理量的扰动或振动在空间逐点传
递时形成的运动。.波在空间和时间的分布可用波
函数F(r±ct)表示（其中“r”—矢径的幅值，
“＋和－”—分别表示波沿正和负r方向传
播，”c”—波的传播速率。
①机械波（含声波、弹性波等）：是构成介质的 质点的机械运动（引起位移、密度、压强等物理 量的变化）在空间的传递。相邻质点间存在相互 作用的弹性力或准弹性力，使某一点的振动向邻 近质点传递。需依靠介质的传递。
6
b.地下水位以上且终孔后桩端持力层已通过核验的人工 挖孔桩，以及单节混凝土预制桩，抽检数量可适当减少， 但不应少于总桩数的10%，且不应少于10 根。 C.为了全面了解整个工程基桩的桩身完整性情况时，应 适当增加抽检数量。
1.1.5 受检桩选择
1 施工质量有疑问的桩； 2 设计方认为重要的桩； 3 局部地质条件异常的桩； 4 施工工艺不同的桩； 5 除上述规定外，同类型桩宜均匀随机分布。
桩身完整性检测技 术和检查方法
• 1.相关规范、理论依据和技术方法 • 2.声波透射法检测 • 3.低应变法检测 • 4.高应变法检测 • 5.钻芯取样检测
1.1 基桩检测规范的相关规定
1.1.1 桩身完整性与缺陷 （1）桩身完整性：是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。 （2）桩身缺陷：断裂、裂缝、缩颈、夹泥（砂）、
7
1.1.6 检测时间规定 1 采用低应变法或声波透射法检测时，受
检桩混凝土强度至少达到设计强度的70%，且 不小于15MPa 。 2 采用钻芯法检测时，受检桩的混凝土龄 期达到28d 或预留同条件养护试块强度达到 设计强度。 3 采用高应变法检测时，除上述要求外， 还应满足成桩休止时间要求。
是不可能维持它的振幅不变的。在媒质中传播中， 波所带的能量总会因某种机理或快或慢地转换成热 能或其他形式的能量，从而不断衰弱，终至消失。
12
(4）各种波的共同特性 ①.反射和折射：在不同介质的界面上能产
生反射和折射，对各向同性介质的界面， 遵守反射定律和折射定律；
②．叠加性（分解性）：通常的线性波时 遵守波的叠加原理；
度和力的时程曲线，通过波动理论进行分析，检
测判定：
①单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求，
分析桩侧与桩端阻力； ②缺陷及位置，完整性类
别。
（4）钻芯法
用钻机钻取芯样，以检测判定：
①桩身缺陷（密实性、连续性）、 ②桩长、
③桩底沉渣厚度、④桩身混凝土强度、⑤判断或
鉴别桩端岩土性状。
5
1.1.4 抽检数量
10
②.标量波（如空气中的声波）与矢量波（如电磁
波）。
振动物理量有标量、矢量之分。
③.纵波与横波 a.纵波（压缩波）：波的传播与振动
方向一致（相反时称为拉伸波） b.横波（剪切波）：波的传播与振动方
向相垂直，只能在固体中传播。
④.简谐波 :波函数F(r±ct)是一种很简单
的正弦或余弦函数。 通常一确定线性波可分解为n个简谐波的叠
身完整性进行判定：
①混凝土均匀性；②缺陷及位置；③完整
性类别。
（2）低应变法
用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振，实 测桩顶的速度、加速度时程曲线，通过波动理论 或机械阻抗理论对实测数据进行计算分析，对桩身完整性进行判定：源自①缺陷及位置；③完整性类别。
4
（3）高应变法
用重锤在桩顶冲击激振，实测桩顶的(加)速
③. 干涉：两束或两束以上的波在一定条 件下叠加时能产生干涉现象；
④. 衍射：波在传播路径上遇到障碍物时 能产生衍射现象；
⑤. 偏振：横波能产生偏振现象。
13
（5）波的传播规律
① 反射、折射和散射
在均匀的媒质中，波沿直线传播。波由一种均 匀的媒质射向另一种均匀媒质，而且两个媒质的 界面是平面的。入射到界面的波（入射波），一 部分在界面上被反射回第一媒质（称为反射波）， 另一部分则折入第二媒质(称为折射波)。反射角 恒等于入射角，而折射角的大小依赖于两个媒质 的有关物理量的比。对于电磁波，这个物理量是 介电常数同磁导率的乘积的平方根。当固体中声 波从一个固体媒质投射到另一固体媒质时，在第 一媒质中，入射波将被反射出两个波，而不是一 个，其中一个是纵波，一个是横波。进入第二媒 质时也将折射出两个波。两种反射波的反射角和 两种折射波的折射角都有一定的规律。