廣州某工程鉆孔灌注樁低應變檢測及應用聲波透射法綜合判定實例

趙忠?guī)r

摘要：鉆孔灌注樁成樁質量，因地質情況復雜，施工工藝等原因，樁身直徑常見漸變或突變情況，低應變檢測時會造成檢測信號的同相反射，如果不結合地質資料，施工情況和其他方法綜合分析，就會造成誤判。

關鍵詞：低應變法 同相反射，縮徑 聲波透射法

Abstract: the quality of pile cast-in-place pile, geological conditions for complex, construction technology and other reasons, pile body diameter gradient common or mutations, low strain detection was causing the test signal with phase reflection, if not with geological material, construction method and other comprehensive analysis, can cause miscarriage.

Key words: low strain gauge reflected the same phase, shrink diameter acoustic wave transmission method

中圖分類號：TJ765.4文獻標識碼：A文章編號：

前 言

鉆孔灌注樁具有成樁直徑大，樁長設計方便，施工工藝簡單等優(yōu)點，廣泛應用于高層建筑、橋梁、碼頭等工程的樁基礎形式。由于樁基工程施工中影響因素較多，且在地下，使得鉆孔灌注樁有時會產(chǎn)生離析、夾泥、斷樁、縮徑、膠結不良等缺陷。

對于大直徑的鉆孔灌注樁，目前常采用的無損檢測方法是低應變動測法和聲波透射法，低應變檢測方法具有簡便易行，檢測費用低廉的特點而被廣泛采用。

工程概況

廣州某深基坑工程地下室4層，基坑深約20m，三個塔吊基礎都采用高承臺鉆孔灌注樁基礎，承臺下設置四根鉆孔灌注樁，塔吊基礎在地下室一層位置，距離基坑底約15m，低應變現(xiàn)場檢測時，鉆孔灌注樁已施工完畢且達到了齡期，塔吊基礎下部樁周土尚未挖除。

工程場地地質條件較好，上部2～3米為素填土，部分地段分布有1～2米的粗砂，泥巖殘積土厚度約1～2米，下部基巖為泥巖和泥質粉砂巖，塔吊基礎頂部位于第一層地下室位置，上部填土和砂層已基本挖除。

2 低應變檢測結果分析

本工程塔吊基礎采用低應變動測法檢測， 其中2-1號鉆孔灌注樁檢測信號出現(xiàn)明顯的同相反射，該樁樁徑800mm，樁長25m，設計砼強度等級C30，設計樁端持力層為微風化泥巖。圖1為其低應變檢測時域曲線，由于樁長較長，無樁底反射信號，參照同工地完整樁確定波速為3800m/s，曲線中約4.8m呈現(xiàn)明顯的同相反射，初步判定此處存在明顯缺陷。

圖12-1號樁低應變檢測時域曲線圖

3 現(xiàn)場開挖驗證

低應變檢測結束后，隨著基坑開挖的進行，作為塔吊基礎的鉆孔灌注樁上部樁周土也被挖除，鉆孔灌注樁樁身露出地面，現(xiàn)場照片如下圖：

圖2圖3

圖2可以看出灌注樁上部樁徑較大，下部出現(xiàn)縮頸，根據(jù)圖3現(xiàn)場測量，樁徑最小處為805mm，與設計樁徑相當。低應變檢測信號出現(xiàn)同向反射的原因不難分析，根據(jù)地質資料，本工程場地該樁附近地面以下土層依次為：2m厚的填土和3m多厚的淤泥，下部為可塑的粉質粘土，可見施工單位在成孔澆筑混凝土過程中，上部5m出現(xiàn)了塌孔和擴徑的情況，使得上部5m樁徑大于設計樁徑，5m以下恢復正常，造成了樁身5m左右出現(xiàn)“縮頸”的假象。

4 聲波透射法綜合判定

雖然該樁縮頸處的樁徑滿足設計要求，但為了安全起見，還需對樁身質量進行檢測，根據(jù)規(guī)范要求應進行抽芯檢測，我方建議先應用聲波透射法對樁身混凝土質量進行初判，如果樁身混凝土質量存在問題再進行抽芯驗證。

聲波透射法的原理是：由超聲脈沖發(fā)射源在砼內激發(fā)高頻彈性脈沖波，并用高精度的接收系統(tǒng)記錄該脈沖波在砼內傳播過程中表現(xiàn)的波動特征；當砼內存在不連續(xù)或破損界面時，缺陷面形成波阻抗界面，波到達該界面時，產(chǎn)生波的透射和反射，使接收到的透射能量明顯降低；當砼內存在松散、蜂窩、孔洞等嚴重缺陷時，將產(chǎn)生波的散射和繞射；根據(jù)波的初至到達時間和波的能量衰減特征、頻率變化及波形畸變程度等特性，可以獲得測區(qū)范圍內砼的密實度參數(shù)。測試記錄不同側面、不同高度上的超聲波動特征，經(jīng)過處理分析就能判別測區(qū)內砼的參考強度和內部存在缺陷的性質、大小及空間位置。

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，在該樁縮頸位置附近，樁身對稱位置打磨6組測試點，以便安裝傳感器，打磨點位置如圖4所示。根據(jù)檢測結果，實測混凝土波速值為3700~3900 m/s，與C30實驗室試塊波速相當，可以初步判斷，縮頸處混凝土質量合格。圖4

5結論

鉆孔灌注樁樁身質量檢測過程中，樁身質量的檢測結果應根據(jù)地質條件和施工情況綜合判定，當一種檢測手段無法全面反映樁身質量時，可采用開挖、抽芯、聲波透射法等手段進行綜合判定，選擇經(jīng)濟、快速、準確的方法，給出科學、合理的判斷結果。

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。