鉆孔灌注樁質(zhì)量檢測方法

杜明貴

摘要：在建筑工程中，鉆孔灌注樁得到了廣泛的應用。在施工過程中，由于無法觀察鉆孔灌注樁的施工，并且成樁后也不能對其進行開挖驗收，進而難以控制成樁的質(zhì)量。施工時如果某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，整個工程的質(zhì)量將會受到直接的影響。本文通過分析鉆孔灌注樁質(zhì)量檢測技術，為鉆孔灌注樁施工提供參考依據(jù)。

關鍵詞：鉆孔灌注樁 檢測技術 質(zhì)量管理

鉆孔灌注樁作為一種基礎形式以其適應性強、施工簡便、成本適中等特點被廣泛地應用于公路橋梁及其它工程領域。但是，灌注樁在施工過程中，主要是在地面以下或水下完成，進一步增加了質(zhì)量控制的難度，如果措施不到位，容易產(chǎn)生斷樁等缺陷。因此，在施工過程中，檢測灌注樁的質(zhì)量顯得極為重要。

1 鉆孔灌注樁的作用機理

混凝土鉆孔灌注樁在橋梁工程中被廣泛應用，是復合地基粘結強度的代表，通過褥墊層將混凝土鉆孔灌注樁復合地基與基礎進行相連，無論是在一般土層，還是在堅硬土層設置樁端，均可以確保樁間土正常地參與工作。對于樁體的實際情況，無論是強度，還是模量，與樁間土相比，都比較大。因此，在荷載的作用下，與樁間土表面應力相比，樁頂?shù)膽ο鄬Ρ容^大。在這種情況下，樁可以向較深的土層中轉移自己承受的荷載，使得樁間土承擔的荷載在一定程度上得以減少。在設計復合地基的過程中，需要將一定厚度的砂石級褥墊層設置在地基與樁、樁間土之間，這是復合地基的核心技術，是否在地基下設置褥墊層，對復合地基受力情況有很大的影響：若不設置褥墊層，復合地基的承載力特性與樁地基極為相似，這樣就會制約樁間土的承載能力的發(fā)揮，進而不能成為復合地基。

2 鉆孔灌注樁的質(zhì)量缺陷及原因

2.1 鉆孔灌注樁的質(zhì)量缺陷

對于灌注樁的成孔來說，其施工位置通常情況下位于地面以下或水下，進而增加了施工的工序，使得質(zhì)量控制的難度不斷增加。在施工過程中，如果措施不到位，那么在一定程度上容易引發(fā)斷樁等缺陷。據(jù)統(tǒng)計，在全球范圍內(nèi)，由鉆孔灌注樁引發(fā)的事故率高達5%～10%。在這種情況下，為了進一步提升鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，確保施工的安全性，對灌注樁進行質(zhì)量檢測在施工過程中顯得非常重要。在鉆孔灌注樁施工過程中，其成樁質(zhì)量存在的問題，通常情況下主要包括：一是樁身的完整性，其缺陷問題表現(xiàn)為樁身存在夾泥、斷裂、縮頸、擴頸等問題。二是嵌巖樁，這方面的問題直接影響和制約著樁底支承的質(zhì)量，其產(chǎn)生的原因是：在施工過程中，進行混凝土灌注之前，由于清孔不徹底，進而增加了孔底沉淀的厚度，同時超過相關規(guī)定的要求，進一步影響承載力。

2.2 造成缺陷的原因

①對混凝土灌注進行施工時，由于沒有按照施工要求的深度埋入導管，進而造成新灌混凝土出現(xiàn)上翻現(xiàn)象，或者提升高管的過程中由于提升速度過快，引發(fā)翻水現(xiàn)象，形成兩次灌注，進而在樁身出現(xiàn)水泥斷裂界面。②由于混凝土供應跟不上等意外情況，造成澆筑混凝土的間斷時間過長，造成混凝土凝結，在與后澆混凝土之間的接觸面形成斷裂界面。③孔中水位下降，使得對孔壁的靜水壓力進一步降低，同時降低了孔壁土層的穩(wěn)定性，進而發(fā)生坍落。④混凝土攪拌不均勻，或者遠距離運輸，以及導管漏水，甚至混凝土被水沖泡等，在這種情況下，使得混凝土中的粗骨料過于集中，進而發(fā)生離析現(xiàn)象。⑤鉆孔過程中，由于缺乏必要的控制，引發(fā)斜孔、拓孔等現(xiàn)象，并且沒有及時發(fā)現(xiàn)這些現(xiàn)象，造成樁身發(fā)生缺陷。

3 樁基檢測方法

3.1 鉆芯檢測法

在對樁身質(zhì)量進行檢測時，沿樁身長度方向，借助地質(zhì)鉆機進行取芯樣，通過芯樣進行觀察和測試，對樁的質(zhì)量做進一步的確定。借助該種方法對混凝土灌注樁樁身質(zhì)量進行檢測，通過這種方式檢測的質(zhì)量結果，只能反映鉆孔范圍內(nèi)，小部分的混凝土質(zhì)量，并且設備過于龐大、費工費時，進行大面積檢測，這種檢測方式不適合。通常情況下，這種檢測方法只用于抽樣檢查，或者以此進行無損檢測等。

3.2 振動檢測法

對于該檢測方法，通常情況下，在對樁身質(zhì)量進行檢測時，需要采取適當?shù)拇胧?，將一個激振力施加到樁頂，激發(fā)樁體及樁土體系產(chǎn)生振動，在混凝土灌注樁內(nèi)產(chǎn)生應力波，借助相應的儀器設備，進一步研究分析波動及波動參數(shù)，對樁體混凝土的質(zhì)量及總體承載力進行判斷。

3.3 超聲波脈沖檢驗法

采用超聲波脈沖檢驗法對樁身質(zhì)量進行檢測，在混凝土存在缺陷的基礎上，發(fā)展起超聲波脈沖檢驗法。該檢測方法的作用機理是，沿樁的長度方向，在灌注樁混凝土之前，通常情況下需要預埋若干根平行的檢測管道，作為超聲檢測探頭的通道。在檢測的過程中，分別同步移動探頭，進而沿不同的深度逐點檢測出橫斷面上超聲波脈沖穿過混凝土時的參數(shù)，按照超聲波檢測原理分析每個斷面上混凝土質(zhì)量。

3.4 射線法

射線法是指在混凝土中，以放射性同位素輻射線的衰減、吸收、散射等現(xiàn)象為基礎發(fā)展起來的一種檢測方法。當射線穿過混凝土時，接收儀所記錄的射線強弱因混凝土質(zhì)量不同或因存在缺陷而發(fā)生變化，根據(jù)這種變化對樁的質(zhì)量進行判斷。

3.5 動力檢測法

目前，對樁身無破損的動力檢測法在檢測灌注樁質(zhì)量的過程中應用比較廣泛。對于動力檢測法來說，在樁頂上根據(jù)作用的動荷載能量是否使樁土發(fā)生塑性位移或彈性位移，將其分為高、低應變。

通過對灌注樁樁頂進行錘擊處理，進而在一定程度上使樁身下沉超過1.5～2.5mm，這種檢測方式通常情況下被稱為高應變動測法，反之被稱為低應變動測法。對于高應變動測法來說能夠了解樁的承載效果，低應變動測法的優(yōu)勢在于對樁身混凝土勻質(zhì)性效果進行檢驗；在檢測設備方面，前者比較笨重，價格高，錘與樁的重量比需要超過0.08～0.2，在這種情況下，對大直徑、深長的灌注樁進行檢測時，錘的質(zhì)量要超過10噸，在吊張、搬運方面，顯得設備比較笨重；相對來說，后者所需的設備則較為輕便，并且價格低廉。endprint

4 反射波法的基本原理及影響基樁質(zhì)量檢測波形的因素

4.1 反射波法的基本原理

對于反射波法來說，其理論基礎是應力波理論，作用原理是：沿著樁身方向，通過對樁頂進行豎向激振，彈性波向下傳播。在樁底、斷樁或離析等存在明顯波阻抗界面的部位或樁身，以及存在縮頸、擴頸等截面容易發(fā)生變化的部位，進一步會產(chǎn)生反射波。經(jīng)過接收、放大濾波，同時進行數(shù)據(jù)處理，對來自樁身不同部位的反射信息進而識別。

4.2 現(xiàn)場檢測的注意事項

①測試設備的安裝，采取措施保證儀器正常工作。

②對樁身進行測試前，對儀器系統(tǒng)的工作參數(shù)進行選擇，在對系統(tǒng)狀態(tài)進行設定的前提下，需要測試儀器的工作狀態(tài)，確保系統(tǒng)正常運行。

③在對樁身質(zhì)量進行瞬態(tài)激振試驗時，為了提高測試結果的準確性，重復測試的次數(shù)往往不低于4次。

④在測試樁身質(zhì)量的過程中，隨時觀察設備的工作狀態(tài)，確保設備處于正常工作狀態(tài)，進而為測試結果的有效性奠定基礎和提供保證。

4.3 實測曲線判讀解釋的基本方法

①判讀缺陷存在可能性

樁身是否存在缺陷，需要分辨實測曲線中是否存在缺陷反射信號，同時對樁底的反射信號進行分辨，這些對于定性及定量解釋缺陷有一定的幫助。

②多次反射及多層反射問題

當多個反射波出現(xiàn)在實測曲線中時，需要判斷它是同一缺陷面的多次反射，還是樁間多次缺陷的多層反射。

出現(xiàn)多次反射現(xiàn)象，表明缺陷存在于樁體的淺部。多層反射一方面表明缺陷可能有多處，另一方面下層缺陷反射波在能量上存在差異，進而對上部缺陷的性質(zhì)和規(guī)模進行推測。

5 結束語

在施工過程中，鉆孔樁檢測技術具有較大的作用，運用應力波反射法對樁的質(zhì)量進行檢測，具有檢測速度快、費用低，同時能夠對樁的完整性和質(zhì)量缺陷進行判斷。通過與超聲波法或鉆孔取芯法等方法進行混合使用，進而確保檢測結果的準確性。

參考文獻：

[1]趙志遠.鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量問題及措施[J].山西建筑，2009（2）.

[2]張宇峰，朱曉文.橋涵工程試驗檢測技術[M].北京：人民交通出版社，2009（6）.

[3]梁高銳.淺談鉆孔灌注樁質(zhì)量的檢測[J].科技經(jīng)濟市場，2006（08）.endprint

4 反射波法的基本原理及影響基樁質(zhì)量檢測波形的因素

4.1 反射波法的基本原理

對于反射波法來說，其理論基礎是應力波理論，作用原理是：沿著樁身方向，通過對樁頂進行豎向激振，彈性波向下傳播。在樁底、斷樁或離析等存在明顯波阻抗界面的部位或樁身，以及存在縮頸、擴頸等截面容易發(fā)生變化的部位，進一步會產(chǎn)生反射波。經(jīng)過接收、放大濾波，同時進行數(shù)據(jù)處理，對來自樁身不同部位的反射信息進而識別。

4.2 現(xiàn)場檢測的注意事項

①測試設備的安裝，采取措施保證儀器正常工作。

②對樁身進行測試前，對儀器系統(tǒng)的工作參數(shù)進行選擇，在對系統(tǒng)狀態(tài)進行設定的前提下，需要測試儀器的工作狀態(tài)，確保系統(tǒng)正常運行。

③在對樁身質(zhì)量進行瞬態(tài)激振試驗時，為了提高測試結果的準確性，重復測試的次數(shù)往往不低于4次。

④在測試樁身質(zhì)量的過程中，隨時觀察設備的工作狀態(tài)，確保設備處于正常工作狀態(tài)，進而為測試結果的有效性奠定基礎和提供保證。

4.3 實測曲線判讀解釋的基本方法

①判讀缺陷存在可能性

樁身是否存在缺陷，需要分辨實測曲線中是否存在缺陷反射信號，同時對樁底的反射信號進行分辨，這些對于定性及定量解釋缺陷有一定的幫助。

②多次反射及多層反射問題

當多個反射波出現(xiàn)在實測曲線中時，需要判斷它是同一缺陷面的多次反射，還是樁間多次缺陷的多層反射。

出現(xiàn)多次反射現(xiàn)象，表明缺陷存在于樁體的淺部。多層反射一方面表明缺陷可能有多處，另一方面下層缺陷反射波在能量上存在差異，進而對上部缺陷的性質(zhì)和規(guī)模進行推測。

5 結束語

在施工過程中，鉆孔樁檢測技術具有較大的作用，運用應力波反射法對樁的質(zhì)量進行檢測，具有檢測速度快、費用低，同時能夠對樁的完整性和質(zhì)量缺陷進行判斷。通過與超聲波法或鉆孔取芯法等方法進行混合使用，進而確保檢測結果的準確性。

參考文獻：

[1]趙志遠.鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量問題及措施[J].山西建筑，2009（2）.

[2]張宇峰，朱曉文.橋涵工程試驗檢測技術[M].北京：人民交通出版社，2009（6）.

[3]梁高銳.淺談鉆孔灌注樁質(zhì)量的檢測[J].科技經(jīng)濟市場，2006（08）.endprint

4 反射波法的基本原理及影響基樁質(zhì)量檢測波形的因素

4.1 反射波法的基本原理

對于反射波法來說，其理論基礎是應力波理論，作用原理是：沿著樁身方向，通過對樁頂進行豎向激振，彈性波向下傳播。在樁底、斷樁或離析等存在明顯波阻抗界面的部位或樁身，以及存在縮頸、擴頸等截面容易發(fā)生變化的部位，進一步會產(chǎn)生反射波。經(jīng)過接收、放大濾波，同時進行數(shù)據(jù)處理，對來自樁身不同部位的反射信息進而識別。

4.2 現(xiàn)場檢測的注意事項

①測試設備的安裝，采取措施保證儀器正常工作。

②對樁身進行測試前，對儀器系統(tǒng)的工作參數(shù)進行選擇，在對系統(tǒng)狀態(tài)進行設定的前提下，需要測試儀器的工作狀態(tài)，確保系統(tǒng)正常運行。

③在對樁身質(zhì)量進行瞬態(tài)激振試驗時，為了提高測試結果的準確性，重復測試的次數(shù)往往不低于4次。

④在測試樁身質(zhì)量的過程中，隨時觀察設備的工作狀態(tài)，確保設備處于正常工作狀態(tài)，進而為測試結果的有效性奠定基礎和提供保證。

4.3 實測曲線判讀解釋的基本方法

①判讀缺陷存在可能性

樁身是否存在缺陷，需要分辨實測曲線中是否存在缺陷反射信號，同時對樁底的反射信號進行分辨，這些對于定性及定量解釋缺陷有一定的幫助。

②多次反射及多層反射問題

當多個反射波出現(xiàn)在實測曲線中時，需要判斷它是同一缺陷面的多次反射，還是樁間多次缺陷的多層反射。

出現(xiàn)多次反射現(xiàn)象，表明缺陷存在于樁體的淺部。多層反射一方面表明缺陷可能有多處，另一方面下層缺陷反射波在能量上存在差異，進而對上部缺陷的性質(zhì)和規(guī)模進行推測。

5 結束語

在施工過程中，鉆孔樁檢測技術具有較大的作用，運用應力波反射法對樁的質(zhì)量進行檢測，具有檢測速度快、費用低，同時能夠對樁的完整性和質(zhì)量缺陷進行判斷。通過與超聲波法或鉆孔取芯法等方法進行混合使用，進而確保檢測結果的準確性。

參考文獻：

[1]趙志遠.鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量問題及措施[J].山西建筑，2009（2）.

[2]張宇峰，朱曉文.橋涵工程試驗檢測技術[M].北京：人民交通出版社，2009（6）.

[3]梁高銳.淺談鉆孔灌注樁質(zhì)量的檢測[J].科技經(jīng)濟市場，2006（08）.endprint