大直径灌注桩的桩身完整性检测

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1、大直径灌注桩的桩身完整性检测隧道网www.stec.net(2006-1-19)来源：中国市政工程摘要：桩身完整性检测的目的是查明桩身完整性，查清缺陷及其位置，以保证工程质量。介绍了高应变、低应变、声波透射法三种动力测试方法在大直径灌注桩中的特性和完整性检测实录。指出三种方法均有其优缺点，建议用三种测试方法互为验证、互为弥补，才能综合评判桩身完整性。关键词：大直径灌注桩桩身完整性高应变低应变声波透射法随着基础建设的迅速发展，大直径灌注桩(桩径大于80cm)因承载力高、施工噪声小等优点，而被广泛应用于高层建筑、桥梁基础等。它通常是由人工开挖或钻机成孑L后在地下或水下灌注成桩。其质量受施工

2、工艺，尤其是混凝土灌注工序等多种因素的影响而难以控制。不同工地或多或少都有一些桩存在着质量问题。为确保上部结构的安全使用，在进行下一道工序之前，必须对桩的混凝土质量及完整性进行检测和评价。目前现行的桩身完整性检测方法有钻孔取芯法，高、低应变动力试桩法和埋管式声波透射法。笔者着重介绍测试大直径灌注桩的方法。1大直径灌注桩常见质量问题1.1钻孔灌注桩1)停电或其他原因使灌注混凝土没有连续进行时，间断一定时间后，隔水层凝固，形成硬壳，后续混凝土无法下灌，只好拔出导管，一旦泥浆进入管内必然形成断桩。如用增大管内混凝土压力等办法冲破隔水层，破碎的老隔水层混凝土必将残留在桩身中，造成桩身局部混凝土

3、低劣。2)采用泥浆护壁成孔，但对不同土层应配制不同密度的泥浆，否则孔壁容易坍塌。3)循环法清孔时，应根据孔的深浅，控制洗孔时间或孔口泥浆密度。清孔时间过短，孔底沉渣太厚，将影响桩端承载力发挥。4)混凝土和易性不好时，易产生离析现象。5)导管连接处漏水时将形成断桩。1.2人工挖孔灌注桩1)地下水渗流严重的土层，易使土壁崩塌，土体失稳塌方。2)土层出现流砂现象或有动水压力时，护壁底部土层会突然失去强度，泥土随水急速涌出，产生井涌，使护壁与土体脱空，或引起孔形不规则。3)挖孔时如果边挖边抽水，地下水位下降时，护壁易受到下沉土层产生的负摩擦作用，使护壁受到拉力，产生环向裂缝；护壁所受的周围土压

4、力不均匀时，又将产生弯矩和剪力作用，易引起垂直裂缝；护壁所受的周围土压力不均匀时，也将产生弯矩和剪力作用，易引起垂直裂缝。桩制作完毕，护壁和桩身混凝土结为一体，护壁是桩身的一部分，护壁裂缝破损或错位必将影响桩身质量和侧阻力的发挥。4)孔较深时，若没有采用导管灌注混凝土，混凝土从高处自由下落易产生离析。5)在孔底水不易抽干或未抽干情况下灌注混凝土，桩尖混凝土将被稀释，降低桩端承载力。2大直径灌注桩的低应变特性2.1信号高频振荡在大直径灌注桩低应变测试中，无论使用速度计还是加速度计均难以避免振荡现象发生，常出现一种与测量系统频率特性无关的高频干扰，桩径越大而脉冲窄时尤其严重，且其幅值随时间

5、衰减较慢。它对缺陷反射包括桩底反射有一定的掩盖作用。消除加速度振荡的办法，一方面可通过降低振源频宽(低频锤)解决；另一方面应观察传感器安装的位置是否合理、耦合剂是否恰当，加速度计是否松动。通过上述几个方面的改进，加速度计积分成速度的信号应当无振荡出现(加速度计测试信号中是否有振荡应在积分成速度后观察，原始加速度信号一般有振荡存在)。如仍然存在，应当是桩身缺陷引起的，改变测试地点和安装地点配以频谱分析可以进一步判断。加速度计测试的信号积分成速度后一般可平滑，但不宜窄带数字滤波，最多只能采用0-1500Hz以上的滤波方式。速度计的振荡大多与安装和振源有关。当安装谐振大于1200Hz时，可以

6、在频域分析的基础上采取诸如(0-800Hz)的方式滤波解决。对测试信号采用上述滤波方式后，振荡仍然存在，则更进一步确定是桩身缺陷引起的。2.2信号采集大直径灌注桩桩径增大时，桩截面各部位的运动不均匀性也会增加，桩身浅部的阻抗变化往往表现出明显的方向性。故应增加检测点数量，使检测结果能全面反映桩身结构完整性情况。每个检测点有效信号数不宜少于3个。当不同检测点及多次实测时域信号一致性较差时，应分析原因，增加检测点数量。2.3桩底反射波1)短桩：一维弹性杆波动理论是反射波法低应变墓桩质量检测的依据，满足条件λ>D