反射波法检测PHC管桩在三水地区的应用

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1、检测与监理广东建材2011年第2期反射波法检测PHC管桩在三水地区的应用黄严华(广东佛山市三水建筑工程质量检测站)摘要：本文结合三水地区的岩土工程特性及PHC管桩的特点，对低应变反射波法检测PHC管桩过程中常出现的几种情况及严重缺陷形式及产生原因进行简单探讨。关键词：反射波法；PHC管桩；断裂佛山市三水区位于北回归线南缘，地处珠江三角洲西北角，为丘陵、台地、平原区，水系发育，属冲积、沉积地貌单元，该地区的地质条件适合预应力高强度混凝土管桩(简称PHC管桩)的广泛应用。据2007年统计数据，PHC管

2、桩占三水区建筑桩基工程总数的80％以上，已成为该地区最主要的建筑桩型。在三水地区对PHC管桩进行桩的完整性检测的方法是采用低应变反射波法。本文结合该地区的岩土工程特性及PHC管桩的特点，对低应变反射波法检测PHC管桩过程中常出现的几种情况及严重缺陷形式及产生原因进行简单探讨。1三水地区地质地貌情况三水区地处珠江三角洲西北角，为丘陵、台地、平原区，属冲积、沉积地貌单元，从区域地质构造上称为三水盆地。场地地基土主要由第三系始新统华涌组(E2h)、及第四系陆相、海陆交互相冲淤积层(Q4)组成。其中第四系

3、冲淤积层沉积物主要为淤泥、粘性土、中细砂、粗砂、砾砂及卵石等，厚度因地而异，厚约5～50m；第三系始新统华涌组地层主要为砾岩、含砾砂岩、中粗粒砂岩与粉砂岩、细砂岩互层，夹泥岩、粗面岩、玄武岩和火山碎屑岩等。该地区的第四系陆相、海陆交互相冲淤积层为软土地层，工程地质性质差，是造成采用天然地基的建筑物发生不均匀沉降的主要因素。第三系始新统华涌组地层的强风化、中风化岩的工程物理力学性质较好，地基承载力特征值大于600kpa，一般作为该地区的桩基持力层。2PHC管桩的特点PHC管桩具有施工工艺简单、施工周

4、期短、可工业化生产、质量可靠、单桩承载力高、综合造价低等诸多优点[1】，本文就PHC管桩易于出现质量事故的两个特点介一78一绍一F：2．1接桩PHC管桩两端均设有钢板套箍，接桩时将套箍对焊即可。若不是持力层特别浅，PHC管桩一般需要接桩。接桩时可在下节桩头上安装导向箍，找正上节桩方向后，对称点焊4"6点加以固定。而接桩时常常因为焊接赶时间等原因，造成接桩只有二点焊、三点焊，或焊后没有等到自然冷却，就马上施打或施压，造成焊接脱落。2．2脆性PHC管桩强度虽然高，但具有脆性，因此其常见的缺陷形式就是裂

5、缝和断裂。PHC管桩在打(压)入土的过程中应保持桩身垂直，否则可能出现桩身断裂。再者在打(压)入土的过程中碰到孤石或其他障碍物、基坑开挖等情况使桩身受到主动土压力时产生的弯距大于桩身弯距而出现桩身断裂。3PHC管桩在低应变检测过程中常出现的几种情况关于低应变反射波法的检测原理，各种书籍及论文介绍的很多，本文就不赘述，仅对笔者检测时使用的仪器做一介绍。在检测过程中采用武汉岩海公司研制的RS一1616K(P)型桩完整性测试仪，仪器主要性能指标：采样长度：1Kbyt；采样间隔：12～32767us；放大

6、器增益：浮点放大1--一100倍；传感器谐振频率：27KHz：传感器灵敏度：99．9mv／g。3．1测点的布置反射波检测的应力波为纵波，主要沿桩轴向传播，但同时以剪切波动的形式向径向传递，能量会沿径向消散。因此，有缺陷的桩，在桩面上任意布置测点都能反映该缺陷，只是反映的强弱不同。中国建科院陈凡t2]的研究认为，当敲击点与接收点之一位于缺陷正上方，另一广东建材2011年第2期检测与监理点与其相对圆心夹角为90。时，缺陷处反射信号更为显著。从我们的检测实践经验看，测点、锤击点与桩顶面圆一11,构成的平

7、面夹角在45。,'---90。范围均为良好的检测范围，但不宜超出此范围，否则难以得到较好的实测曲线。对于基坑工程围护桩或桩身倾斜的管桩，由于桩身两侧所受的七压力不同，易在桩身受拉侧出现裂隙或断裂，应将传感器安装于受拉侧，更易于检测出桩身缺陷捌。3．2桩头侧面与垫层相连施上单位因为抢工期或其他原因，在施工完垫层且垫层达到一定强度后才要求进行桩的检测。在低应变反射波法测桩过程中，桩顶受到瞬时作用力后，振动能量除了一部分按弹性波的形式沿桩身向下传播外，另一部分使得局部桩身做简谐振动。获取的曲线呈现出振荡

8、的特性，桩底反射不明显，其典型波形见图l。这种情况下获取的检测曲线即便滤波后也不町用，须待桩身与垫层断开后再进行检测【4J。图1桩头侧面与垫层相连桩的检测曲线＼V图2桩身高出地面1．Ore的检测曲线3．3桩身高出地面根据大量的检测曲线我们发现，一般当桩身高出地面2．Om以内时，实测曲线在桩顶部出现类似扩径桩型曲线(见图2)；高出2．0m时，实测曲线前段出现正弦振荡，往复多次后逐渐衰减，桩底反射不明显(见图3)。可以这样解释：对于图2的情况，可以认为高出地面部分仅有桩身阻抗，没有七阻