低应变反射波法在钻孔灌注桩检测中的工程实例解析.pdf

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1、广东建材2015年第4期质量控制与检测低应变反射波法在钻孔灌注桩检测中的工程实例解析尹新龙[1t2】杨永民[-，21张君禄呻](1广东省水利水电科学研究院；2广东省水利重点科研基地)【摘要】钻孔灌注桩属于重要隐蔽工程，施工程序多、难度大及受多种因素影响容易出现质量问题。利用低应变反射波法对桩进行完整性检测较为准确快捷，但其结果的判定需要具备一定的理论基础和实践经验，并结合多因素进行综合分析才能判定。本文介绍了低应变反射波法的基本原理、实施过程中的注意点以及判定方法，并结合工程实例论证了该种方法的适用性，可为同类工程检测

2、提供参考。【关键词】低应变反射波法；钻孔灌注桩：缺陷：应用1引言混凝土灌注桩包括人工挖孔灌注桩、冲孔灌注桩、钻孔灌注桩以及沉管灌注桩等。其中，钻孔灌注桩由于施工程序多、难度大及受多种因素影响容易出现质量问题。在钻孔灌注桩检测过程中，低应变法因方便、快捷、结果容易判断，通常用其来检测桩基的完整性，该方法己应用多年，并取得较为成熟的技术经验。采用低应变反射波法进行基桩完整性检测时，可以比较灵敏地发现基桩是否存在混凝土离析、缩颈、扩颈、桩身夹泥、裂隙、断裂、桩底沉渣过厚等质量问题。但是，其结果的判定需要具备一定的理论基础和实

3、践经验，并结合多因素进行综合分析才能判定。本文介绍了低应变反射波法的基本原理、实施过程中的注意点以及判定方法，并结合工程实例论证了该种方法的适用性，可为同类工程检测提供参考。2低应变反射波法的基本原理低应变反射波法适用于检测混凝土的桩身完整性、判定桩身缺陷的程度及位置。其检测基桩完整性的基本原理是：通过在桩顶施加激振信号产生应力波脉冲，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面(如蜂窝、夹泥、断裂、孑L洞等缺陷)和桩底面时，将产生反射波，检测分析反射波的传播时间、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性。假设桩中某处阻抗发生变

4、化，当应力波从介质I(阻抗为Z1)进入介质II(阻抗为Z2)时，将产生速度反射波和速度透射波。令桩身质量完整性系数B=Z2／Z，，反射系数为a为：Z=pcA-坠(式1)C令AZ=Z。一Z。(p桩密度、C波速、A截面积)(式2)(1)若B=1，AZ=0时，Q=0说明界面无阻抗差异，即没有反射波。(2)若B0时，Q>0说明界面阻抗变小，出现与入射波同向的反射波。(3)若B>l，AZ<0时，Q<0说明界面阻抗变大，出现与入射波反向的反射波。3不同类型缺陷桩的判别根据混凝土设计强度，可设置初始波速，再根据波速变化情

5、况可推断出缺陷类型及位置，不同强度混凝土的波速特征值及范围见表1。表1不同混凝土强度的波速特征及范围对照(肝a、m／s)C15C20C25C30C35>C402500～31003000～35003500～38003700～40003900～42004100～45003．1完整桩完整桩实测曲线波形反射很规则，波列清晰，桩底反射波较明显，易于读取反射波列到达时间，桩身混凝土平均波速较高，如图i。3．2缩颈桩、离析桩、夹泥桩缩颈桩的实测曲线、波形特征是在桩身缺陷处产生一25质量控制与检测广东建材2015年第4期图1完整桩波形

6、示意图与激振脉冲相同位的第一时间到达t’反射时间较为明显，但整桩波速不会下降，与完整桩波较为一致。混凝土离析桩实测曲线波形特征是在缺陷处产生与激振脉冲同相位的反射波形，与完整桩波速相比则略有所下降，‘般比完整桩的波速低200m／s～300m／s，如果严重离析的情况F，反射波峰值更剧烈，波速可能显得更低。桩身夹泥主要是灌注时反扦抽管过高，或孔壁倒塌，造成桩身混凝土夹泥现象，实测曲线、波形特征是在缺陷处与离析桩一样，激振脉冲同相位的反射波形，与完整桩波速相比则有明显下降，⋯般比完整桩的波速低400m／s～600m／s左右，

7、如图2。嗣图2离析、夹泥、缩颈桩波形示意图3．3扩径桩、扩底桩扩径桩由于在桩身有部分扩大的变截面，在实测曲线波形特征在扩径处产生与激振脉冲反相位的第一时间到达t7的反射波，整桩波速与完整桩较为一致。扩底桩的实测波形在曲线信号反射时，其反射波的方向是和激振脉冲方向相反，扩底桩的波形反映是从扩底位置开始算起，直到桩底反射波形出现为止，如图3。3．4全断桩全断桩实测曲线、波形与其它缺陷桩的波形是不一样，因为断桩所在位置，应力波无法往下传播，主要因为在断裂处空气的波阻抗无穷大于混凝土波阻抗，而实测波形多次反射，反射时间间隔一致

8、，并对反射信号就会自由震荡慢慢地衰减下去，故无法找出桩底反射，如图一26一图3变截面桩波形示意图、图4断桩波形示意图4。以上是几种典型缺陷与完整桩的判断方法，要结合了解桩基成桩工艺、地质状况、桩的类型及形状等。为了判断位置及性质更为准确、可靠，须进一步加强多方面对比试验分析。4工程实例某取水泵站，地层地貌为粘土、细砂土、强风化砂质