挖孔桩桩身完整性的检测手段及其合理性探讨.pdf

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1、2010年12月December20102l世纪建筑材料21‘CENTURYBUILDINGMATERIALS第2卷第6期V01．2No．6挖孑L桩桩身完整性的检测手段及其合理性探讨马利振陈晖(250101山东省济南市山东同圆设计集团有限公司)【摘要】人工挖孔桩桩身完整性检测十分必要，各种检测手段均有其适用范围，针对各种手段的原理及应用范围，对每种手段的检测效果进行了探讨。【关键词】人工挖孔灌注柱；低应变；声波透射；钻芯法【中图分类号lTUl9y．3【文献标志码]B【文章编号11003—1324(2010)加6-_0090—03O3I言

2、人工挖孔灌注桩是一种在软弱地基上经济适用的基础形式，这种桩具有承载力高。孑L径、孔型不受限制，施工机具简单，技术含量低，易于适时的过程控制等优点。尤其是成孔直观。桩身混凝土质量高，施工时对周围建筑影响小、污染小、施工噪声小等特点，使它在市区特别是住宅密集的区域的工程建设中得到了广泛的应用。桩身完整性检测是反映桩身截面尺寸相对变化、桩身材料和连续性的综合性指标，是评价桩身是否满足承载力要求的前提。由于人工挖孔桩单桩承载力较高，桩径较大，一旦成桩，其桩身完整性检测的准确性也是保证其有效性的关键所在。由于该类型桩施工简单，而市场上施工队伍技术

3、水平参差不齐，桩基工程的质量问题屡屡出现．因而人工挖孔桩的质量检测十分必要。目前工程中。桩身完整性常用的检测手段包括低应变、声波透射、钻芯法等。但在实际工程中，以上各种手段都存在自身的优缺点，本文分析了各种检测手段的原理和应用范围，并对检测效果进行探讨。最后结合实际项目，分析了桩身质量问题的成因，以便在应用中。针对项目自身的特点。采取相应的施工技术方案，以及在检测工程中具体问题具体分析，对收稿日期：2010-08—31桩身做出综合评价，以满足工程的安全及经济性要求。1低应变根据《建筑桩基检测技术规范》该类人工挖孔桩的检测一般是先对总桩数

4、的30％做小应变检测．而根据小应变的检测结果来确定钻芯的桩，这样使检测数量不多的钻芯结果更具有代表性。因此小应变的检测对钻芯桩的选取起决定性的指导作用。小应变在检测桩身质量完整性方面具有其他检测方法不可取代的优势，最为深受建设单位和施工单位的欢迎。低应变的理论基础是一维应力波理论．基本原理是用小锤冲击桩顶，通过粘结在桩顶的传感器接受来自桩中的应力波信号．采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应，反演分析实测速度信号，获得桩的完整性。一维应力波理论成立的前提是平截面假设．即假设力和速度只是时间函数。理论上，如果杆的长度L远大于杆的直径D，可

5、将其视为一维杆，一般工程应用中，如果L／D>5，认为可近似作为一维杆理论处理。当桩顶受到锤击点锤击时，将产生一个四周传播的应力波，类似半球面波，除了纵波外，还有横波和表面波，在桩顶附近区域，平截面假设不成立。只有传到一定深度时，且PX>5D时，应力波沿桩身向下传播的波阵面才可近似的看作平面，即球面波才可近似看做平面波，一维应力波理论才能成立。第2卷第6期马利振：挖孔桩桩身完整性的检测手段及其合理性探讨91一般地，对于非扩底桩，其振动波形图中一般会见到能力很强的同相位桩底反射波。对扩底桩，首先是在扩底部位出现反相位反射波，紧接着于桩底产生

6、同相位反射波；对桩身缺陷，反射特征为入射波之后，桩底之前出现同相位反射波：反射波的强弱直接反映了缺陷的程度。由此，根据波形即可确定有无缺陷或缺陷的位置及程度。1．1小应变的局限性1．1．1对于多缺陷桩，应力波在桩中产生多次反射和透射．对实测波形的判断非常复杂且不准确，第二缺陷的判定会有较大误差，一般不能判断第三缺陷。1．1．2只能对桩身质量作出判断，而不能定量计算桩底沉渣厚度。对端承桩的嵌岩效果只能做定性判断。因嵌岩桩有时会出现较强的负向反射波，会严重影响桩底反射波和桩底沉渣厚度的判断。1．1．3只能对桩身质量作定性描述，不能定量分析，

7、能识别纵向裂缝和接缝，但程度很难掌握，易误判为严重缺陷。1．1．4桩身渐变扩径后的相对缩径易误判为缩径，渐变缩径或离析且范围较大时，缺陷反射波形不明显。1．1．5不能提供桩身混凝土强度。如果存在整个桩身混凝土质量都普遍较低时，有时反而被误认为是无缺陷桩。1．2针对小应变检测手段原理及其不足，个人建议在采取低应变检测桩身时，可采取如下措施，以避害趋利，实现小应变法的最大效用。1．2．1对于长径比小于5—7的人工挖孔桩(墩)不建议采用低应变检测，因为此时一维波动理论不成立，建议可采用超声波+钻芯法检测，有条件时，可采用高应变法。1．2．2对

8、于长径比大于5～7的人工挖孔桩，当存在较丰富的地下水或岩层裂隙水时，建议采用低应变+超声波组合使用，同时抽取一定比例的桩做钻芯检测以验证低应变及超声波的检测成果，对于出现低应变与超声波检测结果不一致时。应加