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1、54铁道勘察2008年第4期低应变反射波法检测扩径桩问题探讨张刚(铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津300251)DiscussiononTestingExpandedDiameterPileswithLowStrainReflectionWaveMethodZhangGang摘要低应变反射波法具有仪器设备轻便、检测速度快、费用低、对场地要求小等特点,被广泛应用于工程桩的施工质量检测中。结合低应变反射波法在蓟港铁路桥梁基桩桩身完整性质量检测中的应用实例,对软土地层中普遍存在扩径这一“良性缺陷”现象的基桩质量问题进行了探讨;并对扩径产生原因进行了分析,提出了相应
2、的解决方案。关键词蓟港铁路低应变反射波法扩径桩桩身完整性检测随着我国工程建设事业的蓬勃发展,桩基础在一由于工期紧张的原因,施工单位大量采用旋挖钻些大型工程中被大量采用。20世纪50～60年代,我机成孔。旋挖钻机一般适用黏土、粉土、砂土、淤泥质国铁路桥梁开始大量采用钻孔灌注桩。桩基础属于隐土、人工回填土,以及含有部分卵石、碎石的地层。蓟蔽工程,施工程序繁、技术要求高、施工难度大,容易出港铁路线路跨越地区2.0～12.0m左右地层较软,且现各种质量问题,桩基工程的质量检测就显得尤为重桩一般较大较深,旋挖钻机成孔相对困难。要。本文结合蓟港铁路桥梁基桩完整性质量检测实(
3、2)主观因素例,对低应变反射波法在扩径桩完整性检测中的应用旋挖钻机的大量应用只是在近几年,目前缺乏相进行了探讨;针对低应变检测扩径桩过程中出现的不应的产品标准,尚未编制旋挖钻机施工规范,没有系统规则曲线,提出了解决扩径问题的一些措施。的工法研究。旋挖钻机与土木工程及施工工艺结合得非常紧密,这就要求使用旋挖钻机的工程技术人员应1成因分析了解其工作原理和作业性能。在走访现场过程中发1.1地质概况现,由于上覆软弱土层的影响,加上旋挖钻机自重庞大,在成孔过程中稳定性较差,而且进尺速度较快,钻蓟港铁路穿越天津软土地区,其地质情况大致头对原状土扰动较大,孔内上部水压力较小,
4、多种原因如下:致使孔壁塌陷,甚至护筒下沉。粉土,灰色、密实,厚0.0～3.0m,σ0=110kPa;淤(3)护筒埋深泥质黏土,灰色,流塑,厚6.0～11.0m,σ0=50～经调查发现,该地区护筒埋深普遍在1.5～80kPa;粉土,厚2.0～3.0m,σ0=130kPa;黏土,厚2.0m,即护筒底刚接触软弱层或穿过极浅,此种情况0.0～3.0m,σ0=110kPa;粉质黏土,厚4.0～10.0m,易造成塌孔。σ0=130～150kPa;粉土,厚0.0～4.0m,σ0=150kPa;粉砂,厚0.0～5.0m,σ0=200kPa;细砂,σ0=300kPa。2低应变反射
5、波法检测不同类型扩径桩情况钻孔灌注桩桩端进入细砂层1.0～2.0m。2.1桩身中深部(>5m)单一扩径桩1.2施工影响桩身扩径部位反射波明显,低应变检测曲线规则,(1)施工工艺一般可见桩底反射波,桩身完整。收稿日期:2008-06-24作者简介:张刚(1978—),男,2003年毕业于成都理工大学地球物理专如图1所示的低应变检测曲线反映在桩顶下业,工学学士,助理工程师。6.0m左右出现扩径,该桩桩长35.0m,桩径1.0m,混低应变反射波法检测扩径桩问题探讨:张刚55凝土设计强度等级C40,桩底反射波清晰,为完整桩。盈系数高达1.45。仔细研究低应变检测曲线,除
6、扩径3经查施工记录,混凝土灌注35.0m,在4.0～10.0m反射波外,并无其他频率反射波。3超灌混凝土4.0m,充盈系数为1.24,与测试曲线相图5为将桩身上部4.0m凿除后低应变测试曲吻合。线,桩底反射清晰。凿除过程未发现缺陷。对于类似图4曲线也曾多次进行取芯验证,未发现缺陷。图1完整桩2.2大头桩(钉型桩)图4浅部扩径桩(一)顾名思义,此种类型的桩在桩顶即产生扩径,在桩身浅部恢复至设计桩径,低应变检测时常在浅部出现类似缩颈反射波。图2桩长40.0m,桩径1.0m,混凝土设计强度等级C40,桩顶直径达2.0m。开挖发现桩身在2.5m附近骤缩至1.0m左右。经
7、查施工记录,实际灌注混凝图5浅部扩径桩(二)33土37.5m,浅部超灌混凝土3.5m,充盈系数1.18。图6桩长35.0m,桩径1.0m,混凝土设计强度等图3桩长35.0m,桩径1.0m,混凝土设计强度等级C40,桩顶下1.5m处形成最大直径约4.0m的磨盘级C40,桩顶直径达2.2m。开挖发现桩身在1.0m附状。经查施工记录,实际灌注混凝土34.0m3,充盈系近开始渐缩,4.5m左右恢复至1.0m左右。经查施工数1.21。低应变检测曲线呈等间隔多次类缺陷反射。3记录,实际灌注混凝土33.0m,浅部超灌混凝土图7为将扩径部分凿至原桩径基本规则后测试曲33.0m,
8、充盈系数1.17。低应变
