鉆孔灌注樁樁長監(jiān)理檢測比對之研究

【摘要】鉆孔灌注樁樁長檢測是橋梁工程監(jiān)理工作重要一部分。利用科學手段準確檢測鉆孔灌注樁的質(zhì)量具有重要意義。

【關鍵詞】橋梁；基礎工程；鉆孔灌注樁

Long supervision of bored cast-in-situ pile test comparison research

Yang Jian-min

（Shandong China weifang diesel motor vehicle bureau of highway constructionWeifangShandong261041）

【Abstract】Length of bored cast-in-situ pile testing is an important part of bridge construction supervision work. Using scientific means to accurately detect the quality of the bored piles is of great significance.

【Key words】Bridge；Basic engineering；Bored piles

1. 鉆孔灌注樁樁長檢測分三大類：

1.1樁身完整性檢測，現(xiàn)在主要的方法是低應變檢測，還用超聲檢測等；

1.2承載力檢測：靜載荷試驗；高應變檢測；

1.3混凝土強度檢測：鉆芯檢測。

（1）鉆孔灌注樁檢測技術 。鉆孔灌注樁由于其施工工藝成熟、承載力高、適用范圍廣已被廣泛應用于公路、鐵路橋梁等結(jié)構工程基礎中。高等級公路大、中、小橋和互通式立交橋， 基本采用鉆孔灌注樁。但是， 由于鉆孔灌注樁是一項隱蔽工程， 較多的建設單位關心其工程施工質(zhì)量。但實踐表明，仍有5%～20%的鉆孔灌注樁存在不同程度的質(zhì)量問題。加強施工階段樁基檢測， 可以有效地避免質(zhì)量事故發(fā)生， 并及時采取補救措施， 減少經(jīng)濟損失。

樁基檢測技術有多種方法， 如彈性波法、超聲波法、抽芯試驗法等。彈性波法根據(jù)錘擊程度分為高應變檢測法和低應變檢測法， 二者以樁基是否產(chǎn)生位移及位移趨勢為界限。其中，低應變檢測方法以其操作方便快速， 準備工作少， 作業(yè)面小， 費用低等優(yōu)點被廣大檢測部門所采用。

（2）低應變檢測原理。低應變檢測基本原理是用較小的力錘敲擊樁頂， 給樁一定的能量， 使樁中產(chǎn)生應力波， 檢測和分析應力波在樁中的傳播歷程， 便可以分析出樁基的完整性。彈性波在傳播過程中遇到彈性介質(zhì)突然發(fā)生變化的界面， 將會產(chǎn)生反射和透射， 根據(jù)波的反射時間和樁體中的波速就可以估算出樁長或缺陷的位置。彈性桿內(nèi)的波動方程

當柱體的橫向尺寸與波長相比很小時， 可以用一維波動理論描述桿的波動問題。波在桿中傳播速度C， 與桿的彈性模量E、截面積A密切相關， 并存在：Z=EA/C 式中：Z為桿的波阻抗。

2. 低應變檢測條件

一是低應變檢測是建立在一維桿波動理論基礎上， 即桿的長度遠大于桿的直徑。根據(jù)國內(nèi)外低應變檢測儀器（如美國PDI公司PIT Collector），大致存在相同的使用條件， 即樁長大10倍樁徑。二是低應變是因錘擊能量較低， 不足以引起樁體發(fā)生位移或位移趨勢而得名， 對于較長的樁基， 錘擊能量沿樁身傳播由于周圍土的摩阻力等外界因素影響而降低。不同的檢測儀器有不同樁長條件限制， 一般為樁長小于30倍樁徑。對于較大直徑的短粗樁或較長的樁， 宜采用超聲波法、高應變法或抽芯試驗方法進行檢測， 建議不采用低應變檢測， 以免作出錯誤的結(jié)論。

3. 低應變檢測注意事項

低應變檢測除了清理較好的樁頭、正確安置傳感器、恰當?shù)腻N擊、明顯的樁尖反射等條件外， 筆者在樁基檢測中， 針對橋梁工程樁基檢測， 還應考慮以下幾點：

（1）一是橋梁鉆孔灌注樁樁徑較大， 一般在0.8～1.2m之間， 有的樁徑達1.5m以上。針對較大直徑樁基， 應沿2/3 樁徑處均勻布置4一6 個測點?？疾焱桓鶚痘煌瑴y點采集信號是否相同；同一工地不同樁基。

（2）二是對于采用護筒或圍堰施工的樁基， 應考慮外部護筒及圍堰直徑比設計樁徑偏大， 引起樁頭擴徑的虛假信號。

（3）三是清除樁頭時， 有的單位采用沖擊鉆設備或重夯方法， 容易引起樁頭部分發(fā)生損壞，存在“ 暗傷” ， 應力波傳播至此會引起波的反射， 導致錯誤結(jié)論。因此， 清除樁頭時， 最好采用沖擊振動較小的設備， 或手工錘鑿樁頭。

（4）四是縮徑（截面積A減?。┖突炷临|(zhì)量降低（彈性模量E降低）表現(xiàn)的信號較相似， 應結(jié)合工程地質(zhì)鉆探資料， 考慮地層中是否存在軟塑土體。并根據(jù)灌注混凝土原始記錄， 計算混凝土的灌人量V以及混凝土灌入時上升的高度H二者之比， 得出實際灌注混凝土樁徑D，與設計樁徑進行比較， 以區(qū)別信號反映是縮徑還是混凝土質(zhì)量降低， 不能一概而論為某一種原因所致。

4. 小結(jié)

4.1低應變檢測以其快速、高效、方便在橋梁鉆孔灌注樁的檢測中發(fā)揮較大作用， 但應結(jié)合具體情況和該法的使用條件， 決定是否選用。

4.2由于低應變樁基檢測原理及公式推導是建立在一維無約束桿波傳播理論基礎上， 而實際鉆孔灌注樁由于地質(zhì)條件復雜、施工工藝差別等客觀因素， 與上述理想狀態(tài)有較大的差別， 如低應變檢測發(fā)現(xiàn)樁基存在嚴重質(zhì)量問題，應再配合抽芯試驗， 進行抽樣驗證。規(guī)范規(guī)定，靜載試驗檢測根數(shù)不少于樁總根數(shù)的1%，且不少于3根。

4.3低應變檢測數(shù)量不少于總根數(shù)的10%。 這兩種方法檢測的內(nèi)容也不一樣，靜載是實際檢測樁的承載力，高（低）應變是檢測樁身完整性的。

4.4鉆孔灌注樁檢測超聲波法預埋檢測管注意要點。

（1）樁徑小于1.0m時應埋設雙管；樁徑在1.0～2.5m時應埋設三根管；樁徑2.5m以上應埋設四根管。

（2）聲波檢測管宜采用鋼管、塑料管或鋼質(zhì)波紋管，其內(nèi)徑宜為50～60mm。鋼管宜用螺紋連接，管的下端應封閉，上端應加蓋。

（3）檢測管可焊接或綁扎在鋼筋籠的內(nèi)側(cè)，檢測管之間應相互平行。

（4）鉆芯檢測樁長，費錢費時費力，不主張采用。3結(jié)論。經(jīng)以上檢測方法比對，用低應變檢測方法方便快捷，值得推廣。

[作者簡介] 楊建民，男，學歷：大學本科，職稱：高級工程師，長期從事高速公路監(jiān)理工作。