地下連續(xù)墻墻體質(zhì)量檢測方法分析研究

李梅 梁金福 林寧

地下連續(xù)墻的質(zhì)量問題，主要包括成槽質(zhì)量、墻體質(zhì)量及接頭質(zhì)量等方面。目前地下連續(xù)墻質(zhì)量檢測方法有聲波透射法、聲波CT法、高密度電阻率法、鉆芯法、鉆孔攝像檢測等方法。墻體質(zhì)量方面，聲波透射法和鉆芯法是地下連續(xù)墻墻體質(zhì)量檢測的兩種常用的方法。

一、地下連續(xù)墻墻體質(zhì)量檢測方法及原理

聲波透射法的工作原理：地下連續(xù)墻施工時在墻體鋼筋籠的內(nèi)側(cè)按一定方式預(yù)埋聲測管，作為換能器的通道；連續(xù)墻混凝土澆筑完成并達(dá)到一定齡期后，將聲測管灌滿水，通過水的耦合，由發(fā)射換能器在混凝土內(nèi)激發(fā)高頻超聲波，并用接收換能器記錄超聲波在混凝土內(nèi)傳播過程中的波動特征；當(dāng)砼內(nèi)存在不連續(xù)或破損界面時如松散、蜂窩、孔洞、夾層時，將使波產(chǎn)生散射、反射、透射及繞射；根據(jù)波的初至到達(dá)時間和波的能量衰減特征、頻率變化及波形畸變程度等特性，經(jīng)過處理分析就能判別測區(qū)內(nèi)混凝土的參考強(qiáng)度和內(nèi)部存在缺陷的性質(zhì)、大小及空間位置。

鉆芯法是直接沿樁身鉆取芯樣，根據(jù)芯樣的表觀質(zhì)量和芯樣試件強(qiáng)度對受檢對象進(jìn)行合理評價，屬直接法檢測。鉆芯法適用于檢測地下連續(xù)墻深度、墻體混凝土強(qiáng)度、墻體缺陷及其位置、沉渣厚度和判定持力層性狀。

二、工程實例

某項目某段地下連續(xù)墻長度3m、寬度0.8m、深度12m，設(shè)計混凝土強(qiáng)度等級C30，墻底支承在較完整中風(fēng)化石灰?guī)r。

采用聲波透射法檢測對該段連續(xù)墻進(jìn)行檢測：聲測管布置圖見圖1；通過檢測結(jié)果可知，3-6剖面在深度3.3m至3.9m處波形嚴(yán)重畸變、在深度6.5m處波形輕微畸變，見圖2；其它剖面聲學(xué)參數(shù)正常。

圖2 3-6剖面聲速、聲幅、PSD曲線圖

為進(jìn)一步驗證該段連續(xù)墻墻體質(zhì)量，根據(jù)聲波透射法的檢測結(jié)果，在3#、6#聲測管的中間位置采用鉆芯法進(jìn)行驗證。鉆芯法檢測揭示：0m至3.3m處混凝土芯樣完整；3.3m至3.8m處現(xiàn)場鉆進(jìn)時返水呈深灰色、含砂量極大，無法取出混凝土芯樣，判定該處混凝土離析；3.8m至12.2m處混凝土芯樣完整；墻底有4cm沉渣；墻底巖層為較完整的灰色中風(fēng)化石灰?guī)r。

三、聲波透射法和鉆芯法的比較分析

根據(jù)上述工程實例，兩種檢測方法均能反映連續(xù)墻墻體質(zhì)量問題，檢測結(jié)論接近，但也有所區(qū)別：3.3m至3.9m處的缺陷，聲波透射法能反映其存在缺陷，但無法判定其缺陷類型，鉆芯法能明確反映其缺陷類型為離析；聲波透射法反映出來的6.5m處的輕微缺陷，鉆芯法未能反映，可能是由于鉆孔位置不在該缺陷上；較之聲波透射法，鉆芯法還能反映墻底沉渣情況及墻底巖土性狀。

兩種檢測方法除上述區(qū)別外，根據(jù)日常實踐經(jīng)驗，還存在下列優(yōu)缺點：

聲波透射法的優(yōu)點：聲波透射法檢測全面、細(xì)致，可覆蓋全樁長的各個橫截面，通過對重點部位的同步加密測量、斜測和扇形掃測，可以確定缺陷的具體位置和大小，測試精度較高；聲波透射法檢測受現(xiàn)場條件影響很小，并且現(xiàn)場操作簡便迅速；只要能保證聲測管垂直露出表面就可進(jìn)行檢測，不受深度的限制，對工期的影響和工程造價的影響是很小的，因而檢測的費用比較低，可普查的面比較廣。

聲波透射法的缺點：聲波透射法必須先埋設(shè)聲測管，未進(jìn)行聲測管埋設(shè)的連續(xù)墻無法檢測；對于墻底及持力層的情況無法進(jìn)行檢測；聲測管的埋設(shè)效果直接影響著聲波透射法的測試準(zhǔn)確性。

鉆芯法優(yōu)點：具有直觀、定量地判斷連續(xù)墻墻體混凝土質(zhì)量、強(qiáng)度、深度、沉渣厚度、持力層性狀等優(yōu)點。

鉆芯法缺點：鉆孔取芯的孔斜率要求＜0.5%，如果鉆孔傾斜方向為寬度方向，鉆孔極容易穿出墻體，破壞鋼筋籠及防水層；雖然鉆芯法檢驗墻體質(zhì)量直觀、可靠，但畢竟成本較高，抽樣率較??；鉆芯法反映出的質(zhì)量問題常常有“一孔之見”之嫌，無法全面反映某個區(qū)域的狀況。

四、結(jié)語

綜上所述，聲波透射法和鉆芯法作為地下連續(xù)墻墻體質(zhì)量檢測的兩種最常用的方法，均能較準(zhǔn)確地反映地下連續(xù)墻墻體質(zhì)量狀況，沒有誰優(yōu)誰劣的問題，但是兩種方法又各有其長處和不足，日常檢測工作中，應(yīng)結(jié)合實際工程情況，根據(jù)需要選擇合適的檢測方法。