淺談灌注樁鋼筋籠長(zhǎng)度檢測(cè)研究

丁民

摘要：隨著我國(guó)工程建設(shè)的高速發(fā)展，灌注樁在實(shí)際工程中應(yīng)用非常普遍，而鋼筋籠長(zhǎng)度是否達(dá)標(biāo)，直接影響著基樁的工程質(zhì)量。灌注樁中的鋼筋籠可加強(qiáng)樁基本身的的承載力，大大提升抵抗橫向剪切力的能力，在預(yù)防地震災(zāi)害方面有著重大的意義。本文以實(shí)例介紹磁測(cè)井法在灌注樁鋼筋籠長(zhǎng)度檢測(cè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：磁測(cè)井法;灌注樁;鋼筋籠長(zhǎng)度

一、技術(shù)原理

灌注樁主要由二種特征不同的介質(zhì)——鋼筋和混凝土組成，其中混凝土屬非鐵磁性介質(zhì)，而鋼筋屬鐵磁性介質(zhì)。鐵磁性物質(zhì)使地球磁場(chǎng)在局部地區(qū)發(fā)生變化，出現(xiàn)地磁異常。磁法勘探就是利用儀器發(fā)現(xiàn)和研究這些磁異常，進(jìn)而尋找含磁性礦物的地質(zhì)體及其他探測(cè)對(duì)象存在的空間分布位置和幾何形狀。

檢測(cè)前先在樁中或距樁邊緣≤1m的地方鉆取平行于灌注樁的鉆孔1個(gè)或數(shù)個(gè)，鉆孔深度宜≥設(shè)計(jì)鋼筋籠長(zhǎng)度5m，孔徑不得小于76MM。然后，把檢測(cè)探頭極放在鉆孔中，測(cè)量沿鉆孔不同深度地磁參數(shù)的變化。

RS-RBMT鋼筋籠長(zhǎng)度磁法測(cè)試儀，通過(guò)在鉆孔中測(cè)量鋼筋籠內(nèi)/附近部分地磁要素沿深度的變化，從而準(zhǔn)確直觀的反映灌注樁內(nèi)鋼筋籠的埋設(shè)長(zhǎng)度。在測(cè)試數(shù)據(jù)量多時(shí)，配筋數(shù)量變化中也能反映出。

二、磁測(cè)井法的工作原理及理論模型

利用儀器記錄地磁數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)和研究磁異常，進(jìn)而尋找含磁性礦物的地質(zhì)體及其他探測(cè)對(duì)象在空間位置和幾何形狀，從而對(duì)工作地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、有用礦產(chǎn)分布及其他情況作出推斷的方法稱為磁法勘探。鋼材是鐵磁性物質(zhì)，鋼材較混凝土具有高磁化率，在外界地球磁場(chǎng)作用下，其磁疇、磁矩從各個(gè)不同的方向轉(zhuǎn)到和轉(zhuǎn)近地磁場(chǎng)方向，從而在地磁場(chǎng)方向形成合量，對(duì)外顯示出磁性，使地球磁場(chǎng)在局部發(fā)生變化，出現(xiàn)地磁異常。

磁測(cè)井法是通過(guò)在樁基附近的鉆孔中快速、可重復(fù)、連續(xù)密集、數(shù)字化測(cè)量鋼筋籠附近部分地磁要素沿深度方向受鋼筋籠感應(yīng)磁場(chǎng)的變化，結(jié)合一定的數(shù)據(jù)處理方法從而準(zhǔn)確直觀的反應(yīng)基樁內(nèi)鋼筋籠的埋設(shè)深度。測(cè)試時(shí)，將探管放入測(cè)孔中，以10-50cm的采樣間距從下往上進(jìn)行垂直 （Z） 分量磁感應(yīng)強(qiáng)度的測(cè)量。記錄并繪制深度—垂直分量 （H—Z） 曲線，有條件時(shí)宜實(shí)時(shí)記錄和現(xiàn)實(shí)深度—垂直分量 （H—Z） 曲線。

在鋼筋籠底部以下幾米范圍內(nèi)，儀器采集的是大地自然磁場(chǎng)，在無(wú)其它磁性物體干擾情況下，磁磁場(chǎng)數(shù)據(jù)較穩(wěn)定，曲線呈現(xiàn)平緩狀態(tài)。在接近鋼筋籠底部過(guò)程中，曲線明顯出現(xiàn)較大突變，此為鋼筋籠磁場(chǎng)疊加所致;由于鋼筋籠在對(duì)接時(shí)經(jīng)過(guò)高溫焊接，截面也發(fā)生變化，故在鋼筋籠對(duì)接處也出現(xiàn)明顯磁異常。在各類磁異常處，磁梯度曲線同樣反映明顯。

三、 判定方法

檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析與判定是指根據(jù)測(cè)得的鋼筋籠磁異常的特點(diǎn)依據(jù)磁性體磁場(chǎng)的數(shù)學(xué)理論進(jìn)行形態(tài)分析，從而判定鋼筋籠長(zhǎng)度。本條是根據(jù)垂直 （Z） 分量曲線形態(tài)特征而規(guī)定的一般判別方法

鋼筋籠是鐵磁性物質(zhì)，混凝土或巖土層是無(wú)磁性或者弱磁性物質(zhì)，在鋼筋籠底部界面上磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)有較大的變化。磁場(chǎng)垂直分量-深度變化曲線的拐點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)的深度一般就是鋼筋籠底部埋深。如果鋼筋籠完好，則波形均勻，只有底部有反射;如果鋼筋籠存在縮短情況，則底部曲線突變處對(duì)應(yīng)為縮短的長(zhǎng)度;如果鋼筋籠焊接質(zhì)量不好，則焊接有問(wèn)題處也會(huì)存在反射波，反射波對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度則為焊接質(zhì)量不好的位置。

四 、工程實(shí)例

某工程（二期）7#、8#樓工程實(shí)例。

檢測(cè)日期為2015-11-16和2015-12-18，應(yīng)用的檢測(cè)方法為磁測(cè)井法，檢測(cè)前于樁身取芯孔檢測(cè)，內(nèi)徑大于70MM，使用PVC管，檢測(cè)前已清孔。

（一） 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

鉆孔布置在樁邊沿外側(cè)0.5m以內(nèi)或樁體中心。盡量靠近被測(cè)樁，并保證垂直度。為保證鉆孔通暢，要求采用PVC等非磁性材料套管。初步測(cè)量如發(fā)現(xiàn)鋼筋籠長(zhǎng)度與設(shè)計(jì)長(zhǎng)度不符時(shí)，應(yīng)分析原因，進(jìn)行復(fù)測(cè)。主要是確認(rèn)所測(cè)結(jié)果是客觀、真實(shí)、可靠的，消除人為疏忽或儀器設(shè)備工作狀態(tài)有問(wèn)題造成的不真實(shí)數(shù)據(jù)。只有測(cè)量數(shù)據(jù)是可靠的，分析結(jié)果才能正確。

在樁外側(cè)離樁邊沿不大于0.5m處鉆孔，鉆孔深度到樁底標(biāo)高約3-5米處，置入探頭到孔底，支好管口滑輪和計(jì)數(shù)滑輪，連接計(jì)數(shù)電纜、探頭數(shù)據(jù)線，開(kāi)機(jī)，自下而上采集數(shù)據(jù)。

（二）成果匯總與分析

采取記錄間隔為25CM;根據(jù)深度-垂直分量（H-Z）曲線分析如下：

7-54#樁在25.5米處明顯看到磁場(chǎng)Z分量值產(chǎn)生明顯異變，根據(jù)鋼筋籠接頭處磁場(chǎng)數(shù)據(jù)變化規(guī)律，判斷為鋼筋籠底部特征（如圖1）。

8-5#樁在25.5米處明顯看到磁場(chǎng)Z分量值產(chǎn)生明顯異變，根據(jù)鋼筋籠接頭處磁場(chǎng)數(shù)據(jù)變化規(guī)律，判斷為鋼筋籠底部特征（如圖2）。

7-54#樁鋼筋籠為3節(jié)，埋設(shè)鋼筋籠長(zhǎng)度約25.5米。8-5#樁鋼筋籠為3節(jié)，埋設(shè)鋼筋籠長(zhǎng)度約25.2米。

五、 結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，灌注樁采用磁測(cè)井法測(cè)鋼筋籠長(zhǎng)度時(shí)，需要注意的是：測(cè)試孔深度最好距離鋼筋籠底部大于3 m，此時(shí)測(cè)試效果受地表磁場(chǎng)影響較小。通過(guò)以上案例也可以看出采用磁測(cè)井法對(duì)鋼筋籠長(zhǎng)度進(jìn)行檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果與理論特征基本吻合，能夠較精確測(cè)試出鋼筋籠的埋設(shè)長(zhǎng)度，以及鋼筋籠接頭所在的深度。

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