多种桩基检测方法判定与应用研究.pdf
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1、多种桩基检测方法判定与应用研究黄 澧何 成(湖北震泰建设工程质量检测有限责任公司湖北 武汉)收稿日期:作者简介:黄澧()男湖北荆州人硕士工程师主要从事工程检测工作摘 要:单一的桩基检测手段具有一定的局限性无法全面客观分析会产生漏判和错判的风险 通过阐明不同检测方法的原理分析不同检测方法各自的适用范围 结合工程实例采用声波透射法、低应变反射波法、钻芯法对灌注桩完整性进行检测研究表明采用单一的检测手段评定桩基质量存在一定的风险多种检测方法进行桩基质量综合评定才比较科学和公正关键词:声波透射法低应变反射波法钻芯法综合判定中图分类号:文献标志码:文章编号:():/引 言随着工程领域的科技发展桩基检测也
2、得到了长足的发展 目前桩基检测相关规范日趋完善能够指导检测人员对桩基质量进行评定 桩基检测大致分为两类第一类为承载力测试:如静载试验法、高应变法、自平衡试验法等第二类为完整性测试:如钻芯法、声波透射法、低应变反射波法等低应变反射波法、声波透射法、钻芯法等一系列的检测手段让工程桩基质量有了好的保障 近年来通过运用多种检测方法的相互对比、验证对桩身质量进行综合判定进一步提高了桩基检测结果的准确性有效避免了漏判和错判的情形 任何一种检测手段都具各自适用范围特别是对缺陷比较严重的桩单一的检测手段检测结果可能出现对立的情况容易引起纠纷也给工程质量带来了隐患 因此需要结合多种检测手段对桩基质量进行综合判定
3、 检测原理低应变反射波法起源于应力波理论 将桩看作一维弹性均质杆件当桩顶受瞬态力作用后引起桩顶质点振动并以应力波的形式向桩底传播 弹性波自桩顶沿桩身向下传播遇到断裂、蜂窝孔洞等明显波阻抗差异界面或桩身截面积产生变化时将产生反射波和透射波反射波被桩头的传感器接收经基桩动测仪对反射波的传播时间、幅值、波形特征等进行放大和数据处理后可对桩身混凝土的完整性、桩身缺陷的程度及其位置有一个精确的判断声波透射法基本原理如下:在被测桩内预埋若干根竖向相互平行的声测管作为检测通道将发射换能器与接收换能器分置于声测管中管中注满水作为偶合剂 由仪器中发射系统发出一系列的电脉冲加在发射换能器的压电体上转换为脉冲声波声
4、波在桩身混凝土中传播后到达另一个声测管并被安置其中的接收换能器所接收再转换成电信号仪器中的数字信号采集系统(/)将声信号转换成离散化的数字信号送到显示系统 由人工(或自动)判读出超声波穿过混凝土的声时、接收首波的波幅等参数 超声波信号在混凝土的传播过程中因发生绕射、折射、多次反射及不同的吸收衰减使信号在混凝土中传播的时间、振动幅度、波形及主频等发生变化这样接收信号就携带了有关传播介质(即被测桩身混凝土)的密实缺陷情况、完整程度等信息 由仪器计算机的数据处理与判断分析软件对接收信号的各种声参数进行综合分析即可对桩身混凝土的完整性、内部缺陷性质、位置以及混凝土总体均匀性等级等做出判断完成检测工作钻
5、芯法检测是采用金刚石岩芯钻探技术及操作工艺对现浇混凝土灌注桩桩身和持力层钻取芯样 根据芯样的表观质量和芯样试件抗压强度结果综合评定桩的质量 钻机一般采用单动双管钻具并配置水泵、孔口管、扩孔器、卡簧、扶正器和捞取沉渣的钻具 各种检测方法特点及局限性低应变反射波法优点是测试方便费用低廉可以作为一种普查手段 从原理上讲其波形特征可以反映缺陷的位置和程度特别是对缺陷较为严重的浅部区域比较敏感 在激发能量有限时桩长越长识别缺陷难度越大 对于存在两个或两个以上缺陷的桩深部缺陷识别因能量衰减更加难以识别 值得注意的是桩身周边地层的不同土质也会形成干扰容易让波形信号出现误判情况护筒部位或桩底扩孔同样会产生正向
6、信号容易使完整桩误判为缺陷桩 图 所示为灌注桩在成桩中可能出现的几种基本情况 在实际施工过程中基桩会出现多种的组合形式从而使采集到的波形信号更复杂 此外地质条件的不同也加大了采集到的信号跟标准信号的差异桩身完整性的判断更加困难由此可知低应变发射波法检测需要有丰富的实践经验并结合地质资料及桩的施工记录来综合分析才能准确客观做出评判图 灌注桩截面变化示意图声波透射法是通过预埋声测管来检测桩身完整性从而判定桩身的缺陷位置、范围和程度 在声测管中发射和接收换能器之间超声波传播只能覆盖局部区域被称为有效声场 有效声场呈椭圆形或椭球体状空间分布是一个细长的窄带区域(如图 所示)因此声波透射法检测存在检测盲
7、区 当盲区存在缺陷时容易使检测结果误判 此外声测管的预埋和保护也会对检测结果产生不利影响 例如:声测管绑扎不牢固脱落则无法检测声测管没有安装到桩底则测不到桩底的数据声测管被破碎混凝土块或者泥浆堵塞则测不到堵塞部位以下的数据 因此声波透射法检测比较依赖于声测管的保护否则无法全面地分析桩基的质量图 声测管布置及有效声场分布示意图钻芯法可用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩身缺陷及其位置、桩底沉渣厚度判定或鉴别桩底持力层岩土性状、判定桩身完整性类别 规范要求灌注桩桩孔垂直度取芯孔垂直度 受检桩的长径比大于 时成孔的垂直度和钻芯孔的垂直度很难控制钻芯孔容易偏出桩身故要求受检桩桩径不小于 、长
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