在挖孔灌注樁中無損檢測的運用

1、在挖孔灌注樁中無損檢測的運用摘要：挖孔灌注樁的無損檢測通常采用低應變及聲波透射法，本文提出了影響檢測質量的幾個問題。關鍵詞：挖孔樁：低應變：無損檢測一概述樁的作用是將上部構造荷載傳遞到土的深部較堅硬、壓縮性小的土層或巖層，挖孔灌注樁除了具有本錢低、施工條件適應性強的優(yōu)點外，可以同時開挖?；ハ嗖皇苡绊?，可以明晰的看到土層內(nèi)部的構造層次，由于可以制作成擴底、方形等各種形狀具很強有很高的承載力和側向抗滑性。挖孔樁的檢測一般使用低應變法和聲波透射法，低應變一般是指瞬態(tài)激發(fā)方式的反射波法，它以檢測方便快捷、本錢低的特點使其在樁身完好性檢測中占重要的地位。其假設前提為一維應力波理論，研究對象為一維桿件中傳

2、播的壓縮波，比擬合適圓形截面并且樁徑不大的基樁。由于挖孔樁的特點，其檢測同時具有很多不確定性，本文將從挖孔樁的護壁、擴底、大直徑、灌注方式對無損檢測的影響進展分析，對挖孔樁無損檢測中的幾個問題進展總結并提出幾點建議。二低應變檢測的幾個問題(一)樁的尺寸效應問題低應變反射波法的理論根底是一維彈性桿縱波理論，其根本假設前提是鼓勵脈沖頻譜中的有效高頻諧波分量波長與基樁的半徑之比應足夠大。挖孔樁樁徑過大時該前提難以滿足，此時應力波在樁內(nèi)的傳播變成了沿樁身各向的三維傳播，由此帶來的問題是波動傳播速度變大、能量主要集中在樁的頂面并且隨深度的增加衰減極快；低應變檢測波形表現(xiàn)為首峰后的負向明顯，波形中剪切波、

3、面波等干撓導致的無規(guī)那么波動明顯，樁底信號很難檢測，如圖2.1為一根2.53.0樁長33.3的低應變檢測波形圖，為小錘敲擊、加速度計檢測的波形，可以見到負向波幅度比入射的正向波幅大，隨后迅速衰減，不規(guī)那么干擾明顯。特別是樁身出現(xiàn)部分缺陷情況時，應力波在缺陷處的反射及衍射已經(jīng)變得相當復雜，波動的一維特點很少，目前低應變軟件的分析已顯得相當困難。另一方面，假如一味地采用增大波長的激發(fā)方式以滿足波長與基樁的半徑之比應足夠大的前提，鼓勵脈沖的波長與樁長或缺陷位置長度之比將變小，樁體的運動接近剛體，震動的波動性狀不明顯，難以準確地檢測到缺陷特別是淺部缺陷，如圖2.2為一根1.51.8米、樁長18.0米的

4、低應變檢測波形圖。樁徑的大孝樁長及鼓勵脈沖波長三者的關系矛盾在挖孔樁中表現(xiàn)得尤為突出。檢測理論說明，當樁徑大于2.0米時，低應變的各種大直徑樁測試效應表現(xiàn)明顯，常規(guī)的低應變已經(jīng)難以準確地檢測基樁缺陷。轉貼于論文聯(lián)盟.ll.(二)樁的護壁擴底的影響挖孔樁護壁由于強度和樁身相當，表現(xiàn)效果上形成了樁徑的變化，一般情況下樁基的施工資料很難對各部分的細節(jié)作詳細的記錄，應該通過對各種情況的綜合分析對樁徑的可能變化進展分析。通過分析樁周地層的性狀對各種可能進展分析。如：粘土層由于穩(wěn)性能良好，其孔壁容易穩(wěn)定開挖，護壁一般厚度比擬均勻；粉土層容易坍塌、地下水位以下的地層由于涌水的影響需要對孔壁進展修補，經(jīng)常出現(xiàn)

5、護壁較厚、不均的現(xiàn)象；較堅硬的土層由于自穩(wěn)狀況特別好，部分甚至沒有用磚頭護壁。正確對各種可能情況的分析，可以在低應變信號出現(xiàn)相對擴徑、縮徑的時候客觀地加以排除，最終對反映樁身的缺陷信號進展分析。在接近樁底的擴徑位置由于土層較好，一般沒有護壁，隨后到孔底進展擴孔，表如今低應變檢測時樁身上樁底附近有一明顯的縮頸現(xiàn)象，值得特別注意。例如：某小區(qū)工程的一棟樓，建筑面積7525平方米，共6層。設計為人工挖自孔擴底灌注樁根底樁，共105根樁，其中直徑為：800、900、1200、1300四種，設計樁長1015，實際樁長根據(jù)現(xiàn)場標定以樁端進入持力層1.0d(d為樁徑尺寸)為滿足設計要求?？辈靾蟾?，其層序自上

6、而下為：(1)素填土：褐色、紫灰色，稍濕，松散狀態(tài)，部分頂面為耕土，構造松散，為新近填土，含粘性土、碎石、巖石碎塊等。該層厚1.34.2，分布于整個場地。(2)粉質粘土：黃褐、褐灰，硬塑，該層厚2.24.5。(3)含碎石粉質粘土：黃褐，濕稍濕，硬塑堅硬，為持力層。該工地的低應變檢測結果中，有20的樁身在2.5.5出現(xiàn)明顯的同向反射(如圖2.4)，初步分析該對應部位離析，施工單位對該結果提出異議，最后通過其他調查證實，3.5米以上由于土層較松散，又靠近地表，為了平安起見，施工人員對部分樁的護壁多砌了一層護壁磚，結果形成2.53.5米以上護壁較厚，樁身2.53.5米以下形成了相對的縮頸。以上經(jīng)歷說

7、明：通過對同一工地的多樁測試信號進展綜合分析，對同一部位經(jīng)常出現(xiàn)的異常應認真分析，先試圖在護壁的影響上多找原因，防止誤判。(三)樁的灌注方式的影響挖孔樁樁身混凝土用溜槽加串筒向樁孔內(nèi)澆筑混凝土，人工澆筑插搗密實。樁、護壁、土層形成了兩個自然的環(huán)形空間，同時由于樁的地下水位的變化，形成了比擬大的地下水頭，兩個環(huán)形空間的水流，很容易形成水泥和骨料的別離。這種缺陷情況在低應變的檢測中反映很弱，因為這種缺陷沒有形成明顯的物質差異，機械波傳播的過程中沒有明顯的反射、透射的畸變。如圖2.5低應變測試中第2道的波形，樁身部份沒有明顯的異常表現(xiàn)，樁底信號明顯，分析為完好樁、1類。在隨后常規(guī)的鉆芯抽樣檢測中發(fā)現(xiàn)

8、，4.34.7米處混凝土全大部份都是礫石骨料，很少有砂子和水泥膠結物，為嚴重離析，重新對原始測試的所有信號進展了分析，圖2.6為該樁第3道的波形，發(fā)現(xiàn)4.36米處有微弱的缺陷表現(xiàn)，由于對挖孔樁信號缺陷反映不明顯的特點缺乏充分理解，引起了本次的誤判。三針對挖孔樁檢測的幾點技術要領由于樁截面較大，波動信號在樁內(nèi)衰減較快，其中有用的信息很弱，微小的濾波、平滑將會使信號面目全非，所以，抗滑樁低應變檢測應力求通過現(xiàn)場的技術手段使原始信號能直接反映樁身信息，信號不應出現(xiàn)振蕩，無高頻雜波成份，儀器接地端應根據(jù)說明書要求接地，杜絕外界交流干擾。由于抗滑樁截面積較大，截面各部位的運動不均勻性也會增加，樁淺部的阻抗變化出現(xiàn)明顯的方向性，在樁頭對稱樁心位置，根據(jù)樁徑大小布置多個檢測點，使檢測結果能全面反映樁身完好性的情況也成為其一大特點。隨著工程進展，多點布置檢測點的方法逐漸成為抗滑樁低應變檢測的根本要求，但在應用過程中也仍然存在著一些值得考慮的問題。四結論及建議由于樁截面較大、護壁的隨機復雜性等原因導致低應變檢測效果不太明顯，現(xiàn)場檢測應認真細致，采用多種激發(fā)、多點檢測等方式，檢測分