畢業(yè)設計(參考)鉆孔灌注樁

目錄第1章緒論11.1課題研究的目的意義11.2研究現(xiàn)狀11.2.1開展歷史11.2.2國內現(xiàn)狀11.3本課題主要研究的內容3第2章灌注樁的檢測42.1樁身完整性檢測42.1.1低應變檢測42.1.2超聲波法檢測102.2樁承載力檢測212.2.1動力參數法21第3章灌注樁的加固243.1鉆孔灌注樁常見施工質量問題及防治措施243.1.1鉆孔過程中出現(xiàn)的施工質量問題及防治措施243.1.2水下混凝土灌注過程中出現(xiàn)的施工質量問題及防治措施263.2高壓噴射法注漿法273.2.1加固機理283.2.2根本種類293.2.3漿液材料293.2.4主要特征293.2.5考前須知31結論與展望33參考文獻34致謝35附錄36附錄A36附錄B43第1章緒論1.1課題研究的目的意義隨著我國建筑事業(yè)的開展，樁基已成為一種重要的根底形式，在高層建筑、重型廠房、橋梁、港口、碼頭、海上采油平臺、核電站工程以及地震區(qū)、軟土地區(qū)、濕陷性黃土地區(qū)、膨脹土地區(qū)和凍土地區(qū)的地基處理中得到廣泛地應用。樁基工程除因受巖土工程條件、根底與結構設計、樁土體系相互作用、施工以及專業(yè)技術水平和經驗等關聯(lián)因素的影響而具有復雜性外，樁的施工還具有高度的隱蔽性，發(fā)現(xiàn)質量問題難，事故處理更難。因此，樁基檢測工作是整個樁基工程中不可缺少的環(huán)節(jié)，只有提高樁基檢測工作的質量和檢測評定結果的可靠性，才能真正地確保樁基工程的質量與平安。隨著人類工程活動的日益增多和科學技術的進步，這一領域的理論研究和工程運用都得到了較大的開展。但是樁基檢測是一項很復雜的系統(tǒng)工程，無論在理論上還是實踐中目前都存在很多問題值得進一步的研究。如何快速準確地檢驗工程樁的質量，以滿足日益增長的樁基工程的需要是目前土木工程界十分關心的問題，因此有必要對灌注樁的檢測、加固等施工技術進行全面、系統(tǒng)地研究和總結。從而加速灌注樁事業(yè)在我國乃至世界的開展，為我國國民經濟持續(xù)、穩(wěn)定、快速開展奠定堅實的根底。1.2研究現(xiàn)狀1.2.1開展歷史灌注樁最早出現(xiàn)于100多年前的1893年，因為工業(yè)的開展以及人口的增長，高層建筑不斷增加，但是好多城市的地基條件比擬差，不能直接承受由高層建筑所帶來的壓力，地表以下存在著厚度很大的軟土或中等強度的黏土層，建造高層建筑如仍沿用當時通用的摩擦樁，必然產生很大的沉降。于是工程師們借鑒了掘井技術創(chuàng)造了在人工挖孔中澆筑鋼筋混凝土而成樁。在隨后的50年，即20世紀40年代初隨著大功率鉆孔機具的研制成功迅速開展，灌注樁在高層、超高層的建筑物和重型構筑物中被廣泛應用。1.2.2國內現(xiàn)狀中國鉆孔灌注樁是1963年在河南省誕生的。這年冬在河南安陽馮宿橋的兩座橋橋臺中首先采用了鉆孔灌注樁根底。當時還是國家經濟初步開展時期，鉆孔使用的是水利部門打井用的大鍋錐，孔徑一般為60-70cm，用人力推磨方式鉆孔。方法雖然比擬原始，但鉆孔質量仍可得到保證，使用效果很好。接著在河南省竹竿河和白河兩座大橋擴大應用，國內一些其他省、市也相繼推廣。1965年4月交通部在河南召開鉆孔樁技術鑒定會，認為它是一項重大技術革新，是在當時我國客觀條件下一種多快好省的橋梁根底施工方法，決定在全國推廣。接著，全國各省、市、自治區(qū)在公路橋梁上就普遍推廣了這種根底形式。這種簡易機具的鉆孔樁，解決了橋梁水下深根底的施工問題，而且把水下工作改為在水上進行和原來的沉井根底等形式比照，其技術經濟優(yōu)越性十分突出，因而很快被全國公路科技人員所認識和接受，成為公路橋梁下部根底的首選形式，風行全國，城建、鐵路、水利等系統(tǒng)的橋梁工程也相繼采用。隨著社會的開展，灌注樁設計及施工水平也得到了長足的開展。鉆孔灌注樁通常為一種非擠土樁，也有的為局部擠土樁。鉆孔灌注樁的類型可以分為：(1)按樁徑大小分，可分為如下幾種：小樁：由于樁徑小，施工機械、施工場地、施工方法較為簡單，多用于根底加固和復合樁根底中(如：樹根樁)。中樁：成樁方法和施工工藝繁多，工業(yè)與民用建筑物中大量使用，是目前使用最多的一類樁。大樁：樁徑大且樁端不可擴大，單樁承載力高，近20年開展快，多用于重型建筑物、構筑物、港口碼頭、公路鐵路橋涵等工程。(2)按成樁工藝，鉆孔灌注樁可以分為：干作業(yè)法鉆孔灌注樁；泥漿護壁法鉆孔灌注樁；套管護壁法鉆孔灌注樁。鉆孔灌注樁具有以下技術特點：施工時根本無噪音、無振動、無地面隆起或側移，因此對環(huán)境和周邊建筑物危害?。淮笾睆姐@孔灌注樁直徑大、入土深；對于樁穿透的圖層可以在空中作原位測試，以檢測土層的性質；擴底鉆孔灌注樁能更好地發(fā)揮樁端承載力；經常設計成一柱一樁，無需樁頂承臺，簡化了根底結構形式；鉆孔灌注樁通常布樁間距大，群樁效應小；某些利用“擠擴支盤”鉆孔灌注樁可以有效減少樁徑和樁長，提高樁的承載力，減少沉降量；可以穿越各種土層，更可以嵌入基巖，這是別的樁型很難做到的；施工設備簡單輕便，能在較低的凈空條件下設樁；鉆孔灌注樁在施工中，影響成樁質量的因素較多，質量不夠穩(wěn)定，有時候會發(fā)生縮徑、樁身局部夾泥等現(xiàn)象，樁側阻力和樁端阻力的發(fā)揮會隨著工藝而變化，且又在較大程度上受施工操作影響；因為鉆孔灌注樁的承載力非常高，所以進行常規(guī)的靜載試驗一般難以測定其極限荷載，對于各種工藝條件下的樁受力，變形及破壞機理等現(xiàn)在尚未完全被人們掌握。設計理論有待近一步的完善。1.3本課題主要研究的內容本課題主要是對灌注樁的檢測與加固方面進行初步研究，初步了解灌注樁的常用的檢測方法以及檢測原理，對灌注樁缺陷產生原因進行分析并提出處理方法，解決灌注樁的檢測與加固問題。第2章灌注樁的檢測灌注樁檢測的常用方法：包括樁身完整性檢測及樁承載力檢測，樁承載力檢測采用動力參數法，樁身完整性檢測采用低應變檢測及超聲波檢測2.1樁身完整性檢測2.1.1低應變檢測在多種樁基檢測方法中，低應變無損檢測以其方便快捷、設備簡單、所需費用較低并且不會對樁基造成損傷而得到越來越廣泛的應用。其中最有代表性的是反射波法和瞬態(tài)機械阻抗法。2.1.1.1反射波法(1)根本原理低應變反射波法測試的理論根底是彈性波反射理論，其物理模型為一維彈性桿件，樁身波阻抗遠遠大于樁周邊的土。其根本原理是：用力錘敲擊樁頂，給樁一定的能量，使樁中產生應力波，應力波在沿樁身傳播過程中，遇到樁身存在明顯波阻抗差異界面(如基樁的樁底沉渣過厚、樁身的夾泥薄層等)或樁身截面積變化(如縮頸、擴頸)時都會產生波的反射和透射，所以根據入射波和反射波的波形、相位、振幅、頻率及波的到達時間等特征就可以判斷樁的完整性。(2)準備工作①檢測前應具有以下資料：樁位平面布置圖、樁根底設計圖、原始打樁記錄、地質勘察報告；掌握樁基類型、成樁工藝、樁長、樁徑、樁身混凝土強度等參數。②進人現(xiàn)場進行調查，了解其實際施工質量。例如：是否存在樁頭潮濕、夾泥、疏松、大頭樁等現(xiàn)象。樁頭須到達設計標高，清理干凈，并保證樁頭的平整、完好無破損，用砂輪機打磨出3~4個直徑8~10cm的光面，作為激振點并利于安裝傳感器。激振點宜選在樁中心，傳感器安放在距樁半徑2/3處，出露的鋼筋應倒向兩側，且不應有較大晃動。(3)齡期要求由于混凝土強度與其齡期密切相關，齡期較短的情況下，對測試質量影響較大，這些影響主要表現(xiàn)在判別缺陷的性質和程度上。依據標準要求，被檢測的灌注樁應到達規(guī)定養(yǎng)護齡期后進行，對打入樁，應在到達地基土有關標準規(guī)定的休止期后施測，尤其是長樁和場地地質條件較差的樁，更為必要。(4)現(xiàn)場檢測及考前須知

①安裝全部測試設備，并應確認各項儀器裝置處于正常工作狀態(tài)。

②在測試前應正確選定儀器系統(tǒng)的各項工作參數，使儀器在設定的狀態(tài)下進行試驗。

③在瞬態(tài)激振試驗中，重復測試的次數應大于4次。

④在測試過程中應觀察各設備的工作狀態(tài)，當設備均處于正常狀態(tài)，那么該次測試有效。(5)反射波法測試的影響因素①樁頭破損對波形的影響在現(xiàn)場信號采集工作中，樁頭的處理是測試成功的關鍵，灌注樁頭外表松散，將使彈性波能量很快衰減，從而削弱樁尖及樁底反射信號，影響波形的識別。有效途徑是將松散處鏟去。但在大多情況下，很多測試人員忽略了這一點。由于施工的原因，往往樁頭局部有素混凝土和泥土混入的混凝土，有些測試人員忽略了對樁頭的處理，直接就在沒有處理好的樁頭外表上進行測試，結果無論怎么改變傳感器以及傳感器的安裝，無論怎么改變振源，測試信號都不理想，往往在測試信號的淺層部位存在較嚴重的反向脈沖。一般情況下，樁頭的處理以露出新鮮含骨料的混凝土面為止，而且要盡量平整、干凈無雜物；這樣有利于傳感器的安裝和錘體的錘擊。②傳感器的安裝傳感器的安裝對現(xiàn)場信號的采集影響較大，理論上傳感器越輕、越貼近樁面、與樁面之間接觸剛度越大，傳遞特性越好，測試信號也越接近樁面的質點振動。傳感器的安裝必須通過粘合劑垂直與樁面粘接。下面介紹幾種較常用的粘合劑：粘性好的黃油或凡士林：經濟實用；粘性好彈性差的橡皮泥；牙膏;口香糖：用口加工后使用。傳感器是否安裝好，可用手指輕彈傳感器側面，假設傳感器紋絲不動那么說明已經安裝好，對淺部缺陷時傳感器安裝最好采用502膠，這樣可到達較好的頻響，采用一種螺釘支座安裝，頻響也很好，但有時因安裝不牢固會產生高頻諧振波，淺部缺陷試驗不宜采用橡皮泥、黃油等粘傳感器。有的測試人員為了測試簡便，經常不用粘合劑或少用粘合劑，致使粘合劑的作用減少或消失，導致測試信號振蕩很明顯，不利于對基樁的分析判斷，這樣是不可取的。③擊振點及擊振方式的選擇擊振信號的強弱對現(xiàn)場信號的采集同樣影響較大，它也是檢測中的關鍵。對長大樁測試一般應當用力棒或大鐵球擊振，其重量大、能量大、脈沖寬、頻率低、衰減小，適宜于樁底及深部缺陷的檢測，樁底及深部缺陷的信號反射較強烈。但也很容易帶來淺層缺陷和微小缺陷的誤判和漏判。當根據信號發(fā)現(xiàn)淺層部位異常時，建議用小釘錘或鋼筋進行擊振，因其重量小、能量小、脈沖窄、頻率高，可較準確確實定淺層缺陷的程度和位置。有些測試人員拿把小錘去測長大樁，并反映很難測到樁底反射。按以上的原理，這樣的測法是不正確的。由于小錘重量小、能量小、脈沖窄、頻率高、衰減快，因此信號在樁身中傳播有可能未到樁底就衰減完或即使傳到樁底反射回來的信號也很微弱極難分辨。由此可見，用小錘測長大樁，想得到樁底反射，大多數情況下是很困難的。④傳感器的影響樁基檢測中較多的是采用加速度傳感器和速度傳感器，壓電式加速度傳感器由于其性能穩(wěn)定、動態(tài)范圍大、頻帶寬、體積小等優(yōu)點得到了普遍的應用，速度傳感器其頻帶范圍、動態(tài)范圍均不如加速度傳感器。同速度計相比，加速度計無論是在頻響特性還是輸出特性方面均具有巨大優(yōu)勢，并且它還具有高靈敏度的優(yōu)點，因此用高靈敏度加速度計測試所采集到的波形曲線，沒有振蕩，缺陷反響明顯。所以個人建議在對基樁進行低應變反射波法測試時選用高靈敏度加速度計檢測。⑤樁周土層的影響在對基樁進行低應變反射波法測試時，要充分考慮到樁周土層對所采集波形曲線的影響。檢測人員往往只注意到樁身波阻抗變化造成的信號反射，而忽略了應力波在樁身中傳播時，不僅受到樁身材料、剛度及缺陷的影響，還受到樁周土層的土模量大小的影響。當樁周土從軟土層變化到硬土層時，采集的波形曲線會在應位置處產生類似擴徑的反射波，而當樁周土從硬土層變化到軟土層時，采集的波形曲線會在相應位置處產生類似縮徑的反射波。如果不考慮樁周土對采集波形曲線的影響，不了解樁側的地質情況，容易對基樁產生誤判。⑥波形指數放大的優(yōu)缺點在現(xiàn)場信號采集過程中，樁底反射信號不明顯的情況經常發(fā)生，這時指數放大是非常有用的一種方法，它可以確保在樁頭信號不削波的情況下，使樁底部信號得以清晰地顯現(xiàn)出來。但有些測試人員認為它使波形失真，過分突出了樁深部的缺陷，這種觀點有一定的道理，過分的指數放大甚至有可能人為地造出一個樁底反射。但是如果結合原始波形，適當地對波形進行指數放大，作為顯示深部缺陷和樁底的一種手段，它還是一種非常有用的功能。⑦濾波的影響動態(tài)試驗中的濾波，就是選擇有用的和重要的信息，同時濾除無關的信號及干擾雜波。通常的濾波方式有電子濾涉及機械濾波。電子濾波又分為高通、低通及帶通和帶阻(陷波)等。信號的屢次平均技術也是消除隨機雜波的一個有效手段，樁基動態(tài)檢測中，濾波技術已成為一個必不可少的手段。在實際工作中，多采用低通濾波，而低通濾波頻率上限的選擇尤為重要，選擇過低，容易掩蓋淺層缺陷，選擇過高，起不到濾波的作用。⑧樁的強度對波形的影響樁的齡期短，強度低，將降低應力波在混凝土中的傳播速度，影響對樁長的判別。低應變反射波法測出的波速為整樁的平均波速，其準確性依賴準確的樁長和樁底反射時間，波速與混凝土強度之間沒有一一對應的關系，因此不能給出每根樁對應的混凝土強度，但是我們可以根據同一工程所有測試樁的波速平均值來估計混凝土強度等級。⑨聯(lián)線接頭及信號線的保護儀器與傳感器之間通過聯(lián)線進行連接，接頭部位是最容易出問題的地方，無論是傳感器接頭、信號線接頭和電源線接頭，都存在硬軟交接現(xiàn)象，一般均通過焊接、硅膠和線卡固定，承重能力和抗折拉能力較差，因此對于這些部位在加強銜接的同時，實際使用過程中，應盡量防止承重和大力折拉，也不應長期與易腐蝕物質相處，泥砂、鹽堿、污漬應及時清洗，但在實際使用過程中，忽略了對連線和接頭的保護，往往造成損壞，并用普通電工用黑紗布進行包箍，實測結果說明，在潮濕地區(qū)它們均存在嚴重的干擾，拆開后發(fā)現(xiàn)，絕大局部被包箍的線頭均存在不同程度的銹蝕，這說明普通電工紗布不能防水，因而在野外工程試驗中也不能起到較好的絕緣作用。因此應該說，單純用這類紗布包線不適宜甚至適得其反。正確的處理方法是選用防水絕緣膠布包箍連接部位，正確的接線方式應當如下：焊好芯線和屏蔽線，各自裹數層絕緣防水膠布。在二線的外邊，屏蔽層未到達的部位包一層錫箔紙，然后再用防水膠和黑紗布箍緊。打結或其它方法處理，提高連接處的抗拉能力。(6)判斷依據①完整樁：完整樁的任意兩個截面=，樁身內不產生反射波，樁頂的加速度傳感器測量得到的各截面上的反射波的信號為零。②縮頸：表現(xiàn)為彈性波由樁頂向下時>，即由大截面?zhèn)鞑サ叫〗孛?縮頸處)。反射波到達樁頂時，檢波器測到的應力波與初始沖擊壓縮波的方向一致，且反射波的速度方向也與入射波相同。③擴頸：表現(xiàn)為彈性波由樁頂向下時<，即由小截面?zhèn)鞑サ酱蠼孛?。反射波到達樁頂時，檢波器測到的應力波與初始沖擊壓縮波的方向相反，且速度反射波也與入射波方向相反。④離析：表現(xiàn)為波形不規(guī)那么，頻率較低。第一個反射波與初始波同相。后續(xù)反射信號雜亂，能量較弱，一般不掩蓋缺陷下部樁身出現(xiàn)的較大的第二缺陷信號，但如果本身是第二缺陷，那么信號易被第一缺陷掩蓋。⑤斷裂或夾層：當接近水平斷裂或夾泥缺陷嚴重時，反射波波形鋒利，相位與初始相位同相，且能量強，主頻率單一且夾高頻成分似正弦波形．下半幅稍弱，在樁身可連續(xù)追蹤二次以上等距屢次反射波，難以判定樁底反射，屢次反射能量逐步衰減，易于掩蓋樁身第二缺陷，角度較大的斜形斷裂并存時，波形畸變．其形狀非正弦形。假設兩個以上斷裂并存時，波形畸變．能量相互干預．除第一斷裂位置易于判斷外、第二斷裂位置難以判定，且出現(xiàn)假設干小振幅，不規(guī)那么高頻率波形另外．單個的斷裂或夾泥缺陷較微時，那么反射振幅小，能量弱，可定義為裂縫。2.1.1.2機械阻抗法(1)根本原理：機械阻抗法檢驗樁基質量根本原理是將樁一土體系看成一線性時不變振動系統(tǒng)(機械系統(tǒng))，在樁頂用力錘敲擊后應力波由樁頂向樁底傳播，在樁底產生反射后又傳到樁頂，如果樁身內有缺陷，應力波首先在缺陷處產生反射，由試驗測得的速度導納曲線和相干曲線可以區(qū)分出樁身縱向振動導納曲線共振峰的分布特征，以此來判別樁的完整性和樁缺陷的位置及其性質、得出系統(tǒng)的剛度信息，還能對樁的承載力評估提供有用信息。(2)判斷依據：當對系統(tǒng)施加簡諧交變力f(t)，必產生一穩(wěn)態(tài)響應v(t)，并且是同頻率的簡諧振動，假設，f(t)=Fsin(t+)，那么有V(f)=Vsin(t+)。振動理論和實踐都證明：鼓勵與響應之間的幅值比不僅與鼓勵頻率ω有關，更主要的是取決于系統(tǒng)本身的固有特性：對于樁一土系統(tǒng)，這種固有特性主要指樁身斷裂、擴頸、縮頸、混凝土質量以及樁周土特性等，所以在進行樁基質量檢測工作中以它作為判據，根據隨頻率變化的曲線確定樁的動態(tài)特性。①樁長L以及導納幅頻曲線上相鄰諧振峰之間的頻差，可計算波速：C=2L*由于波速與混凝土強度有對應關系，因此頻差提供了混凝土強度信息。②平均波速可計算測量樁長：L=以平均波速除每個基樁的頻差就得到了它們各自的樁長。③混凝土密度、樁身截面積A，波速，導納曲線上峰值P和谷值Q，可計算單樁導納值No和實測導納值N：=，N=由于理論導納值N與樁徑有對應關系，因此實測導納值提供了樁徑信息。④根據導納曲線的形狀判別樁底土剛度信息：樁底下介質剛度K，對樁的速度導納曲線的影響如圖I所示。從圖中可以看出，基樁波動響應的速度導納曲線上各共振峰呈等問距分布，第一個共振峰與縱坐標的距離反映了樁底介質的剛度的情況。因此可以大致了解樁底剛度信息。從上面的分析看出機械阻抗法可以提供樁長、樁徑、混凝土強度、樁底剛度等有關樁身完整性的信息，這樣根據實測的導納曲線形狀和所計算的參數，就可對樁身結構完整性進行判斷。確定缺陷類型，計算缺陷在樁身中出現(xiàn)的位置2.1.1.3反射波法和機械阻抗法之比照低應變動測法是針對靜載荷試驗缺乏而提出和開展起來的，與樁的靜載荷試驗法和高應變動測法比擬，低應變動測法具有測試簡便，快速，能運用各種類型的樁以及對場地的要求低等優(yōu)點。低應變動測法中應用最廣的反射波法和機械阻抗法相比擬來說，反射波法只能測試樁基的完整性以及估算樁身混凝土平均強度，而對于計算樁一土系統(tǒng)的剛度以及對樁基承載力的估算是無能為力的。并且在測量樁基的完整性過程中由于入射波和反射波的相位不一定是嚴格的相同或相反，所以反射波法只能確定樁身有無缺陷，也就是說樁基缺陷只能給出一個定性的分析，即使勉強用于定量分析也很難到達理想的效果：機械阻抗法恰恰在這幾個方面顯示了其特有的優(yōu)勢：機械阻抗法在測定樁基完整性方面，除了可以定性測出缺陷的性質外還可以利用測定導納曲線的幾何平均值定量估算缺陷的嚴重程度。另外，也可以根據測出的導納曲線的波形特征確定系統(tǒng)的剛度，進而為估算樁基承載力提供有用信息。圖1樁端上剛度對速度導納曲線的影響2.1.2超聲波法檢測2.1.2.1超聲波透射法檢測鉆孔灌注樁的根本原理鉆孔灌注樁樁身混凝土是由多種材料組成的非均質非單相的多孔結構，在力學特性上是一種粘一彈一塑性的凝聚體。因此，混凝土內部有著較大的聲阻抗差異并存在許多聲學界面。超聲脈沖波在混凝土中傳播速度的快慢，與混凝土的密實程度有直接關系，對于原材料、配合比、齡期及測試距離一定的混凝土來說，聲速高那么混凝土密實，相反那么混凝土不密實。當有空洞或裂縫存在時，便破壞了混凝土的整體性，超聲脈沖波只能繞過空洞或裂縫傳播到接收換能器，因此傳播的路程增大，測得的聲時必然偏長或聲速降低。另外，由于空氣的聲阻抗率遠小于混凝土的聲阻抗率，超聲脈沖波在混凝土中傳播時，遇到蜂窩、空洞或裂縫等缺陷，便在缺陷界面發(fā)生反射和散射，聲能被衰減，其中頻率較高的成分衰減更快，因此接收信號的波幅明顯降低，頻率明顯減小或者頻率譜中高頻成清楚顯減少。再者經缺陷反射或繞過缺陷傳播的脈沖波信號與直達波信號之間存在聲程和相位差。疊加后互相干擾，致使接收信號的波形發(fā)生畸變。根據上述原理，可以利用超聲脈沖波在混凝土中傳播時聲學參數(聲時、波幅、頻率等)和波形的變化綜合分析、判別混凝土缺陷的位置和范圍，或者估算缺陷的尺寸。2.1.2.2聲測管的埋設聲測管的埋設方式及在橫截面上的布置形式將影響檢測結果。因此需檢測的樁應在設計時將聲測管的布置標入圖紙。聲測管材質的選擇以透聲率最大及便于安裝、費用低廉為原那么。一般可采用鋼管、塑料管和波紋管等，目前使用最多的是鋼管。聲測管的埋設數量應根據樁徑的大小來確定：樁徑小于1.0m時宜沿直徑方向埋設兩根管；樁徑為1.0～2.5m時宜按等邊三角形布置埋設三根管；樁徑大于2.5m時宜按正方形布置埋設四根管。聲測管的內徑宜為50～55mm，聲測管之間應保持平行。埋設時可將聲測管焊接或綁扎在鋼筋籠的箍筋內側。聲測管的底部應預先用堵頭封閉或用鋼板焊封，以保證不漏漿；并在聲測管的上部應加蓋或堵頭，以免異物入內。聲測管節(jié)與節(jié)之間的連接方式有兩種：一是焊接，即兩段鋼管相對，外套較粗的套筒，將套筒口周邊與鋼管焊接封閉。切忌不加套筒而直接將鋼管對接焊接，否那么可能產生背流或毛刺而阻礙換能器的順利移動，直接對焊的焊接質量較難保證，在鋼筋籠吊裝過程中可能因扭曲或撞擊而破壞，導致澆筑混凝土時漿液滲入聲測管內，影響檢測的正常進行。二是螺口連接，即將兩段鋼管端頭加工成螺紋，與套筒螺紋相匹配而連接。值得注意的是，有時在螺紋套筒處會形成空氣夾層而引起聲波反射，對該處的聲學參數的測值有影響，特別是振幅測值，所以切不可因接頭影響而誤把該處判為缺陷。2.1.2.3超聲波的現(xiàn)場檢測樁基進行超聲波檢測前，必須在施工時預埋聲測管。聲測管內徑一般在50～60mm，測管的埋設數量應視樁徑的大小而定，沿樁截面外側呈對稱形狀埋設；應采取適宜的方法固定，且應盡量使之位置平正，成樁后能相互平行；聲測管的連接應光滑過渡，確保不發(fā)生探頭移動受阻；各測管管口高度宜一致，管口應高出樁頂100mm以上；測管中應注滿清水作為耦合劑，下端封閉，以防漏水，也可將各聲測管下端連通(當有異物進人測管內時，用高壓水來疏通，這比測管各自下端封閉要好)，上端加蓋，防止異物落人管中造成阻塞。檢測前，并用稍大于探頭的鋼筋條或鐵棒疏通聲測管，保證換能器在全程范圍內升降順暢；測定從聲波發(fā)射時刻到聲波接收時刻之間存在的系統(tǒng)延遲時問；計算測管及水耦合劑所對應的聲時修正值，以便在計算實際聲時時，消除誤差；計算聲波在樁身傳播的直線距離，應按照設計值或測管固定時的外壁問凈距離來計算。施工后的樁頂聲測管易發(fā)生偏斜,檢測時，一般采用跨孔平測法檢測，將發(fā)射與接收探頭分別置于不同聲測管的相同標高的測點處，同步升降，測點距不宜大于250mm。檢測完成所有檢測剖面。當發(fā)現(xiàn)或疑心樁身有異常時，在質量可疑的測點周圍，應加密測點距進行細測，或采用高差同步測試(斜測)或扇形掃測，進一步確定樁身缺陷的位置，通過數學處理能把樁身內混凝土的缺陷尺寸及空問分布顯示出來。2.1.2.4現(xiàn)場檢測步驟①連接所有儀器設備，檢查電源宮殿供電情況。②根據樁徑大小選擇適宜的換能器和儀器參數，當采用自動檢測系統(tǒng)時，在同批樁的檢測過程中不得隨意改變儀器參數。當采用手動方法檢測時，在檢測過程中假設需改變參數時，必須換算校正數據。③測量整個檢測系統(tǒng)的聲時初讀數。④將接收和發(fā)射換能器分別置于兩個聲測孔的底部，從底部開始向上提升逐點檢測，如果采用自動檢測系統(tǒng)，那么將換能器升降絞車安置于聲測管軸線上，使換能器能順利升降，顯示深度的數字相應地變化，深度、聲時及波幅等數據由接口電路同時輸入微機，每測完一個剖面的數據，應及時存盤。如果采用手動方法，那么應保證換能器在聲測管中順利升降，相應深度應標明在電纜線上，并同時記錄深度、聲時及波幅等數據。兩個換能器必須以同一高度或相差一定高程等距離同步移動，每個測點的兩個換能器的高差變化不應超過20ram，并經常注意進行深度校核。測點間距宜為200～250mm。數據可疑的部位應進行復測或加密檢測，以確定缺陷的位置和分布范圍。采用的方法有對測、斜測、交叉斜測及扇形掃測等，其檢測方法剖面示意圖如圖12.1.2.5樁身混凝土缺陷的判斷方法及樁身完整性評價如何根據所測得的聲學參數判斷樁身混凝土缺陷是超聲波透射法測樁的關鍵，目前常用的方法有：①概率法對同一根樁同一剖面的聲速、波幅、主頻值進行計算和異常值判別。當某一測點的一個或多個聲學參數被判為異常值時，即為存在缺陷的可疑點。②斜率法用聲時(ti)一深度(h)曲線相鄰測點的斜率k和相鄰兩點聲時差值Zxt的乘積z，繪制Z—h曲線，根據Z—h曲線的突變位置，并結合波幅值的變化情況可判定存在缺陷的可疑點或可疑區(qū)域的邊界。式中，——相鄰兩點的生時差；——相鄰兩點的深度差；根據可疑點的分布及數值大小綜合分析，可以判斷缺陷的位置和范圍，缺陷的性質應根據各聲學參數的變化情況及缺陷的位置和范圍進行綜合判斷。樁的質量按其完整性分為四類，如表2-1表2-1樁的質量分類規(guī)程中四種類型的樁身缺陷的補充描述：類別完整狀態(tài)缺陷特征⒈完整無缺陷⒉根本完整局部輕度缺陷⒊局部不完整局部明顯缺陷⒋嚴重不完整斷樁等嚴重缺陷I類樁：全樁長各檢測剖面各測點聲學參數均無超臨界值異常，波形規(guī)那么，聲速較高，為完整樁。典型曲線如圖2和圖3所示。圖2完整樁的實測曲線圖3完整樁的實測曲線圖2為一根樁徑為800mm、有效樁長為50.0m、樁身預埋兩根聲測管的鉆孔灌注樁的超聲波實測曲線，波形規(guī)整，波動較小，首波半波寬約為0.5，平均波速4.72km／s，樁身完整。圖3為一根樁徑為200mm、有效樁長為38.0m、樁身預埋三根聲測管的鉆孔灌注樁的超聲波實測曲線，三個剖面的波形規(guī)整，波動較小，首波半波寬約為0.6，平均波速為4.60km／s，樁身完整。Ⅱ類樁：某一檢測剖面?zhèn)€別測點聲學參數輕微超臨界值異常，個別點波形有輕微波動，聲速降低，缺陷的截面分布不超過樁的總橫截面的30％，為根本完整樁。典型曲線如圖4和圖5所示。圖4為一根樁徑為1500mm、有效樁長為14.0m、樁身預埋三根聲測管的鉆孔灌注樁的超聲波實測曲線，A—B和A—C剖面波形較規(guī)那么，B—C剖面波形有微小波動，該樁完好部位首波半波寬約為0.7，平均波速約為4.55km／s；樁深1.88～2.73m首波半波寬約為1.0，波速降低為3.93km／s，經斜測，推定為西北側約1/4截面混凝土輕微夾泥。圖中陰影局部為推定的缺陷截面分布范圍。圖5為一根樁徑為1200mm、有效樁長為29.8m、樁身預埋三根聲測管的鉆孔灌注樁的超聲波實測曲線，B—C剖面波形較規(guī)那么，A—B和A—C剖面波形有明顯波動，該樁完好部位首波半波寬約為0.6，平均波速約為4.70km／s；樁深9.4～10.2m首波半波寬約為1.0，波速降低為2.90km／s，經斜測，推定為東側約1/4截面混凝土明顯蜂窩夾泥砂。Ⅲ類樁：某一檢測剖面連續(xù)多個測點或兩個以上檢測剖面?zhèn)€別測點聲學參數明顯超臨界值異常，個別點波形有明顯波動，聲速降低，缺陷的截面分布不超過樁的總橫截面的50％，為局部不完整樁。典型曲線如圖6所示。圖6為一根樁徑1500mm、有效樁長為18.7m、樁身預埋三根聲測管的鉆孔灌注樁的超聲波實測曲線，三個剖面均有明顯波動，該樁完好部位首波半波寬約為0.7，平均波速約為4.55km／s；樁深8.56～8.96m首波半波寬達1.2，波速降低為3.68km／s，經斜測，推定為西側約1/2截面混凝土明顯蜂窩夾泥砂。經鉆芯驗證，發(fā)現(xiàn)上述超聲法檢測推定的缺陷區(qū)域為夾黃泥。Ⅳ類樁：波形不規(guī)那么，兩個以上檢測剖面連續(xù)多個測點聲學參數嚴重超臨界值異常，缺陷的截面分布超過樁的總橫截面的50％，為嚴重不完整樁。典型曲線如圖7所示。圖7為一根樁徑為1000mm、有效樁長為23.5m、樁身預埋三根聲測管的鉆孔灌注樁的超聲波實測曲線，三個剖面均有兩處明顯波動，該樁完好部位首波半波寬約為0.6，平均波速約為4.20krn／s；樁深4.3～4.7m首波半波寬達1.0，波速降低為3.10km／s，樁深20.0～23.5m首波半波寬達1.1，波速降低為2.42km／s，經斜測，推定為深4.3—4.7m南側約1/3截面混凝土明顯蜂窩夾泥，深20.0～23.5m混凝土嚴重蜂窩夾泥。為嚴重不完整樁。圖4根本完整樁的實測曲線圖5根本完整樁的實測曲線圖6局部不完整樁的實測曲線圖7嚴重不完整樁的實測曲線2.1.2.6超聲波檢測中的一些考前須知超聲波傳播速度的快慢與混凝土的密實程度有直接關系，混凝土密實那么聲速高，反之，聲速那么低。而且，混凝土中的超聲波傳播速度與混凝土的強度有關，而混凝土的強度又與混凝土的齡期密切相關，因此，混凝土中的超聲傳播速度是混凝土齡期的函數。超聲波在混凝土中的傳播速度，與混凝土強度沒有嚴格的經科學推導的數學公式?，F(xiàn)在使用的一些數學公式或稱為關系式，是些專家，學者通過大量的試驗數據，進行歸納而來的。正是這樣，不同地方，不同研究人員得到的關系式是不同的。在一般情況下，超聲波檢測不提供混凝土強度數據。大量的實測說明，當養(yǎng)護齡期較短就進行超聲波檢測時，往往發(fā)現(xiàn)樁頂3m左右范圍內出現(xiàn)波速偏低、波幅偏小現(xiàn)象。那是因為：樁頂3m左右以下的混凝土受上部混凝土重力的壓實作用，密實程度就比樁頂高，而樁頂3m以內的混凝土受外力較小。建議：在樁身混凝土養(yǎng)護14d以上進行超聲波檢測，寒冷季節(jié)、寒冷地區(qū)應加長養(yǎng)護齡期，以便于采集便于分析的高質量的檢測資料，或結合實際的資料和經驗確定適宜的檢測齡期。聲測管緊貼鋼筋籠內側埋設，當縮頸沒有縮到鋼筋籠的內側，這時，聲波從發(fā)射換能器到達接收換能器，沒有穿透有缺陷的混凝土，對這種縮頸，超聲波檢測是不容易檢測到的。對于一些灌注樁，樁身存在孔洞或蜂窩狀孔洞缺陷，且缺陷部位在飽含水的砂層中，由于水的滲透作用，地下水進入孔洞，聲波穿透缺陷時，聲波并不是穿透混凝土和空氣，而是穿透混凝土和水，這時，聲波的傳播方向沒有改變，只不過聲波的傳播時間稍長于在無缺陷的混凝土中的傳播時間，如果缺陷范圍不大，是不易被檢測出來的。超聲波透射法測樁技術是采用非金屬超聲波檢測儀與柱狀徑向振動換能器(水下探頭)作為檢測系統(tǒng)，通過樁內預埋的聲測管自下而上對樁身混凝土作全面、細致的檢測，根據超聲波在混凝土中傳播的聲學參數(聲時、波幅、頻率等)和波形的變化來分析、推定樁身的完整性，是迄今為止檢測樁身完整性最直觀、可靠的方法。隨著科學技術的飛速開展，檢測儀器性能的不斷改進以及檢測人員技術水平的不斷提高，超聲波透射法測樁技術將會進一步得到廣泛的應用。2.2樁承載力檢測2.2.1動力參數法動力參數法在低應變動測法中應用最為廣泛。一方面，由于測試儀器輕便，便于攜帶，野外安裝測試簡單，克服了樁基承載力測試中的靜載荷實驗和高應變動測方法的設備笨重，受工作場地條件限制，工作效率低以及測試范圍有限等問題，且對樁基無損害。另一方面，動力參數法以一維波動方程為根底，將錘一樁一土作為連續(xù)模型，根據一定的起始條件和邊界條件而求得單樁容許承載力，理論成熟，計算簡單。鉆孔灌注樁和人工挖孔樁，由于其單樁承受力很大。所以，對單樁承受力檢測存在一定的難度，在市場經濟的今天，靜荷載試驗，由于費工費時，人們就希望能在保證質量的前提下，降低檢測費用。低應變動力參數法推算單樁豎向承載力具有獨特的優(yōu)點：它屬于非破損性檢驗，對樁身質量不會造成任何破壞；檢測費用低、時間少；如果能提高檢測精度，在同一個地區(qū)、甚至同一個工地，同等條件下能局部替代靜荷載試驗，其意義都是非常大的。2.2.1.1影響“動參法”測量精度的因素及解決方法①拾震器頻率響應對檢測精度的影響速度傳感器的工作原理一般是量測傳感器內線圈和磁缸的移動速度，線圈系采用彈簧將其“浮”起，彈簧的固有頻率較低，當外加強迫頻率相對于彈簧線圈的固有頻率很高時，可以認為線圈不動，和樁頭固定在一起的磁缸的運動反映樁的實際運動速度，這對正弦振動是比擬好的，但對沖擊振動，尤其是大阻尼振動就是另一回事了。對沖擊衰減振動的波形進行頻譜分布可以發(fā)現(xiàn):它的譜線分析于OHZ到高頻范圍內，因此速度傳感器的固有自振頻率和高頻響應必然會對檢測結果產生影響，不同的速度傳感器，頻帶不一樣，對測量產生的結果也不一樣?！皠訁⒎ā敝械膭屿o比照系數是在靜載試樁上得到的，如果靜載試樁和工程樁選用相同的傳感器，其傳感器的頻響影響對靜載試樁在動靜比照系數里反映出來，因而其相對精度較好，可將傳感器頻響不夠所造成的影響減到最小。②沖擊作用時間對測量的影響以矩形沖擊脈沖為例，由于傳感器高、低頻響應的影響，沖擊作用時間的變化會產生響應波形的變化，這就是說對有限頻率響應的速度傳感器來說，不同的沖擊作用時間對響應波形的影響是比擬大的，在“動參法”中影響沖擊作用時音質因素有樁的混凝土標號，樁頭平整度，墊層的材料、厚度等，尤其是墊層材料和厚度。動靜比照系數不但用于本次試驗，而且為統(tǒng)計提供數據，為了減少對動靜比照系數的影響，墊層一旦選定，不要輕易改變，以免造成更大的影響。③濾波器對響應頻率的影響在沖擊力作用下，樁的速度響應是大阻尼的衰減振動，目前所采用的數據采集系統(tǒng)一般一次采集為1024點，為了照顧到二次沖擊時間的采集和分析頻率間隔Ar，采樣時間取得比擬大，造成干擾影響大，為了消除干擾信號，一般采用濾波或平滑方式去除干擾，然后采用FFT變換，以找出樁—土體系的固有頻率。從單樁豎向承載力推算值的公式中可以看到，承載力是和固有頻率的平方成正比，因而頻率確實定對承載力的影響很大。為了能濾去高頻干擾信號，選取截止頻率較低的低通濾波器，在阻尼較大且非線性的體系里，低通濾波器的衰減特性使得通過濾波后的比實際的低，濾波次數越多，影響越大。為了減小濾波器的影響，應盡量保持濾波或平滑的方式和次數一致。④樁一土體系非線性阻尼對測試結果的影響“動參法”是建立在樁一土體系為線性的質——彈理論的根底上，它的阻尼主要產生于在動力作用下樁的變形、樁兩移動引起樁土之間的摩擦和土的變形所消耗能量等因素。由于土的非線性等因素的影響，隨著沖擊能量的變化、樁長、土的性質、樁底支撐條件及成樁方式等條件改變，其體系的阻尼和振幅都會發(fā)生變化，直接影響測試結果，在小應變規(guī)程里提出：控制一定的速度幅值，以保證沖擊能量與被測樁的承載力大致成比例，從我們的工作實踐來看，似乎還不夠，如果能使地質條件等因素也大致相同，成樁工藝相同，最好是同一工地，那么準確性會大大增加。以上分析了影響“動參法”檢測承載力的諸多因素，提出了減少這些因素的方法。在目前標準(規(guī)程)范圍之內，利用同工地或同樣條件之下的靜載資料作為依據，采用“動參法”找出動靜比照系數，選擇同樣的傳感器和檢測儀器；采用同樣的采樣時間間隔和濾波(平滑)條件；樁頭作相同處理并選擇相同的墊層，調整沖擊力使樁的振動速度值大致一致等。就可以將以上影響檢測精度的各種因素，通過動靜比照系數的表達，減少對檢測精度的影響，提高檢測工程樁數據的可靠性。樁基檢測技術是一門用于檢測樁身完整性及樁基承載力的實用性技術，它涉及的技術領域眾多，樁根底的質量和承載力確定是施工和設計中的重要環(huán)節(jié)。隨著近代建筑科學技術的開展，樁的種類、樁基形式、施工工藝和設備以及樁基理論和設計方法都得到了長足的開展。這就對樁基檢測技術提出了更高的要求，也對傳統(tǒng)的樁基檢測方法提出了挑戰(zhàn)。在樁基檢測過程中，進行測試儀器的研制和改進，開展新的樁基檢測方法，這固然是必要的。然而在現(xiàn)有的眾多樁基檢測方法根底上，針對某些方法的應用范圍和存在的問題進行分析和研究，在實際工程實踐過程中提出新的改維普資訊進方案，也不失為一個好方法第3章灌注樁的加固3.1鉆孔灌注樁常見施工質量問題及防治措施鉆孔灌注樁的施工大局部是在水下進行的，其施工過程無法觀察，成樁后也不能進行開挖驗收。施工中的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響整個工程的質量和進度，甚至造成巨大經濟損失和不良社會影響。必須防治在鉆孔過程中及水下混凝土灌注過程中經常出現(xiàn)的施工質量問題，保質、保量地完成樁基施工任務。3.1.1鉆孔過程中出現(xiàn)的施工質量問題及防治措施3.1.1.1護筒冒水護筒外壁冒水，嚴重的會引起地基下沉，護筒傾斜和移位，造成鉆孔偏斜，甚至無法施工。造成原因：埋設護筒的周圍土不密實，或護筒水位差太大，或鉆頭起落時碰撞。防治措施：在埋筒時，坑地與四周應選用最正確含水量的粘土分層夯實。在護筒的適當高度開孔，使護筒內保持1.0-1.5m的水頭高度。鉆頭起落時，應防止碰撞護筒。發(fā)現(xiàn)護筒冒水時，應立即停止鉆孔，用粘土在四周填實加固，假設護筒嚴重下沉或移位時，那么應重新安裝護筒。3.1.1.2孔壁坍陷鉆進過程中，如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡，或泥漿突然漏失，那么表示有孔壁坍陷跡象。造成原因：孔壁坍陷的主要原因是土質松散，泥漿護壁不好，護筒周圍未用粘土緊密填封以及護筒內水位不高。鉆進速度過快、空鉆時間過長、成孔后待灌時間過長和灌注時間過長也會引起孔壁坍陷。

防治措施：在松散易坍的土層中，適當埋深護筒，用粘土密實填封護筒四周，使用優(yōu)質的泥漿，提高泥漿的比重和粘度，保持護筒內泥漿水位高于地下水位。搬運和吊裝鋼筋籠時，應防止變形，安放要對準孔位，防止碰撞孔壁，鋼筋籠接長時要加快焊接時間，盡可能縮短沉放時間。成孔后，待灌時間一般不應大于3小時，并控制混凝土的灌注時間，在保證施工質量的情況下，盡量縮短灌注時間。3.1.1.3縮頸縮頸即孔徑小于設計孔徑。造成原因：土層受孔隙水和周邊作業(yè)振動作用向孔芯擠壓變形；孔壁塑性土膨脹；鉆錘磨損過甚，焊補不及時。防治措施：采用優(yōu)質泥漿，降低失水量。成孔時，應加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段時間內，孔壁形成泥皮，那么孔壁不會滲水，亦不會引起膨脹?；蛟趯д魍鈧群附右欢〝盗康暮辖鸬镀阢@進或起鉆時起到掃孔作用。如出現(xiàn)縮頸，采用上下反復掃孔的方法，以擴大孔徑。3.1.1.4鉆孔偏斜成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。造成原因：鉆機安裝就位穩(wěn)定性差，作業(yè)時鉆機安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲所致；地面軟弱或軟硬不均勻；土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形。

防治措施：先將場地夯實平整，軌道枕木宜均勻著地；安裝鉆機時要求轉盤中心與鉆架上起吊滑輪在同一軸線，鉆桿位置偏差不大于20cm。在不均勻地層中鉆孔時，采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機。進入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時，鉆速要打慢檔。另外安裝導正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方法。鉆孔偏斜時，可提起鉆頭，上下反復掃鉆幾次，以便削去硬土，如糾正無效，應于孔中局部回填粘土至偏孔處0.5m以上，重新鉆進。3.1.1.5孔底虛土或樁底沉渣量過多

造成原因：檢查不認真，清孔不干凈或未進行二次清孔；泥漿比重過小或泥漿注入量缺乏而難于將沉渣浮起；鋼筋籠吊放過程中，未對準孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底；清孔后，待灌時間過長，致使泥漿沉積。

防治措施：認真檢查，采用正確的測繩于測錘；成孔后，鉆頭提高孔底10-20cm，保持慢速空轉，維持循環(huán)清孔時間不少于30分鐘。采用性能較好的泥漿，控制泥漿的比重和粘度，不要用清水進行置換。鋼筋籠吊放時，使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致，防止碰撞孔壁?？刹捎娩摻罨\冷壓接頭工藝加快對接鋼筋籠速度，減少空孔時間，從而減少沉渣。下完鋼筋籠后，檢查沉渣量，如沉渣量超過標準要求，那么應利用導管進行二次清孔，直至孔口返漿比重及沉渣厚度均符合標準要求。開始灌注混凝土時，導管底部至孔底的距離宜為30-40mm，應有足夠的混凝土儲藏量，使導管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣，到達去除孔底沉渣的目的。3.1.2水下混凝土灌注過程中出現(xiàn)的施工質量問題及防治措施3.1.2.1卡管水中灌注混凝土過程中，無法繼續(xù)進行的現(xiàn)象。造成原因：初灌時，隔水栓堵管；混凝土和易性、流動性差造成離析；混凝土中粗骨料粒徑過大；各種機械故障引起混凝土澆筑不連續(xù)，在導管中停留時間過長而卡管；導管進水造成混凝土離析等。防治措施：使用的隔水栓直徑應與導管內徑相配，同時具有良好的隔水性能，保證順利排出。在混凝土灌注時，應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必須具備良好的和易性，配合比應通過實驗室確定，坍落度宜為18-22cm，粗骨料的最大粒徑不得大于導管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4，且應小于40mm。為改善混凝土的和易性和緩凝，水下混凝土宜摻外加劑。應確保導管連接部位的密封性，導管使用前應試拼裝、試壓，試水壓力為0.6-1.0MPa，以防止導管進水。在混凝土澆筑過程中，混凝土應緩緩倒入漏斗的導管，防止在導管內形成高壓氣塞。在施工過程中，應時刻監(jiān)控機械設備，確保機械運轉正常，防止機械事故的發(fā)生。3.1.2.2鋼筋籠上浮鋼筋籠的位置高于設計位置的現(xiàn)象。

造成原因：鋼筋籠放置初始位置過高，混凝土流動性過小，導管在混凝土中埋置深度過大鋼筋籠被混凝土拖頂上升；當混凝土灌至鋼筋籠下，假設此時提升導管，導管底端距離鋼筋籠僅有1m左右時，由于澆筑的混凝土自導管流出后沖擊力較大，推動了鋼筋籠的上浮；由于混凝土灌注過鋼筋籠且導管埋深較大時，其上層混凝土因澆注時間較長，已接近初凝，外表形成硬殼，混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力，如此時導管底端未及時提到鋼筋籠底部以上，混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升，同時也帶動鋼筋籠上升。

防治措施：鋼筋籠初始位置應定位準確，并與孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，縮短灌注時間，或摻外加劑，防止混凝土頂層進入鋼筋籠時流動性變小，混凝土接近籠時，控制導管埋深在1.5-2.0m。灌注混凝土過程中，應隨時掌握混凝土澆注的標高及導管埋深，當混凝土埋過鋼筋籠底端2-3m時，應及時將導管提至鋼筋籠底端以上。導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m，不宜大于5m和小于1m，嚴禁把導管提出混凝土面。當發(fā)生鋼筋籠上浮時，應立即停止灌注混凝土，并準確計算導管埋深和已澆混凝土面的標高，提升導管后再進行澆注，上浮現(xiàn)象即可消失。3.1.2.3斷樁混凝土凝固后不連續(xù)，中間被沖洗液等疏松體及泥土填充形成間斷樁。

造成原因：由于導管底端距孔底過遠，混凝土被沖洗液稀釋，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土樁體與基巖之間被不凝固的混凝土填充；受地下水活動的影響或導管密封不良，沖洗液浸入混凝土水灰比增大，形成樁身中段出現(xiàn)混凝土不凝體；由于在澆注混凝土時，導管提升和起拔過多，露出混凝土面，或因停電、待料等原因造成夾渣，出現(xiàn)樁身中巖渣沉積成層，將混凝土樁上下分開的現(xiàn)象；澆注混凝土時，沒有從導管內灌入，而采用從孔口直接倒入的方法灌注混凝土，產生混凝土離析造成凝固后不密實堅硬，個別孔段出現(xiàn)疏松、空洞的現(xiàn)象。

防治措施：成孔后，必須認真清孔，一般是采用沖洗液清孔，沖孔時間應根據孔內沉渣情況而定，沖孔后要及時灌注混凝土，防止孔底沉渣超過標準規(guī)定。灌注混凝土前認真進行孔徑測量，準確算出全孔及首次混凝土灌注量?；炷翝沧⑦^程中，應隨時控制混凝土面的標高和導管的埋深，提升導管要準確可靠，并嚴格遵守操作規(guī)程。嚴格確定混凝土的配合比，混凝土應有良好的和易性和流動性，坍落度損失應滿足灌注要求。在地下水活動較大的地段，事先要用套管或水泥進行處理，止水成功前方可灌注混凝土。灌注混凝土應從導管內灌入，要求灌注過程連續(xù)、快速，準備灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土過程中應防止停電、停水。幫扎水泥隔水塞的鐵絲，應根據首次混凝土灌入量的多少而定，嚴防斷裂。確保導管的密封性，導管的拆卸長度應根據導管內外混凝土的上升高度而定，切勿起拔過多3.1.2.4樁身混凝土強度等級低造成原因：混凝土遭受孔內水的危害，引起砂漿稀釋，砂石下沉，嚴重破壞混凝土的強度。防治措施：對于孔內有地下水，水位低、水量小的樁孔，在澆搗時把混凝土拌勻，水抽干，可以采用串筒迅速澆搗，但在水位以下局部，必須調整混凝土混合比，適當減少用水量并增加水泥用量等；對于水位高、出水量大的樁孔，必須采用水下混凝土配合比與導管法灌注；采用兩種灌注方法，應鑿除接茬夾渣層，按樁頭處理，接頭處灌注混凝土用插搗器反復插搗。3.2高壓噴射法注漿法高壓噴射注漿法是新開展的一項現(xiàn)場地基改進新工藝。1963年首先在巴基斯坦一個水壩工程試用,1965～1970年間在日本得到完善開展,此后被各國推廣應用。高壓噴射注漿法包括旋噴注漿、定噴注漿和擺噴注漿三種方法。由于高壓噴射注漿法使用的壓力大,當它連續(xù)和集中地作用在土體上,壓應力和沖蝕等多因素便在很小的區(qū)域內產生效應,對土體產生巨大的沖擊破碎和攪動作用,使注入的漿液和土拌合均勻凝固為新的固結體,研究說明,高壓噴射注漿法對于各種地基都有良好的處理效果。高壓注漿是通過在基底和基底周圍土壤鉆孔,高壓注入水泥和水玻璃漿液,漿液以填充、滲透和擠密等方式排出土層空隙內的局部或大局部空氣和水分,并占據其位置,經過一段時間的漿液凝固和化學、物理變化之后,將原來松散的土?；蛄严赌z結成一個整體,形成一個強度大、結構新、防水性能高和化學穩(wěn)定性良好的“結石體”,使土壤固結穩(wěn)定,提高其抗壓、抗剪和抗振動液化能力,從而抑制或阻止建筑物的不均勻沉降。施工過程中應當注意,當注漿過程中間發(fā)生故障時,應停止提升和噴射以防樁體中斷,并立即進行檢查排除故障,如發(fā)現(xiàn)漿液噴射缺乏,影響樁體的設計直徑時,應進行復噴。同時,相鄰兩樁旋噴間隔時間應不小于48h,間距應不得小于1～2m。由于高壓噴射注漿處理地基的強度較低,一般28d的強度在2～10MPa之間,強度增長速度較慢,因此檢驗時間應控制在噴射注漿后28d進行,以防由于固結體強度不高時,因檢驗而受到破壞。3.2.1加固機理高噴法如三管高噴法用壓縮空氣包裹高壓噴射水流沖擊破壞攪動土體，同時用低壓灌漿泵灌入漿液，漿液被高壓水、氣射流卷吸帶入，同時與被攪動土體混合形成固結體。加固地基，形成樁、板、墻的機理可用五種作用來說明：①高壓噴射流切割破壞土體作用噴流動壓以脈沖形式沖擊土體，使土體結構破壞出現(xiàn)空洞。②混合攪拌作用鉆桿在旋轉和提升的過程中，在射流后面形成空隙，在噴射壓力作用下，迫使土粒向與噴嘴移動相反的方向(即阻力小的方向)移動，與漿液攪拌混合后形成固結體。③置換作用三重管高噴法又稱置換法，高速水射流切割土體的同時，由于通入壓縮空氣而把一局部切割下的土粒排出灌漿孔，土粒排出后所空下的體積由灌入的漿液補入。④充填、滲透固結作用高壓漿液充填沖開的和原有的土體空隙，析水固結，還可滲入一定厚度的砂層而形成固結體。⑤壓密作用高壓噴射流在切割破碎土體的過程中，在破碎帶邊緣還有剩余壓力，這種壓力對土層可產生一定的壓密作用，使高噴樁體邊緣局部的抗壓強度高于中心局部。3.2.2根本種類按噴射介質及其管路多少可分為單管法、二管法、三管法等。①單管旋噴法通過單根管路，利用高壓漿液(20～30MPa)，噴射沖切破壞土體，成樁直徑為40～50cm。其加固質量好，施工速度快和本錢低，但固結體直徑較小。②二管旋噴法在單管法的根底上又加以壓縮空氣，并使用雙通道的二重灌漿管。在管的底部側面有一個同軸雙重噴嘴，高壓漿液以20MPa左右的壓力從內噴嘴中高速噴出，在射流的外圍加以0.7MPa左右的壓縮空氣噴出。在土體中形成直徑明顯增加的柱狀固結體，達80～150cm。③三管旋噴法使用分別輸送水、氣、漿三種介質的三重灌漿管。高壓水射流和外圍環(huán)繞的氣流同軸噴射沖切破壞土體，在高壓水射流的噴嘴周圍加上圓筒狀的空氣射流，進行水、氣同軸噴射，可以減少水射流與周圍介質的摩擦，防止水射流過早霧化，增強水射流的切割能力。噴嘴邊旋轉噴射，邊提升，在地基中形成較大的負壓區(qū)，攜帶同時壓入的漿液充填空隙，就會在地基中形成直徑較大、強度較高的固結體，起到加固地基的作用。3.2.3漿液材料水泥是噴射灌漿的根本材料，水泥類漿液可分為以下幾種類型。①普通型漿液一般采用普通硅酸鹽水泥，不加任何外加劑，水灰比一般為0.8：1～1.5:1，固結體的抗壓強度(28d)最大可達1.0～20MPa，適應于無特殊要求的工程。②速凝－早強型適于地下水位較高或要求早期承當荷載的工程，需在水泥漿中參加氯化鈣、三乙醇胺等速凝早強劑。摻入2%氯化鈣的水泥－土的固結體的抗壓強度為1.6MPa，摻入4%氯化鈣后為2.4MPa。③高強型噴射固結體的平均抗壓強度在20MPa以上?？梢赃x擇高標號的水泥，或選擇高效能的擴散劑和無機鹽組成的復合配方等。在水泥漿中摻入2～4%的水玻璃，其抗?jié)B性有明顯提高。如工程以抗?jié)B為目的，最好使用“柔性材料”?？稍谒酀{液中摻入10～50%的膨潤土(占水泥重量的面分比)。此時不宜使用礦渣水泥，如僅有抗?jié)B要求而無抗凍要者，可使用火山灰水泥。3.2.4主要特征①適用的范圍較廣旋噴注漿法以高壓噴射流直接破壞并加固土體，固結體的質量明顯提高。它既可用于工程新建之前，也可用于工程修建之中，特別是用于工程落成之后，顯示出不損壞建筑物的上部結構和不影響運營使用的長處。②施工簡便旋噴施工時，只需在土層中鉆一個孔徑為50mm或300mm的小孔，便可在土中噴射成直徑為0.4~4.0m的固結體，因而能貼近已有建筑物根底建設新建筑物。此外能靈活地成型，它既可在鉆孔的全長成柱型固結體，也可僅作其中一段，如在鉆孔的中間任何部位。③固結體形狀可以控制為滿足工程的需要，在旋噴過程中，可調整旋噴速度和提升速度，增減噴射壓力，可更換噴嘴孔徑改變流量，使用固結體成為設計所需要的形狀。高壓噴射注漿法所形成的固結體形狀與噴射流移動方向有關，一般分為旋轉噴射(簡稱旋噴)，定向噴射(簡稱定噴)和擺動噴射(簡稱擺噴)三種形式。旋噴法施工時，噴嘴一面噴射一面旋轉并提升，固結體呈圓柱狀。主要用于加固地基，提高地基的抗剪強度，改善土的變形性質，也可組成閉合的帷幕，用于阻擋地下水流和治理流沙。旋噴法施工后，在地基中形成的圓柱體稱為旋噴樁。定噴法施工時，噴嘴一面噴射一面提升，噴射方向固定不變，固結體形如板狀或壁狀。擺噴法施工時，噴嘴一面噴射一面提升，噴射的方向呈較小角度來回擺動，固結體形如較厚墻狀。定噴及擺噴兩種方法通常用于基坑防滲，改善地基土的水流性質和穩(wěn)定邊坡等工程。一般情況下，采用在地面進行垂直噴射注漿，而在隧道、礦山井巷工程、地下鐵道等建設中，亦可采用傾斜和水平噴射注漿。④有較好的耐久性在一般的軟弱地基加固中，能預期得到穩(wěn)定的加固效果并有較好的耐久性能可用于永久性工程。⑤料源廣闊價格低廉噴射的漿液是以水泥為主，化學材料為輔。除了在要求速凝超早強時使用化學材料以外，一般的地基工程的使用材料廣闊，一般使用價格低廉的425號普通硅酸鹽水泥。假設處于地下水流速快或含有腐蝕性元素、土含水量大或固結強度要求高的場合下，那么可根據工程需要，在水泥中摻入適量的外加劑，以到達速凝、高強、抗凍、耐蝕和漿液不