JJC-1E型孔徑檢測系統(tǒng)成孔質(zhì)量檢測

■王建坤 ■中鐵十四局集團(tuán)第三工程有限公司，山東 兗州 272100

樁基位于地面或水面以下，施工具有隱蔽性，其質(zhì)量直接決定著橋梁的使用壽命，而樁基的成孔質(zhì)量對樁身整體質(zhì)量有著重要的影響。傳統(tǒng)的孔徑檢測工藝中，孔深利用測繩量測，孔徑、垂直度利用普通檢孔器下放到孔底檢測，孔底沉渣利用錐形和平底測具測量比較孔深得出，對于以上基樁成孔質(zhì)量的檢測方法都比較粗略，只能估計數(shù)據(jù)，不夠精確，無法測出實際的孔徑、垂直度、擴(kuò)孔系數(shù)，沒有量化，因此為了消除基樁成孔檢測中存在的不穩(wěn)定問題，以保證橋梁體質(zhì)量和人民生命財產(chǎn)安全，對樁基成孔質(zhì)量檢測施工技術(shù)進(jìn)行運用和推廣，保證鉆孔灌注樁的順利澆筑，具有很強(qiáng)的必要性、迫切性和現(xiàn)實意義，為此引進(jìn)JJC-1E型灌注樁孔徑檢測系統(tǒng)，進(jìn)行成孔質(zhì)量檢測。

1 孔徑檢測系統(tǒng)原理

1．1 孔徑測量

孔徑測量采用接觸式數(shù)字綜合探管進(jìn)行量測。測量時探管帶動4條測量腿緊貼孔壁作向上移動，測量腿上安裝有傳感器，當(dāng)被測孔徑大小變化時，4條測量腿將相應(yīng)的擴(kuò)張和收縮，測出在2個正交方向孔徑變化，經(jīng)放大器放大后計算出孔徑值的實際變化量。測量腿由彈簧支撐著，測量腿下放時被束縛盒收緊，達(dá)到孔底時向上抖動一下電纜，利用泥漿的瞬間反力將開腿盤拉下，由于彈簧的作用測量腿打開，沿井壁向上運動，孔徑的變化通過測量腿傾角的變化將變化值通過傳感器轉(zhuǎn)變成電信號，信息連續(xù)采集，通過串口送至電腦進(jìn)行處理。

由以上可知，所測量孔徑與測量信號△V成性函數(shù)關(guān)系。

1．2 垂直度測量

成孔垂直度測量采用二維重力加速度計傳感器，采用液體擺，穩(wěn)定可靠，可將采集信號直接傳給電腦，其電壓輸出值大小與傳感器傾斜的角度呈線性關(guān)系。傾斜計算公式如下:

X、Y:正交的二維傳感器信號;

X0、Y0、K:儀器常數(shù)(儀器常數(shù)X0、Y0是在井斜儀校正臺上標(biāo)定后確定的，當(dāng)儀器維修后，或受撞擊誤差大于 ±0．1°需重新返廠標(biāo)定。);

孔下儀器探測管外徑只有54mm，有時滿足不了1%的精度要求，可根據(jù)設(shè)計孔徑和設(shè)計孔深來選擇扶正圈配套使用，提高測量精度，測量可每5m一采集信息，測量結(jié)束后電腦可計算出偏心距垂直度。

1．3 沉渣測量

鉆孔灌注樁泥漿多為鉆機(jī)鉆進(jìn)過程中自然形成，它的粘度和含砂量決定于土層的性質(zhì)及破碎程度和循環(huán)處理的工藝，這些都會造成樁孔中泥漿的不均勻，尤其是樁孔底部未被完全破碎的土塊及含砂量大、膠體率差的泥漿都會被大量沉淀下來，在孔底，比重較大的泥漿與上部顆粒懸浮較好的泥漿之間存在著較明顯的電特性差異。沉渣測量采用電阻率法，在泥漿中由儀器提供一個不受土層影響的交變電場，測量此時的泥漿阻率，均勻泥漿電阻率為一恒值而在沉渣界面上電阻率會發(fā)生變化，測量電阻率隨深度的變化，經(jīng)計算可利用曲線的拐點確定沉渣厚度。

2 檢孔主要過程

JJC-1E型灌注樁檢孔儀檢測系統(tǒng)主要檢測孔徑、孔深、垂直度和沉渣厚度，主要流程如下:

檢測場地的平整清理→儀器安裝就位→在電腦中輸入檢測參數(shù)→下放孔徑儀→向上抖動電纜打開測量腿→測量孔徑→提出孔徑儀更換測斜儀→下放并定距測量樁孔各高度頂角值→測量垂直度→提出測斜儀更換測沉渣儀→下放到底測量沉渣厚度→完成檢孔。

3 成孔檢測實例

3．1 應(yīng)用實例概況

中鐵十四局集團(tuán)第三工程有限公司施工的寶漢高速公路漢中至陜川界項目一標(biāo)段，全線長6．004km，其中鄒寨大橋橋長826．6m，共38孔，下部結(jié)構(gòu)為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，共186根，樁徑分為1．5m、1．8m兩種，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)連續(xù)箱梁。本橋樁基成孔質(zhì)量檢測采用JJC-1E型檢測儀檢測。

3．2 成果分析

現(xiàn)以首件26號-1樁基為例進(jìn)行分析介紹。26號-1樁徑1．8m，設(shè)計孔深43．5m，樁基施工過程未出現(xiàn)異常情況。

26號-1樁基成孔測量結(jié)果，該樁孔徑曲線沒有出現(xiàn)明顯突變，實測孔深43．6m，達(dá)到設(shè)計要求，孔徑最大值1831mm，最小值1796mm，平均值1815．2mm，孔徑偏差符合規(guī)范允許偏差要求。沉渣厚度9．6mm，垂直度0．654%，符合規(guī)范允許要求。26號-1樁基混凝土設(shè)計方量為110．95m3，計算方量 112．83m3，實際澆注方量 114．82m3，結(jié)果基本吻合，能滿足精度要求，其他各樁均可按同樣方法計算。

從以上檢測報告中可知，使用灌注樁孔徑檢測系統(tǒng)可以得出實鉆孔徑、孔深、垂直度和沉渣厚度，還可以結(jié)合樁基孔徑及地質(zhì)變化情況指導(dǎo)后續(xù)鉆孔作業(yè)等。

4 檢測效果

鄒寨大橋基礎(chǔ)工程已經(jīng)全部完工，各樁質(zhì)量檢測結(jié)果均為I類樁基。各樁在終孔后均采用JJC-1E型灌注樁孔徑檢測儀系統(tǒng)進(jìn)行檢測，從各樁的下籠灌注過程及成樁質(zhì)量檢測結(jié)果上反應(yīng)出孔底及沖孔情況與JJC-1E型灌注樁孔徑檢測系統(tǒng)檢測結(jié)果基本相符。

5 結(jié)語

鉆孔灌注樁屬于地下隱蔽工程，無法直觀的對其整個施工過程進(jìn)行完全透明監(jiān)控，因此配備相應(yīng)的檢測設(shè)備對其各個環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測是非常必要的，JJC-1E型灌注樁孔徑檢測儀系統(tǒng)在灌注樁成孔檢測方面有著比較完美的表現(xiàn)，不僅能準(zhǔn)確的檢測成孔孔徑、孔深、垂直度和沉渣厚度，且整個檢測過程快捷，成孔質(zhì)量檢測能夠給鉆孔施工給予必要的監(jiān)督與指導(dǎo)，以保證樁基質(zhì)量和人民生命財產(chǎn)安全，現(xiàn)在已經(jīng)成為鉆孔灌注樁施工過程中不可或缺的一個重要環(huán)節(jié)。

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