鉆孔灌注樁樁長(zhǎng)監(jiān)理檢測(cè)比對(duì)之研究

【摘要】鉆孔灌注樁樁長(zhǎng)檢測(cè)是橋梁工程監(jiān)理工作重要一部分。利用科學(xué)手段準(zhǔn)確檢測(cè)鉆孔灌注樁的質(zhì)量具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】橋梁；基礎(chǔ)工程；鉆孔灌注樁

Long supervision of bored cast-in-situ pile test comparison research

Yang Jian-min

（Shandong China weifang diesel motor vehicle bureau of highway constructionWeifangShandong261041）

【Abstract】Length of bored cast-in-situ pile testing is an important part of bridge construction supervision work. Using scientific means to accurately detect the quality of the bored piles is of great significance.

【Key words】Bridge；Basic engineering；Bored piles

1. 鉆孔灌注樁樁長(zhǎng)檢測(cè)分三大類：

1.1樁身完整性檢測(cè)，現(xiàn)在主要的方法是低應(yīng)變檢測(cè)，還用超聲檢測(cè)等；

1.2承載力檢測(cè)：靜載荷試驗(yàn)；高應(yīng)變檢測(cè)；

1.3混凝土強(qiáng)度檢測(cè)：鉆芯檢測(cè)。

（1）鉆孔灌注樁檢測(cè)技術(shù) 。鉆孔灌注樁由于其施工工藝成熟、承載力高、適用范圍廣已被廣泛應(yīng)用于公路、鐵路橋梁等結(jié)構(gòu)工程基礎(chǔ)中。高等級(jí)公路大、中、小橋和互通式立交橋， 基本采用鉆孔灌注樁。但是， 由于鉆孔灌注樁是一項(xiàng)隱蔽工程， 較多的建設(shè)單位關(guān)心其工程施工質(zhì)量。但實(shí)踐表明，仍有5%～20%的鉆孔灌注樁存在不同程度的質(zhì)量問(wèn)題。加強(qiáng)施工階段樁基檢測(cè)， 可以有效地避免質(zhì)量事故發(fā)生， 并及時(shí)采取補(bǔ)救措施， 減少經(jīng)濟(jì)損失。

樁基檢測(cè)技術(shù)有多種方法， 如彈性波法、超聲波法、抽芯試驗(yàn)法等。彈性波法根據(jù)錘擊程度分為高應(yīng)變檢測(cè)法和低應(yīng)變檢測(cè)法， 二者以樁基是否產(chǎn)生位移及位移趨勢(shì)為界限。其中，低應(yīng)變檢測(cè)方法以其操作方便快速， 準(zhǔn)備工作少， 作業(yè)面小， 費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)被廣大檢測(cè)部門所采用。

（2）低應(yīng)變檢測(cè)原理。低應(yīng)變檢測(cè)基本原理是用較小的力錘敲擊樁頂， 給樁一定的能量， 使樁中產(chǎn)生應(yīng)力波， 檢測(cè)和分析應(yīng)力波在樁中的傳播歷程， 便可以分析出樁基的完整性。彈性波在傳播過(guò)程中遇到彈性介質(zhì)突然發(fā)生變化的界面， 將會(huì)產(chǎn)生反射和透射， 根據(jù)波的反射時(shí)間和樁體中的波速就可以估算出樁長(zhǎng)或缺陷的位置。彈性桿內(nèi)的波動(dòng)方程

當(dāng)柱體的橫向尺寸與波長(zhǎng)相比很小時(shí)， 可以用一維波動(dòng)理論描述桿的波動(dòng)問(wèn)題。波在桿中傳播速度C， 與桿的彈性模量E、截面積A密切相關(guān)， 并存在：Z=EA/C 式中：Z為桿的波阻抗。

2. 低應(yīng)變檢測(cè)條件

一是低應(yīng)變檢測(cè)是建立在一維桿波動(dòng)理論基礎(chǔ)上， 即桿的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于桿的直徑。根據(jù)國(guó)內(nèi)外低應(yīng)變檢測(cè)儀器（如美國(guó)PDI公司PIT Collector），大致存在相同的使用條件， 即樁長(zhǎng)大10倍樁徑。二是低應(yīng)變是因錘擊能量較低， 不足以引起樁體發(fā)生位移或位移趨勢(shì)而得名， 對(duì)于較長(zhǎng)的樁基， 錘擊能量沿樁身傳播由于周圍土的摩阻力等外界因素影響而降低。不同的檢測(cè)儀器有不同樁長(zhǎng)條件限制， 一般為樁長(zhǎng)小于30倍樁徑。對(duì)于較大直徑的短粗樁或較長(zhǎng)的樁， 宜采用超聲波法、高應(yīng)變法或抽芯試驗(yàn)方法進(jìn)行檢測(cè)， 建議不采用低應(yīng)變檢測(cè)， 以免作出錯(cuò)誤的結(jié)論。

3. 低應(yīng)變檢測(cè)注意事項(xiàng)

低應(yīng)變檢測(cè)除了清理較好的樁頭、正確安置傳感器、恰當(dāng)?shù)腻N擊、明顯的樁尖反射等條件外， 筆者在樁基檢測(cè)中， 針對(duì)橋梁工程樁基檢測(cè)， 還應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：

（1）一是橋梁鉆孔灌注樁樁徑較大， 一般在0.8～1.2m之間， 有的樁徑達(dá)1.5m以上。針對(duì)較大直徑樁基， 應(yīng)沿2/3 樁徑處均勻布置4一6 個(gè)測(cè)點(diǎn)。考察同一根樁基不同測(cè)點(diǎn)采集信號(hào)是否相同；同一工地不同樁基。

（2）二是對(duì)于采用護(hù)筒或圍堰施工的樁基， 應(yīng)考慮外部護(hù)筒及圍堰直徑比設(shè)計(jì)樁徑偏大， 引起樁頭擴(kuò)徑的虛假信號(hào)。

（3）三是清除樁頭時(shí)， 有的單位采用沖擊鉆設(shè)備或重夯方法， 容易引起樁頭部分發(fā)生損壞，存在“ 暗傷” ， 應(yīng)力波傳播至此會(huì)引起波的反射， 導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)論。因此， 清除樁頭時(shí)， 最好采用沖擊振動(dòng)較小的設(shè)備， 或手工錘鑿樁頭。

（4）四是縮徑（截面積A減小）和混凝土質(zhì)量降低（彈性模量E降低）表現(xiàn)的信號(hào)較相似， 應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)鉆探資料， 考慮地層中是否存在軟塑土體。并根據(jù)灌注混凝土原始記錄， 計(jì)算混凝土的灌人量V以及混凝土灌入時(shí)上升的高度H二者之比， 得出實(shí)際灌注混凝土樁徑D，與設(shè)計(jì)樁徑進(jìn)行比較， 以區(qū)別信號(hào)反映是縮徑還是混凝土質(zhì)量降低， 不能一概而論為某一種原因所致。

4. 小結(jié)

4.1低應(yīng)變檢測(cè)以其快速、高效、方便在橋梁鉆孔灌注樁的檢測(cè)中發(fā)揮較大作用， 但應(yīng)結(jié)合具體情況和該法的使用條件， 決定是否選用。

4.2由于低應(yīng)變樁基檢測(cè)原理及公式推導(dǎo)是建立在一維無(wú)約束桿波傳播理論基礎(chǔ)上， 而實(shí)際鉆孔灌注樁由于地質(zhì)條件復(fù)雜、施工工藝差別等客觀因素， 與上述理想狀態(tài)有較大的差別， 如低應(yīng)變檢測(cè)發(fā)現(xiàn)樁基存在嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)再配合抽芯試驗(yàn)， 進(jìn)行抽樣驗(yàn)證。規(guī)范規(guī)定，靜載試驗(yàn)檢測(cè)根數(shù)不少于樁總根數(shù)的1%，且不少于3根。

4.3低應(yīng)變檢測(cè)數(shù)量不少于總根數(shù)的10%。 這兩種方法檢測(cè)的內(nèi)容也不一樣，靜載是實(shí)際檢測(cè)樁的承載力，高（低）應(yīng)變是檢測(cè)樁身完整性的。

4.4鉆孔灌注樁檢測(cè)超聲波法預(yù)埋檢測(cè)管注意要點(diǎn)。

（1）樁徑小于1.0m時(shí)應(yīng)埋設(shè)雙管；樁徑在1.0～2.5m時(shí)應(yīng)埋設(shè)三根管；樁徑2.5m以上應(yīng)埋設(shè)四根管。

（2）聲波檢測(cè)管宜采用鋼管、塑料管或鋼質(zhì)波紋管，其內(nèi)徑宜為50～60mm。鋼管宜用螺紋連接，管的下端應(yīng)封閉，上端應(yīng)加蓋。

（3）檢測(cè)管可焊接或綁扎在鋼筋籠的內(nèi)側(cè)，檢測(cè)管之間應(yīng)相互平行。

（4）鉆芯檢測(cè)樁長(zhǎng)，費(fèi)錢費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不主張采用。3結(jié)論。經(jīng)以上檢測(cè)方法比對(duì)，用低應(yīng)變檢測(cè)方法方便快捷，值得推廣。

[作者簡(jiǎn)介] 楊建民，男，學(xué)歷：大學(xué)本科，職稱：高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事高速公路監(jiān)理工作。