廈門地區灌注樁樁底沉渣對低應變樁身波速影響分析

吳飚

（健研檢測集團有限公司）

0 引言

灌注樁基礎是一種常用基礎形式，灌注樁樁底沉渣是灌注樁施工中非常普遍的一種質量通病，主要是指清孔和鉆孔過程中未能全部清除而最終留下的沉淀物。完整性是灌注樁質量的主要指標，目前普遍采用的樁身完整性的檢測方法之一是低應變法，該方法檢測灌注樁有樁底沉渣并且樁身完整的情況時常把首次波峰后第一次同向反射的波峰峰頂定為樁底，由此推定的樁身波速(C=2000L/△T)與真實的樁身波速之間的差值有多少，本文將對此結合廈門地區工程實例并采用不同基樁動測儀進行檢測分析。

1 檢測方法簡介

低應變法，該檢測方法采用瞬態沖擊方式，在樁頂激發一個脈沖力，將基樁簡化為一維彈性桿件體，通過基樁動測儀采集的樁頂加速度信號或速度響應時域曲線，運用一維波動理論來分析判定基樁的樁身完整性。

鉆芯法，該檢測方法屬于一種局部小范圍破損的檢測方法，具有可靠、準確的特點，可檢測樁底沉渣性狀厚度、樁長、樁身完整性，混凝土強度和持力層性狀。為目前灌注樁質量檢測常用方法之一。

2 廈門地區工程實例一

2.1 工程概況

廈門地區某灌注樁樁基工程，本工程樁型為旋挖鉆孔灌注樁，樁身直徑為1200mm，樁身混凝土強度等級為C40，設計持力層為中風化花崗巖。

2.2 檢測情況

對其中9#樁和11#樁鉆芯測試樁長、沉渣性狀和厚度、持力層情況以及低應變測試。測試儀器為北京智博聯公司研發制造的ZBL-P8100 基樁動測儀，測試結果如圖1～圖6。

9#樁鉆芯測試結果樁長為17.35m，樁底沉渣厚度60mm，沉渣松軟，低應變曲線真實樁身波速C 定為3920m/s（樁身波速3920m/s 為該工程相同樁徑、樁身強度且樁底無沉渣的灌注樁低應變檢測樁身波速），首次波峰后同向第一次反射波峰峰頂對應的樁身波速C1為4050m/s，約比真實樁身波速3920 高約3.3%。

圖1 9# 樁Ⅰ孔樁身砼及樁端持力層芯樣照片

圖2 9# 樁Ⅱ孔樁身砼及樁端持力層芯樣照片

圖3 9# 樁低應變測試曲線

圖4 11# 樁Ⅰ孔樁身砼及樁端持力層芯樣照片

圖5 11# 樁Ⅱ孔樁身砼及樁端持力層芯樣照片

圖6 11# 樁低應變測試曲線

11#樁鉆芯測試結果樁長為16.73m，樁底沉渣厚度10mm，沉渣較堅硬，低應變曲線樁身波速C 定為3920m/s（樁身波速3920m/s 為該工程相同樁徑、樁身強度且樁底無沉渣的灌注樁低應變檢測樁身波速），首次波峰后第一次同、反向反射峰值時間均值點對應的樁身波速C2為3880m/s，約比真實樁身波速3920m/s 低約1.0%。

3 廈門地區工程實例二

3.1 工程概況

以廈門某工程灌注樁為例，本工程樁型為沖孔灌注樁，樁身直徑為1000mm，樁身混凝土強度等級為C40，設計持力層為中風化花崗巖。

3.2 檢測情況

對其中24#樁和32#樁鉆芯測試樁長、沉渣性狀和厚度、持力層情況以及低應變測試。測試儀器為PILE DYNAMICS INC 研制的PIT-VV 基樁動測儀，測試結果如圖7～圖10。

24#樁鉆芯測試結果樁長為11.22m，樁底沉渣厚度80mm，沉渣松軟，低應變曲線樁身波速C 定為3950m/s（樁身波速3950m/s 為該工程相同樁徑、樁身強度且樁底無沉渣的灌注樁低應變檢測樁身波速），首次波峰后同向第一次反射對應的樁身波速C1為4060m/s，比真實樁身波速3950m/s 高約2.8%。

圖7 24# 樁樁身砼及樁端持力層芯樣照片

圖8 24# 樁低應變測試曲線

圖9 34# 樁樁身砼及樁端持力層芯樣照片

圖10 34# 樁低應變測試曲線

34#樁鉆芯測試結果樁長為6.57m，樁底沉渣厚度20mm，沉渣較堅硬，低應變曲線樁身波速C 定為3950m/s（樁身波速3950m/s 為該工程相同樁徑、樁身強度且樁底無沉渣的灌注樁低應變檢測樁身波速），首次波峰后第一次同、反向反射峰值時間均值點對應的樁身波速C2為3860m/s，比真實樁身波速3950m/s 低約2.3%。

4 結論

⑴對廈門地區不同工程實例不同低應變測試儀器檢測結果表明：樁底沉渣厚度越大越軟弱，首次波峰后第一次同向反射的波峰峰頂時間與真實樁底反射時間越接近，即首次波峰后第一次同向反射波峰峰頂對應的樁身波速與真實樁身波速越接近。沉渣堅硬且厚度較小（1cm 及以下），將首次波峰后第一次同向和反向反射的波峰峰頂的時間中點設為樁底對應的樁身波速略微低于真實樁身波速。沉渣厚度和性狀變化后首次波峰后第一次反向反射的波峰峰頂點設為樁底對應的樁身波速高于真實樁身波速較多，不應該將首次波峰后第一次反向反射的波峰峰頂點設為樁底反射點。

⑵針對廈門地區不同沉渣性質和厚度的灌注樁樁身波速取值建議如下：沉渣較厚較軟弱的灌注樁樁身波速建議取值：首次波峰后第一次同向反射的波峰峰頂對應的樁身波速×1.025%；沉渣厚度較小（1cm 及以下）的灌注樁樁身波速建議取值：首次波峰后第一次同、反向反射的波峰峰頂的時間中點對應的樁身波速×1.015%。