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1、高应变法在判定大直径灌注桩缺陷中的应用 发布日期：2012-01-10 作者：中国检测网 浏览次数：495 测试数据准确可靠的高应变法检测，能够定量分析基桩缺陷，准确判定缺陷位置。通过工程桩的低应变法和高应变法对桩身完整性判定分析的工程实例，结合钻芯法验证,总结高应变法在不同情况下对桩身完整性的评定。摘 要: 测试数据准确可靠的高应变法检测，能够定量分析基桩缺陷，准确判定缺陷位置。通过工程桩的低应变法和高应变法对桩身完整性判定分析的工程实例，结合钻芯法验证,总结高应变法在不同情况下对桩身完整性的评定。关键词: 高应变法 基桩检测 缺陷判断 大直径灌注桩 在基础建设中，灌注桩因承载力高、施工噪声
2、小等优点，被广泛应用于各种建筑、桥梁基础等工程。灌注桩是由人工开挖或钻机成孔后在地下或水下灌注成桩，其质量受施工工艺，尤其是混凝土灌注工序等因素影响。为确保上部结构的安全使用，必须按建筑基桩检测技术规范的要求对桩的混凝土质量及完整性等进行检测和评价。现行的桩身完整性检测方法有钻芯法、高应变法、低应变法和声波透射法。由于低应变法具有快速、经济、简便的特点，在普查性完整性检测中有着不可替代的作用。高应变法检测的主要功能是判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。特别在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时，能够查明这些缺陷是否影响竖向抗压承载力的基础上，合理判定缺陷程度。作者通过工程桩的低应变法
3、、高应变法与钻芯法检测结果的实例，对比分析高应变法在不同情况下判定桩身完整性及其缺陷程度的准确性。1 灌注桩常见质量问题11 钻(冲)孔灌注桩(1)泥浆护壁的钻(冲)孔灌注桩，桩底沉渣及孔壁泥皮过厚是导致承载力大幅降低的主要原因。(2)水下浇注混凝土时，如导管下口离开混凝土面、混凝土浇注不连续时，桩身会出现断桩的现象，而混凝土搅拌不均、水灰比过大或导管漏水均会产生混凝土离析。(3)当泥浆相对密度配置不当，地层岩性松散或呈流塑状，或遇承压水层时，导致孔壁不能直立而出现塌孔时，桩身会不同程度出现扩径、缩颈或断桩现象。(4)钢筋笼的错位(如钢筋笼上浮或偏靠孔壁)也常产生质量问题。(5)对于干作业钻孔
4、灌注桩，桩底虚土过多是导致承载力下降的主要原因，而当地层稳定性差出现塌孔时，桩身也会出现夹泥或断桩现象。12 人工挖孔灌注桩(1)混凝土浇注时，施工方法不当将造成混凝土离析，如将混凝土从孔口直接倒入孔内或串筒口离混凝土面的距离过大(20 m)等。(2)当桩孔内有水，未完全抽于就灌注混凝土，会造成桩混凝土严重离析，进而影响桩的端阻力。(3)干浇法施工时，如果护壁漏水，将造成混凝土面积水过多，使混凝土胶结不良，引起强度降低。(4)地下水渗流严重的土层，易使护壁坍塌，土体失稳塌落。(5)在地下水丰富的地区，采用边挖边抽水方法进行挖孔桩施工，使其地下水位下降，下沉土层将对护壁产生负摩擦力作用，易使护壁
5、产生环形裂缝；当护壁周围的土压力不均匀时，易产生弯矩和剪力作用，使护壁产生垂直裂缝；而护壁质量差、裂缝和错位将影响桩身质量和侧阻力的发挥。2 高应变法高应变法是用重锤冲击桩顶，使桩周土产生一定的相对位移，实测桩顶部的加速度和力时程曲线，通过应力波理论分析得到桩土体系的有关性状，对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法。对于等截面桩，可参照桩身完整性判定方法(表1)，并结合实践经验进行判定。桩身完整性系数取值方法(图1)和桩身缺陷位置应分别按下列公式计算：3 工程实例实例1：某工程人工挖孔灌注桩，桩径1 100 mm，桩长730 m，持力层为中风化砂砾岩。桩周土层为残积粘性土层厚15
6、m，碎块状强风化砂砾岩层厚2 m，碎块状强风化凝灰岩层厚25 m，中风化砂砾岩层厚13 m。低应变法测试时域信号桩底反射波清楚，在6 m附近有轻微缺陷反射波，判定其为类桩(图2)。高应变测试曲线，显示6 m附近有严重缺陷对承载力有严重影响，桩身完整性系数仅为059(图3)。现场了解具体施工情况并结合地质资料，认为地下水比较丰富，成孔后孔底水量较大。浇捣混凝土时，存在过度振捣的情况。综合分析判定其为桩身严重缺陷，该桩为类桩。经钻芯法验证A孔在578 m处桩身混凝土严重离析(照片1)，证实了高应变法对桩身完整性的判定，该桩采取补强措施。实例2：某工程人工挖孔灌注桩，桩径1 200 mm，桩长1O5
7、0 m，持力层为砂砾状强风化花岗岩。桩周土层为粉质粘土层厚08 m，全风化花岗岩层厚82 m，砂砾状强风化花岗岩层厚15 m。低应变法测试时域信号该桩未见桩底反射波(图4)。参照该场地同条件下有桩底反射波的其他桩实测信号，确定平均波速，从该桩波形图上可见58 m附近有轻微缺陷反射波，可据此判定为类桩。高应变测试曲线，显示55 m 附近有严重缺陷对承载力有严重影响，桩身完整性系数为073(图5)。现场了解具体施工情况并结合地质资料，认为地下水比较丰富，成孔后孔底水量较大。浇捣混凝土时，部分桩底部使用干拌混凝土。综合分析判定其为桩身严重缺陷，该桩为类桩。经钻芯法验证，B孔在530 m 至l011
8、m处桩身混凝土严重离析(照片2)。证实了高应变法对桩身完整性的判定，该桩采取补强措施。实例3：某电厂工程冲孔灌注桩，桩径800 133131，桩长1455 ITI，持力层为中风化粉砂岩。桩周土层为杂填土层厚965 ITi，粉质粘土层厚15 ITI，强风化粉砂岩层厚18 m，中风化粉砂岩层厚i6 m。据低应变法测试时域信号(图6)，并结合地质和施工情况，认为该桩在杂填土层内截面多变，无桩底反射信号，参照场地同条件下有桩底反射波的其他桩实测信号，判定该桩身完整性类别为工类桩。高应变测试曲线显示桩底附近有轻微缺陷，桩身完整性系数为081(图7)。现场了解具体施工情况并结合地质报告和场地其它桩的检测情
9、况，该桩施工情况正常。综合分析判定其为桩底轻微缺陷，该桩为类桩。经钻芯法验证在1395 m至1397 m 桩身混凝土中夹编织袋，混凝土胶结稍差，判定该桩为类桩(照片3)。验证了高应变法对桩身完整性的判定。4 结语(1)低应变法检测由于其激振能量低，对于部分大直径灌注桩，很难判定深部桩身缺陷的严重程度。尤其是地质条件较好的工程桩，受桩周土层的影响，低应变法的有效检测桩长受到极大限制。而高应变激励能量和检测有效深度大，能够在查明桩身缺陷是否影响竖向抗压承载力的基础上，合理判定缺陷程度，同时对缺陷位置也可准确判定。(2)高应变法检测与静荷载试验的现场工作时间相比较短，而且在同等费用下通常高应变法检测的数量远多于静荷载试验。因此在大直径灌注工程桩检测中，高应变法可作为应变法检测结果中有疑问的桩作进一步验证的检测方法。(3)高应变法在灌注桩完整性判定时，不能仅凭桩身完整性系数进行判定，应结工、地质情况，并借鉴已经直接验证的工程桩情况进行综合判定。
