鉆孔灌注樁質量檢測方法
一、鋼筋混凝土鉆孔灌注樁常見的質量缺陷及其原因
1.鋼筋混凝土鉆孔灌注樁常見的質量缺陷
由于灌注樁的成孔是在樁位處的地面下或水下完成的，施工工序多，質量控制難度大，稍有不慎易產生斷樁等嚴重缺陷。據(jù)統(tǒng)計國內外鉆孔灌注樁的事故率高達5%~10%。因此，灌注樁的質量檢測就顯得格外重要。灌注樁成樁質量通常存在兩個方面的問題：一是屬于樁身完整性，常見的缺陷有夾泥、斷裂、縮頸、擴頸、混凝土離析及樁頂混凝土密實度較差等。二是嵌巖樁，影響樁底支承條件的質量問題，主要是灌注混凝土前清孔不徹底，孔底沉淀厚度超過規(guī)定極限，影響承載力。
2.鋼筋混凝土灌注樁缺陷產生的原因
?、俟嘧⒒炷吝^程中，導管埋入混凝土中的深度不夠，致使新灌混凝土上翻，或提升導管速度過快，導致導管中翻水，造成兩次灌注，使樁身形成水泥的斷裂界面。
②由于意外情況導致混凝土澆注過程間斷時間較長(如混凝土供應跟不上等)，發(fā)生混凝土凝結，與后澆筑的混凝土間形成斷裂界面。
?、劭字兴^下降，對孔壁的靜水壓力減小，導致局部孔壁土層失穩(wěn)坍落，造成混凝土樁身夾泥或縮頸?？妆谔洳糠至粝碌目吡?，成樁后形成擴頸。
?、芑炷翑嚢璨痪鶆?，或運輸路徑太長、或導管漏水，混凝土受水沖泡等，使粗骨料集中在一起，造成樁身混凝土離析。
?、萦捎阢@孔過程控制不嚴而出現(xiàn)斜孔、拓孔等現(xiàn)象發(fā)生，又沒有及時發(fā)現(xiàn)，也會導致樁身缺陷。
二、樁基質量檢測方法
1.鉆芯檢測法。
由于大直徑鉆孔灌注樁的設計荷載一般較大，用靜力試樁法有許多困難，所以可用地質鉆機在樁身上沿長度萬向鉆取芯樣，通過對芯樣的觀察和測試確定樁的質量。們這種方法只能反映鉆孔范圍內的小部分混凝土質量，而且設備龐大、費工費時、價格昂貴，不宜作為大面積檢測方法，而只能用于抽樣檢查，一般抽檢總樁量的3%～5%，或作為無損檢測結果的校核手段。
2.振動檢測法(應力反射波法)。
又稱動測法。它是在樁頂用各種方法施加一個激振力，使樁體及致樁土體系產生振動?；蚧秲犬a生應力波，通過對波動及波動參數(shù)的種種分析，以推定樁體混凝土質量及總體承載力的一種方法。這類方法主要有四種，分別為敲擊法和錘擊法、穩(wěn)態(tài)激振機械阻抗法、瞬態(tài)激振機械阻抗法、水電效應法。由于此法不會對樁本身造成任何傷害，所以又稱其為無損檢測，本文將重點介紹此法的具體檢測方法及原理。
3.超聲脈沖檢驗法。
此法是在檢測混凝土缺陷的基礎上發(fā)展起來的。其方法是在樁的混凝土灌注前沿樁的長度萬向平行預埋若干根檢測用管道，作為超聲檢測和接收換能器的通道。檢測時探頭分別在兩個管子中同步移動，沿不問深度逐點測出橫斷面上超聲脈沖穿過混凝土時的各項參數(shù)，并按超聲測缺原理分析每個斷面上混凝土質量。施工時若沒有預先埋設管道，則無法用此法進行檢測，這是其受限之處。
4.射線法。
該法是以放射性同位素輻射線在混凝土中的衰減、吸收、散射等現(xiàn)象為基礎的一種方法。當射線穿過混凝土時，因混凝土質量不同，接收儀所記錄的射線強弱發(fā)生變化，據(jù)此來判斷樁的質量。
三、樁基無破損的動力檢測法
1.反射波法的基本原理。
目前在橋梁樁基檢測過程中最常用的方法是應力反射波法。反射波法源于應力波理論，基本原理是在樁頂進行豎向激振，彈性波沿著樁身向下傳播。在樁身明顯存在波阻抗界面(如樁底、斷樁或嚴重離析等部位)或樁身截面積變化(如縮頸或擴頸)部位，將產生反身波。經接收、放大濾波和數(shù)據(jù)處理，可識別來自樁身不同部位的反射信息。據(jù)此計算樁身波速、判斷樁身完整性和混凝土強度等級。
2.實測曲線判讀解釋的基本方法。
由于樁身種類復雜，實測曲線判讀人員的技術水平有限，實測資料的解釋是一項較為困難的工作。
第一，缺陷存在可能性的判讀。判斷樁身缺陷存在與否，需分辨實測曲線中有無缺陷的反射信號，及分辨樁底反射信號，這對缺陷的定性及定量解釋是有幫助的。樁底反射明顯，一般表明樁身完整性好，或缺陷輕微、規(guī)模小。另外計算樁身平均波速，從而評價樁身是否有缺陷及其嚴重程度。此外，還應分析地層等資料，排除由于樁周土層波阻抗變化過大等因素造成的假反射現(xiàn)象。
第二，多次反射及多層反射問題。當實測曲線中出現(xiàn)多個反射波至時，應判別它是同一缺陷面的多次反射，還是樁間多次缺陷的多層反射，前者，即缺陷反射波在樁頂面及缺陷面間來回反射，其主要特征:反射波至時間成倍增加，反射波能量有規(guī)律遞減。后者往往是雜亂的，不具有上述規(guī)律性。多次反射現(xiàn)象的出現(xiàn)，一般表明缺陷在淺部，或反射系數(shù)較大(如斷樁)。它是樁頂存在嚴重離析或斷樁的有力證據(jù)。多層反射不只表明缺陷可能有多處，而且由下屬缺陷反射波住能量上的相對差異，可推測上部缺陷的性質和相對規(guī)模。
3.影響基樁質量檢測波形的因素。
第一，露出于樁頭的鋼筋對波形的影響。由于灌注樁考慮到以后的承臺問題，樁頭均有鋼筋露出，這對實測波形有一定的影響，嚴重時可影響反射信號的識別。
第二，樁頭破損對波形的影響。灌注樁頭表面松散，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。
第三，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。
結束語
運用應力波反射法檢測鉆孔灌注樁的施工質量，具有檢測速度快、費用低、便于全面普查樁的質量、判別樁的完整性和質量缺陷，是一種值得推廣的方法。但此法有時受監(jiān)測環(huán)境的干擾，可靠度下降，通?？山Y合超聲波法或鉆孔取芯法等方法進行復核，以確保樁基質量的萬無一失。
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