灌注樁工程質量檢測研究

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摘要：在灌注樁工程質量檢測中，通過低應變反射波法的掃描普查及聲波透射法的詳查，可以對工地的質量情況有個整體了解。通過對部分問題樁進行鉆芯法、靜載試驗驗證檢測，既可使驗證樁的質量問題得到很好的解決，又可反推過來，使未經鉆芯法、靜載試驗驗證的樁的結論更加明朗。合理地綜合運用反射波法、聲波透射法、鉆芯法以及靜載法等多種方法，能迅速確定實際工程中的問題樁，能較全面、準確地反映樁身缺陷的范圍和程度，這種綜合檢測方法既經濟又實用，可有效解決實際工程中的質量問題，杜絕工程隱患。

關鍵詞：基樁檢測；灌注樁；工程質量；綜合方法

1前言

混凝土灌注樁均為地下隱蔽工程，施工環境復雜，施工工藝要求很高，質量很難控制，常會出現各種各樣的缺陷。根據湖南物探基樁檢測總站歷年來的檢測實踐，灌注樁具有質量隱患的比例為10％～30％，尤其在地下水十分豐富的復雜地質條件下，缺陷的比例還會更高，曾有多個工地樁基缺陷比例高達60～70％，以致不得不全面變更設計方案。應用單一方法檢測灌注樁的質量，往往難以全面、定量、精確地對樁身質量作出判定。在檢測過程中，一直在摸索一種既經濟又實用的綜合方法，能迅速圈定實際工程中的問題樁，能較全面、準確地反映樁身缺陷范圍和程度，較好地解決實際工程中的質量問題，消除工程隱患。

2綜合方法檢測模式探討

低應變法（多用反射波法）具有價格低廉、檢測迅速、經濟實用等特點，首先用低應變法普查是必不可少的步驟。低應變法普查可總攬全局，對整個工程的樁基質量有一個整體把握，可大致了解各樁的質量情況，迅速找出有問題、有疑問的樁，以便用其它方法驗證。低應變法的缺點是不能精確確定缺陷范圍，不能量化確定缺陷程度，只能判定第一個嚴重缺陷，對后續嚴重缺陷難以反映。聲波透射法對每一個缺陷都能較準確地判定缺陷范圍，能大致判定缺陷程度，價格相對便宜，檢測速度較快。低應變法結合聲波透射法能較好地圈定基樁的缺陷范圍，較好地控制整個工程的質量情況，但這兩種方法均為間接法，無法精確確定缺陷程度，也沒有量的把握，檢測結果無法令各方信服，也給工程處理帶來不便。鉆芯法能準確確定基樁缺陷范圍、缺陷程度以及樁底沉渣、持力層情況，使用鉆芯法可對低應變法、聲波透射法進行有力的驗證，檢測結果非常直觀，能給工程處理提供充分的依據。但鉆芯法成本較高、速度較慢，此法不宜大面積使用。靜載試驗能定量提供準確的承載力數值，也可對樁周摩擦力、樁底端阻力進行檢測和分析，檢測結果直接可靠，能給工程設計和工程處理提供有效依據。但靜載試驗成本極高、速度很慢，所以無法大面積使用，且對承載力偏低的原因還需依賴其它方法來分析。綜上所述，各方法各有優缺點，各方法之間可相輔相成、相互補充，合理地選擇、綜合運用各種方法，可達到事半功倍的效果。一般來說，低應變法普查掃描（找出問題）———聲波透射法重點核查（圈定問題）———鉆芯法部分驗證（核實問題）———靜載試驗個別驗證（量化問題）是既經濟又實用、能較好解決工程質量問題的有效模式。

3工程概況

湘中某工地，擬建物為框剪結構，地下1層，地上26層，成樁類別為人工挖孔樁，總樁數246根，所有樁的設計參數都一樣，均為：樁長24m、樁徑1100mm、擴底直徑1600mm、混凝土強度C35、樁端阻力特征值1200kPa、單樁承載力特征值5000kN。場地內地層從上往下依次為：雜填土：厚度2．2～4．6m；素填土：厚度0．5～3．3m；粉質粘土：厚度2．2～4．2m；殘積粉質粘土：厚度12．8～38．6m；強風化玄武巖。設計持力層為殘積粉質粘土層。殘積粉質粘土層樁端阻力特征值為1200kPa，擴底直徑為1600mm，樁端面積為2．0m2，則樁端阻力極限值約4800kN，設計極限承載力10000kN，則設計摩擦力約5200kN，樁承載性狀為端承摩擦樁，樁端阻力和樁側摩阻力約各占一半。

4檢測方法

4．1反射波法。采用了低應變法中較常用的反射波法對樁基礎進行了全數檢測，為了全面了解樁身上、中、下各部質量情況，選擇了高、中、低三種頻率的鍾擊方式，分別采用鐵鍾、塑料鍾、鐵鍾加1cm、1．5cm、2cm厚的橡皮墊幾種方式進行反復檢測。通過對動測波形深入細致的分析，把檢測曲線歸納為如下幾種形式：（1）完整類。有一部分樁表現為完整樁，樁身無缺陷反射，樁底反射十分清晰，接近標準曲線，典型波形如圖1（a）所示B－8＃樁波形。波速為4020m／s，波形光滑，無缺陷反射波，樁底反射信號明顯，是一典型完整樁波形。經鉆芯驗證，芯樣基本完整。鉆芯照片如圖1（b）所示。（2）淺部缺陷類。有較大部分樁樁身淺部存在嚴重缺陷，首波嚴重畸變，典型波形如圖2（a）所示A－9＃樁波形。參考波速為3700m／s，首波嚴重畸變，是一典型淺部缺陷樁波形。經鉆芯驗證，0．2～1．5m為破碎帶。鉆芯照片如圖2（b）所示。（3）中部缺陷類。有較小部分樁樁身中部存在嚴重缺陷，缺陷反映十分明顯，典型波形如圖3（a）所示F－5＃樁波形。波速為3467m／s，分析結果是8．3m處嚴重離析。經鉆芯驗證，8．2～9．0m為破碎帶。鉆芯照片如圖3（b）所示。（4）深部缺陷類。有較大部分樁樁身深部存在嚴重缺陷，缺陷反映仍很清楚，典型波形如圖4（a）所示I－8＃樁波形。參考波速為3923m／s，分析結果是19．3m處斷裂。經鉆芯驗證，19．5～24．0m為破碎帶。鉆芯照片如圖4（b）所示。（5）無樁底反射類。該類樁樁身無明顯缺陷反射，樁底也無反射信號，典型波形如圖5（a）所示H－5＃樁波形。參考波速為3344m／s。經鉆芯驗證，7．7～8．9m為破碎帶、8．9～9．9m為砂漿、18．0～24．0m為破碎帶。鉆芯照片如圖5（b）所示。（6）雙峰類。這類波形比較特殊，在樁底反射前3～4m處出現一個明顯的與樁底反射波相差不大的反射波，兩反射波形成雙峰狀，在整個波形中占大約10％的比例，典型波形如圖6（a）所示G－1＃樁波形。參考波速為3344m／s，分析結果是20．6m處嚴重離析。但經鉆芯驗證，20．6m處并無異常，整樁基本完整。鉆芯照片如圖6（b）所示。4．2聲波透射法。選擇了15％的樁作聲波透射法檢測，每樁均作3條剖面，采樣間距25cm，對樁的缺陷部分進行了詳測和斜測。與動測相比，更進一步地劃定了缺陷的范圍。聲波透射法對聲測管的埋設要求較高，尤其對聲測管的平行度要求很高，聲測管的偏斜甚至彎曲將嚴重影響檢測結果的判定，甚至使檢測失效。本次檢測部分聲測管變位較嚴重，致使檢測數據變化很大，波速從4000m／s到10000m／s不等，嚴重影響缺陷判斷，要注意判別和修正，這種情況易引起誤判，要引起高度重視。4．3鉆芯法。選擇了15％的樁作鉆芯法檢測，對動測六種不同類型波形的樁都進行了鉆芯驗證，檢測結果與動測基本一致，更準確地圈定了缺陷的范圍和程度。4．4靜載法。對兩根無缺陷和一根有缺陷的樁進行了靜載試驗。錨樁采用四根工程樁，錨樁的設計參數與工程樁略有不同，鋼筋數量更多，每樁為20根，鋼筋直徑更大，為Φ28。兩根無缺陷的樁承載力均能達到設計值，總沉降15mm左右。因設計樁長較長（24m），樁周摩阻力（5000kN）和樁端阻力（4800kN）相結合，試驗之前質監部門對設計值持懷疑態度，擔心在樁端阻力充分發揮之前樁周摩阻力已被破壞。試驗證明，即使樁長較長，樁周摩阻力和樁端阻力仍可同時發揮作用。缺陷樁加到第8級時沉降迅速增大，無法穩定，終止加載。

5結束語

反射波法、聲波透射法以快捷、高效、輕便等特點在工程檢測中起著舉足輕重的作用。采用的RSM系列樁基動測儀、聲波透射儀，以其先進的設計思想、豐富的檢測數據采集存貯處理功能及完善的系統分析軟件在灌注樁工程質量無損檢測中得到廣泛的應用和好評。通過低應變反射波法的掃描普查、聲波透射法的詳查，可以對工地的質量情況有個整體了解。通過對部分問題樁的鉆芯法、靜載試驗驗證檢測，既可使驗證樁的問題得到很好的解決，又可反推使未經鉆芯法、靜載試驗驗證的樁的結論更加明朗，從而有效地解決工程中的實際質量問題，杜絕工程隱患，這種綜合檢測方法既經濟又實用。

參考文獻

［1］陳凡，徐天平，陳久照，等．基樁質量檢測技術［M］．北京：中國建筑工業出版社，2014．

［2］陳益杰．基樁聲波透射法檢測容易產生的兩種誤判及分析［J］．土工基礎，2008，74（25）．

［3］王玲紅．反射波法在灌注樁質量檢測中的應用［C］．全國基樁、無損檢測及巖土工程新技術研討會，2003．

作者:趙光輝 單位:湖南物探基樁檢測總站