灌注樁工程質(zhì)量檢測研究

時間:2022-11-12 09:16:48

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灌注樁工程質(zhì)量檢測研究

摘要:在灌注樁工程質(zhì)量檢測中,通過低應(yīng)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(zhì)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(zhì)量問題得到很好的解決,又可反推過來,使未經(jīng)鉆芯法、靜載試驗驗證的樁的結(jié)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(jīng)濟又實用,可有效解決實際工程中的質(zhì)量問題,杜絕工程隱患。

關(guān)鍵詞:基樁檢測;灌注樁;工程質(zhì)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(huán)境復雜,施工工藝要求很高,質(zhì)量很難控制,常會出現(xiàn)各種各樣的缺陷。根據(jù)湖南物探基樁檢測總站歷年來的檢測實踐,灌注樁具有質(zhì)量隱患的比例為10%~30%,尤其在地下水十分豐富的復雜地質(zhì)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(shè)計方案。應(yīng)用單一方法檢測灌注樁的質(zhì)量,往往難以全面、定量、精確地對樁身質(zhì)量作出判定。在檢測過程中,一直在摸索一種既經(jīng)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(zhì)量問題,消除工程隱患。

2綜合方法檢測模式探討

低應(yīng)變法(多用反射波法)具有價格低廉、檢測迅速、經(jīng)濟實用等特點,首先用低應(yīng)變法普查是必不可少的步驟。低應(yīng)變法普查可總攬全局,對整個工程的樁基質(zhì)量有一個整體把握,可大致了解各樁的質(zhì)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(yīng)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(xù)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(yīng)變法結(jié)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(zhì)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(jié)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(yīng)變法、聲波透射法進行有力的驗證,檢測結(jié)果非常直觀,能給工程處理提供充分的依據(jù)。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?zāi)芏刻峁蚀_的承載力數(shù)值,也可對樁周摩擦力、樁底端阻力進行檢測和分析,檢測結(jié)果直接可靠,能給工程設(shè)計和工程處理提供有效依據(jù)。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(yōu)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(yīng)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(jīng)濟又實用、能較好解決工程質(zhì)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(jié)構(gòu),地下1層,地上26層,成樁類別為人工挖孔樁,總樁數(shù)246根,所有樁的設(shè)計參數(shù)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(nèi)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(zhì)粘土:厚度2.2~4.2m;殘積粉質(zhì)粘土:厚度12.8~38.6m;強風化玄武巖。設(shè)計持力層為殘積粉質(zhì)粘土層。殘積粉質(zhì)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(shè)計極限承載力10000kN,則設(shè)計摩擦力約5200kN,樁承載性狀為端承摩擦樁,樁端阻力和樁側(cè)摩阻力約各占一半。

4檢測方法

4.1反射波法。采用了低應(yīng)變法中較常用的反射波法對樁基礎(chǔ)進行了全數(shù)檢測,為了全面了解樁身上、中、下各部質(zhì)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(xiàn)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(jīng)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(jīng)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(jié)果是8.3m處嚴重離析。經(jīng)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(jié)果是19.3m處斷裂。經(jīng)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(jīng)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(xiàn)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(jié)果是20.6m處嚴重離析。但經(jīng)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(shè)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(jié)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(shù)據(jù)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(jié)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(shè)計參數(shù)與工程樁略有不同,鋼筋數(shù)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(shè)計值,總沉降15mm左右。因設(shè)計樁長較長(24m),樁周摩阻力(5000kN)和樁端阻力(4800kN)相結(jié)合,試驗之前質(zhì)監(jiān)部門對設(shè)計值持懷疑態(tài)度,擔心在樁端阻力充分發(fā)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(fā)揮作用。缺陷樁加到第8級時沉降迅速增大,無法穩(wěn)定,終止加載。

5結(jié)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(shè)計思想、豐富的檢測數(shù)據(jù)采集存貯處理功能及完善的系統(tǒng)分析軟件在灌注樁工程質(zhì)量無損檢測中得到廣泛的應(yīng)用和好評。通過低應(yīng)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(zhì)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(jīng)鉆芯法、靜載試驗驗證的樁的結(jié)論更加明朗,從而有效地解決工程中的實際質(zhì)量問題,杜絕工程隱患,這種綜合檢測方法既經(jīng)濟又實用。

參考文獻

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

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

作者:趙光輝 單位:湖南物探基樁檢測總站