钻孔灌注桩桩基检测的方法及质量控制浅析

发表时间:2021/7/8   来源:《建筑实践》2021年第7期(上)   作者:陈文辉
[导读] 随着我国社会经济的不断发展,各种高层及超高层建筑越来越多,
        陈文辉
        浙江金宸检测有限公司  浙江金华  322000
        摘要:随着我国社会经济的不断发展,各种高层及超高层建筑越来越多,随之而来的是地基桩基工程使用的越来越广泛,而钻孔灌注桩因其良好的受力性能及各种复杂地质条件的适应性,越来越多的应用于桩基工程中。但由于钻孔灌注桩施工质量的可靠性和差异性较大,如何在钻孔灌注桩桩基检测中做到安全适用,技术先进,数据准确,为设计、施工及验收提供可靠依据,是当前桩基检测工作的难点和重点。本文对这方面进行了一些初步探讨。
        关键词:钻孔灌注桩;桩基检测;质量控制
        桩基检测可分为施工前为设计提供依据的试验桩检测和施工后为验收提供依据的工程桩检测,检测应根据检测目的、检测方法的适应性,桩基的设计条件、成桩工艺等,选择合理的检测方法。常用的有单桩静载试验(包括抗压、抗拔、水平静载)、钻芯法、低应变法、声波透射法等。简要介绍如下:
        1单桩静载试验
        单桩静载试验是在桩顶部逐级施加竖向或者横向的水平推力,观测桩顶部随时间产生的应变和位移,根据桩的应力应变关系,从而确定相应的单桩承载力的试验方法。根据试验检测的目的不同,分为单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔试验、单桩水平静载试验。
        单桩静载试验检测工作应严格按检测工作程序执行。详细调查收集被检测工程的岩土工程勘察资料,桩基设计文件及桩基施工记录,了解施工工艺和施工中出现的异常情况。并根据相关规范和委托单位的具体要求,制定详细的检测方案。在检测过程中要严格按照检测方案进行检测。
        单桩静载试验进行之前一定要依据现场实际情况,同时还需要考虑到施工环境和气候、土质、地形等自然因素的影响,布置好现场,先在场地平面图上规划出最佳布置,并按照要求计算出最合适的负荷压力。单桩静载试验中锚桩法和快速法都是很常见的测量方法,但都或多或少有着一些不足。在锚桩法中,很多单位采用的是工程桩,并且不经过锚桩抗拔力的计算,导致在试验时钢筋受拉过度,或锚桩系统本身布置不对称,锚固力分配不合理,这些情况都会导致部分锚桩上拔和局部钢筋被拉断,整个试验以失败告终。上述情况都应按具体情况区别分析对待,有针对性地予以解决。确保检测工作的正常进行和检测结果的可靠。
        2钻芯法
        钻芯法是用钻机钻取芯样,检测桩长、桩身缺陷、桩底成渣厚度以及桩身混凝土的强度,判定或鉴别桩端岩土性状的方法。钻芯法数据直观,桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣等可以准确量化,结果具有唯一性。为验证桩基设计要求提供了极为重要的参数,也为判定桩基是否合格提供重要的直接依据。克服了低应变法对桩身完整性判定的不确定性和多解性问题,尤其对桩身是否存在断桩、夹泥、密实度、桩底沉渣厚度是否超标等具有直观性,是桩基检测中的重要详查手段。必要时可以利用钻探孔对桩基进行高压灌浆增强、补强处理,使桩身混凝土强度达到进一步提升。缺点是由于钻芯时间长,对工程进度有一定影响。
        钻芯法钻机垂直度的控制及芯样的选择与加工一直是钻芯法检测工作中的难点与重点。在安装钻机时必须周正、稳固、底座水平。钻芯孔垂直度偏差不得大于0.5%,钻机立轴中芯、天轮中芯与孔口中芯必须在同一铅垂线上,当在钻进中钻芯孔与桩体偏离时,应立即停机记录,分析原因,必要时进行钻孔测斜。芯样中最常见的是蜂窝麻面、沟槽、空洞、离析等现象,由于这些部位较正常胶结的混凝土芯样强度低,按照规范要求,在这些缺陷位置必须要截取一组芯样进行混凝土抗压试验。难度在于对这些缺陷部位芯样的加工。

芯样加工后的平整度、垂直度、端面处理等都对芯样强度构成很大影响。如何客观评价芯样试样的相关质量指标是钻芯法今后的重点工作。
        3低应变法
        低应变法是采用低能量瞬态或稳态方式在桩顶激振,实测桩顶部的速度时程曲线,或在实测桩顶部的速度曲线同时,实测桩顶部的力时程曲线,通过波动理论的时域分析或频域分析,对桩身完整性进行判定的检测方法。低应变法是一种定性的检测方法。
        低应变法在对波形曲线的形状进行分析判定时应结合地质资料和施工纪录等相关的资料进行综合分析。应力波在传播过程中不仅受到桩体自身阻抗变化的影响,还会受到桩周地质情况改变的影响。比如当桩体从硬土层穿越到软土层时,此时应力波会产生出类似缩径情况的曲线,这样就可能造成误判,导致合格桩被挖出重新施工,造成经济损失。其他的如土层中分布有地下水也会增大误判可能。因此在对整个低应变检测技术的缺陷排查中,除了对波形曲线本身的特征进行分析以外,在后续工作中还要着重对地质情况影响波形曲线的状况进行深入研究。采用低应变检测技术虽然方便实用,但精度较低,容易造成误判,对具体的缺陷还需要采用其他方法来辅助分析,才能对一些具体缺陷有更准确的判断,从而增加该方法的适用性和准确性。
        4声波透射法
        声波透射法是在钻孔灌注桩预埋声测管之间发射并接收声波,通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化,对桩身完整性进行检测的方法。桩基检测规范中,根据桩身是否存在缺陷及存在缺陷的严重程度,将桩的完整性分为I、II、III、IV共四个类别;并依据各检测剖面的声学参数异常点的分布情况及异常点的偏离程度,决定被测桩的完整性类别。
        由于混凝土是集结型的复合材料,多相复合体系,分布复杂界面(骨料、气泡、各种缺陷),因此其检测的声参量数据波动较大;加上灌注桩的地质条件以及成桩工艺复杂等情况,其声参量的波动性就更大了,因此在实际测试的过程中完全不出现异常测点的可能性较小。理论异常点也只是可能的缺陷点,应根据以下五个方面进行综合判定:①异常点的实测声速与正常混凝土声速的偏离程度;②异常点的实测幅度与同一剖面内正常混凝土幅度的偏离程度;③异常点的波形与正常混凝土的波形相比的畸变程度;④异常点的分布范围及其他剖面异常点的分布情况;⑤桩的类型(摩擦型或端承型)、地质情况及成桩工艺,桩的类型及地质情况决定了桩身混凝土的压应力及弯矩大小随深度的变化规律,因此相同大小及程度的缺陷在桩身不同深度对该桩是否达到设计要求的影响程度差别较大,应适当加以区分。
        5总结
        综上所述,以上四种桩基的检测方法,都是从某个方面或者某个角度对桩基的成桩质量进行判定,具有一定的局限性和不完整性,我们在实践中应根据现场具体情况,综合采用多种检测方法进行检测,互相印证检测结果,确保桩基检测结果的准确性和可靠性。
        
        
        [1]侯琪,钻孔灌注桩的桩基质量控制及检测方法[J].住宅与房地产2017(4):238.
        [2]王飞,陈传志.桩基检测及质量控制研究[J].建材发展导向,2018(8):76-78.
        [3]张建,刘晓东.钻孔灌注桩桩基检测的质量控制与方法探讨[J].房地产导刊,2018(23):216-217.
        
       
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