广州某工程钻孔灌注桩低应变检测及应用声波透射法综合判定实例

赵忠岩

摘要：钻孔灌注桩成桩质量，因地质情况复杂，施工工艺等原因，桩身直径常见渐变或突变情况，低应变检测时会造成检测信号的同相反射，如果不结合地质资料，施工情况和其他方法综合分析，就会造成误判。

关键词：低应变法 同相反射，缩径 声波透射法

Abstract: the quality of pile cast-in-place pile, geological conditions for complex, construction technology and other reasons, pile body diameter gradient common or mutations, low strain detection was causing the test signal with phase reflection, if not with geological material, construction method and other comprehensive analysis, can cause miscarriage.

Key words: low strain gauge reflected the same phase, shrink diameter acoustic wave transmission method

中图分类号：TJ765.4文献标识码：A文章编号：

前 言

钻孔灌注桩具有成桩直径大，桩长设计方便，施工工艺简单等优点，广泛应用于高层建筑、桥梁、码头等工程的桩基础形式。由于桩基工程施工中影响因素较多，且在地下，使得钻孔灌注桩有时会产生离析、夹泥、断桩、缩径、胶结不良等缺陷。

对于大直径的钻孔灌注桩，目前常采用的无损检测方法是低应变动测法和声波透射法，低应变检测方法具有简便易行，检测费用低廉的特点而被广泛采用。

工程概况

广州某深基坑工程地下室4层，基坑深约20m，三个塔吊基础都采用高承台钻孔灌注桩基础，承台下设置四根钻孔灌注桩，塔吊基础在地下室一层位置，距离基坑底约15m，低应变现场检测时，钻孔灌注桩已施工完毕且达到了龄期，塔吊基础下部桩周土尚未挖除。

工程场地地质条件较好，上部2～3米为素填土，部分地段分布有1～2米的粗砂，泥岩残积土厚度约1～2米，下部基岩为泥岩和泥质粉砂岩，塔吊基础顶部位于第一层地下室位置，上部填土和砂层已基本挖除。

2 低应变检测结果分析

本工程塔吊基础采用低应变动测法检测， 其中2-1号钻孔灌注桩检测信号出现明显的同相反射，该桩桩径800mm，桩长25m，设计砼强度等级C30，设计桩端持力层为微风化泥岩。图1为其低应变检测时域曲线，由于桩长较长，无桩底反射信号，参照同工地完整桩确定波速为3800m/s，曲线中约4.8m呈现明显的同相反射，初步判定此处存在明显缺陷。

图12-1号桩低应变检测时域曲线图

3 现场开挖验证

低应变检测结束后，随着基坑开挖的进行，作为塔吊基础的钻孔灌注桩上部桩周土也被挖除，钻孔灌注桩桩身露出地面，现场照片如下图：

图2图3

图2可以看出灌注桩上部桩径较大，下部出现缩颈，根据图3现场测量，桩径最小处为805mm，与设计桩径相当。低应变检测信号出现同向反射的原因不难分析，根据地质资料，本工程场地该桩附近地面以下土层依次为：2m厚的填土和3m多厚的淤泥，下部为可塑的粉质粘土，可见施工单位在成孔浇筑混凝土过程中，上部5m出现了塌孔和扩径的情况，使得上部5m桩径大于设计桩径，5m以下恢复正常，造成了桩身5m左右出现“缩颈”的假象。

4 声波透射法综合判定

虽然该桩缩颈处的桩径满足设计要求，但为了安全起见，还需对桩身质量进行检测，根据规范要求应进行抽芯检测，我方建议先应用声波透射法对桩身混凝土质量进行初判，如果桩身混凝土质量存在问题再进行抽芯验证。

声波透射法的原理是：由超声脉冲发射源在砼内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波在砼内传播过程中表现的波动特征；当砼内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射能量明显降低；当砼内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时，将产生波的散射和绕射；根据波的初至到达时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变程度等特性，可以获得测区范围内砼的密实度参数。测试记录不同侧面、不同高度上的超声波动特征，经过处理分析就能判别测区内砼的参考强度和内部存在缺陷的性质、大小及空间位置。

根据现场实际情况，在该桩缩颈位置附近，桩身对称位置打磨6组测试点，以便安装传感器，打磨点位置如图4所示。根据检测结果，实测混凝土波速值为3700~3900 m/s，与C30实验室试块波速相当，可以初步判断，缩颈处混凝土质量合格。图4

5结论

钻孔灌注桩桩身质量检测过程中，桩身质量的检测结果应根据地质条件和施工情况综合判定，当一种检测手段无法全面反映桩身质量时，可采用开挖、抽芯、声波透射法等手段进行综合判定，选择经济、快速、准确的方法，给出科学、合理的判断结果。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。