钻孔灌注桩桩长监理检测比对之研究

【摘要】钻孔灌注桩桩长检测是桥梁工程监理工作重要一部分。利用科学手段准确检测钻孔灌注桩的质量具有重要意义。

【关键词】桥梁；基础工程；钻孔灌注桩

Long supervision of bored cast-in-situ pile test comparison research

Yang Jian-min

（Shandong China weifang diesel motor vehicle bureau of highway constructionWeifangShandong261041）

【Abstract】Length of bored cast-in-situ pile testing is an important part of bridge construction supervision work. Using scientific means to accurately detect the quality of the bored piles is of great significance.

【Key words】Bridge；Basic engineering；Bored piles

1. 钻孔灌注桩桩长检测分三大类：

1.1桩身完整性检测，现在主要的方法是低应变检测，还用超声检测等；

1.2承载力检测：静载荷试验；高应变检测；

1.3混凝土强度检测：钻芯检测。

（1）钻孔灌注桩检测技术 。钻孔灌注桩由于其施工工艺成熟、承载力高、适用范围广已被广泛应用于公路、铁路桥梁等结构工程基础中。高等级公路大、中、小桥和互通式立交桥， 基本采用钻孔灌注桩。但是， 由于钻孔灌注桩是一项隐蔽工程， 较多的建设单位关心其工程施工质量。但实践表明，仍有5%～20%的钻孔灌注桩存在不同程度的质量问题。加强施工阶段桩基检测， 可以有效地避免质量事故发生， 并及时采取补救措施， 减少经济损失。

桩基检测技术有多种方法， 如弹性波法、超声波法、抽芯试验法等。弹性波法根据锤击程度分为高应变检测法和低应变检测法， 二者以桩基是否产生位移及位移趋势为界限。其中，低应变检测方法以其操作方便快速， 准备工作少， 作业面小， 费用低等优点被广大检测部门所采用。

（2）低应变检测原理。低应变检测基本原理是用较小的力锤敲击桩顶， 给桩一定的能量， 使桩中产生应力波， 检测和分析应力波在桩中的传播历程， 便可以分析出桩基的完整性。弹性波在传播过程中遇到弹性介质突然发生变化的界面， 将会产生反射和透射， 根据波的反射时间和桩体中的波速就可以估算出桩长或缺陷的位置。弹性杆内的波动方程

当柱体的横向尺寸与波长相比很小时， 可以用一维波动理论描述杆的波动问题。波在杆中传播速度C， 与杆的弹性模量E、截面积A密切相关， 并存在：Z=EA/C 式中：Z为杆的波阻抗。

2. 低应变检测条件

一是低应变检测是建立在一维杆波动理论基础上， 即杆的长度远大于杆的直径。根据国内外低应变检测仪器（如美国PDI公司PIT Collector），大致存在相同的使用条件， 即桩长大10倍桩径。二是低应变是因锤击能量较低， 不足以引起桩体发生位移或位移趋势而得名， 对于较长的桩基， 锤击能量沿桩身传播由于周围土的摩阻力等外界因素影响而降低。不同的检测仪器有不同桩长条件限制， 一般为桩长小于30倍桩径。对于较大直径的短粗桩或较长的桩， 宜采用超声波法、高应变法或抽芯试验方法进行检测， 建议不采用低应变检测， 以免作出错误的结论。

3. 低应变检测注意事项

低应变检测除了清理较好的桩头、正确安置传感器、恰当的锤击、明显的桩尖反射等条件外， 笔者在桩基检测中， 针对桥梁工程桩基检测， 还应考虑以下几点：

（1）一是桥梁钻孔灌注桩桩径较大， 一般在0.8～1.2m之间， 有的桩径达1.5m以上。针对较大直径桩基， 应沿2/3 桩径处均匀布置4一6 个测点。考察同一根桩基不同测点采集信号是否相同；同一工地不同桩基。

（2）二是对于采用护筒或围堰施工的桩基， 应考虑外部护筒及围堰直径比设计桩径偏大， 引起桩头扩径的虚假信号。

（3）三是清除桩头时， 有的单位采用冲击钻设备或重夯方法， 容易引起桩头部分发生损坏，存在“ 暗伤” ， 应力波传播至此会引起波的反射， 导致错误结论。因此， 清除桩头时， 最好采用冲击振动较小的设备， 或手工锤凿桩头。

（4）四是缩径（截面积A减小）和混凝土质量降低（弹性模量E降低）表现的信号较相似， 应结合工程地质钻探资料， 考虑地层中是否存在软塑土体。并根据灌注混凝土原始记录， 计算混凝土的灌人量V以及混凝土灌入时上升的高度H二者之比， 得出实际灌注混凝土桩径D，与设计桩径进行比较， 以区别信号反映是缩径还是混凝土质量降低， 不能一概而论为某一种原因所致。

4. 小结

4.1低应变检测以其快速、高效、方便在桥梁钻孔灌注桩的检测中发挥较大作用， 但应结合具体情况和该法的使用条件， 决定是否选用。

4.2由于低应变桩基检测原理及公式推导是建立在一维无约束杆波传播理论基础上， 而实际钻孔灌注桩由于地质条件复杂、施工工艺差别等客观因素， 与上述理想状态有较大的差别， 如低应变检测发现桩基存在严重质量问题，应再配合抽芯试验， 进行抽样验证。规范规定，静载试验检测根数不少于桩总根数的1%，且不少于3根。

4.3低应变检测数量不少于总根数的10%。 这两种方法检测的内容也不一样，静载是实际检测桩的承载力，高（低）应变是检测桩身完整性的。

4.4钻孔灌注桩检测超声波法预埋检测管注意要点。

（1）桩径小于1.0m时应埋设双管；桩径在1.0～2.5m时应埋设三根管；桩径2.5m以上应埋设四根管。

（2）声波检测管宜采用钢管、塑料管或钢质波纹管，其内径宜为50～60mm。钢管宜用螺纹连接，管的下端应封闭，上端应加盖。

（3）检测管可焊接或绑扎在钢筋笼的内侧，检测管之间应相互平行。

（4）钻芯检测桩长，费钱费时费力，不主张采用。3结论。经以上检测方法比对，用低应变检测方法方便快捷，值得推广。

[作者简介] 杨建民，男，学历：大学本科，职称：高级工程师，长期从事高速公路监理工作。