钻孔灌注桩检测

第十一章钻孔灌注桩检测ljjinmei钻孔灌注桩的检测内容（一）施工前的检测（原材料检验、配合比检验、施工机具检验）（二）施工工程检测（检测筑岛、检测护筒、泥浆检验、混凝土质量检验）（三）桩完整性检测（桩完整性检验、承载力检验）补充：灌注桩的施工（一）设计分类：1、摩擦桩：（1）承载原理：主要考虑桩周土体摩擦承载。（2）影响因素：桩周土层土质、设计桩长及桩径，桩底承载力一般仅考虑10%左右。2、端承桩：（1）承载原理：主要考虑桩底岩体支撑。（2）影响因素：桩底岩层强度及嵌入深度、桩体自身强度、刚度。钻孔灌注桩特点：•施工噪音和振动小。•不需大型设备，施工进度快。适应性强。•直径大，桩长，因而承载力大。•水下、地下施工，质量难以保证。钻孔灌注桩：是采用不同的钻孔方法，在土中形成一定直径的井孔到设计底标高后，将预好的钢筋笼骨架吊入井孔中，然后灌注混凝土而形成的基础。钻孔浇筑砼安放钢筋笼补充：灌注桩的施工成孔工艺：1、钻孔+泥浆护壁：（1）正循环：A、原理：钻孔过程中，钻杆内泵压水冲，泥浆外溢排出。B、特点：适合砂土地质，易护壁，但速度慢、沉渣不易清除。（2）反循环：A、原理：钻孔过程中，钻杆内泵吸泥浆排出。B、特点：适合粘土地质，速度快，便于清理沉渣，但易塌孔。2、冲抓、冲击+开挖：特点：适合有岩层桩、短桩、扩孔桩等。补充：灌注桩的施工常见缺陷：1、水下灌注：（1）断桩（全断面夹泥或夹砂）（2）局部截面夹泥或缩颈（图2）（3）集中性气孔（4）分散性泥团及“蜂窝”状缺陷（图2）（5）桩底沉渣或泥浆沉渣层过厚（6）桩头低强区（7）桩孔深度不够2、干孔灌注：（1）因地下水漏入而形成的砼层状离析，严重时成断桩（2）砼局部严重离析（3）因护筒渗漏而形成的局部夹泥或“蜂窝”状缺陷（4）桩底沉渣（图3）补充：灌注桩的施工（三）桩完整性检测桩基础检测方法：（一）直观检测主要检验桩身完整性（二）辐射能检测主要检测桩省完整性（三）静力检验主要估算单桩承载力（四）动力检测具有检验桩身完整性和单桩承载力的功能（三）桩完整性检测-应力波反射法基桩动力检测：通过对桩的应力波传播特性的测定和分析来评价桩的完整性，推算桩的承载力、桩侧和桩端岩土阻力及打桩应力的检测方法；桩身完整性：反映桩身长度和截面尺寸、桩身材料密实性和连续性的综合状况；桩身缺陷：指桩身断裂、裂缝、缩颈、夹泥、离析、蜂窝、松散等现象；低应变反射波法：在桩顶施加低能量冲击荷载，实测加速度响应时程曲线，运用一维性波动理论的时域和频域分析，对被检桩的完整性进行评价的检测方法。（三）桩完整性检测-应力波反射法二、基本原理反射波法源于应力波理论。基本原理是在桩顶进行竖向激振，弹性波沿着桩身向下传播，在桩身存在明显波阻抗界面（如桩底、断桩或严重离析等部位）或桩身截面积变化（如缩径或扩径）部位，将产生反射波。一、适用范围：1、检测桩身混凝土的完整性，判定桩身缺陷位置及影响程度；2、推定缺陷类型及桩在桩身中的位置；3、可以对桩长进行校核；4、对桩身混凝土强度等级做出估计。三、特点：便捷、价廉、便于普查检测仪器与设备检测系统包括信号采集及处理仪、传感器、激振设备和专用附件（三）桩完整性检测-应力波反射法（一）信号采集及处理仪应符合下列规定：1、数据采集装置的模－数转换器不得低于12bit，2、采样间隔宜为10-500μs，可调3、单通道采样点不少于1024点4、放大器增益大于60dB，可调，线性度良好，其频响范围应满足5HZ-5KHZ（三）桩完整性检测-应力波反射法（二）传感器的性能要求：选用电式加速度传感器或磁电式速度传感器，频响曲线的有效范围应覆盖整个测试信号的频带范围（三）根据桩型和检测目的，选择不同材料和质量的力锤，以获得所需的激振频率和能量（三）桩完整性检测-应力波反射法1、检查设备（激振设备、传感器等）是否连接完好，处于正常工作状态；2、桩头处理：A、破除至新鲜坚硬砼；B、顶面干净，贴传感器及击振点，要求打磨平滑，必要时进行烘干；C、准备2—4个传感器贴点备用。D、该检测应在成桩后14天左右进行（三）桩完整性检测-应力波反射法4、传感器安装（1）采用石膏黄油等结合剂，粘贴要牢固，并与桩顶垂直；（2）对于混凝土桩：安装在距桩中心1/2~2/3半径处，且距离桩的主筋不宜小于50mm，桩径小于1000mm时，不少于2个测点，桩径大于1000mm时，不少于4个测点，（三）桩完整性检测-应力波反射法3、激振：可备用不同重量和材料的击锤击振，用改变初始入射波脉冲宽度或频率成分方式，采集所需波形。A、刚度较小的锤头，入射波脉冲较宽，含低频成分较多，加上激振能量大，波表减较慢，适合于获取长桩深度缺陷或桩端反射信号。B、刚度较大的锤头，入射波脉冲较窄，高频成分较多，加上激振能量小，适合于桩身浅部缺陷的识别和定位。（1）混凝土灌注桩的激振点宜在桩顶中心部位；（2）激振锤和激振参数通过现场比对试验选定；（3）采用力棒时，应自由下落；采用力锤敲击时，作用力方向与桩顶面垂直。（三）桩完整性检测-应力波反射法5、波形采集：A、每桩检测次数不宜少于3次，必要时可增加测点，以确认检测信号的真实性和一致性。B、对底返信号较弱波形可适当采取指数放大，以利于识别桩底。C、波形存盘要有清晰的桩号分类，以免混淆。D、对疑问桩要及时向施工一线当事人员了解异常情况，并调查施工钻孔及浇筑原始记录。（三）桩完整性检测-应力波反射法6、数据分析：1、桩身波速确定：Cm—桩身波速平均值Ci—第i根桩的桩身波速计算值L—完整桩桩长N—桩的数量△f—幅频曲线桩端相邻谐振峰间的频差，计算时不取第一和第二峰2、桩身缺陷位置计算X—测点至桩身缺陷之间的距离（三）桩完整性检测-应力波反射法测试系统：（三）桩完整性检测-应力波反射法完好桩：（三）桩完整性检测-应力波反射法缩、扩径桩：（三）桩完整性检测-应力波反射法断桩：（三）桩完整性检测-应力波反射法短桩：（三）桩完整性检测-应力波反射法较长桩：（三）桩完整性检测-应力波反射法现场检测及注意事项（1）被测桩应凿去浮浆，桩头平整；（２）设备检查（３）激振方式和接收条件的选择；（４）激振点的选择（５）传感器的放置（６）如何提高检测的分辨率；（７）判别桩身浅部缺陷：可以同时采用横向激振和水平速度型传感器接收；（８）每根桩必须进行两次及以上的重复测试（三）桩完整性检测-应力波反射法三、实测曲线的判别（见书上图形）（１）完整桩波形（２）扩径桩波形（３）缩径桩波形（三）桩完整性检测-应力波反射法（一）缺陷存在可能性的判读实测曲线中又无缺陷的反射信号及分辨桩底反射信号；桩底反射明显，一般表明桩身完整性好，或缺陷轻微，规模小．（二）多次反射及多层反射问题应判别为同一缺陷面的多次反射，还是桩间多处缺陷的多层反射，前者既缺陷反射波在桩顶面与缺陷面间来回反射，主要特征是：反射至时间成倍增加，反射波能量有规律递减．后者往往杂，不具有上述规律性．一般缺陷在浅部，或反射系数较大＊如断桩），而且由下层缺陷反射波在能量上的相对差异，可推测上部缺陷的性质及相对规模（三）桩完整性检测-应力波反射法桩身完整性评价标准类别完整性状况完整性评价Ⅰ类桩：检测波波形无异常反射，波速正常、桩身完好桩身完整Ⅱ类桩：检测波波形有小畸变，波速基本正常、桩身有轻微缺陷、对桩的使用没有影响基本完整桩Ⅲ类桩：检测波波形出现异常反射、波速偏低、桩身有明显缺陷、对桩的使用有一定影响明显缺陷桩Ⅳ类桩：检测波波形严重畸变、桩身有严重缺陷或断裂严重缺陷桩或断桩桩身完整性检测其他影响：1、开挖（3~5M以上）2、取芯（3~5M以下）3、钻孔及浇注原始记录、分析（异常情况调查、模拟柱状图分析）二、缺陷桩的处理：1、破除：2、移位：3、补桩：4、加固：（a.桩周旋喷压浆，提高摩阻力b.桩底压浆，形成扩头等)（三）桩完整性检测应力波法四、影响基桩质量检测波形的因素（一）露出于桩头的钢筋对波形的影响（二）桩头破损对波形的影响