第四大講鉆挖孔灌注樁檢測(cè)課件

鉆孔灌注樁的概論鉆孔灌注樁是目前最常用的橋梁基礎(chǔ)形式,常用于橋梁的橋墩與橋臺(tái)下地質(zhì)不好(用擴(kuò)大基礎(chǔ)無(wú)法滿足要求;或地基處理成本較高的地段)作為承載力的基礎(chǔ)。受力形式:(1)靠樁周磨阻力承載的磨擦樁;(2))靠樁底支承力承載的端承樁特點(diǎn)：將荷載傳遞到較深的持力層，減少結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)沉降和不均勻沉降。缺點(diǎn)：地面下或水下作業(yè)，施工工序多，質(zhì)量控制難，易出現(xiàn)斷樁、夾層、混凝土離析等質(zhì)量問(wèn)題。鉆孔灌注樁的概論鉆孔灌注樁是目前最常用的橋梁基礎(chǔ)形式,常用于1樁的基本知識(shí)樁的分類：

按成樁對(duì)地基土影響程度分：非擠土樁、部分?jǐn)D土樁、擠土樁

按樁的功能分：抗壓樁、抗拔樁、水平受荷樁

按成樁方法分：打（壓）入樁、灌注樁，而灌注樁又分沉管灌注樁、鉆（沖）孔灌注樁、人工挖孔樁等。樁的基本知識(shí)2樁的承載機(jī)理：

單樁豎向抗壓極限承載力由以下二個(gè)因素決定：一是樁身材料強(qiáng)度；二是地基土對(duì)樁的極限支承能力。一般由第二因素決定。

在豎向受壓荷載作用下，樁頂荷載由樁側(cè)摩阻力和樁端阻力承擔(dān)在初始受荷階段，樁頂位移小，荷載由樁上側(cè)表面的土阻力承擔(dān)，以剪應(yīng)力形式傳遞給樁周土體，樁身應(yīng)力和應(yīng)變隨深度遞減。隨著荷載的增大，樁頂位移加大，樁側(cè)摩阻力由上而下逐步被發(fā)揮出來(lái)，在達(dá)到極限值后，繼續(xù)增加的荷載則全部由樁端上阻力承擔(dān)，隨著樁端持力層的壓縮和塑性擠出，樁頂位移增長(zhǎng)速度加大，在樁端阻力達(dá)到極限值后，位移迅速增大而破壞，此時(shí)樁所承受的荷載就是樁的極限承載力。樁的承載機(jī)理：?jiǎn)螛敦Q向抗壓極限承載力由以下二個(gè)3樁的選型誤區(qū)：

（1）凡嵌巖樁必為端承樁（╳）導(dǎo)致嵌巖深度加大，工期延長(zhǎng)，造價(jià)提高（2）將擠土沉管灌注樁用于高層建筑（╳）由于擠土效應(yīng)造成斷樁、縮頸、上浮，事故頻發(fā)且嚴(yán)重（3）預(yù)制樁質(zhì)量穩(wěn)定性高于灌注樁（╳）

優(yōu)于沉管灌注樁是肯定的。但有以下三點(diǎn)應(yīng)特別注意：

沉樁擠土效應(yīng)；

無(wú)法穿透硬夾層，樁長(zhǎng)受限制；

單樁承載力可調(diào)范圍小，難于實(shí)現(xiàn)變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)。樁的選型誤區(qū)：4樁的選型誤區(qū)：（4）人工挖孔樁質(zhì)量可靠（╳）地下水位以上人工挖孔樁可實(shí)現(xiàn)徹底清孔、直觀檢查持力層，且無(wú)斷樁縮頸現(xiàn)象。存在隱患：

邊挖孔邊抽水，細(xì)顆粒流失，地面下沉，乃至護(hù)壁整體脫落

臨近新灌注混凝土樁抽水，帶走水泥，造成離析

在流動(dòng)性淤泥中挖孔，引起淤泥側(cè)向流動(dòng)，導(dǎo)致土體失穩(wěn)滑移，樁體傾斜斷樁（5）灌注樁不適當(dāng)擴(kuò)底（╳）巖石fr＞混凝土fc情況下擴(kuò)底，不必要；樁側(cè)土層較好、樁長(zhǎng)較大情況下擴(kuò)底，既損失擴(kuò)底端以上部分側(cè)阻力，又增加擴(kuò)底費(fèi)用，可能得失相當(dāng)或失大于得；將擴(kuò)底端置于有軟弱下臥層的薄硬層上，增大沉降。樁的選型誤區(qū)：5樁的質(zhì)量通病沖鉆孔灌注樁：通常存在以下兩方面問(wèn)題：一是屬于樁身完整性，常見(jiàn)的缺陷為夾泥、斷裂、縮徑、擴(kuò)徑、混凝土離析及樁頂混凝土密實(shí)度較差等；二是嵌巖樁，影響樁底支承條件的質(zhì)量問(wèn)題，主要是灌注混凝土前清孔不徹底，樁底沉渣厚度超標(biāo)，影響承載力。人工挖孔樁：混凝土澆筑不當(dāng)造成離析，如未采用串筒或串筒距離過(guò)大；孔底地下水未抽干就灌注混凝土，造成樁底混凝土離析；邊抽水邊挖孔，造成地下水位下降，對(duì)護(hù)壁造成不利影響，影響樁側(cè)阻力發(fā)揮。樁的質(zhì)量通病6鉆孔灌注樁的施工過(guò)程1.確定樁位置2.鉆孔(在山區(qū)旱橋也有改為人工挖孔的)3.制備泥漿(保持孔內(nèi)的水壓及孔臂的成型)4.檢孔(孔深及孔徑看是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求)5.放下鋼筋籠,澆灌水下混凝土6.超聲波檢測(cè)樁身的完整性7.必要時(shí)對(duì)樁體鉆芯取樣及作承載力試驗(yàn)鉆孔灌注樁的施工過(guò)程1.確定樁位置7第四大講鉆挖孔灌注樁檢測(cè)課件8鉆孔灌注樁檢測(cè)內(nèi)容：（1）鉆孔過(guò)程質(zhì)量檢測(cè)(防止坍孔)。泥漿指標(biāo)、土質(zhì)檢查（2）成孔質(zhì)量檢測(cè)(保證成孔幾何質(zhì)量)。樁位、孔徑、傾斜度、孔底沉淀層厚度（3）成樁質(zhì)量檢測(cè)(保證成孔承載質(zhì)量)

完整性檢測(cè)鉆孔灌注樁檢測(cè)內(nèi)容：（1）鉆孔過(guò)程質(zhì)量檢測(cè)(防止坍孔)。9

一、泥漿指標(biāo)及成孔質(zhì)量檢測(cè)

泥漿作用（1）護(hù)壁；（2）增大孔內(nèi)靜水壓力；（3）隔離孔內(nèi)外水流通道；（4）懸浮鉆渣。配置：水、粘土（膨潤(rùn)土）和添加劑。指標(biāo)：相對(duì)密度、粘度、含砂率、膠體率、失水率、泥皮厚、靜切力。配置原則:（1）地下水位高或流速大，指標(biāo)取高限，反之取低限（2）地質(zhì)狀態(tài)好,孔徑或孔深較小取低限，反之取高限（3）不易塌孔土層可用清水提高水頭（4）直徑大于2.5m宜采用優(yōu)質(zhì)泥漿.一、泥漿指標(biāo)及成孔質(zhì)量檢測(cè)

泥漿作用（1）護(hù)壁；（2）增大10泥漿用粘質(zhì)土原料的性能要求一般可選用塑性指數(shù)大于25，0.074mm通過(guò)率大于50%的粘質(zhì)土調(diào)制泥漿。當(dāng)缺少上述性能的粘質(zhì)土?xí)r，可用性能略差的粘質(zhì)土，并摻入30%的塑性指數(shù)大于25的粘質(zhì)土。當(dāng)采用性質(zhì)較差的粘質(zhì)土調(diào)制的泥漿其性能不符合要求時(shí)，可在泥漿中摻入碳酸鈉、氫氧化鈉或膨潤(rùn)土粉末，以提高泥漿性能指標(biāo)。摻入量與原泥漿的性能有關(guān)，宜經(jīng)過(guò)試驗(yàn)決定，一般碳酸鈉的摻入量約為孔中泥漿土量的0.1%-0.4%。泥漿用粘質(zhì)土原料的性能要求一般可選用塑性指數(shù)大112、泥漿指標(biāo)檢測(cè)方法

使用儀器：泥漿測(cè)試箱（套裝）

1）相對(duì)密度

簡(jiǎn)易檢測(cè)方法：用一口杯秤其質(zhì)量m1，裝滿清水秤其質(zhì)量m2，倒掉清水后裝滿泥漿秤其質(zhì)量m3，則泥漿相對(duì)密度為：（2）粘度標(biāo)準(zhǔn)漏斗粘度計(jì)用兩端開(kāi)口的量杯分別量取200ml和500ml泥漿，通過(guò)濾網(wǎng)去掉大砂粒后，將700ml泥漿注入漏斗，然后測(cè)定從漏斗中流滿500ml量杯所需時(shí)間（s），即為泥漿粘度。2、泥漿指標(biāo)檢測(cè)方法

使用儀器：泥漿測(cè)試箱（套裝）

1）相對(duì)122、泥漿指標(biāo)檢測(cè)方法（3）靜切力將500ml泥漿攪勻后立即倒入切力計(jì)，將切力筒沿刻度尺垂直向下移至與泥漿接觸，輕輕放下，當(dāng)其自由下沉到靜止不動(dòng)時(shí)，即靜切力與浮筒重力平衡時(shí)，浮筒泥漿面所對(duì)應(yīng)的刻度即為泥漿的靜切力。（4）含砂率

將調(diào)治好的泥漿50ml倒進(jìn)含砂率計(jì)，然后再倒進(jìn)清水，將儀器口塞緊搖動(dòng)1min，使泥漿與水充分混合。再將儀器垂直靜放3min，儀器下端沉淀物的體積乘2即為含砂率。（大型內(nèi)裝900ml含砂率計(jì)不乘2）2、泥漿指標(biāo)檢測(cè)方法（3）靜切力132、泥漿指標(biāo)檢測(cè)方法5）膠體率反映泥漿中土顆粒保持懸浮狀態(tài)性能將100ml泥漿倒入量杯，玻璃片蓋上，靜置24h，量杯上部泥漿澄清為水，測(cè)量其體積如5ml，則膠體率為95％6）失水率濾紙將濾紙置于水平玻璃上，中央畫(huà)一直徑3cm的圓，將2mL泥漿滴入圓圈內(nèi)，30min后，測(cè)量濕圓圈的平均直徑，減去泥漿攤平的直徑，即為失水率。濾紙上泥漿厚度即為泥皮厚度。泥皮愈平坦，泥漿質(zhì)量愈高。一般不宜厚于2~3mm。2、泥漿指標(biāo)檢測(cè)方法5）膠體率反映泥漿中土顆粒保持142、泥漿指標(biāo)檢測(cè)時(shí)間:（1）清孔后泥漿指標(biāo)應(yīng)從孔底提出進(jìn)行性能指標(biāo)檢測(cè)（2）下放鋼筋骨架后，灌注水下混凝土前應(yīng)再次檢測(cè)泥漿指標(biāo)和孔底沉淀層厚度，超過(guò)規(guī)定應(yīng)二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。2、泥漿指標(biāo)檢測(cè)時(shí)間:（1）清孔后泥漿指標(biāo)應(yīng)從孔底提出進(jìn)行性15鉆、挖孔樁成孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量檢驗(yàn)及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)鉆、挖孔在終孔和清孔后，應(yīng)進(jìn)行孔位、孔深檢驗(yàn)?？讖健⒖仔魏蛢A斜度宜采用專用儀器測(cè)定，當(dāng)缺乏專用儀器時(shí)，可采用外徑為鉆孔樁鋼筋籠直徑加100mm(不得大于鉆頭直徑)，長(zhǎng)度為4～6倍外徑的鋼筋檢孔器吊入鉆孔內(nèi)檢測(cè)。鉆、挖孔成孔的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)后表。注：清孔后的泥漿指標(biāo)，是從樁孔的頂、中、底部分別取樣檢驗(yàn)的平均值。本項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定，限指大直徑樁或有特定要求的鉆孔樁。鉆、挖孔樁成孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)16鉆、挖孔樁成孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)鉆、挖孔樁成孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)17鉆孔樁清孔要求清孔要求1、鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)對(duì)孔深、孔徑進(jìn)行檢查，符合前表要求后方可清孔。2、清孔方法應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求、鉆孔方法、機(jī)具設(shè)備條件和地層情況決定。3、在吊人鋼筋骨架后，灌注水下混凝土之前，應(yīng)再次檢查孔內(nèi)泥漿性能指標(biāo)和孔底沉淀厚度，如超過(guò)規(guī)定，應(yīng)進(jìn)行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。鉆孔樁清孔要求18清孔時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)

1、清孔方法有換漿、抽漿、掏渣、空壓機(jī)噴射、砂漿置換等，可根據(jù)具體情況選擇使用。2、不論采用何種清孔方法，在清孔排渣時(shí)，必須注意保持孔內(nèi)水頭，防止坍孔。3、無(wú)論采用何種方法清孔，清孔后應(yīng)從孔底提出泥漿試樣，進(jìn)行性能指標(biāo)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合前表的規(guī)定。灌注水下混凝土前，孔底沉淀土厚度應(yīng)符合前表的規(guī)定。4、不得用加深鉆孔深度的方式代替清孔。清孔時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)

1、清孔方法有換漿、抽漿、掏渣、空壓機(jī)噴射19

（二）鉆孔灌注樁成孔質(zhì)量檢測(cè)

包括:樁位、孔徑、傾斜度、孔底沉淀層厚度。1、樁位偏差施工前在護(hù)筒縱橫軸標(biāo)注方向控制鉆進(jìn)方向；施工完畢進(jìn)行樁位中心測(cè)量以確定偏差。誤差范圍：?jiǎn)闻艠丁?0mm；多排樁≤100mm2、孔徑檢查保證樁基承載力的關(guān)鍵。要求樁徑不小于設(shè)計(jì)值。檢測(cè)方法：專用球形孔徑儀、傘形孔徑儀、聲波孔壁測(cè)定儀、簡(jiǎn)易檢孔器等。

20（二）鉆孔灌注樁成孔質(zhì)量檢測(cè)3、傾斜度檢測(cè)要求：豎直樁偏差不超過(guò)1％；斜樁偏差不超過(guò)±2.5％。檢測(cè)方法：（1）簡(jiǎn)易測(cè)孔器方法（鋼筋籠直徑+100mm，長(zhǎng)度4~6倍樁徑）；（2）陀螺測(cè)斜儀（3）井斜儀（4）聲波孔壁測(cè)定儀

4、孔底沉淀層厚度檢測(cè)孔底沉淀層厚度將極大影響樁底支承反力，應(yīng)嚴(yán)格控制厚度規(guī)定：（1）摩擦樁：滿足設(shè)計(jì)要求；無(wú)設(shè)計(jì)要求時(shí)，對(duì)于直徑≤1.5m的樁，厚度≤300mm；對(duì)于樁直徑＞1.5m或樁長(zhǎng)大于40m或土質(zhì)較差的樁，厚度≤500mm。（2）支承樁：不大于設(shè)計(jì)規(guī)定值。測(cè)定方法：（1）錘球法（2）電阻率法（3）電容法（二）鉆孔灌注樁成孔質(zhì)量檢測(cè)3、傾斜度檢測(cè)21

二、灌注樁完整性檢測(cè)

灌注樁質(zhì)量問(wèn)題：

（1）樁身完整性方面，包括夾泥、斷裂（斷樁）、縮徑、擴(kuò)徑、混凝土離析、樁頂混凝土密實(shí)性差等。（2）嵌巖樁（支承樁）影響樁底支承反力。包括灌注前清孔不徹底、孔底沉淀層厚度超標(biāo)影響承載力。

樁身質(zhì)量檢測(cè)方法：1.鉆芯檢驗(yàn)法、2.振動(dòng)檢驗(yàn)法、3.超聲脈沖檢驗(yàn)法、4.射線法

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（1）鉆芯檢驗(yàn)法

通過(guò)鉆取樁身混凝土芯樣，觀測(cè)和測(cè)試樁身質(zhì)量。缺點(diǎn)：只能反映樁身小部分混凝土質(zhì)量，且設(shè)備龐大，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，價(jià)格高。檢測(cè)頻率：抽檢2~3％；或作為無(wú)破損檢測(cè)驗(yàn)證手段。

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（2）振動(dòng)檢測(cè)法（動(dòng)測(cè)法）在樁頂用各種方法（錘擊、敲擊、電磁激振期、電水花）施加一個(gè)激振力，使樁體乃至樁土體系產(chǎn)生振動(dòng)或在樁內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力波，通過(guò)對(duì)波動(dòng)及振動(dòng)參數(shù)的分析，推定樁體混凝土質(zhì)量及樁身承載力。敲擊法和錘擊法用力棒或錘子打擊樁頂，在樁內(nèi)激勵(lì)振動(dòng)，用加速度傳感器接受樁頭響應(yīng)信號(hào)，通過(guò)對(duì)信號(hào)的時(shí)域及頻域進(jìn)行分析，可確定樁尖或缺陷的反射信號(hào)，拒次判斷樁身是否存在缺陷。

錘擊引起樁土體系振動(dòng)時(shí)，根據(jù)測(cè)得振動(dòng)參數(shù)，計(jì)算樁的動(dòng)剛度和承載力。

243、超聲脈沖檢驗(yàn)法

灌注混凝土前沿樁身埋設(shè)聲測(cè)管（四周平行布置），作為發(fā)射和接受換能器的通道。混凝土澆注完畢后，將兩個(gè)探頭分別放在兩個(gè)平行的聲測(cè)管內(nèi)平行移動(dòng)，沿不同深度測(cè)出橫斷面超聲脈沖穿過(guò)混凝土的各種參數(shù)，根據(jù)次參數(shù)判定各斷面混凝土質(zhì)量。3、超聲脈沖檢驗(yàn)法

254、射線法

以放射性同位素輻射線在混凝土中的衰減、吸收、散射等現(xiàn)象為基礎(chǔ)，根據(jù)所接受射線的強(qiáng)弱變化判斷樁身質(zhì)量。由于射線的穿透力有限，一般用于單孔測(cè)量，了解孔碧附近混凝土的質(zhì)量，擴(kuò)大鉆芯法檢測(cè)有效半徑4、射線法

以放射性同位素輻射線在混凝土中的衰減、吸收26（一）反射波法

特點(diǎn)：設(shè)備輕便靈活、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作量小、檢測(cè)效率高、檢測(cè)費(fèi)用低。

1.基本原理應(yīng)力波理論。在樁頂進(jìn)行豎向激振，彈性波向下傳播，當(dāng)遇到明顯阻抗界面（如樁底、斷樁、混凝土嚴(yán)重離析等）或樁身截面發(fā)生顯著變化（擴(kuò)徑或縮徑）的部位，將產(chǎn)生反射。根據(jù)接受到的反射信號(hào)，計(jì)算樁身波速、判斷樁身完整性。（一）反射波法

特點(diǎn)：設(shè)備輕便靈活、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作量小、檢測(cè)效27（一）反射波法2.適用范圍（1）檢測(cè)樁身完整性、判定樁身缺陷位置及影響程度，判斷樁底嵌固程度。（2）適用于灌注樁和預(yù)制樁等剛性材料的樁身完整性（3）樁端信號(hào)必須能有效識(shí)別。（一）反射波法2.適用范圍28

3.檢測(cè)儀器和設(shè)備

傳感器、激振錘、一體化檢測(cè)儀、打印機(jī)等

3.檢測(cè)儀器和設(shè)備29

4、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)（1）測(cè)試前準(zhǔn)備工作①收集有關(guān)技術(shù)資料（如灌注記錄等）②檢測(cè)前應(yīng)對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行檢查，性能正常方可使用，確定最佳激振方式和接收條件。③被測(cè)樁應(yīng)鑿去浮漿，樁頭平整，安裝傳感器的部位應(yīng)適當(dāng)打磨。④測(cè)量并記錄樁頂截面尺寸。⑤檢測(cè)時(shí)間宜14天以上。⑥打入或靜壓樁宜在相鄰樁施工完畢后進(jìn)行。

4、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)30

（2）傳感器安裝要求

①傳感器安裝采用石膏、黃油、橡皮泥等耦合劑，粘結(jié)牢固，與樁頂面垂直。②混凝土灌注樁宜將傳感器安裝在距樁中心1/2~2/3半徑處，距鋼筋不宜小于50mm。當(dāng)樁徑不大于1000mm時(shí)不宜少于2個(gè)測(cè)點(diǎn)；當(dāng)樁徑大于1000mm時(shí)不宜少于4個(gè)測(cè)點(diǎn)；③混凝土預(yù)制樁，當(dāng)邊長(zhǎng)不大于600mm時(shí)不宜少于2個(gè)測(cè)點(diǎn)；當(dāng)邊長(zhǎng)大于600mm時(shí)不宜少于3個(gè)測(cè)點(diǎn)。④對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土管柱不應(yīng)少于2個(gè)測(cè)點(diǎn)。（2）傳感器安裝要求31

（3）激振要求

①混凝土灌注樁、預(yù)制樁激振點(diǎn)宜在樁頂中心部位；預(yù)應(yīng)力混凝土管柱激振點(diǎn)和傳感器安裝點(diǎn)與樁中心線的交角不應(yīng)小于45°。②激振錘和激振參數(shù)宜通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)選定。

短樁或淺部缺陷樁宜采用輕錘短脈沖激振；長(zhǎng)樁、大直徑樁或深部缺陷樁宜采用重錘寬脈沖激振。，也可采用不同錘墊調(diào)整激振脈沖寬度。③采用力棒激振時(shí)，應(yīng)自由下落；采用力錘敲擊時(shí)，其作用力應(yīng)與樁頂面垂直。（3）激振要求32

（4）檢測(cè)工作的規(guī)定

①采樣頻率和采樣長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)樁長(zhǎng)和波形分析確定②各測(cè)點(diǎn)重復(fù)檢測(cè)次數(shù)不少于3次，且檢測(cè)波形具有良好的一致行。③當(dāng)隨機(jī)干擾較大時(shí)，可采用信號(hào)增強(qiáng)方式，進(jìn)行多次重復(fù)激振與接收。當(dāng)信號(hào)一致性較差時(shí)，排除人為因素和儀器設(shè)備干擾。④對(duì)存在缺陷的樁應(yīng)改變檢測(cè)條件重復(fù)檢測(cè)，相互驗(yàn)證。（4）檢測(cè)工作的規(guī)定33

（7）樁身完整性類別劃分原則

Ⅰ類—樁端反射明顯，無(wú)缺陷反射波，振幅譜線分布正常，混凝土波速處于正常范圍。Ⅱ類—樁端反射較明顯，但有局部缺陷產(chǎn)生的反射信號(hào)，混凝土波速處于正常范圍。

Ⅲ類—樁端反射不明顯，可見(jiàn)缺陷二次反射信號(hào)，或有樁端反射但混凝土波速明顯偏低。Ⅳ—無(wú)樁端反射信號(hào)，可見(jiàn)因缺陷引起的多次強(qiáng)反射信號(hào)，或按平均波速計(jì)算的樁長(zhǎng)明顯短于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)。（7）樁身完整性類別劃分原則34

工程實(shí)例圖

為某工程基樁反射波法的實(shí)測(cè)波形，由波形可以看出應(yīng)力波在樁身內(nèi)傳播的過(guò)程中未出現(xiàn)明顯的缺陷反射，實(shí)測(cè)波速也較高，表明樁身基本完整，樁身混凝土密實(shí)。工程實(shí)例35(二)超聲波法

適用范圍:樁徑大于0.8m以上混凝土灌注樁(二)超聲波法

適用范圍:樁徑大于0.8m以上混凝土灌注樁36

(二)超聲波法1.檢測(cè)原理

通過(guò)超聲波在混凝土中的傳播特征判定樁身混凝土缺陷基本物理量有4個(gè)（聲時(shí)值、波幅、接受信號(hào)頻率變化、接受波形畸變）（1）聲時(shí)值由于鉆孔樁的混凝土缺陷主要是由于灌注時(shí)混入泥漿或混入自孔壁坍落的泥、砂所造成的，缺陷區(qū)的夾雜物聲速較低。因此，超聲脈沖穿過(guò)缺陷或繞過(guò)缺陷時(shí)，聲時(shí)值增大。增大的數(shù)值與缺陷尺度大小有關(guān)，所以聲時(shí)值是判斷缺陷有無(wú)和計(jì)算缺陷大小的基本物理量。

(二)超聲波法371138

（2）波幅當(dāng)波束穿過(guò)缺陷區(qū)時(shí)，部分聲能被缺陷內(nèi)含物所吸收，部分聲能被缺陷的不規(guī)則表面反射和散射，到達(dá)接收探頭的聲能明顯減少，反映為波幅降低。實(shí)踐證明，波幅對(duì)缺陷的存在非常敏感，是在樁內(nèi)判斷缺陷有無(wú)的重要參數(shù)（3）接收信號(hào)的頻率變化

當(dāng)超聲脈沖穿過(guò)缺陷區(qū)時(shí)，聲脈沖中的高頻部分首先被衰減，導(dǎo)致接收信號(hào)主頻下降，即所謂頻漂，其下降百分率與缺陷的嚴(yán)重程度有關(guān)。接收頻率的變化實(shí)質(zhì)上是缺陷區(qū)聲能衰減作用的反映，它對(duì)缺陷也較敏感，而且測(cè)量值比較穩(wěn)定，因此，也可作為樁內(nèi)缺陷判斷的重要依據(jù)。（4）接收波形的畸變一般只能將波形畸變作為缺陷定性分析依據(jù)以及判斷缺陷的參考指標(biāo)。

39

2.檢測(cè)方法

（1）基本檢測(cè)方法在樁內(nèi)預(yù)埋2根以上的聲測(cè)管，將發(fā)射探頭和接受探頭分別置于2根管道中，檢測(cè)超聲脈沖穿過(guò)管道間混凝土?xí)r所掃國(guó)混凝土質(zhì)量。

2.檢測(cè)方法40

4、測(cè)前準(zhǔn)備和要求（1）預(yù)埋聲測(cè)管要求

①樁徑D≤1500mm時(shí)應(yīng)埋設(shè)3根；樁徑D＞1500mm時(shí)應(yīng)不少于4根。②聲測(cè)管宜采用金屬管，其內(nèi)徑應(yīng)比換能器外徑大15mm。鋼管宜用螺紋連接不漏水。③聲測(cè)管可焊接或綁扎在鋼筋籠的內(nèi)側(cè)，檢測(cè)管之間應(yīng)相互平行，定位準(zhǔn)確，并埋設(shè)至樁底，上端應(yīng)高出樁頂300mm。④聲測(cè)管應(yīng)封閉，并加蓋以防止異物掉入管內(nèi)⑤按順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行編號(hào)和分組，每2根為1組。

4、測(cè)前準(zhǔn)備和要求41（2）檢測(cè)前準(zhǔn)備工作

①混凝土齡期大于14天；②聲測(cè)管內(nèi)注滿清水并保持暢通；③標(biāo)定發(fā)射至接受系統(tǒng)遲延時(shí)間；④準(zhǔn)確測(cè)量聲測(cè)管內(nèi)、外徑和兩聲測(cè)管外壁間距；⑤取芯孔檢測(cè)法垂直度誤差不應(yīng)大于0.5％,檢測(cè)前應(yīng)清孔。

（2）檢測(cè)前準(zhǔn)備工作42第四大講鉆挖孔灌注樁檢測(cè)課件43（4）樁身完整性評(píng)價(jià)

Ⅰ類—各聲測(cè)剖面的聲時(shí)、波幅均大于臨界值，波形正常。Ⅱ類—某一聲測(cè)剖面?zhèn)€別測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)、波幅略小于臨界值，但波形基本正常。

Ⅲ類—某一聲測(cè)剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)或某一深度樁截面處的聲時(shí)、波幅小于臨界值，PSD值變大，波形畸變。Ⅳ—某一聲測(cè)剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)或某一深度樁截面處的聲時(shí)、波幅明顯小于臨界值，PSD值突變，波形嚴(yán)重畸變。7、檢測(cè)報(bào)告內(nèi)容包括被檢樁各剖面聲速—深度、波幅—深度曲線及各自的臨界值，聲速、波幅的平均值，樁身缺陷位置及程度的分析說(shuō)明。（4）樁身完整性評(píng)價(jià)44

3-3樁基承載力檢測(cè)

確定樁基承載力的方法有兩種：

一種是靜荷載試驗(yàn)，另一種是各種樁的動(dòng)測(cè)方法。靜荷載試驗(yàn)是確定基樁承載力方法中最基本、最可靠的方法，樁的動(dòng)測(cè)方法，要在與樁靜載試驗(yàn)結(jié)果大量對(duì)比的基礎(chǔ)上，找出相關(guān)關(guān)系，才能推廣應(yīng)用。

3-3樁45

（二）靜壓試驗(yàn)

1.試驗(yàn)?zāi)康拇_定單樁承載力及荷載與位移的關(guān)系，對(duì)于預(yù)制樁也可用來(lái)校核動(dòng)力公式的準(zhǔn)確性。2.試驗(yàn)方法通常采用慢速維持荷載法，若設(shè)計(jì)無(wú)特殊要求時(shí)，用單循環(huán)加載試驗(yàn)。3.試驗(yàn)時(shí)間預(yù)制樁靜壓試驗(yàn)應(yīng)在沖擊試驗(yàn)后立即進(jìn)行。對(duì)于鉆（挖）孔灌注樁，須待混凝土能承受設(shè)計(jì)要求荷載后，才可進(jìn)行試驗(yàn)（二）靜壓試驗(yàn)46

4.加載裝置一般采用油壓千斤頂加載。千斤頂?shù)姆戳ρb置可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選用下列三種形式之一。（1）錨樁承載梁反力裝置：錨樁承載梁反力裝置能提供的反力，應(yīng)不小于預(yù)估最大試驗(yàn)荷載的1.3~1.5倍。（2）壓重平臺(tái)反力裝置：壓重不得小于預(yù)估最大試驗(yàn)荷載的1.2倍，壓重應(yīng)在試驗(yàn)開(kāi)始前一次加上。（3）錨樁壓重聯(lián)合反力裝置：當(dāng)試樁最大加載量超過(guò)錨樁的抗拔能力時(shí)，可在承載梁上置或懸掛一定重物，由錨樁和重物共同承受千斤頂反力。4.加載裝置47

6.加載方法。（1）加載重心應(yīng)與試樁軸線相一致。加載時(shí)應(yīng)分級(jí)進(jìn)行，使荷載傳遞均勻，無(wú)沖擊。加載過(guò)程中，不使荷載超過(guò)每級(jí)的規(guī)定值。（2）加載分級(jí)：每級(jí)加載量為預(yù)估最大荷載的1/10~1/15。當(dāng)樁的下端埋入巨粒土、粗粒土以及堅(jiān)硬的粘質(zhì)土?xí)r，第一級(jí)可按2倍的分級(jí)荷載加載。（3）預(yù)估最大荷載：對(duì)施工檢驗(yàn)性試驗(yàn)，一般可采用設(shè)計(jì)荷載的2.0倍。

6.加載方法。48

8.穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：每級(jí)加載下沉量，在下列時(shí)間內(nèi)如不大于0.lmm即可認(rèn)為穩(wěn)定。