聲波透射-鉆芯綜合檢測(cè)法在樁基檢測(cè)中的應(yīng)用

劉志強(qiáng)

摘? 要：為研究鉆孔灌注樁身完整性檢測(cè)方法，采用聲波透射法及鉆芯取樣綜合檢測(cè)的方法，對(duì)長(zhǎng)埠嶺高架橋樁基完整性進(jìn)行檢測(cè)，得出如下結(jié)論：（1）聲波透射法判定樁身完整性須結(jié)合樁身混凝土各聲學(xué)參數(shù)臨界值、PSD判據(jù)、混凝土聲速低限值綜合確定;（2）鉆芯法檢測(cè)時(shí)應(yīng)記錄鉆機(jī)進(jìn)尺難易程度、芯樣完整性及抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)綜合判定樁身完整性;（3）聲波透射法與鉆芯法檢測(cè)結(jié)果一致。

關(guān)鍵詞：聲波透射法;鉆芯法;樁基完整性檢測(cè);鉆孔灌注樁;基樁檢測(cè)

中圖分類號(hào)：U412.24? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）27-0175-03

Abstract： In order to study the integrity testing method of bored cast-in-place pile， the acoustic transmission method and drilling core sampling method are used to test the integrity of pile foundation of Changbuling viaduct. The conclusions are as follows： （1） the acoustic transmission method to determine the integrity of pile should be combined with the critical value of acoustic parameters of pile concrete， PSD criterion and the low limit of sound velocity of concrete. （2） the difficulty of drilling rig footage， core sample integrity and compressive strength test should be recorded to determine the pile integrity; and （3） the testing results of acoustic transmission method are consistent with those of core drilling method.

Keywords： acoustic transmission method; core drilling method; pile foundation integrity test; bored cast-in-place pile; foundation pile detection

引言

鉆孔灌注樁完整性檢測(cè)是樁基施工質(zhì)量控制的重要手段[1]，其檢測(cè)方法分無損檢測(cè)法和破損檢測(cè)法兩種。其中，無損檢測(cè)又分低應(yīng)變法、高應(yīng)變法及聲波透射法，破損檢測(cè)主要指鉆芯法。聲波透射法具有方便快捷、經(jīng)濟(jì)性好及無損的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于樁基完整性檢測(cè)[2-6]，鉆芯法檢測(cè)費(fèi)用高，且破壞了樁基的完整性，不適宜大量應(yīng)用，其通常作為聲波透射法的補(bǔ)充，當(dāng)聲波透射檢測(cè)出III、IV類樁時(shí)，可采用鉆芯法進(jìn)行驗(yàn)證，且其鉆孔可作為高壓注漿處理的通道。

1 工程概況

長(zhǎng)瀏高速公路起于瀏陽市永安鎮(zhèn)，經(jīng)洞陽鎮(zhèn)、蕉溪鄉(xiāng)，與江西萍洪高速對(duì)接。雙向四車道，設(shè)計(jì)時(shí)速100km/h，全長(zhǎng)64公里，是湖南省“五縱七橫”高速公路主要組成部分。

長(zhǎng)埠嶺高架橋（ZK33+102/YK33+114）Y2-1#樁，樁長(zhǎng)24.51m，樁徑1.5m，為支承樁，樁身混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)C25，骨料類別為4.75-31.5mm連續(xù)級(jí)配碎石，為水下灌注樁。澆筑日期為2010-02-08。

2 超聲波透射法檢測(cè)

2.1 聲測(cè)管布設(shè)

長(zhǎng)埠嶺高架橋（ZK33+102/YK33+114）Y2-1#樁，樁徑1.5m，沿樁周均勻埋設(shè)三條聲測(cè)管。

2.2 評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

樁身混凝土完整性類別分四類：I類樁身完整，可正常使用;II類樁身基本完整，有輕度缺陷，不影響正常使用;III類樁身有明顯缺陷，對(duì)樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響;IV類樁身有嚴(yán)重缺陷，對(duì)樁身結(jié)構(gòu)承載力有嚴(yán)重影響[7]。

樁身混凝土完整性判定須結(jié)合樁身混凝土各聲學(xué)參數(shù)臨界值、PSD判據(jù)、混凝土聲速低限值[9]以及樁身質(zhì)量可疑點(diǎn)加密測(cè)試后確定的缺陷性質(zhì)、范圍，按表1的特征進(jìn)行綜合判定。

2.3 檢測(cè)結(jié)果

Y2-1#樁于2010年3月2日進(jìn)行了聲波透射法檢測(cè)，聲測(cè)結(jié)果表明：Y2-1#樁身23.10m～24.10m處波速、波幅均小于相應(yīng)臨界值，波形畸變，缺陷明顯，按表1的特征判定該樁完整性類別為Ⅲ類。

3 鉆芯法驗(yàn)證

鑒于聲波透射法檢測(cè)結(jié)果表明Y2-1#樁存在明顯缺陷，為確定缺陷的性質(zhì)和程度，對(duì)該樁進(jìn)行鉆芯法驗(yàn)證。

3.1 現(xiàn)場(chǎng)鉆芯

在鉆進(jìn)過程中及時(shí)填寫班報(bào)表，詳細(xì)記錄了鉆機(jī)操控情況、進(jìn)尺難易程度、進(jìn)尺量及異常情況;對(duì)芯樣逐一編號(hào)、拍照，仔細(xì)描述芯樣的完整程度、缺陷部位和缺陷性質(zhì)、樁端與持力層接觸情況和沉渣厚度、持力層巖性。鉆機(jī)總進(jìn)尺25.37m（樁身進(jìn)尺24.87m、持力層進(jìn)尺0.50m）。

3.2 芯樣選取

截取10.15m～11.70m、23.40m～24.80m試驗(yàn)芯樣2組，進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

3.3 評(píng)判依據(jù)

樁身混凝土完整性類別須結(jié)合鉆芯孔數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)混凝土芯樣特征、芯樣單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果，按表2的特征進(jìn)行綜合判定。當(dāng)受檢樁有下列情況之一時(shí)，該樁判定為不滿足設(shè)計(jì)要求：（1）樁身完整性為Ⅳ類的樁;（2）芯樣試件抗壓強(qiáng)度代表值小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的樁;（3）樁長(zhǎng)、樁底沉渣厚度不滿足設(shè)計(jì)或規(guī)范要求的樁;（4）樁端持力層巖土性狀（強(qiáng)度）或厚度未達(dá)到設(shè)計(jì)或規(guī)范要求的樁。

3.4 檢測(cè)結(jié)果

3.4.1 樁身完整性

通過現(xiàn)場(chǎng)鉆芯檢測(cè)，Y2-1#樁0～23.80m樁身混凝土芯樣連續(xù)、完整、呈長(zhǎng)柱狀，表面光滑、膠結(jié)好、骨料分布均勻、斷口基本吻合，芯樣側(cè)面僅見少量氣孔;23.80～24.87m樁身混凝土芯樣呈短柱狀，骨料分布欠均勻，芯樣混凝土膠結(jié)差、離析;持力層為弱風(fēng)化板巖，呈短柱狀或塊狀，節(jié)理裂隙較發(fā)育。

3.4.2 樁身混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度

Y2-1#樁取樣深度10.15～11.70m混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度測(cè)定值為33.0MPa;取樣深度23.40～24.80m混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度測(cè)定值為8.4MPa。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，取最小測(cè)定值8.4 MPa為Y2-1#樁身混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度代表值。

4 結(jié)束語

通過對(duì)長(zhǎng)埠嶺高架橋Y2-1#樁樁基完整性檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析，得出以下結(jié)論：

（1）聲波透射法判定樁身完整性須結(jié)合樁身混凝土各聲學(xué)參數(shù)臨界值、PSD判據(jù)、混凝土聲速低限值綜合確定。

（2）鉆芯法檢測(cè)時(shí)應(yīng)記錄鉆機(jī)進(jìn)尺難易程度、芯樣完整性及抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)綜合判定樁身完整性。

（3）聲波透射法與鉆芯法檢測(cè)結(jié)果一致。結(jié)果表明，ZK33+102/YK33+114長(zhǎng)埠嶺高架橋Y2-1#基樁樁身底部（23.80～24.87m）存在明顯缺陷，判定其完整性為Ⅲ類;混凝土芯樣試件抗壓強(qiáng)度代表值小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度，不滿足設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)：

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