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科普水泥混凝土灌注桩桩身完整性常用检测方法
发布时间: 2025-08-11
一、什么是混凝土灌注桩?
混凝土灌注桩是一种常见的地基处理技术,通过在施工现场钻孔或挖孔,然后在孔内灌注混凝土配钢筋笼形成深基础桩。它主要用于承受建筑物、桥梁等结构的荷载,并将荷载传递至深层稳定的土层或岩层。
二、什么是桩身完整性?
反映桩身长度和截面尺寸相对变化、柱身材料密实性和连续性综合状况的定性指标。
三、检测桩身完整性的意义
桩身完整性直接影响桩的承载能力,裂缝、断桩、缩颈等缺陷可能导致桩基无法承受设计荷载,引发上部结构沉降、倾斜甚至坍塌。通过桩身完整性检测可以控制施工质量确保工程结构安全。
四、水泥混凝土灌注桩完整性常用检测方法
1. 低应变反射波法
低应变反射波法是在桩顶施加低能量冲击荷载,实测被检桩加速度(或速度)响应时程曲线,运用一维线弹性波动理论的时域和频域分析,对被检桩的桩身完整性进行评判的检测方法。其基本原理为:用锤激励桩头,所产生的应力波将沿着桩身向下传播,在传播过程中,如遇到桩底和桩身缺陷所形成的波阻抗界面,将产生声波的反射和透射。应力波反射和透射能量的大小取决于两种介质波阻抗的差异的大小。由波动理论可知,当应力波遇到缩颈、裂缝、离析、蜂窝、空洞、夹泥、裂缝、断桩、二次浇灌面时,由于波阻抗变小,反射波与入射波初动相位同相;当应力波遇到扩颈、扩底时,波阻抗变大,反射波与入射波的初动相位反相。结合反射波振幅大小、频率和桩身波速高低、反射波到达时间等可对桩的完整性、缺陷程度、位置等作出综合判断。
2. 超声波法
超声波法是在桩身混凝土内发射并接收超声波,实测超声波在混凝土介质中传播的声时、波幅和频率等参数的相对变化,对被检桩的桩身完整性进行评判的检测方法。其基本原理:在被测桩内预埋若干根竖向相互平行的声测管作为检测通道,将超声脉冲发射换能器与接收换能器置于声测管中,管中注满清水作为耦合剂,由仪器的发射换能器发射超声脉冲,穿过待测的桩体混凝土,并经接收换能器被仪器所接收,判读出超声波穿过混凝土的声时、接收波首波的波幅以及接收波主频等参数。超声脉冲信号在混凝土的传播过程中因发生绕射、折射、多次反射及不同的吸收衰减,使接收信号在混凝土中传播的时间、振动幅度、波形及主频等发生变化,这样接收信号就携带了有关传播介质(即被测桩身混凝土)的密实缺陷情况、完整程度等信息。由仪器的数据处理与判断分析软件对接收信号的各种声参量进行综合分析,即可对桩身混凝土的完整性进行检测,判断基桩缺陷的程度并确定其位置。
3. 钻孔取芯法
钻孔取芯法是用钻机钻取芯样,对被检桩的桩长、桩身缺陷及其位置、桩底沉淀厚度以及桩身混凝土抗压强度、桩端岩土性状进行评判的检测方法。钻孔取芯法是检测混凝土灌注桩成桩质量的一种有效手段,不受场地条件的制约,特别适用于大直径混凝土灌注桩的成桩质量检测。但若被检桩长径比较大时,成桩垂直度和钻孔取芯的垂直度都很难控制,钻芯孔容易偏离桩身,故要求受检灌注桩桩径不宜小于800mm,长径比不宜大于40。
桩身完整性检测是桩基工程质量控制的“最后一道防线”,贯穿设计、施工、验收及运维全周期,对保障结构安全、降低风险、提升经济效益具有不可替代的作用。
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