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1、第十一章 钻孔灌注桩检测,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
2、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
3、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
4、 （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
5、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10-500s，可调 3、单通道采样
6、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24个传感器贴点备用。 D、该检测应在成桩后14天
7、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1/22/3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
8、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
9、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； （）设备检查 （）激振方式和接收条件的选择； （）激振点的选择 （）传
10、感器的放置 （）如何提高检测的分辨率； （）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； （）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） （）完整桩波形 （）扩径桩波形 （）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
11、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,桩身完整性检测,其他影响： 1、 开挖（35M以上） 2、 取芯（35M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,