声波透射-钻芯综合检测法在桩基检测中的应用

2019-10-30刘志强

科技创新与应用 2019年27期

刘志强

摘要：为研究钻孔灌注桩身完整性检测方法，采用声波透射法及钻芯取样综合检测的方法，对长埠岭高架桥桩基完整性进行检测，得出如下结论：（1）声波透射法判定桩身完整性须结合桩身混凝土各声学参数临界值、PSD判据、混凝土声速低限值综合确定;（2）钻芯法检测时应记录钻机进尺难易程度、芯样完整性及抗压强度试验综合判定桩身完整性;（3）声波透射法与钻芯法检测结果一致。

关键词：声波透射法;钻芯法;桩基完整性检测;钻孔灌注桩;基桩检测

中图分类号：U412.24 文献标志码：A 文章编号：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

钻孔灌注桩完整性检测是桩基施工质量控制的重要手段[1]，其检测方法分无损检测法和破损检测法两种。其中，无损检测又分低应变法、高应变法及声波透射法，破损检测主要指钻芯法。声波透射法具有方便快捷、经济性好及无损的优点，被广泛应用于桩基完整性检测[2-6]，钻芯法检测费用高，且破坏了桩基的完整性，不适宜大量应用，其通常作为声波透射法的补充，当声波透射检测出III、IV类桩时，可采用钻芯法进行验证，且其钻孔可作为高压注浆处理的通道。

1 工程概况

长浏高速公路起于浏阳市永安镇，经洞阳镇、蕉溪乡，与江西萍洪高速对接。双向四车道，设计时速100km/h，全长64公里，是湖南省“五纵七横”高速公路主要组成部分。

长埠岭高架桥（ZK33+102/YK33+114）Y2-1#桩，桩长24.51m，桩径1.5m，为支承桩，桩身混凝土强度设计C25，骨料类别为4.75-31.5mm连续级配碎石，为水下灌注桩。浇筑日期为2010-02-08。

2 超声波透射法检测

2.1 声测管布设

长埠岭高架桥（ZK33+102/YK33+114）Y2-1#桩，桩径1.5m，沿桩周均匀埋设三条声测管。

2.2 评级标准

桩身混凝土完整性类别分四类：I类桩身完整，可正常使用;II类桩身基本完整，有轻度缺陷，不影响正常使用;III类桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响;IV类桩身有严重缺陷，对桩身结构承载力有严重影响[7]。

桩身混凝土完整性判定须结合桩身混凝土各声学参数临界值、PSD判据、混凝土声速低限值[9]以及桩身质量可疑点加密测试后确定的缺陷性质、范围，按表1的特征进行综合判定。

2.3 检测结果

Y2-1#桩于2010年3月2日进行了声波透射法检测，声测结果表明：Y2-1#桩身23.10m～24.10m处波速、波幅均小于相应临界值，波形畸变，缺陷明显，按表1的特征判定该桩完整性类别为Ⅲ类。

3 钻芯法验证

鉴于声波透射法检测结果表明Y2-1#桩存在明显缺陷，为确定缺陷的性质和程度，对该桩进行钻芯法验证。

3.1 现场钻芯

在钻进过程中及时填写班报表，详细记录了钻机操控情况、进尺难易程度、进尺量及异常情况;对芯样逐一编号、拍照，仔细描述芯样的完整程度、缺陷部位和缺陷性质、桩端与持力层接触情况和沉渣厚度、持力層岩性。钻机总进尺25.37m（桩身进尺24.87m、持力层进尺0.50m）。

3.2 芯样选取

截取10.15m～11.70m、23.40m～24.80m试验芯样2组，进行抗压强度试验。

3.3 评判依据

桩身混凝土完整性类别须结合钻芯孔数、现场混凝土芯样特征、芯样单轴抗压强度试验结果，按表2的特征进行综合判定。当受检桩有下列情况之一时，该桩判定为不满足设计要求：（1）桩身完整性为Ⅳ类的桩;（2）芯样试件抗压强度代表值小于设计强度等级的桩;（3）桩长、桩底沉渣厚度不满足设计或规范要求的桩;（4）桩端持力层岩土性状（强度）或厚度未达到设计或规范要求的桩。

3.4 检测结果

3.4.1 桩身完整性

通过现场钻芯检测，Y2-1#桩0～23.80m桩身混凝土芯样连续、完整、呈长柱状，表面光滑、胶结好、骨料分布均匀、断口基本吻合，芯样侧面仅见少量气孔;23.80～24.87m桩身混凝土芯样呈短柱状，骨料分布欠均匀，芯样混凝土胶结差、离析;持力层为弱风化板岩，呈短柱状或块状，节理裂隙较发育。

3.4.2 桩身混凝土芯样抗压强度

Y2-1#桩取样深度10.15～11.70m混凝土芯样抗压强度测定值为33.0MPa;取样深度23.40～24.80m混凝土芯样抗压强度测定值为8.4MPa。根据规范规定，取最小测定值8.4 MPa为Y2-1#桩身混凝土芯样抗压强度代表值。

4 结束语

通过对长埠岭高架桥Y2-1#桩桩基完整性检测数据的分析，得出以下结论：

（1）声波透射法判定桩身完整性须结合桩身混凝土各声学参数临界值、PSD判据、混凝土声速低限值综合确定。

（2）钻芯法检测时应记录钻机进尺难易程度、芯样完整性及抗压强度试验综合判定桩身完整性。

（3）声波透射法与钻芯法检测结果一致。结果表明，ZK33+102/YK33+114长埠岭高架桥Y2-1#基桩桩身底部（23.80～24.87m）存在明显缺陷，判定其完整性为Ⅲ类;混凝土芯样试件抗压强度代表值小于设计强度，不满足设计要求。

参考文献：

[1]季晓满.声波透射法在桥梁桩基检测工作中的应用[J].科技创新与应用，2018，36：168-169.