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超声波检测桩基混凝土缺陷的分析及处治

2019-10-24

中国公路 2019年20期
关键词:波形图实例桩基

(江西交通咨询有限公司,江西 南昌 330008)

主题词:桥梁工程;桩基础;质量判定;缺陷处治

一、工程实例一

(一)测试情况

某高速公路有一座大桥,跨越水库灌溉河渠和2条机耕道设置,位于山岭微丘两山之间的平原地带,以水田为主。总体地形自南向北倾,地面标高变化范围为4m~45m,跨越一条小河。滩槽分明,河槽宽度在10m~20m之间变化。河水流速较快,冲刷作用明显,深1m~2m,测量时,河面宽度10m。小河两岸都是草地河滩及低洼农田,自南向北流经桥位,交角约130°。河较弯曲并下穿桥梁,在路线上游0.6km处,为10+3×20+10m T梁,交角90°。该桥全长86m,桩基采用直径1.5m的混凝土桩。

根据区域地质资料及沿线地质调查分析可知,路线走廊带位于华南褶皱系清江盆地边缘。该地带为一背斜构造,桥位位于背斜的西翼。该背斜轴部走向为北东走向,主要由前震旦系地层组成,岩层倾角40°~60°不等。东西两翼以第三系地层为主,岩层产状平缓,为10°~20°不等。两翼还零星有震旦系地层和侏罗系地层。

2015年10月,对该桥4#~0#桩基进行检测时发现,距桩顶7m~8.4m间存在异常。

图1.工程实例一超声波检测图

发现该问题后,对缺陷位置进行了加密测试。经加密检测分析后确定,缺陷主要集中在C管附近。

(二)分析及处治情况

缺陷原因分析:一是地质条件比较差,灌注混凝土过程中,由于护壁效果差,局部塌孔,导致局部缺陷;二是在提导管过程中控制不到位,影响混凝土局部质量。

对于此类缺陷,建议对缺陷部位进行全部清除后再浇筑。目前,桩基缺陷处理的常用方式是压浆,但是压浆对于此类缺陷很难保证效果,经比选后决定采用套管法。

经过处理后,对该桩进行了再检测,基本满足要求。

图2.工程实例一缺陷处治后的超声波再检测波形图

二、工程实例二

(一)测试情况

某高速公路一高架桥位于某村东北侧,桥梁全长278m,桥宽2×10.9m,上部构造为9m~30m装配式T梁,下部结构桥墩采用柱式墩、桥台采用肋台式,基础为桩基础。桥区位于变质岩区,山体多呈长条状,植被茂盛,地面高程在123m~167m之间。场地为狭长的沟谷地,大致呈北南走向,横跨一条水渠,渠宽2m,水深0.5m,流量0.2m3/s。

根据调绘及钻孔勘察资料,桥区地层结构自上而下依次为第四系全更新统人工堆填层、第四系中更新统残坡积层、元古前震旦系双桥上群。地层类别自上而下为素填土、粉质粘土、全风化板岩、强风化板岩、中风化板岩。区域拟建路线带位于华夏板块华南造山系信(江)钱(圹)地块,期间经历燕山期构造作用,主要表现为地壳的断块差异性升降、盆地迁移。同时,伴随褶皱作用,地下水水位约132m。

2015年8月,对该桥9#台桩基进行检测时发现9#~0#距桩顶6.0m~6.5m之间存在异常。

图3.工程实例二超声波检测图

为探明缺陷原因,在此桩基B管附近取芯验证。

(二)分析及处治情况

缺陷原因分析:根据取芯验证结果,缺陷部位主要材料由混凝土石子构成.说明在灌注混凝土过程中,在缺陷部位导管提速太快,混凝土离析,石子与水泥浆没有完全胶结,中间出现断层现象。

对于此类缺陷,建议对缺陷部位进行全部清除后再接桩浇筑。

经过接桩处理后,对该桩进行了再检测,基本满足要求。

图4.工程实例二缺陷处治后超声波再检测波形图

三、工程实例三

(一)测试情况

2015年9月,在检测工程实例二中同一座桥的4#墩桩基时发现,4#~0#距桩顶0m~1.5m之间存在异常。

图5.工程实例三超声波检测图

(二)分析及处治情况

缺陷原因分析:据施工记录内容,在灌注混凝土过程中,适逢大雨,罐车无法进入施工场地,后期桩头灌注时缺少混凝土,导致上部混凝土夹泥,整个桩基断面质量较差。

对于此类缺陷,建议对缺陷部位进行全部清除后再接桩浇筑。

经过接桩处理后,对该桩进行了再检测,质量满足要求。

图6.工程实例三缺陷处治后超声波再检测波形图

四、结语

超声波检测基桩完成性已是成熟的技术,但在缺陷桩缺陷性质及范围方面还有待进一步分析研究。通过本文所述的加密检测,可判断缺陷的位置及大小,分析缺陷的性质,指导缺陷桩的处治,为类似工程提供参考。

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