【正文】 據(jù)統(tǒng)計(jì)國內(nèi)外鉆孔灌注樁的事故率高達(dá) 5％～ 10％。因此，灌注樁的質(zhì)量檢測就顯得格外重要。 灌注樁成樁質(zhì)量通常存在兩方面問題：一是屬于樁身完整性；常見的缺陷有夾泥、斷裂、縮徑 、擴(kuò)徑、混凝土離析及樁頂混凝密實(shí)性較差等；二是嵌巖樁，影響樁底支承條件的質(zhì)量問題，主要是灌注混凝土前清孔不徹底，孔底沉淀厚度超過規(guī)定極限，影響承載力。 第二節(jié) 鉆（挖）孔灌注樁檢測 第二章 橋涵工程基礎(chǔ)檢測 三 灌注樁完整性檢測 檢測方法有： １ . 鉆芯檢驗(yàn)法：即用地質(zhì)鉆機(jī)在樁身沿長度方向鉆取芯樣，通過對芯樣的觀測來確定樁的質(zhì)量。 ２ .振動檢測法（動測法）：包括（敲擊法和錘擊法、穩(wěn)態(tài)激振機(jī)械阻抗法、瞬態(tài)激振機(jī)械阻抗法、水電效應(yīng)法） ３ . 超聲脈沖檢測法：該法是在檢測砼缺陷技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。其方法是在樁砼灌注前沿樁長度平行預(yù)埋若干根檢測用管道，作為超聲發(fā)射和接收換能器通道。檢測時，探頭分別在兩個管子中分別同步移動，沿不同深度逐點(diǎn)測出橫截面上超聲脈沖穿過砼時各項(xiàng)參數(shù)，并按超聲測缺原理分析每個斷面上砼的質(zhì)量。 ４ . 射線法： 射線法是以放射性同位素輻射線在砼中的衰減、吸收、散射等現(xiàn)象為基礎(chǔ)的一種方法。當(dāng)射線穿過砼時，因砼質(zhì)量不同或存在缺陷，接收儀所記錄的射線強(qiáng)弱發(fā)生變化，據(jù)此來判斷樁的質(zhì)量。 第二節(jié) 鉆（挖）孔灌注樁檢測 第二章 橋涵工程基礎(chǔ)檢測 三 灌注樁完整性檢測 （一）反射波法 （ 1）反射波法原理 ： 在樁頂進(jìn)行豎向激振，彈性波沿著樁身向下傳播，當(dāng)樁身存在明顯的波阻抗界面（如斷樁和嚴(yán)重離析等部位）或樁身截面積變化（如縮徑或擴(kuò)徑）部位，將產(chǎn)生反射波。經(jīng)接收、放大和數(shù)據(jù)處理分析，可識別來自樁身不同部位的反射信息，據(jù)此計(jì)算樁身波速，判斷樁身完整性和砼強(qiáng)度等級估計(jì)。 （ 2）儀器設(shè)備及要求 ：儀器宜由傳感器和放大、濾波、記錄、處理、監(jiān)測系統(tǒng)以及激振設(shè)備和專用附件組成。傳感器用寬頻帶的速度型或加速度型傳感器。速度型傳感器靈敏度應(yīng)大于 300mV/cm/s，加速度型傳感器靈敏度應(yīng)大于 100mV/g。放大系統(tǒng)的增益應(yīng)大于 60dB，長期變化量應(yīng)小于 1%。折合輸入端的噪聲水平應(yīng)低于 3V。頻帶寬度應(yīng)不窄于 10～1000Hz，濾波頻率可調(diào)整。模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)不應(yīng)小于 8bit。采樣時間宜為 50～ 1000s，可分?jǐn)?shù)檔調(diào)整。多道采集系統(tǒng)應(yīng)具有一致性，其振幅偏差應(yīng)小于 3%，相位偏差應(yīng)小于 。 第二節(jié) 鉆（挖）孔灌注樁檢測 第二章 橋涵工程基礎(chǔ)檢測 三 灌注樁完整性檢測 （一）反射波法 （ 3）現(xiàn)場檢測及注意事項(xiàng) ①被檢測樁應(yīng)鑿去浮漿，使樁頭平整。 ②檢測前對儀器設(shè)備檢查調(diào)試，儀器工作性能正常方可測試。 ③每個檢測工地均應(yīng)進(jìn)行激勵方式和接收條件的選擇試驗(yàn)，確定最佳激勵方式和接收條件。 ④激振點(diǎn)宜選擇在樁頭中心部位，傳感器穩(wěn)固地安置在樁頭上，對于大直徑的樁可安置兩個或多個傳感器。 ⑤當(dāng)隨機(jī)干擾較大時，可采用信號增強(qiáng)方式，進(jìn)行多次重復(fù)激振與接收。 ⑥為提高分辨率，應(yīng)使用小能量激振，并選用高截止頻率傳感器和放大器。 ⑦斷別樁身淺部缺陷，可同時采用橫向激振和水平速度型傳感器接收，進(jìn)行輔助判定。 ⑧每根被檢測單樁均應(yīng)進(jìn)行三次以上重復(fù)測試。出現(xiàn)異常波形應(yīng)在現(xiàn)場及時研究，排除影響測試不良因素再重復(fù)測試。 第二節(jié) 鉆（挖）孔灌注樁檢測 第二章 橋涵工程基礎(chǔ)檢測 三 灌注樁完整性檢測 （一）反射波法 （ 4）實(shí)測曲線判讀解釋的基本方法 １） 缺陷存在可能性判讀 :樁底反射明顯，一般表明樁身完整性好，或缺陷輕微、規(guī)模小。另外，還可通過換算樁身平均縱波速來評價(jià)樁身是否有缺陷及嚴(yán)重程度。 ２） 多次反射及多層反射問題 多次反射：即缺陷反射波在樁頂面與缺陷面間來回反射，其主要特征是反射波至?xí)r間成倍增加，反射波能量有規(guī)律的衰減。多層反射：往往是雜亂的，不具有上述規(guī)律性。 （ 5） 影響基樁質(zhì)量檢測波形的因素分析 １） 露出樁頭的鋼筋對波形的影響 :這是因?yàn)樵跇额^激振時，鋼筋所產(chǎn)生的回聲極易被檢波器接收。 ２） 樁頭破損對波形的影響 :由于樁頭破損，這將使彈性波能量很快衰減，從而削弱樁間及樁底反射信息，影響了波形的識別。 第二節(jié) 鉆（挖）孔灌注樁檢測 第二章 橋涵工程基礎(chǔ)檢測 三 灌注樁完整性檢測 （一）反射波法 （ 6）檢測數(shù)據(jù)的處理與判定 樁身混凝土的波速 Vp=2 L /T (1)反射波波形規(guī)則，波列清晰，樁底反射波明顯，易于讀取反射波到達(dá)時間，及樁身混凝土平均波速較高的樁為完整性好的單樁。 (2)反射波到達(dá)時間小于樁底反射波到達(dá)時間；且波幅較大，往往出現(xiàn)多次反射，難以觀測到樁底反射波的樁，系樁身斷裂。 (3) 樁身混凝土嚴(yán)重離析時，其波速較低，反射波幅減少，頻率降低。 (4)縮徑與擴(kuò)徑的部位可按反射歷時進(jìn)行估算，類型可按相位特征進(jìn)行判別。當(dāng)有多處缺陷時，將記錄到多個相互干涉的反射波組，形成復(fù)雜波列。此時應(yīng)仔細(xì)甄別，并應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)資料、施工原始記錄進(jìn)行綜合分析。有條件時尚可使用多種檢測方法進(jìn)行綜合判斷。 第二節(jié) 鉆（挖）孔灌注樁檢測 第二章 橋涵工程基礎(chǔ)檢測 三 灌注樁完整性檢測 （二）超聲波法 （ 1）基本原理 ： 在樁內(nèi)預(yù)埋若干根聲測管作為檢測通道，將超聲脈沖徑向發(fā)射換能器和徑向接收換能器置于聲測管中，并以管中充滿清水作為耦合劑。檢測時，超聲脈沖穿過兩聲測管之間的砼，隨著兩換能器沿樁的縱軸方向同步升降，使超聲脈沖掃過樁的縱剖面，從而得到各項(xiàng)參數(shù)沿樁的縱剖面變化的數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)處理及對所接收信號進(jìn)行分析，按聲時深度曲線相鄰測點(diǎn)的斜率及相鄰兩點(diǎn)聲時差值的乘積作為缺陷的判據(jù)，并對樁身砼強(qiáng)度等級作出估計(jì)。 耦合：物理學(xué)上是指兩個或兩個以上體系或運(yùn)動之間相互影響以至聯(lián)合的現(xiàn)象。 （ 2）檢測方式 （雙 孔、單孔和樁外孔檢測） 第二節(jié) 鉆（挖）孔灌注樁檢測 第二章 橋涵工程基礎(chǔ)檢測 三 灌注樁完整性檢測 （二）超聲波法 （ 3）檢測儀器 換能器應(yīng)采用柱狀徑向振動的換能器。其共振頻率宜為 25～ 50kHz，長度宜為 20cm，換能器宜裝有前置放大器，前置放大器的頻帶寬度宜為 5～50kHz。換能器的水密性應(yīng)滿足在 1MPa水壓下不漏水。發(fā)射換能器的長度，頻帶寬度及水密性能與接收換能器的要求相同。聲波檢測儀器的技術(shù)性能應(yīng)符合以下規(guī)定：（ 1）接收放大系統(tǒng)的頻帶寬度宜為 5～ 50kHz，增益應(yīng)大于100dB，并應(yīng)帶有 0～ 60（或 80） dB的衰減器，其分辨率應(yīng)為 1dB，衰減器的誤差應(yīng)小于 1dB，其檔間誤差應(yīng)小于 1%。（ 2）發(fā)射系統(tǒng)應(yīng)輸出 250～1000V的脈沖電壓，其波形可為階躍脈沖或矩形脈沖。（ 3）顯示系統(tǒng)應(yīng)同時顯示接收波形和聲波傳播時間，其顯示時間范圍應(yīng)大于 2022s，計(jì)時精度應(yīng)大于 1s。 （ 4） 判斷樁內(nèi)缺陷的基本物理量 １） 聲時值 ；２） 波幅（或衰減）；３） 接收信號的頻率變化 ；４） 接收波形的崎變 第二節(jié) 鉆（挖）孔灌注樁檢測 第二章 橋涵工程基礎(chǔ)檢測 三 灌注樁完整性檢測 （二）超聲波法 （５） 預(yù)埋檢測管時應(yīng)注意問題 ： 1）樁徑小于 ；樁徑在 ～ ；樁徑。 2）聲波檢測管宜采用鋼管、塑料管或鋼質(zhì)波紋管，其內(nèi)徑宜為 50～ 60mm。鋼管宜用螺紋連接，管的下端應(yīng)封閉，上端應(yīng)加蓋。 3）檢測管可焊接或綁扎在鋼筋籠的內(nèi)側(cè)，檢測管之間應(yīng)相互平行。 第三節(jié) 基樁承載力檢測 第二章 橋涵工程基礎(chǔ)檢測 現(xiàn)有確定基樁承載力檢測的方法有四類：一是靜荷載試驗(yàn)法，二是動測法，三是自平衡試樁法，四是靜 動試樁法。 一 . 靜荷載試驗(yàn) （一） 基樁的垂直靜載試驗(yàn) 垂直靜載試驗(yàn)是在試樁頂上分級施加靜荷載直到土對試樁的阻力破壞時為止，從而求得樁的容許承載力和單樁的下沉量。按現(xiàn)行地基基礎(chǔ)規(guī)范：“單樁承載力宜通過現(xiàn)場靜載試驗(yàn)確定，在同一條件下試樁數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的 1%，并不少于 3根”。 1. 垂直靜載試驗(yàn)準(zhǔn)備 １）基本要求（安全可靠、經(jīng)濟(jì)、選擇合適的加載系統(tǒng)） ２）加載量確定 :加載量不低于破壞荷載或最大加載量的１ .５倍。 ３）反力裝置（多采用液壓千斤頂、錨樁和橫梁） 第三節(jié) 基樁承載力檢測 第二章 橋涵工程基礎(chǔ)檢測 一 . 靜荷載試驗(yàn) （一） 基樁的垂直靜載試驗(yàn) 2. 試驗(yàn)加載步驟與方法 1）預(yù)備試驗(yàn) ； 2）分級加載； 每級加載量為預(yù)估最大荷載的 1/10~1/15。 3）記錄每次加載后沉降量的穩(wěn)定值，加載至總沉降量為 40mm； 4）卸載，并記錄其回彈值； 5）據(jù)記錄繪制Ｐ－Ｓ曲線。 第三節(jié) 基樁承載力檢測 第二章 橋涵工程基礎(chǔ)檢測 一 . 靜荷載試驗(yàn) （一） 基樁的垂直靜載試驗(yàn) 3. 破壞、極限及容許荷載的確定 ① 總位移量大于或等于 40mm，本級荷載的下沉量大于或等于前一級荷載下沉量的 5倍時，加載即可終止。取此終止時荷載小一級的荷載為極限荷載。 ② 總位移量大于或等于 40mm，本級荷載加上后 24h未達(dá)穩(wěn)定，加載即可終止。取此終止時荷載小一級的荷載為極限荷載。 ③ 巨粒土、密實(shí)砂類土以及堅(jiān)硬的粘質(zhì)土中，總下沉量小于 40mm，但荷載已大于或等于設(shè)計(jì)荷載設(shè)計(jì)規(guī)定的安全系數(shù)，加載即可終止。取此時的荷載為極限荷載。 ④ 施工過程中的檢驗(yàn)性試驗(yàn)，一般加載應(yīng)繼續(xù)道樁的 2倍的設(shè)計(jì)荷載為止。如果樁的總沉降量不超過 40mm，及最后一級加載引起的沉降不超過前一級加載引起的沉降的 5倍，則該樁可以停止試驗(yàn)。 第三節(jié) 基樁承載力檢測 第二章 橋涵工程基礎(chǔ)檢測 一 . 靜荷載試驗(yàn) （二） 基樁的水平靜載試驗(yàn) 水平荷載試驗(yàn)常采用橫向放置的千斤頂加荷，測定樁抵抗水平推力的能力。 ： 1） .千斤頂：應(yīng)有球型支座裝置（以保證水平力的作用點(diǎn)和受力面不變。 2） .觀測設(shè)備同垂直靜載試驗(yàn)（水平位移不少于兩點(diǎn)） 3） .加載步序及方法（連續(xù)和循環(huán)加載） 4） .極限荷載的確定（分連續(xù)和循環(huán)加載） 第三節(jié) 基樁承載力檢測 第二章 橋涵工程基礎(chǔ)檢測 二 . 基樁高應(yīng)變動力檢測（凱斯法、實(shí)測曲線擬合法） １ . 基本原理： 凱斯法以現(xiàn)代波動理論為基礎(chǔ)，借助于現(xiàn)代的振動測量和信號處理技術(shù)，在錘擊樁的過程中，檢測樁頭的受力和運(yùn)動響應(yīng)信息，較全面的考慮樁和土及其相互作用的各種因素，通過復(fù)雜的運(yùn)算，獲得樁的承載力。 2. 檢測方法 1）凱斯法對樁頭的處理要求：樁頭頂面應(yīng)水平、平整，樁頭中軸線與樁身中軸線應(yīng)重合，樁頭截面積應(yīng)與原樁身載面積相同，樁頭主筋應(yīng)全部直通至樁頂混凝土保護(hù)層之下，各主筋應(yīng)在同一高度上。 2） 傳感器的安裝 為監(jiān)視和減少可能出現(xiàn)的偏心錘擊的影響，檢測時應(yīng)安裝應(yīng)變傳感器和加速度傳感器各兩只。 3. 凱斯法適用范圍和優(yōu)點(diǎn) １）適用范圍：僅限于中、小直徑的