探讨钻孔灌注桩桩身完整性检测方法

探讨钻孔灌注桩桩身完整性检测方法

谭俐杰

河源市建设工程质量安全检测站

摘要：在桩基施工期间，加大对桩身完整性的检测力度是很有必要的。既可以提升桩基础施工质量，与此同时，还可以详细探究存在的不足之处，加以改进和完善，以此确保工程安全开展。在本篇文章中，主要分析了桩基施工中存在的问题，并且从多个角度对钻孔灌注桩桩身完整性进行了探究，目的在于提高工程质量。

关键词：钻孔灌注桩；桩身完整性检测方式

基础设施是国家经济发展的发轫，我国作为发展中国家，仍有大量基础设施需要建设。因为钻孔灌注桩便于机械化施工，是实现基础施工工业化的重要途径，且具有承载力高，沉降量小而均匀，抗震性能较好，抗拉能力强，对地质条件适应性强，容易满足各种建筑物的不同要求等优点，促使其发展十分迅速。钻孔灌注桩基础是地下隐蔽性工程的一种，对其桩身的完整性进行全面检测，有利于提高钻孔灌注桩施工质量、确保建筑物的安全使用。

1、钻孔灌注桩的常见质量问题

（1）配制护壁泥浆相对密度不合适，造成塌孔；

（2）浇灌混凝土不连续，造成断桩、夹泥或桩身混凝土离析；

（3）桩孔偏斜；

（4）清孔不干净或孔底泥浆质量控制不好，桩底沉渣或沉淤过厚；

（5）水下浇筑混凝土时，混凝土坍落度不合适，造成桩身混凝土离析；

（6）钢筋笼上浮；

（7）导管漏水，造成断桩；

（8）可能漏浆。

2、低应变检测技术在钻孔灌注桩完整性检测中的应用

低应变检测是当前应用在桩身质量检测过程中最常见的办法种类，该办法中的反射波法被应用的尤为广泛。在应用的过程中，震荡桩身所形成的弹性波会向周边其他部分进行传递。通过对阻抗情况进行分析，可以获得出现问题的部分，从而有针对性地进行处理，比如断桩的情况。在这种情况下，相关的反射数据会有所不同，通过对搜集到的反射数据进行分析就可以获知断桩出现的位置。进一步计算波速情况，可以深入判断整个桩身的完整度。

从实质上来讲，低应变这一检测技术还是一维应力波理论的延伸。根据桩身截面情况所产生的阻抗为Z，其为Z=ρCA，该数值可以用来表述某一桩身的质量情况。其中A为桩身的截面积，C代表波速，ρ是其所用材料的密度。在桩基底部用工具进行敲打的过程中，会产生应力波，在没有外界干扰的情况下，应力波会保持C的速度进行传递，当遇到特殊情况，阻抗Z会导致其向上反射。除了向上反射的部分之外，还有部分会继续向下传递，直到桩端。根据这一情况，可以利用撞地反射波所需要的相关时间进行计算，从而获得整个桩身混凝土的平均波速。而出现问题的那些特殊情况，则可以根据缺陷发射波所花费的时间计算出其所在的位置。

当前，很多国外专家认为混凝土强度与波速之间并没有什么必然的关联，他们认为混凝土因为各种具体环境与配比的不同会有不同的性能，因而与速度之间难以关联。也有很多专家认为，在同样的环境与配比情况下，混凝土的强度会与波速呈现正比关系。波长的大小情况可以运用反射波检测办法获得，此过程中波速成为关键因素。通常，在进行桩长检测的过程中，波长都会相对稳定保持在一定的范围内。一旦出现特殊情况，工作人员应及时进行分析与总结，从而获得桩长的数值。

一般来说，在各方面条件都一致的情况下，混凝土的强度会随着波速的增大而加强的。强度越大，其波速值也会越大。但实际情况下，混凝土强度会受到多方面要素的影响，包括环境、配比等等方面。由于混凝土强度容易受到的各种要素影响，因此不能单纯依赖于波速情况来对其强度进行判定。

低应变检测技术的适用范围：在建筑工程桩基检测中，运用低应变反射波法，可以根据所测波形的情况判断出桩身存在的缺陷情况，并能够根据桩底的反射波信号对桩底沉渣和持力层情况作出有效的估计。

低应变检测技术的局限性：反射波法具有现场操作方便快捷、检测费用低廉等优点，可以作为一种普查方法。但因为低应变反射波法基于的是理想化的一维杆波动理论，因此在现实的检测中对桩身的缺陷判断有局限性，比如当离析范围较大或渐变缩径时，波形的缺陷反应并不明显；预制桩的接头或裂纹反射的判断尺度难以掌握；很难判断桩底沉渣的具体厚度；当浅部存在较严重的缺陷时，难以再发现其下部的缺陷等。

3、声波透射法检测技术在钻孔灌注桩完整性检测中的应用

声波透射法检测桩身完整性的基本原理是：由超声脉冲发射源在混凝土内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波在混凝土内传播过程中表现的波动特征，当混凝土内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射能量明显降低；当混凝内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时，将产生波的散射和绕射。根据波的初至到达时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变程度等特性，可以获得测区范围内混凝土的密实度参数。声波透射法检测桩身质量，即通过测试记录不同侧面、不同高度上的超声波动特征，经过处理分析就能判别测区内混凝土的参考强度和判断桩身的完整性。

当前，对于预埋管超声波检测方案来讲，自身有着极高的作用，其中主要表现在采取的检测仪器性能良好、抗干扰能力强，获取的数据准确性好，并且该项检测方式既可靠又安全。再者，此种类型的检测仪器可以随意性的在桩身各个位置移动，与此同时，还不会受到其他因素的影响，和其他类型的检测方式相比较而言，效果极好，无盲区，无论是处于哪个位置，都能够有效的进行检测。最后，能够找寻出存在缺陷的部位，并且了解到混凝土的强度。所以，针对于大直径的灌注桩来讲，使用超声波进行检测是很有必要的。

3.1当使用超声波进行检测的时候，具体流程如下所示：

①把发射超声波和接收超声波的换能器放置在相关的测点为之中。通常来讲，针对于测点间距的确定，需要根据混凝土的静距离进行分析，在该环节中，两个测点之间的位置需要保持良好的高度差，一般情况下，不可以超出25cm。

②从各个点的振幅、频率以及波形的检测形状入手，在了解到波形情况的基础上对桩身的完整性进行检测。

③采取斜侧或者是扇形检测的方式来明确缺陷的具体部位。

3.2问题以及超声波检测情况

①沉渣现象；沉渣现象属于较为松懈的一项介质，其具备声速低的特征，并且声波在这其中的衰减现象比较明显。所以，当出现该种现象之后，超声波的振动幅度较为激烈。

②混凝土离析现象；在桩身的某项位置处，可能存在着超标的大量粗集料现象，不过，周围涉及到的粗集料不多，换而言之，便是粗集料呈现出了分布不均匀的问题。在超声波的检测结果内，粗集料较多的位置声速会随之增加，而振幅急剧下降，粗集料较少的位置则出现的现象与之相反。

4、结语

从以上论述可以看出，钻孔灌注桩基础桩身的完整性对于承载力有着直接的影响，因此，加大对桩身完整性的检测力度是很有必要的。现阶段，在条件允许的情况下，可以选择多种方式来检测基础桩身的完整性，以此获取准确的数据，达到工程安全运行的目的。

参考文献：

[1]赖刘保，刘国，赵翔.灌注桩桩身完整性检测的综合分析判定[J].工程质量，2018，36（03）：24-27.

[2]刘秀军.超长灌注桩桩身完整性检测方法探讨[J].工程建设，2016，48（01）：62-66.

[3]肖金文.基桩完整性检测方法在钻孔灌注桩工程中的应用[J].山西建筑，2015，41（35）：105-107.