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大直径超长钻孔灌注桩成孔质量检测常见方法分析

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桩基的成孔质量直接影响到成桩质量,大直径超长钻孔灌注桩由于直径大入土深,成孔施工质量控制日益受到各方重视。今天岩联小编对大直径超长钻孔灌注桩成孔质量检测的几种方法进行了详细介绍。 一、孔的中心位置检测 孔的中心位置偏差是指桩基施工成孔位置与设计位置的差距。孔位应在基桩施工前按设计桩位平面图放样桩的中心位置,但由于施工中测量放线不准、护筒埋设偏差、钻机对位不正、钻孔偏斜、钢筋笼下孔偏差等因素,成孔后导致孔位与设计位置偏离。所以成孔后要对实际孔位进行复测,用全站仪或精密经纬仪、红外测距仪测量成孔中心位置,然后与设计桩位坐标相比较,计算偏离值是否满足设计规定或相应规范对孔的中心位置偏差要求。

桩基的成孔质量直接影响到成桩质量,大直径超长钻孔灌注桩由于直径大入土深,成孔施工质量控制日益受到各方重视。今天岩联小编对大直径超长钻孔灌注桩成孔质量检测的几种方法进行了详细介绍。

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一、孔的中心位置检测

孔的中心位置偏差是指桩基施工成孔位置与设计位置的差距。孔位应在基桩施工前按设计桩位平面图放样桩的中心位置,但由于施工中测量放线不准、护筒埋设偏差、钻机对位不正、钻孔偏斜、钢筋笼下孔偏差等因素,成孔后导致孔位与设计位置偏离。所以成孔后要对实际孔位进行复测,用全站仪或精密经纬仪、红外测距仪测量成孔中心位置,然后与设计桩位坐标相比较,计算偏离值是否满足设计规定或相应规范对孔的中心位置偏差要求。

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1.确定孔口中心位置。该项目桩基为钻孔灌注桩,先在钢护筒壁上选择不在同一垂直线上的三点,利用全站仪测量这三点的平面坐标,根据这三点坐标推算出钢护筒圆心位置,得出孔口中心位置。

2.计算偏差值。根据实际测量得出的孔口中心平面坐标,设为(x,y),设计坐标为(x0,y0),则桩位偏差值为:

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二、沉淀厚度检测

桩底沉淀厚度的大小极大的影响桩端承载力的发挥,因此桩孔在灌注混凝土之前必须对沉渣厚度进行检测,必要时进行再次清孔,直到沉渣厚度满足相应规范要求。因下放钢筋笼、混凝土导管都会造成土体跌落,增加沉渣厚度,因此沉渣厚度应在钢筋笼放入后,混凝土浇注前测定,本项目桩底沉渣厚度检查可选用以下方法:

1.利用测锤法对沉渣厚度进行检测,它具有设备简单、操作容易、成本低的特点,在沉渣厚度检测中一直广泛采用。测量工具为一锥形锤,锤底直径约15cm,高度约22cm,质量约5kg。检测时把测锤顶端系上测绳,把测锤慢慢沉入空内,凭人的手感判断沉渣的顶面位置,此时读出测绳上的深度h,则桩孔的深度Ⅳ与测锤测量深度之差即为沉渣厚度值。

2.成孔检测时,将传感器起始点设置于钻孔深度起算点,将实测成孔深度与施工记录孔深进比较,二者的差值即为桩底沉渣厚度。

三、清孔后泥浆指标检测

1.相对密度。采用泥浆相对密度计测定。将要量测的泥浆装满泥浆杯,加盖并洗净从小孔溢出的泥浆,然后置于支架上,移动游码,使杠杆呈水平状态(即水平泡于中央),读出游码左侧所示刻度,即为泥浆的相对密度。

2.粘度η。工地用标准漏斗粘度计测定。用两端开口量杯分别量取200mL和500mL,通过滤网滤去大砂粒后,将泥浆700mL均注入漏斗,然后使泥浆从漏斗流出,流满500mL量杯所需时间(s),即为所测泥浆的粘度。校正方法:漏斗中注入700mL清水,流出500mL,所需时间应是15s,其偏差如超过±1S,测量泥浆粘度时应校正。

3.含砂率。工地用含砂率计测定。量测时,把调好的泥浆50mL倒进含砂率计,然后再倒450mL清水,将仪器口塞紧,摇动1min,使泥浆与水混合均匀。再将仪器垂直静放3min,仪器下端沉淀物的体积(由仪器刻度上读出)乘2就是含砂率(%)(有一种大型的含砂率计,容积l000mL的,从刻度读出的数不乘2即为含砂率)。

4.胶体率(%)。胶体率是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能。测定方法:可将l00mL泥浆倒入干净量杯中,用玻璃片盖上,静置24h后,量杯上部泥浆可能澄清为透明的水,量杯底部可能有沉淀物,测量时上部澄清的如为5mL,则胶体率为100—5=5,即为95%。

四、孔径、孔深、倾斜度检测

1.检测原理。超声波法成孔质量检测仪器主要由超声仪主机、声波探头(由发射和接收换能器组成)、记录仪(或由计算机组成的数据采集系统)和提升机构等组成,基于声波传播基本理论,利用超声波反射技术,将超声波探头置入充满泥浆的钻孔中心以一定的速率下放,在连续下放过程中,发射探头发射超声波脉冲,孔壁反射信息由接收探头接收,当孔壁坚实牢固(或缩径)时,超声波传播双程旅行时间短、反射强度大;当孔壁疏松、塌孔(或扩径)时,超声波传播双程旅行时间长、反射强度小甚至接收不到反射信号。被接收的反射信息经过放大、滤波等信号处理后传至记录仪。信号接收时间反应孔径的大小,信号强度反应孔壁的特性。从孔口到孔底接收不同深度孔壁反射信息得到孔径、倾斜度、倾斜方向等成孔参数。

2.检测流程。超声波法成孔质量现场检测过程为:待检孔资料收集一检测前仪器检查一仪器安装与连接一仪器位置调整与声波探头方向设定一采集参数设定、调试一现场采集、结果输出一检测完毕。检测流程示意见图1所示。

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3.检测结果计算分析。超声波法检测结果在现场测试过程中实时地通过记录纸输出孔径剖面图,直观反映检测孔的孔壁形状变化情况,根据孔径剖面图确定成孔任意断面的孔径、孔深和成孔中心偏移值ΔL。

①孔径计算。如图2(a)所示,O为成孔中心,O’为探头

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中心,成孔半径为R,假设某截面测试的两个方向AB与CD,LA、LB、LC、LD分别为O‘点到A、B、C、D点的距离,成孔半径R的计算公式为:

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②成孔中心偏离值。探头中心偏离孔的中心距离ΔL为:

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③ 倾斜度计算。根据上式计算孔底(设孔深为H)探头中心与钻孔中心的偏离距离S1,孔口探头中心与钻孔中心的偏离距离S0,则成孔倾斜度E为:E=(S1-S0)/H×100%。

桩基的成孔质量检测直接影响到成桩质量,大直径超长钻孔灌注桩由于直径大入土深,成孔施工质量难以控制,为保证钻孔施工的顺利进行,确保成桩质量,应依靠有效的技术手段对目前最先进的超声波法成孔质量检测方法进行选用。


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