混凝土灌注桩的常见缺陷及超声检测法分析

1、混凝土灌注桩的常见缺陷及超声检测法分析        论文导读：但灌注桩在工地条件下，现场灌注成桩，施工工艺较为复杂，影响灌注质量的因素较多，极易形成各种缺陷而影响桩身的完整性。所以，完整性是混凝土灌注桩质量的主要指标。混凝土灌注桩的完整性的无损检测方法，目前主要是超声检测法。关键词：混凝土灌注桩，缺陷，超声检测法前言：由于灌注桩可做成大直径桩，以提高单桩承载力，又可以根据桩身内力状态分段配筋。而且施工时对周围建筑物影响较小，施工噪声也较小，因而使用较广。但灌注桩在工地条件下，现场灌注成桩，施工工艺较为复杂，影响灌

2、注质量的因素较多，极易形成各种缺陷而影响桩身的完整性。据统计，现场灌注桩施工中桩身混凝土出现缺陷的概率约为15%20%。而对这些缺陷的无损检测技术中，超声检测应用较为广泛，在此作简要分析。混凝土灌注桩常见缺陷按混凝土的灌注方式而言，灌注桩可分为水下灌注和干孔灌注两类。1.1 水下灌注桩的常见缺陷桩身混凝土中的缺陷与施工方法密切相关，不同施工方法出现缺陷的类型以及不同类型的缺陷出现的几率都不一样。水下灌注施工时，可能出现的缺陷有以下几种。1）断桩(包括全断面夹泥或夹砂)这类缺陷多半因为导管提升时不慎冒口，新注入的混凝土压在封口砂浆及泥浆上，以及因机械故障而停止灌注过久，提升导管时把已初凝的混凝土

3、拉松，或继续施工时对表面未加清理等原因所致。断桩部位往往不是一个薄层，而是具有相当厚度的一个缺陷段，检测时不难发现。断桩严重影响桩的承载能力，检测时不应漏检或误判。断桩对承载力的影响程度与其出现的位置有关，应按桩的受力状态分析，但断桩均应采取适当措施修理或加固。 2）局部截面夹泥或颈缩这类缺陷一般是由于混凝土导管插入深度不适当，导致混凝土从导管流出往上顶托时，形成湍流或翻腾，使孔壁剥落或坍塌，形成局部断面夹泥或周边环状夹泥。局部截面夹泥或颈缩将影响桩的承载面积，同时由于钢筋外露而影响耐久性，对这类缺陷检测时应仅可能检出其面积大小，以便核算桩的承载能力。 3）分散性泥团及“蜂窝”状缺陷其成因与孔

4、壁因混凝土骚动而剥落有关外，还与混凝土离析及导管中被压人的气体无法完全排出有关。这类缺陷将影响混凝土的强度，若分散性泥团或气孔数量不多，影响面积不大，则对混凝土强度的影响有限，可不予处理。 4）集中性气孔 当导管埋人厚度较深，混凝土流动性不足时，间息倒人导管的混凝土会将导管中气体压人混凝土中而无法排出，有时会形成较大的集中性气孔，将影响断面受力面积。 5）桩底沉渣在灌注前应彻底清孔，若清孔不净，则导致桩底沉渣。对端承桩而言，桩底沉渣过厚会导致桩受力时沉降位移，因此，应进行桩底压浆处理。科技论文。 6）桩头混凝土低强区在混凝土灌注过程中，封口混凝土或砂浆与水接触，在顶托过程中会混入泥水，因而强度

5、较低，灌注完成后应将其铲除，若未彻底铲除，则形成桩顶低强区。在桥梁桩中，桩顶低强区非但影响承载力，而且当河床变化时很容易被水流冲刷和腐蚀。由于桩顶一般均已露出地面，可用多种方法对混凝土强度进行检测，所以其检测值也可作为全桩混凝土强度超声推算值的校验值。1.2干孔灌注桩的常见缺陷干孔灌注时可能出现的常见缺陷有以下几种：1）混凝土层状离析或断桩在地下水位较高的地区，常因地下水涌人孔中来不及抽干，浇人的混凝土被水冲刷或浸包，形成层状离析，严重时砂石成层状堆积，水泥浆上浮，形成断桩。科技论文。2）局部夹泥或“蜂窝”状缺陷干孔灌注时常因孔壁护筒渗漏，涌人泥水而形成局部夹泥，或灌注时未予捣实，形成“蜂窝”

6、状缺陷。3）局部严重离析由于混凝土注入高度超过施工规定，往往形成石子滚到边缘的离析现象，此时，石子集中区易形成“蜂窝”，而砂浆集中区因声速下降而被误判。4）桩底沉渣操作工未清孔即浇人混凝土，形成桩底沉渣。灌注桩缺陷无损检测方法灌注桩的综合质量体现在以下三方面，即承载力、桩的完整性、桩的耐久性，其中承载力因桩体较大用无损方法难以准确测量，而当地下无明显腐蚀性介质而且桩身完整时也未见有因耐久性破坏的报导。所以，完整性是混凝土灌注桩质量的主要指标。科技论文。所谓灌注桩的完整性是指桩身混凝土质量均匀，无全断面断裂及影响断面承载面积或导致钢筋外露的明显缺陷。 混凝土灌注桩的完整性的无损检测方法，目前主要

7、是超声检测法。超声检测法是在桩内预埋若干根平行于桩的纵轴的声测管道，将超声探头通过声测管直接伸人桩身混凝土内部进行逐点、逐段探测，即逐点发射和接收超声脉冲，通过接收信号的声时、波幅、波形等参数，逐点判断混凝土的质量，并分析缺陷向位置、性质和大小。其基本原理是根据超声脉冲穿越被测混凝土时传播时间、传播速度及能量的变化反映缺陷的存在，并估算混凝土的抗压强度和质量均匀性。但由于桩的混凝土灌注条件与上部结构的成型条件完全不同，尤其是水下灌注时差异更大，混凝土的配合比、灌注后的离析程度、声测管的平行度等许多因素，都会严重影响对缺陷的判断和对强度及均匀性的推算，因此，灌注桩的超声检测必须有一套适合其特点的

8、方法和判据，而不能完全延用上部结构检测的现有方法。其基本技术依据是基桩低应变动力检测规程(JGJ/T9395)、超声法检测混凝土缺陷技术规程(CECS 21:2000)以及大量研究资料。超声检测法因必须在设计或施工前即列入计划，增加了工程量，但由于它比较直观，可靠，在一些重大工程及大直径灌注桩中得到广泛应用。3检测前的准备工作进行灌注桩完整性超声检测前，除需认真检查检测单位和检测人员的资质、仪器设备的技术状态和预埋声测管外，还应做好下列各项准备：(一)了解工程概况，认真阅读和分析下列资料：岩土工程勘察资料、基桩设计计算资料及图纸、基桩位置平面图及编号、基桩施工原始记录、混凝土灌注龄期。(二)确

9、定被检桩的基本原则当某工程桩量较多，无法逐一检测时，可按一定原则和比例进行抽测，抽测应有代表性，以便确切反映成批桩的质量，受检桩的确定应考虑下列因素：1）选择设计方认为重要的桩；2）选择施工质量有怀疑的桩；3）选择岩土特性复杂，施工难度较大的桩；4）选择代表不同施工工艺条件和不同施工单位或班组的桩；5）在同类桩随机选取的基础上，宜使被检桩位置均匀分布。(三)被检桩的抽样数量的基本规定1）对于一柱一桩的建筑物或构筑物，全部桩均应进行检测；2）非一柱一桩的建筑物或构筑物，应根据上述原则进行抽测，抽取的数量不得少于桩的总数的20，且不得少于10根。3）当抽测不合格的桩数超过抽测数的30%时，应加倍重新抽测。4）若加倍抽样复测后仍有抽测数的30%不合格，则该批桩应全数检测。由于超声检测法需预埋声测管，因此，检测单位应尽早介入，事先提出检测要求，并与设计和施工单位协商确定受检桩数量和桩号。有预埋管的桩数应超过抽样数，以备复检之需，一般有预埋管的桩数可达桩总数的40%左右，某些重要工程则应100埋管。当需要加倍复测，而又没有足够的埋管桩时，则可用其他检测桩的完整性的方法补足应检桩数量。4.结语：保证混凝土灌注桩的综合质量，有助于提高整个建筑工程的质量，但由于灌注桩内部缺陷复杂，有时候用一种方法难以准确检测并给予判定，因此需要相关工程检测技术人员在实际工程中