机械成孔灌注桩质量检测

1、机械成孔灌注桩质量检测 钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中等特点,在我国被广泛地应用于工程领域。因钻孔桩属于隐蔽工程，且影响钻孔桩施工质量的因素较多，对其施工过程每一环节都必须要严格要求，对各种影响因素都必须有详细的考虑，如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不严，就会发生缺陷桩等质量事故，对整个工程质量产生不利影响。钻孔灌注桩的施工质量控制，应注意预防为主，即在施工前做好充分的准备工作，制定相应的防范措施，而且要有较强的责任心。遇到问题，要有科学的方法及有效的解决措施，才能达到预期的目的，还要严把检测关，钻孔桩无破损检测是确保施工质量的

2、一个重要技术手段，要逐根桩进行超声波的检测，以确保成桩质量及工程的安全性。质量验收组织和程序 检验批及分项工程应由监理工程师（建设单位项目技术负责人）组织施工单位项目专业质量（技术）负责人等进行验收。 分部工程应由总监理工程师（建设单位项目负责人）组织施工单位项目负责人和技术、质量负责人等进行验收；地基与基础、主体结构分部工程的勘察、设计单位工程项目负责人和施工单位技术、质量部门负责人也应参加相关分部工程验收。一、施工前检验建筑桩基技术规范921 施工前应严格对桩位进行检验。923 灌注桩施工的应进行下列检验：1 混凝土拌制应对原材料质量与计量、混凝土配合比，坍落度、混凝土强度等级等进行检查；

3、2 钢筋笼制作应对钢筋规格、焊条规格。品种、焊口规格、焊缝长度，焊缝外观和质量、主筋和箍筋的制作偏差等进行检查，钢筋笼制作允许偏差应符合本规范表625的要求。建筑地基基础工程施工质量验收规范5.1.1 桩位的放样允许偏差如下： 群桩 20mm； 单排桩 10mm。5.1.2桩基工程的桩位验收，除设计有规定外，应按下述要求进行： 1. 当桩顶设计标高与施工场地标高相同时，或桩基施工结束后，有可能对桩位进行检查时，桩基工程的验收应在施工结束后进行。 2. 当桩顶设计标高低于施工场地标高，送桩后无法对桩位进行检查时，对打入桩可在每根桩桩顶沉至场地标高时，进行中间验收，待全部桩施工结束，承台或底板开挖

4、到设计标高后，再做最终验收。对灌注桩可对护筒位置做中间验收。施工前，人员、材料、设备、场地及技术等准备工作应符合要求，并具有健全的质量管理体系和质量保证措施。砂、石子、钢材、水泥等原材料的质量、检验项目、批量和检验方法，应符合国家现行标准的规定。应严格对桩位进行检验，桩位的放样允许偏差群桩为20mm，单排桩为10mm。钢筋笼制作应对钢筋规格、焊条规格、品种、焊口规格、焊缝长度、焊缝外观和质量、主筋和箍筋的制作偏差等进行检查，钢筋笼制作允许偏差应符合规范的要求。建筑桩基技术规范JCJ 9420086327 水下灌注的混凝土应符合下列规定：1 水下灌注混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过试验确

5、定；坍落度宜为180220mm；水泥用量不应少于360kgm3(当掺入粉煤灰时水泥用量可不受此限)；2 水下灌注混凝土的含砂率宜为4050，并宜选用中粗砂；粗骨料的最大粒径应小于40mm；并应满足本规范第626条的要求；3 水下灌注混凝土宜掺外加剂。二、施工过程检验建筑桩基技术规范、932 灌注桩施工过程中应进行下列检验：1 灌注混凝土前，应按照本规范第6章有关施工质量要求，对已成孔的中心位置、孔深、孔径、垂直度，孔底沉渣厚度进行检验；2 应对钢筋笼安放的实际位置等进行检查，井填写相应质量检测、检查记录；3 干作业条件下成孔后应对大直径桩桩端持力层进行检验。建筑地基基础工程施工质量验收规范GB

6、50202-20025.6.2 施工中应对成孔、清渣、放置钢筋笼、灌注混凝土等进行全过程检查，人工挖孔桩尚应复验孔底持力层土(岩)性。嵌岩桩必须有桩端持力层的岩性报告。1、成孔检查建筑地基基础设计规范10.2.13 人工挖孔桩终孔时，应进行桩端持力层检验。单柱单桩的大直径嵌岩桩，应视岩性检验孔底下 3倍桩身直径或 5m深度范围内有无土洞、溶洞、破碎带或软弱夹层等不良地质条件。嵌岩深度及岩性判定a、取芯桩开钻前选取试验桩进行钻孔试验。钻进过程中根据取出的岩屑进行判断是否进入岩层。再用测绳测量深度并对入岩深度进行记录。钻进过程中根据钻机钻杆旋转扭矩大小及取出的岩芯进行判断是否进入中风化岩层，待达到

7、设计的堪岩深度后将取出的岩芯送往实验室进行试压，如达到设计要求的强度停止钻进，并记录测量深度。反之则继续钻进直至取出的岩芯强度达到设计要求为止。按照设计要求每一结构单元的桩基取芯数量不少于总桩数的5%。 b、未取芯桩 对于取芯范围外的桩基入岩深度如上所述进行判定，对于堪岩深度的判定则根据1、根据工程地质资料，在施工前对各桩孔作出预设计深度，使各桩孔底、桩尖部位进入所需的持力层。2、终孔取芯后，对所取的岩芯进行现场判定。根据试验桩的岩芯与钻出岩芯的岩性进行对比。如与试验桩取出的岩芯的岩性相吻合，即可终孔。反之则需加深钻进或会同设计、地勘人员作进一步研究。2、刚性角要求在钻孔施工过程中对桩基深度的

8、控制除嵌岩深度外还根据相邻桩基的深度来控制，使其满足设计要求的相邻桩间高差小于桩距的要求。3、检孔钻孔灌注桩成孔后，要对桩孔进行检查验收，检测内容包括：钻孔的平面位置、孔深、倾斜度、全深的孔径等。成孔质量应符合下列标准：孔径不应小于设计孔径；孔深不小于设计规定；倾斜度小于1%。孔深、孔底沉渣采用标准测锤检测，孔径、孔形采用自制检孔器检测。检孔器用28和16钢筋制成，检孔器外径等于钢筋笼外径+100，检孔器长度是检孔器外径的46倍，检孔器顶面几何中心焊起吊圈。检测时，将检孔器吊起，使笼的中心、井孔的中心、吊绳保持一致，慢慢放入孔内，上下畅通无阻标明孔径大于设计桩径；若中途遇阻则有可能在遇阻部位有

9、缩径或弯孔现象，应采取措施予以消除。检孔器还可测孔位、桩孔倾斜度，将检孔器放入孔内，调整起吊滑轮，使吊绳保持竖直，此时吊绳位置即为桩孔中心位置，将起吊滑轮固定测出滑轮至井口距离，测出检孔器下放时各个位置的水平偏移，就可推算出个测点偏移桩中心距离及倾斜度。4、清孔建筑桩基技术规范6326 钢筋笼吊装完毕后，应安置导管或气泵管二次清孔，并应进行孔位、孔径、垂直度、孔深，沉渣厚度等检验，合格后应立即灌注混凝土。 a、干桩清孔 终孔后测量终孔深度，采用清孔器磨平孔底，清渣，必须使清孔深度大于或等于终孔深度。b、水下桩清孔采用换浆发清孔，孔内排出或抽出的泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂

10、率小于2%，黏度1720S。若孔底残渣和孔内积水经上述检测未满足要求，则需反复清孔，直至符合要求。自检合格后，以书面形式通知旁站监理工程师验收进行检测，并准备验收记录，验收合格，请监理工程师在验收记录上签字。未经监理工程师验收批准的桩孔不得灌注混凝土。2、钢筋笼检查钢筋笼使用的所有钢筋应具有出厂日期和质量证明书，检验合格后才使用。制作前先将主筋调直，清除钢筋表面油污和杂物等。准确控制下料长度。钢筋笼在钢筋加工场集中制作，每节长度不大于18m。对于长度大于18m的钢筋笼分节时，主筋接头按规范要求错开。两节钢筋笼焊接的一端宜预留12m箍筋不绑扎，以便于主筋在孔口连接时施工方便。桩基钢筋笼加工时主筋

11、接头采用直螺纹连接，上下两节钢筋笼采用焊接。每一截面上接头数量不超过50%，单面焊时，焊缝长度大于10d，双面焊时，焊缝要大于5d，焊缝饱满，焊缝深度和宽度符合规范要求。钢筋笼安装前对孔底沉渣进行二次检查，如发现沉渣厚度大于设计要求的深度后，继续进行清孔。钢筋笼制作完成后， 钢筋笼安装采用大吨位汽车起重机吊装钢筋笼，骨架入孔时应慢慢下放，严禁摆动碰撞孔壁。分节吊装时将第一节钢筋笼临时支撑于护筒口，再起吊第二节钢筋笼，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接。焊接完成后通知经监理工程师对连接段焊接质量进行检查。合格后方才将第二节钢筋笼下方。3、水下浇筑混凝土建筑桩基技术规范6328 导管的构造和使用应

12、符合下列规定：1 导管壁厚不宜小于3mm，直径宜为200250mm,直径制作偏差不应超过2mm，导管的分节长度可视工艺要求确定，底管长度不宜小于4m，接头宜采用双螺纹方扣快速接头；2 导管使用前应试拼装、试压，试水压力可取为0.61.0MPa；3 每次灌注后应对导管内外进行清洗。6329 使用的隔水栓应有良好的隔水性能，并应保证顺利排出；隔水栓宜采用球胆或与桩身混凝土强度等级相同的细石混凝土制作。6330 灌注水下混凝土的质量控制应满足下列要求：1 开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为300500mm；2 应有足够的混凝土储备量，导管一次埋入混凝土灌注面以下不应少于0.8m；3 导管埋入

13、混凝土深度宜为26m。严禁将导管提出混凝土灌注面，并应控制提拔导管速度，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差，填写水下混凝土灌注记录；4 灌注水下混凝土必须连续施工，每根桩的灌注时间应按初盘混凝土的初凝时间控制，对灌注过程中的故障应记录备案；5 应控制最后一次灌注量，超灌高度宜为0.81.0m，凿除泛浆后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。浇筑混凝土前，对孔内沉渣厚度再一次检查，确保施工质量。在测得沉渣厚度满足要求后半小时内必须浇筑混凝土，并一次性灌注完毕。桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注。开始浇混凝土时，为保证隔水栓能顺利排出，导管底部距孔底距离宜为250400mm。、有足

14、够的混凝土储备量，初灌量应使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，确定首批混凝土的灌注方量确保导管初次埋置深度的需要。检查每车水下混凝土的和易性，塌落度控制为180220mm。（可按照混凝土质量控制标准GB50164-2011控制）混凝土浇筑完成待达到一定的强度后，对桩基进行声波透射法检测。三、施工后检验建筑桩基技术规范941 根据不同桩型应按本规范表624及表745规定检查成桩桩位偏差。942 工程桩应进行承载力和桩身质量检验。943 有下列情况之一的桩基工程，应采用静荷载试验对工程桩单桩竖向承载力进行检测，检测数量应根据桩基设计等级、施工前取得试验数据的叮靠性因素按现行行业标准建筑基桩检测

15、技术规范JGJ 106确定：1 工程施工前已进行单桩静载试验，但施工过程变更了工艺参数或施工质量出现异常时；2 施工前工程未按本规范第531条规定进行单桩静载试验的工程；3 地质条件复杂、桩的施工质量可靠性低；4 采用新桩型或新工艺。944 有下列情况之一的桩基工程，可采用高应变动测法对工程桩单桩竖向承载力进行检测；1 除本规范第943条规定条件外的桩基；2 设计等级为甲、乙级的建筑桩基静载试验检测的辅助检测。945 桩身质量除对预留混凝土试件进行强度等级检验外，尚应进行现场检测。检测方法可采用可靠的动测法，对于大直径桩还可采取钻芯法、声波透射法；检测数量可根据现行行业标准建筑基桩检测技术规范

16、JCJ 106确定。946 对专用抗拔桩和对水平承载力有特殊要求的桩基工程，应进行单桩抗拔静载试验和水平静载试验检测。 建筑地基基础工程施工质量验收规范 5.6.3 施工结束后，应检查混凝土强度，并应做桩体质量及承载力的检验。 5.1.4 灌注桩的桩位偏差必须符合表5.1.4的规定，桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m，桩底清孔质量按不同的成桩工艺有不同的要求，应按本章的各节要求执行。每浇注50m2 必须有1组试件，小于m3的桩,每根桩必须有1组试件。 建筑桩基技术规范JCJ 942008 6.2.7 检查成孔质量合格后应尽快灌注混凝土。直径大于1m或单桩混凝土量超过25m3的桩，每根桩桩身混

17、凝土应留有1组试件；直径不大于1m的桩或单桩混凝土量不超过25m3的桩，每个灌注台班不得少于1组；每组试件应留3件。 建筑地基基础设计规范10.2.10 复合地基应进行桩身完整性和单桩竖向承载力检验以及单桩或多桩复合地基载荷试验，施工工艺对桩间土承载力有影响时还应进行桩间土承载力检验。10.2.14 施工完成后的工程桩应进行桩身完整性检验和竖向承载力检验。承受水平力较大的桩应进行水平承载力检验，抗拔桩应进行抗拔承载力检验。 10.2.16 竖向承载力检验的方法和数量可根据地基基础设计等级和现场条件，结合当地可靠的经验和技术确定。复杂地质条件下的工程桩竖向承载力的检验应采用静载荷试验，检验桩数不

18、得少于同条件下总桩数的1%，且不得少于3根。大直径嵌岩桩的承载力可根据终孔时桩端持力层岩性报告结合桩身质量检验报告核验。三、桩身完整性检测1.1检测方法机械旋挖灌注桩桩身完整性的检测方法和检测数量的选择，涉及到设计、检测、施工各方，牵涉到工程质量的验收。目前主要采用的检测方法有声波透射法和钻芯法。声波透射法可检测灌注桩桩身混凝土的均匀性、桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。钻芯法可检测灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度；鉴别桩底岩土性状，判定桩身完整性类别。1.2抽样方法对桩基质量检测数量在设计规范、施工验收规范和基桩检测规范中的规定：建筑地基基础工程施工质量验收规范GB 502022

19、002规定第5.1.6条：“桩身质量应进行检验。对设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，抽检数量不应少于总数的30%，且不应少于20根；其他桩基工程的抽检数量不应少于总数的20%，且不应少于10根；对混凝土预制桩及地下水位以上且终孔后经过核验的灌注桩，检验数量不应少于总桩数的10%，且不得少于10根。每个柱子承台下不得少于1根。”建筑桩基检测技术规范规定第3.1.1条：“工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性抽样检测。”第3.1.3条：“桩身完整性检测宜采用两种或多种合适的检测方法进行。第3.3.4条：“混凝土桩的桩身完整性检测的抽检数量应符合下列规定：1柱下三桩或三桩以下的承台

20、抽检桩数不得少于1根。2设计等级为甲级，或地质条件复杂、成桩质量可靠性较低的灌注桩，抽检数量不应少于总桩数的30%，且不应少于20根；其他桩基工程的抽检数量不应少于总数的20%，且不应少于10根。注：1对端承型大直径灌注桩，应在上述两款规定的抽检桩数范围内，选用钻芯法或声波透射法对部分受检桩进行桩身完整性检测。抽检数量不应少于总桩数的10%。2地下水位以上且终孔后桩端持力层已通过核验的人工挖孔桩以及单节混凝土预制桩，抽检数量可适当减少，但不应少于总桩数的10%，且不应少于10根。3当符合第3.3.3条第14款规定的桩数较多，或为了全面了解整个工程基桩的桩身完整性情况时，应适当增加抽检数量。”建

21、筑地基基础设计规范 10.2.15 桩身完整性检验宜采用两种或多种合适的检验方法进行。直径大于 800mm 的混凝土嵌岩桩应采用钻孔抽芯法或声波透射法检测，检测桩数不得少于总桩数的 10%，且不得少于 10 根，且每根柱下承台的抽检桩数不应少于 1 根。直径不大于 800mm 的桩以及直径大于 800mm的非嵌岩桩，可根据桩径和桩长的大小，结合桩的类型和当地经验采用钻孔抽芯法、声波透射法或动测法进行检测。检测的桩数不应少于总桩数的 10%，且不得少于 10根。2、声波透射法检测要点 声波透射法适用于桩径不小于600mm的混凝土旋挖灌注桩的桩身完整性检测。 声测管埋设数量及布置 当桩径不大于80

22、0mm时，声测管数量不应少于两根；当桩径大于800mm且不大于2000mm时，声测管数量不应少于三根；当桩径大于2000mm时，声测管数量不应少于四根。声测管管材、规格、连接 （1）对声测管的材料有以下要求：有足够的强度和刚度，保证在混凝土灌注过程中不会变形、破损，声测管外壁与混凝土粘结良好，不产生剥离缝，影响测试结果 ；有较大的透声率：一方面保证发射换能器的声波能量尽可能多地进入被测混凝土中，另一方面，又可使经混凝土传播后的声波能量尽可能多地被接收换能器接收，提高测试精度。 因此，声测管宜采用专用金属声测管，其内径宜为50-60mm，管的接长不宜采用焊接连接。（2）声测管的连接与埋没用作声测

23、管的管材一般都不长（钢管为6m长一根）当受检桩较长时，需把管材一段一段地联结，接口必须满足下列要求：有足够的强度和刚度，保证声测管不致因受力而弯折、脱开；有足够的水密性，在较高的静水压力下，不漏浆；接口内壁保持平整通畅，不应有焊渣、毛刺等凸出物，以免妨碍接头的上、下移动。通常有两种联结方式：螺纹联结和套筒联结（如图所示）。螺纹联结 螺纹螺纹套筒声测管套1声测管套筒套筒联结 声测管一般用焊接或绑扎的方式固定在钢筋笼内侧，在成孔后，灌注混凝土之前随钢筋笼一起放置于桩孔中，声测管应一直埋到桩底，声测管底部应密封，如果受检桩不是通长配筋，则在无钢筋笼处的声测管间应设加强箍，以保证声测管的平行度。安装完

24、毕后，声测管的上端应用螺纹盖或木塞封口，以免落入异物，阻塞管道。声测管的连接和埋设质量是保证现场检测工作顺利进行的关键，也是决定检测数据的可靠性以及试验成败的关键环节，应引起高度重视。 检测前对混凝土龄期的要求 原则上，桩身混凝土满28d龄期后进行声波透射法检测是最合理的，也是最可靠的。但是，为了加快工程建设进度、缩短工期，当采用声波透射法检测桩身缺陷和判定其完整性等级时，可适当将检测时间提前。特别是针对施工过程中出现异常情况的桩，可以尽早发现问题，及时补救，赢得宝贵时间。 这种将检测时间适当提前的做法基于以下两个原因： 一方面，声波透射法是一种非破损检测方法，声波对混凝土的作用力非常小，即使

25、混凝土没有达到龄期，也不会因检测导致桩身混凝土结构的破坏。 另一方面，在声波透射法检测桩身完整性时，没有涉及混凝土强度问题，对各种声参数的判别采用的是相对比较法，混凝土的早期强度和满龄期后的强度有一定的相关性，而混凝土内因各种原因导致的内部缺陷一般不会因时间的增长而明显改善。因此，原则上只要求混凝土硬化并达到一定强度即可进行检测。检测时，受检桩混凝土强度不应低于15MPa，由同条件养护试件确定；或受检桩检测龄期，夏季不少于3d，冬季不少于5d。2.5现场检测前准备工作应符合下列规定（1）清理桩头，露出坚硬的混凝土表面；（2）将各声测管内注满清水；（3）检查声测管畅通情况，保证换能器应能在声测管

26、全程范围内正常升降。2.6检测过程中特殊情况处理当采用声波透射法进行检测出现以下情况时，应重新用钻芯法检测桩身完整性：（1）声测管埋设的垂直度不满足要求，导致无法判定桩身质量；（2）声测管变形、破裂、内壁有焊疤导致堵管，导致无法对所有剖面和全桩长进行检测；（3）测试桩长与实际桩长不符合。3、钻芯法检测要点3.1基本要求建筑桩基检测技术规范第7.3.1条规定：“桩径小于1.2m桩钻1孔，桩径为1.21.6m的桩钻2孔，桩径大于1.6m的桩钻3孔。 当钻芯孔为一个时，宜在距桩中心1015cm的位置开孔；当钻孔为两个或两个以上时，开孔位置宜在距桩中心0.150.25D内均匀布置。 对桩端持力层的钻探

27、，每根受检桩不应少于一孔，且钻探深度应满足设计要求。”3.2.1检测要求（1）基桩钻芯检测宜采用单动双管钻具钻取芯样，钻筒内径宜为100mm，且不得小于70mm，钻头应为金刚石钻头。（2）钻机设备安装必须周正、稳固、底座水平，钻芯孔垂直度偏差0.5。（3）每回次进尺宜控制在1.5m内。桩底端以上0.5m左右的混凝土芯样、桩底端以下沉渣及0.5m左右的持力层宜纳入同一回次，且该回次应采用单动双管钻具钻取芯样。3.2.2操作记录钻取的芯样应由上而下按回次顺序放进芯样箱中，每个回次的芯样应排成一排，为了避免丢失或人为调换，芯样侧面上应清晰标明回次数、块号、本回次总块数，采用写成带分数的形式是比较好的

28、唯一性标识方法，如第2个回次共有5块芯样，在第3块芯样上标记，那么可以非常清楚地表示出这是第2回次的芯样，第2回次共有5块芯样，本块芯样为第3块。有时由于现场管理不到位，现场人员未分工或分工不合理，往往未填写或未及时填写钻芯现场记录表，或填写不规范；或未使用芯样箱，芯样未编号或未及时编号，或编号不符合要求，芯样随意摆放，本应能拼接上的，结果人为地造成拼接不上，碎块未摆上去，甚至发生芯样丢失现象；有的将两个回次编成一个回次，一般来说，应该一个回次摆成一排。应按下表格式及时记录钻进情况和钻进异常情况，对芯样质量做初步描述，包括记录孔号、回次数、起至深度、块数、总块数等。 五、类桩的处理依据及常见处理方法缺陷桩处理常用方法有扩大承台、原位复桩、接桩、桩芯凿井法、补桩、补强，改变施工方法，修改设计方案等。下面结合事故发生的原因分别介绍几种方法的应用情况。（1）扩大承台（梁）法。a.桩位偏差过大，原设计的承台（梁）断面宽度满足不了规范要求，此时采用扩大承台（梁）来处理。b.考虑桩基共同作用，当单桩承载力达不到设计要求，可用扩大承台（梁）并考虑桩与天然地基共同分组上部结构荷载的方法。需要注意的是在扩大承台（梁）断面宽度的同时，适