大直径灌注桩的桩身完整性检测

逆大直径灌遍注桩的桩施身完整性既检绒测梨

椒

石豆随着基础粱建设的迅受速发展，忘大直径灌请注蜘桩毒(熟桩径大会于队80cm猪)坊因承载力飞高、施工五噪声小等霸优点，而希被广泛应影用于高层丸建筑、桥谁梁基础等炊。它通常红是由人工民开挖或钻终机成堂孑颠L朽后在地下鞠或水下灌仓注成桩。们其质量受聚施工工艺牌，尤其是妇混凝土灌叼注工序等涉多种因素绩的影响而熄难以控制昆。不同工怨地或多或污少都有一刷些桩存在朝着质量问昼题。为确久保上部结真构的安全阻使用，在将进行下一愚道工序之侵前，必须裤对桩的混我凝土质量殊及完整性误进行检测今和评价。雷目前现行彩的桩身完壤整性检测慨方法有钻率孔取芯法喷，高、低骗应变动力顷试桩法和抓埋管式声哀波透射法庆。笔者着站重介绍测日试大直径族灌注桩的腾方法。亮

暑1自理大直径灌猎注桩常见强质量问题漠

吗1.1晕穿钻孔灌注渔桩妥

墙1芝)继停电或其角他原因使胜灌注混凝级土没有连半续进行时系，间断一冶定时间后番，隔水层俱凝固，形臣成硬壳，照后续混凝剃土无法下押灌，只好黄拔出导管砍，一旦泥予浆进入管造内必然形扫成断桩。淡如用增大随管内混凝竖土压力等槐办法冲破恋隔水层，康破碎的老漆隔水层混禾凝土必将勇残留在桩各身中，造谜成桩身局迫部混凝土妻低劣。颠

佩2需)持采用泥浆信护壁成孔膝，但对不评同土层应欲配制不同拜密度的泥合浆，否则办孔壁容易俱坍塌。花

毫3藏)序循环法清腾孔时，应腐根据孔的随深浅，控攻制洗孔时专间或孔口倒泥浆密度冶。清孔时填间过短，辛孔底沉渣柄太厚，将并影响桩端长承载力发遮挥。触

费4须)虾混凝土和隔易性不好雨时，易产米生离析现呢象。爽

萝5侧)珠导管连接扎处漏水时德将形成断嘴桩。王

玉1.2矿纲人工挖孔挤灌注桩监

更1张)炒地下水渗园流严重的牢土层，易屡使土壁崩猴塌，土体翼失稳塌方乌。丑

姜2烧)方土层出现兵流砂现象像或有动水忍压力时，耕护壁底部留土层会突活然失去强南度，泥土场随水急速止涌出，产鹿生井涌，旧使护壁与卵土体脱空材，或引起纳孔形不规拾则。贪

驶3坑)起挖孔时如洲果边挖边的抽水，地距下水位下冬降时，护疫壁易受到朋下沉土层逃产生的负己摩擦作用梁，使护壁里受到拉力遣，产生环毙向裂缝；还护壁所受哥的周围土熄压力不均授匀时，又钟将产生弯股矩和剪力炼作用，易像引起垂直并裂缝；护怖壁所受的僵周围土压秧力不均匀饥时，也将直产生弯矩移和剪力作疫用，易引货起垂直裂涌缝。桩制吵作完毕，闪护壁和桩极身混凝土姻结为一体俩，护壁是固桩身的一和部分，护争壁裂缝破圈损或错位嗽必将影响漂桩身质量真和侧阻力钞的发挥。饱

勿4废)龙孔较深时甩，若没有摧采用导管诵灌注混凝您土，混凝穿土从高处乖自由下落疑易产生离殿析。坡

亡5鸣)璃在孔底水丈不易抽干声或未抽干症情况下灌表注混凝土静，桩尖混隶凝土将被掠稀释，降据低桩端承抱载力。秧

跳2样殿大直径灌亏注桩的低等应变特性窑

晋2.1寸匆信号高频祥振荡棍

收胞在大直径上灌注桩低误应变测试嫌中，无论坝使用速度味计还是加赶速度计均壤难以避免彼振荡现象麦发生，常档出现一种钉与测量系爱统频率特瞒性无关的开高频干扰沸，桩径越导大而脉冲蹲窄时尤其相严重，且倚其幅值随陶时间衰减吸较慢。它熟对缺陷反乏射包括桩迹底反射有反一定的掩捞盖作用。译

孟聪消除加速跳度振荡的托办法，一踢方面可通忧过降低振键源频跑宽就(颈低频阁锤增)蹦解决；另枯一方面应绵观察传感包器安装的代位置是否附合理、耦歇合剂是否戚恰当，加灭速度计是渣否松动。畏通过上述离几个方面靠的改进，俘加速度计乘积分成速阔度的信号拒应当无振闯荡出格现徒(愈加速度计只测试信号忠中是否有串振荡应在狼积分成速辞度后观察唇，原始加值速度信号直一般有振架荡存清在两)摇。如仍然体存在，应唇当是桩身景缺陷引起概的，改变鼓测试地点敲和安装地讨点配以频拖谱分析可社以进一步斧判断。拔

遭霸加速度计劲测试的信递号积分成滨速度后一岔般可平滑脖，但不宜柱窄带数字事滤波，最棵多只能采庆用究0-1惹500H油z前以上的滤绿波方式。惰速度计的客振荡大多者与安装和趣振源有关怕。当安装昆谐振大猴于饥120赛0H白z滩时，可以贱在频域分洒析的基础晴上采取诸汪如清(0-8恋00Hz咽)碧的方式滤绩波解决。贡对测试信君号采用上仙述滤波方江式后，振贝荡仍然存凉在，则更情进一步确亲定是桩身桶缺陷引起河的。披

剥2.2误吵信号采集赶

签示大直径灌话注桩桩径狭增大时，鄙桩截面各握部位的运救动不均匀印性也会增型加，桩身然浅部的阻敞抗变化往完往表现出宅明显的方饿向性。故隐应增加检右测点数量荡，使检测鬼结果能全艳面反映桩枣身结构完晨整性情况鬼。每个检极测点有效茶信号数不要宜少祝于赖3仗个。当不芹同检测点饱及多次实梅测时域信致号一致性耍较差时，寿应分析原施因，增加厘检测点数奔量。杠

撞2.3禾晋桩底反射装波壁

弯1存)笋短桩：一企维弹性杆切波动理论横是反射波陷法低应变们墓桩质量狗检测的依压据，满足瞎条雹件赌λ多>D<L也(像Λ睁为波长免；歇D兆为桩径懒；辟L秩为桩宗长搭)搬，即可视宅为一维杆味。炉<DI症V>递

瘦剩传统观点碍认为当桩布的长闯度害L档远大于桩线的直秆径谜D霸时，可把兔桩视为一虽维杆件。蛙应力波在桌桩中的传释播满足一还维波动方掩程，即条玩件围L>务D覆时，并且抢认为反射葛法激振源涝一般视为院球腔振源躁或点振源咐，前为球吃面，在离衰振源较远晨处，球面悲可理想化雅为平面，哗所以才开有队L>漆D主时，一维温波动方程严成立；而吉在振源附窝近，一维须波动方程性不成立。坚

基满新观点认谎为在桩顶堤上施加瞬盟间竖向冲萌击力而产胆生的振源拴非球腔振蛛源或点振垄源，应视以为有一定伤张角的扇钓形振源更枕合理。当套重锤锤击去桩顶时，区桩颗粒在泻锤正下方肥的能量最籍强愚(立主能量仆区陪)庆，像有一滴定聚焦作挎用的手电滥光束一样杆传播。由究此可得：南越靠近振逼源，颗粒良的振动越沙是以竖向抚振动为主弃，一维波切动条件越杀容易满足勿，无需满井足食L>好D烦。振源圈小转(惕即较小的技重锤锤击牙桩渐顶距)职时，只有搞主能量区绕局部的物晴质参与振迷动，通过源接收装置产接收到的厦反射信号熔只体现较蝇小范围内崇机械波的尸振动响应阅情况。振甚源丑大泊(截即较大的壶重锤锤击和桩松顶联)第时，主能役量区已差增不多涵盖紫整桩，振闸动是竖向亏为主的一坊维振动，研能满足一孕维波动条楚件。这时肉接收装置慕接收到的照反射信号剪体现桩的怨整体响应尽情况。所纪以大直径楼桩只有采获用激振激倘发桩的整智体响应，筹才能对桩青的缺陷程额度做出半即定量化判晌断。德

迈2效)留长桩：软胖土地区的坡长桩不易祝测到桩底恳反射，必陶须用大铁捉球激振。角传感器对唇测试结果谦影响也较胃大。速度府计带宽偏券窄，必须搂采用加速信度计。拖

牌远桩身阻抗暂与持力层脂阻抗匹配杨良好也不尺易测到桩蠢底反射。台当嵌岩桩针桩底的岩娘石与桩身胀混凝土的速波阻抗相瓜差不大时情，桩底反渗射也难以破辨认，因狼嵌入岩乞层秘(1.5顺-3.0逢)怖D尘后，桩端磁嵌岩部分泡与基岩构末成一体，悼相当于桩饰的截面积厨变大，波选阻抗突然议增大，会领出现与入厌射波反相愿的类似于睛扩颈的反著射。塞

穷2.4分物桩身缺陷总

密伪常见缺陷进在低应变富测试信号茧中的特性勒如下。致

遮1机)落断普裂萄(变夹剥层否)驻：多次同丧向反射，客间隔时间装相等；第巩一反射脉察冲幅值较使高，前沿胆比较陡峭狸；但难见刃以下部位夕较大缺陷梦及桩底信百号。蹈

肃2扛)团混凝土离留析：同相弦反射波形愁不规则；叠后续信号识杂乱；波滚速偏小；脸一般可见笨以下部位匪较大缺陷机及桩底信纹号。叉

袖3幕)啄缩颈：同腔相反射波秋形比较规营则；可能谷有多次同衫相反射，扣一般可见哭桩底信号升。浩

河4串)幼扩颈：反汽相反射波啦形比较规动则；可能蜜有多次反抄射，一般羞可见桩底竖信号。扩落颈的第二榴次反射为巷同向反射锦波，中浅采部的扩颈浓容易导致顿测试信号舰出现低频乳振荡，这欣一点与频因域结论一引致。悠

允辱在实际测壶试当中，泰低应变测浆试信号所鲜反应的与聚入射波同欲相或反相岂的反射波复不单纯是涝由桩身缺喜陷造成，说桩周土的捆好坏同样干影响低应眯变测试信除号。在较虾好的土层躬当中，低撞应变测试事信号会表接现为扩颈逗现象；相宁反，在淤气泥质土中桂，其会表陡现为缩颈千现象。放什在判断当逃中应结合婶地质报告否和施工记键录，综合劝判断桩身搬质量。在蓄这里值得阻一提的是集，对设计粱条件有利扇的扩颈灌崖注桩，不悄应判定为芹缺陷桩。票

且3贯标大直径灌河注桩的超索声波特性刚

泊特预埋管超线声波检测到优点是：骄仪器轻便么；抗干扰慌能力强；忌观测准确般度高、结纠果直观可无靠；不受赤桩长限制呼，可以在射桩身中上般下移动测籍试；无盲前区，声测哑管埋到什撤么部位就倍可检测什丛么部位，青包括桩顶昆低强区和佛桩底沉渣根厚度；详奴细查明桩饶内部缺陷忘与性质、幕深度位置晓、范围大彻小、严重屈程度；可仇估算混凝绵土强度等抹。因此，觉用超声波末法检测大改直径深长运灌注桩是染最可行的鹿方法。衡

层3.1抚傻波速特性败混凝土中捡超声波腔声孟(盘波副)献速一般手在焰4000剂-500签0m/衬s隙之间变化坐。根据统既计，同一各标号混凝商土试件，毫超声波的嫩波速比低障应变的波渔速高温出医400-除500m皇/指s勇。究其原嘴因是：超因声波法的郑频率一般猴在单25kH梦z暮以上，而巧反射波的握频率约盗在索5kH边z唉左右；超琴声波法的旦试件周围讲介质是空奥气，而反映射波法的级试件周围董介质是桩猛周土。僵

犁蚀在实际工乎作当中，祖发现声速无值离差性鼻较大，高谊值访在设600丹0m/临s宾以上，低脱值卡在得300墓0m/奴s司以下。主振要由于在姓声测管中亭测量时，言耦合水层扔、管壁的跌声时延迟把较大，使络得整个仪骗器初读数命值大；在窄声测管中摊测量时测茎距是管间畅混凝土的框净距离，蜻应准确丈匙量，在桩茄顶测量管负距时应准寸确刚到智1m书m情，通常两甜测管是不梢平行的。贝

大3.2晨映桩身完整答性检测提

四滩超声波测葱试的步骤润是：发射燃与接收声掘波换能器水通过深度箱标志分别敢置于两根刷声测管中慎的测点处纸；测距以耍两管间混皇凝土净距舍离为准；脾发射与接议收声波换河能器应以令相同标高秧或保持固娃定高差同骆步升娃降眯(继测点间距恰不宜大嗽于崭250m背m请)间，逐点测鼠量声时、需振幅及频那率值，观爹察波形有乘无畸变；环在桩身质腰量可疑的仆测点周围连，应采用恋加密测点杜，或采用玻斜测、扇爹形扫测进班行复测，叔进一步确住定桩身缺逝陷的位置事和范围。消

胳盏常见缺陷卧在超声波该测试信号哥中的特性廉：食

偶1棉)映沉渣：沉涛渣是一种舞松散介质元，其本身勇声速很李低娘(200逃0m/嫁s蓬以避下缺)猜，对声波耳的衰减也克相当剧烈矩，所以凡棋遇到沉渣桨，必然是虫声速和振丰幅均剧烈验下降。通暗常在桩底石出现这种蒸情况多属展沉渣引起斜。勉

察2懂)螺泥砂与水亩泥浆的混蚂合物：这求类缺陷多义是浇注导烘管提升不疾当造成。局若在桩身酱就是断桩育；若在桩隶顶就是桩旗顶标高不烘够。其特舟点也是声视速与振幅题均明显下予降，只不终过出现在绕桩身时往啊往是突变灿，在桩顶长是缓变。稿若桩顶的弱缓变低到沈某一界暖限轰(突可根据波己速值确定闷这一界锡限非)币，其以上效部位应截断桩，根据嫂应截桩的惕标高可判秃断桩顶标趋高是否够霞。拾

灵3促)踏混凝土离脸析：造成补桩身某处愧粗集料大沾量堆集，风而相邻部宰位浆多粗责骨料少的凤情况。粗堆集料多的设地方，往为往形成这幕些部位声戚速测值因誉声学界面梨多，反而鱼有所提高咽，但振幅鼻下降；粗让集料少而翼砂浆多的哲地方则正驾好相晶反尽(枝纯砂浆一陕般波速滩在绍400渔0m/饶s膨以准下屿)运，振幅测菌值，有时害还会高于壳附近测值支。倚

虚4信)昌气泡密集魄的混凝土佩：混凝土步浇注管提式升过快，菠大量空气粪封在混凝棚土内，虽框不一定造怀成孔洞，狡但可能形厦成大量气撕泡分布在港混凝土内扁，造成混真凝土质量温有所降低膨时使声波怖能量明显嫂衰堆减长(球散护射鹿)碎，接收波因振幅明显毁下降。掉

惊5疏)竿层状缺渗陷胡(计断悔桩符)远：所有穿垫过两声测漏管连线中到间部位的上测线测值献均异常，背即使斜测阔也异常，枪可判定该疾两声测管滑间缺陷是勉连成一片尸的。如果产三个测试趴面均如此杀，则可判隙定是整个时断面的缺轿陷，如夹咳泥层或疏锋松层，即秒断桩。参

胳6屑)冬声测管接厦头的影响恢：当换能鲁器正好位仪于接头处间，有时接危头会使声维学参数测刚值明显降叔低，特别正是振幅测嫁值，因为波是接头处棒存在空气斗夹层，强爆烈反射声饮波能量。盏遇到这种讯情况，应中将换能器倡移外开辱10c横m处，测值立支刻正常。罚另外，通最过斜测也团可做出判问断。撇

秆喉不过要指肆出：预埋谢管超声波职法无法测坡出桩身扩英颈。屿

包4泥押大直径灌吼注桩的高宗应变特性膊

坛忍高应变法撤检测桩身束完整性的球可靠性比沫低应变法撞高，只是蠢与低应变喉法检测的泽快捷、廉条价相比，竭高应变法羽检测桩身射完整性存乳在设备笨牙重、效率英低及费用授高等缺点演，在带有只普查性的摩完整性检刻测中应用以尚有一定受困难。竭

乔4.1津缺波速特性西

剂总同一根钢郑筋混凝土映桩，用高见应变法、宇低应变法宿和声波透贯射法检测聚的波速是详不一致的上。超声波供的波速比岗低应变高秧，高应变保的波速比印低应变低碰。混凝土烛的应力一抗应变呈非阻线性关系社，大应力露状态比小渔应力状态萌的非线性速特征更为在显著。高股应变法比虹低应变法挠应力水平谱高，使局闯部混凝土骑进人塑性挡状态，波源速降低。湖

镰4.2习蒙桩身完整赛性检测炭

东龄高应变法墨锤击的荷麻载上升时屠间一般不阴小惕于森2m继s骨，因此对宏桩身浅部广缺陷位置肺的判定存防在盲区，耗无法准确位判定，只盟能根据力胶和速度曲呼线的比例帜失调程度自来估计浅哭部缺陷程赤度。所以怀对浅部缺召陷桩，宜印结合低应奸变法检测鸽来确定缺小陷的位置犬和类别。维在判定深逮度缺陷时术，与低应益变相比，者高应变测涌试在缺陷赴的位置和剪类别的反冷应上要更糠准确。但土当桩侧和涉桩端阻力束很强时，瘦与低应变梨类似，高忠应变法同碑样也测不怪出桩底反辣射。馋

膝5秀宁完整性检输测实录朝

感1训)捞南京某立出交桥的钻评孔灌注桩今，桩博长碎15越m透，扩底，避桩具径珍Φ静100侦0m我m香，混凝土理标前号态C3苦0所，对其进述行低应变干完整性检嘴测，实测志曲线见软图饮1砍。其丑在伶15执m瓜出现与入齐射波反相碰的类似于烧扩颈的反胳射，并在疼两倍桩底钥处逢即敏4L/承c围处出现与揪人射波同抄向的反射违波。螺

淡2伐)糕南京某大酷厦三根试赶桩为钻孔件灌注桩，蜂桩绪长炸67狱m钳，桩净径歼Φ塑800赵m罗m议，混凝土鲁标昏号厚C5和0倘，对三根缝桩进行低诸应变完整锤性检测，绪实测曲线面如虎图洪2赌，发现均语在叔3妈m棒处出现严例重缺陷反陪射波，周纺期性反射冒波，无桩斤底反射波姿。对曲线壶进行滤波策处理，排气除高频干手扰后，缺嫁陷反射波港仍存在，访故将其判膛为贴Ⅲ寨类桩。后郊将其中一裁根开挖验溜证问，博3刑m湿处并无缺良陷，但发