人工挖孔聲測管混凝土灌注樁質量檢測研究

發表時間：2019-12-30
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高速公路工程橋梁建設中采用的人工挖孔聲測管混凝土灌注樁的質量檢測、分析及處治，提出了人工挖孔聲測管灌注樁容易形成的質量缺陷及預防措施。

隨著我國國民經濟的快速發展，公路工程建設的規模不斷擴大，橋梁工程是公路工程建設的重要組成部分。在橋梁工程的建設中廣泛采用樁基礎，其對上部結構的穩定與安全起到至關重要的作用。由于樁基礎屬于隱蔽性工程，受地質、水文、施工工藝等其它因素的影響，其施工質量較難控制，容易出現質量問題，因此，其缺陷的檢測與處置是質量控制的關鍵。

2樁基質量檢測

2.1工程概況

高速公路橋梁基礎采用混凝土摩擦樁基礎，樁長15.0m，樁徑1.20m。橋梁所在部位的地質情況：0～5.0m為亞黏土，5.0～12.0m為細砂夾卵石層，12.0m以下為中砂層。樁基施工采用人工挖掘方式成孔，混凝土護壁一直到樁底，現場攪拌混凝土，用導筒（串筒）澆灌，自下而上全程人工用振搗棒振搗。每根樁內預埋3根聲測管，要求全部采用聲波透射法進行檢測。

2.2樁基質量檢測

2.2.1聲波透射法檢測檢測在樁基施工完成后14d進行，把3根聲測管分組編號為A、B、C，每兩根為一組，采用NM-4A型非金屬超聲波檢測分析儀和50kHz圓管型徑向幅射換能器，由樁底向上每隔20cm提升一次，從下向上進行檢測，共檢測AB、AC、BC三組剖面。檢測后發現有兩根相鄰的樁存在嚴重質量問題，其中一根樁在6.60～7m區段聲參量存在嚴重異常。

檢測單位依據檢測結果結合施工工藝和現場調查，認為主要是樁基澆筑中混凝土離析所造成，據此，綜合判定為三類樁，要求施工單位進行處治。

2.2.2低應變反射波法檢測施工單位認為該工程采用帶護壁的人工挖孔聲測管干作業方式成孔，按施工工藝要求進行全程振搗，施工單位對聲波透射法檢測檢測結果提出異議，并提出采用低應變反射波法進行驗證。在對樁頭進行磨平處理后，檢測采用KON-PIT基樁低應變檢測分析儀和加速度傳感器進行復測，并給出了檢測波形圖。

從檢測波形圖原始信號波形圖和處理后的波圖均存在6.60m位置處有明顯的縮徑類（離析、夾泥、斷樁等）質量缺陷，與聲波透射法的檢測結果基本一致。

2.2.3鉆芯法驗證經聲波透射法和低應變反射波法兩種檢測方法進行相互驗證后，決定對存在缺陷的樁基進行鉆芯取樣，進一步驗證檢測結果，分析樁基缺陷產生的成因，提出合理的處治措施。

在樁基鉆芯取樣中發現，樁基上部混凝土芯樣基本完整，且混凝土正常。當鉆至6.50m位置時，鉆孔中的水位突然大幅下降，經過補水后仍存在水位不斷下降情況，但下降速度趨于緩慢。因此采取邊補水邊鉆進，至7.80m處停鉆取樣后，發現6.60～7m區段存在長度為15cm大塊碎石芯樣，且該區段混凝土離析現象嚴重，孔隙發育，7m以下混凝土芯樣完好。

3缺陷成因分析

根據鉆芯取樣結果分析，主要存在以下幾個問題：

3.1因為直徑15cm左右的石塊極容易堵塞澆筑導筒（導筒直徑一般為15～20cm），由此排除混凝土攪拌過程中夾雜大塊卵石的可能性。

3.2澆筑過程都在有護壁的挖孔內進行，排除大塊卵石意外掉入。

3.3依據一個位置鉆芯取樣推斷，該區段其它位置也存在類似情況。

由此推斷，該樁基存在缺陷主要原因可能是人為原因造成，即施工單位為了節省材料，在澆筑樁基過程中，向樁內投擲石塊，造成樁體局部出現空洞，并造成樁體混凝土不密實。

經調查證實，缺陷樁基澆筑是在晚上24：00開始、凌晨5：00結束，施工人員向樁內投擲了一些石塊，這和檢測的結果相吻合，使檢測結果的準確性得到驗證。

4缺陷處治

鑒于該樁的質量缺陷是由于石塊間存在空隙未被振搗密實造成的，且鉆芯過程中有漏水現象，據此處治措施采取注漿法，用2MPa左右的壓力將1:1的水泥漿通過鉆芯孔注漿，先后用去40袋水泥才注漿完成（分析大部分水泥漿沿混凝土護壁間的縫隙壓到樁周的砂土和卵石夾層中）。

經過注漿處治后，重新用聲波透射法進行復測。復測的聲波透射法檢測剖面圖表明，處治后波形異常明顯減小或消失，達到二類樁標準。

5防范措施

通過這次樁基質量缺陷事故分析，對公路工程橋梁樁基采用人工挖孔聲測管灌注樁方式的質量控制提出以下防范措施：

5.1對質量控制應以預防為主。即在施工前做好充分準備工作，制定相應的防范措施，監理到位、并責任到人。

5.2嚴把施工隊伍進場關。只有從嚴把關，使一流人才、先進的工藝，過硬的設備進場，才會為優良工程打下了堅實的基礎。避免出現“一流隊伍投標、二流隊伍進場、三流隊伍干活”的現象。

5.3嚴把檢測關。公路工程橋梁混凝土灌注樁樁身完整性檢測是確保工程質量的一個重要技術檢測手段。在工程檢測中，選擇有資質、信譽良好、人員齊全的檢測單位逐樁做聲波透射法檢測；對處治后的缺陷樁做二次檢測；若檢測仍存在缺陷，則對該樁進行承載試驗(大應變)進行檢測，確保樁基質量及工程的安全。

6結語

通過對某高速公路工程橋梁人工挖孔聲測管混凝土灌注樁基的檢測和處治，說明在該類工程施工中采用聲波透射法檢測、低應變反射波法進行檢測是行之有效的方法，可以初步確定樁基缺陷的位置，采用鉆芯法進行驗證，進一步確定樁基缺陷程度、特點，才能確定合理處治方法，達到預期效果，為今后人工挖孔聲測管灌注樁施工質量提出防范措施。

參考文獻

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