桥梁桩基检测方案探讨

【关键词】桥梁；桩基；检测方案 

　　一、桩基情况 

　　工程范围内桥梁桩基：桥梁桩基设计均为嵌岩桩，要求桩基嵌入中风化岩层不小于3倍桩径，桩基灌注混凝土前，桩底沉渣厚度不能大于5cm，全部采用水下C30砼灌注施工。抗滑桩桩底嵌入路基面下完整岩内，桩底用水泥砂浆铺底，厚100mm，桩身采用C25混凝土浇注。鉴于设计要求，结合本项目地质施工特点，决定采用低应变反射波法（小应变）、超声波检测和钻孔抽芯检测三种方法评定桩基质量。 

　　二、检测准备工作 

　　基桩无破损检测在成桩14天以后或混凝土强度至少达到设计强度的70%且不小于15MPa后检测，抽芯检测则需在混凝土龄期达到28天或预留的同条件养护试件强度达到设计要求，每批待检桩检测前将进行检测的准备： 

　　小应变检测前，需提前凿除至设计桩顶标高，打磨好桩头，并保证桩头干净、无积水。 

　　超声波检测则在检测前，用20cm长的Φ32钢筋绑在测绳上，保证牢固，对检测管进行探孔，检测是否堵管。如果堵管将采取措施疏通，同时保证检测管内灌满清水。 

　　钻孔抽芯检测则在检测前搭设钻机施工平台以及通水通电。 

　　三、检测法及目的 

　　1.低应变反射波法（小应变）。低应变动测法是使用小锤敲击桩顶，通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号，采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应，反演分析实测速度信号，频率信号，从而获得桩的完整性。目的是检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。 

　　2.超声波检测法。超声波检测法是最早采用的桩基完整性无损检测法，其方法是在灌注砼之前，在桩内预埋若干根声测管，作为超声脉冲发射与接收探头的通道，用超声探测仪沿桩的纵轴方向逐点测量超声脉冲穿过各横截面时的声波参数，然后对这些测值采用各种特定的数值判定或形象判断，进行处理后，给出桩内砼缺陷类型、大小和位置，给出砼均匀性指标和强度等级。目的是检测已预埋声测管的混凝土灌注桩桩身缺陷性质、位置及范围，评定基桩混凝土质量等级。 

　　3.钻孔抽芯法。钻孔抽芯法主要是采用钻孔机（一般带φ10mm内径钻头） 对桩基进行抽芯取样，根据取出芯样，可对桩基的长度、砼强度、局部缺陷情况、桩底沉渣厚度、持力层情况等做一清楚判断，但钻孔取芯有一孔之见的局限，只能对局小部范围进行判断，故在桩基等级评定时，仍以无损检测为主。目的是检测灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度，判定或鉴别桩端岩土性状，评定基桩混凝土质量等级；该法主要针对桩基存在较大的缺陷或经检测对强度有怀疑的情况下采用。 

　　四、检测频率 

　　桥梁桩基采用超声检测+钻孔抽芯检测，抗滑桩采用低应变反射波法（小应变）+钻孔抽芯检测。 

　　桥梁桩基是结构物的主要承重部分，其质量直接关系到结构物使用的安全性及长久性。同时桩基又是隐蔽工程，其质量检测、评价又是工程建设各方所关注的，根据《公路桥涵施工技术规范》及《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）的要求，对桩基采用无破损法检测桩的质量，并选取一定比例的桩基进行钻孔取芯检查。按设计要求，桥梁桩基采用超声波检测，频率为100%。抗滑桩采用低应变反射波法（小应变）检测，频率为100%，共10根。根据业主要求及结合本项目的实际情况，桩基进行无损检测后，大桥、中桥钻孔取芯频率为每座桥桩基总数的3%，且每座桥不少于2根，抗滑桩钻芯频率为桩总数3%且不少于2根。 

　　五、检测方法的规定 

　　1.小应变检测。初定小应变检测的桩截面为200cm×300cm，对于桩径大于100cm的桩基需打磨4个点（直径约为10cm），中心一个旁边对称三个。打磨点距钢筋笼主筋不小于5mm，被测桩头应凿至设计标高，露出密实混凝土面。 

　　2.超声波检测。桩基桩径有Φ1.2m、Φ1.3m、Φ1.5m、Φ1.6m、Φ1.8m、Φ2.0m六种，对于桩径大于100cm而小于180cm的桩基称呈等边三角形埋置3根管；检测剖面为3个剖面。对于桩径大于等于180cm时的桩基呈正方形埋置4根管，对称布设并确保稳定牢固，检测剖面为6个剖面。超声波检测的桩基，检测管应在加工钢筋笼时，绑扎或者焊接在钢筋笼加强筋内侧，确保牢固，顺直，且相互平行，定位准确。检测管须埋设至桩底，管口宜高出桩顶面30cm以上，管口高度宜一致。检测管采用外径φ57×3.0毫米钢管，采用套管连接，并保证接头密封。下端采用钢板封底焊接，不得漏水。并且在安装声测管同时管内灌满水，声测管安装完成，用测绳探测每根声测管长度并作记录，上口用塞子塞住，防止砂浆，杂物堵塞管道。 

　　3.钻孔抽芯检测。当桩径1.2m～1.6m的桩钻2个孔，当桩径大于1.6m的桩钻3个孔，开孔位置宜在距桩中心0.15～0.25D内均匀对称布置。钻芯钻入桩底岩土深度不应小于1米。 

　　六、问题桩的处理方案 

　　对缺陷桩的处理，必须根据桩的受力特性，各土层的地质情况、嵌岩深度和岩性、缺陷位置和严重程度等多方面因素，由业主、设计、检测、监理、施工等多家单位组成专家组来进行确定。 

　　1.凿除法。适用范围：适用于处理桩的中上部缺陷，尤其适用于处理地下水位较低或无地下水的挖孔桩。 

　　（1）全断面凿除。全断面凿除缺陷以上混凝土，套小钢筋笼上下搭接，混凝土浇注的办法进行处理；（2）局部凿除法。在桩缺陷侧人工挖孔至缺陷处，凿除离析砼，在旁桩处设一钢筋笼，并用钢筋与原桩缺陷处钢筋笼横向搭接，浇注片石砼处理。 

　　2.注浆法。适用范围：适用于处理桩的下部严重缺陷（严重离析或夹泥），对桩的中上部和端承桩处理须慎重。 

　　注浆时利用钻孔取芯形成的五个取芯孔进行压浆，压浆前分别对每个孔进行注水清孔，反复清孔数次，直到每管中冒出清水为止，注浆压力不小于0.25Mpa，流量15—20L/min，浆液采用水泥及水玻璃等掺和剂，水灰比为0.5—0.6。 

　　七、检测报告 

　　完成现场检测24小时后，检测公司出一份中间报告，通知施工单位是否可进行下道路工序施工。如有缺陷桩（Ⅲ、Ⅳ类桩），需立即钻孔取芯，确定缺陷类型、大小和位置。一个星期后正式检测报告以邮寄的方式寄到委托单，由委托单位报到验监理处。 

　　八、结语 

　　随着公路技术等级的提高，各级公路管理部门和施工单位已对加强质量检测与施下质量控制和验收工作予以了高度重视，有效地推动了公路工程检测技术的发展。一方面，新的检测仪器和方法的研究开发不断深入，并得到了广泛的应用；另一方面，试验检测技术人员培养和培训工作不断加强，一个素质较高的专业化的试验检测队伍正在形成，公路工程试验检测体系不断得到完善。 

　　参考文献 

　　[1]汪东波.桩基检测工作中存在的若干问题及建议[J].安徽建筑，2007（04）. 

　　[2]张志国.低应变反射波法的应用及注意事项[J].工程与建设，2011（02）.