摘要 本文较为周全地叙述了超声波成孔检测仪的事情原理及其在大直径钻孔灌注桩中的应用情形。。 。。 。。。文中枚举了大宗的工程实例,指出了成孔历程中经常泛起的种种质量问题,从中取得许多名贵的现实履历,这对加深熟悉大直径钻孔灌注桩和周全控制施工质量大有资助，，，，，，，应加大基桩成孔监测的力度。。 。。 。。。
1．前言
随着公路桥梁及高层修建大规模的兴建, 大直径钻孔灌注桩以其承载力高、施工低噪声、低振动以及工程造价低等特点已获得普遍接纳。。 。。 。。。但由于成桩质量问题引起基础的不匀称沉降而造成工程事故时有爆发。。 。。 。。。为了包管大直径钻孔灌注桩成桩质量,笔者以为应加大重视成孔质量,对试桩和开工前期的工程桩举行成孔检测。。 。。 。。。日本 KAIJO 公司生产的 KE400 超声波侧壁测定仪，，，，，，，特制的四偏向探头一次下孔一连丈量孔壁的四个偏向,可以提供影响钻孔质量包括孔径、孔深、笔直度及孔壁状态(平滑度、塌陷度)等险些所有参数。。 。。 。。。通过大宗工程应用取得了很好的效果。。 。。 。。。同时也发明大直径钻孔灌注桩成孔历程中保存许多问题,应该引起有关部分的高度重视。。 。。 。。。
2．要领原理
基来源理就是使用超声波反射手艺,对成孔质量举行综合检测。。 。。 。。。将超声波探头沿充满泥浆的钻孔中心以一定速率下放,在一连下放历程中,发射探头笔直孔壁发射超声波脉冲,吸收探头吸收孔壁反射信息。。 。。 。。。当孔壁坚实牢靠(或缩径)时, 超声波撒播双程旅行时间短、反射强度大;当孔壁松散、塌孔(或扩径)时, 超声波撒播双程旅行时间长、反射强度小甚至吸收不到反射信号。。 。。 。。。这样,从孔口到孔底通过纪录反射时间和反射强度,可盘算出钻孔在差别深度处的孔径值及反应孔壁状态,进而还盘算出孔深、笔直度等参数。。 。。 。。。
现场实测时, 超声波探头的下放与提升由绞车自动控制完成, 反射信号从吸收探头传至地面的纪录仪,通过盘算打印成图,如图 1 所示。。 。。 。。。
3．工程实例
下面举出较量典范的工程实例,连系实测曲线说明大直径钻孔灌注桩经常泛起的一些问题,体会超声波手艺在成孔质量检测中的优越性。。 。。 。。。由于实测纪录较长,限于篇幅,如下的例图都是截选出的典范段落,以说明主要问题。。 。。 。。。
A．及格孔
关于我国普遍接纳的泥浆护壁钻孔灌注桩来说,钻孔成孔后及格与否主要应切合以下划定①孔深、孔径需知足设计要求,对桩径的 d≤1000mm 桩, 桩径的允许误差为-0.1d 且≤50mm, 对桩径的 d>1000mm 桩, 桩径的允许误差为 50mm;②钻孔笔直度允许误差不凌驾 1%;③灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度指标应切合以下划定:端承桩≤50mm;摩擦端承桩、端承摩擦桩≤100mm; 摩擦桩≤300mm[1]。。 。。 。。。
如图 2 实测纪录为正循环回转法施工成孔,桩型 L18.8mΦ800mm。。 。。 。。。从图中可以看出,钻孔十分笔直，，，，，，，孔深孔径知足设计要求且孔壁状态优异,说明钻孔及泥浆护壁效果很理想,这是典范的及格孔。。 。。 。。。
图1：超声波成孔检测结构示意图 图 2：及格孔实测纪录
B．缩径和扩径
缩径和扩径在钻孔历程中是经常爆发的,这与地层和泥浆调浆都有关系。。 。。 。。。一样平常来讲缩径对工程质量是很倒运的,它直接影响到成孔以后的各步工序,特殊是成孔后下放钢筋笼,如遇到较为严重的缩径,钢筋笼就不可下放到预定的位置,在拔起钢筋笼重新对钻孔举行处置惩罚时很可能使钢筋笼变形,造成损失且延误工期。。 。。 。。。
如图 3 为一浅部缩径孔实测纪录,此孔设计孔径为 1m。。 。。 。。。由图可见,1.0 至 5.0m 孔段显着泛起缩径,5.0m 以下孔径正常。。 。。 。。。
如图 4 为一中部扩径孔实测纪录,此孔设计孔径为 1m。。 。。 。。。由图可见,15.5 至 19.5m 孔段显着泛起扩径,最大孔径达 1.35m。。 。。 。。。
图3：缩径孔实测纪录 图4：扩径孔实测纪录
C．钻孔倾斜
由于钻机装置时没有使转盘与钻架上吊轮在统一笔直线上或者正常钻进中没有凭证差别方面地质条件接纳响应控制进尺步伐,钻孔；；；；岜⑶阈,严重者对其单桩承载力有很大的倒运影响。。 。。 。。。
如图 5 孔实测纪录为正循环施工成孔。。 。。 。。。由图可见,钻孔上部较为笔直,从 14.5m 最先显着泛起倾斜。。 。。 。。。
图5：爆发孔斜实测纪录 图6：泥浆比重过高实测纪录
D．泥浆比重过高
在钻进历程中, 泥浆比重不宜过高。。 。。 。。。凭证规范划定，，，，，，，在浇注混凝土之前，，，，，，，孔底 500mm 以内的泥浆比重应小于 1.25。。 。。 。。。大宗工程实例批注泥浆比重过高会造成孔底沉淤和堵管等工程问题，，，，，，，更严重的是爆发泥皮对成桩侧摩阻力的施展有很大影响。。 。。 。。。
通过
超声波检测仪可以反应出泥浆比重偏高和过高的情形，，，，，，，如图 6 实测纪录。。 。。 。。。从图中可以看到，，，，，，，在孔壁周围有一些虚的振荡线泛起，，，，，，，这在理论上称为“噪音”，，，，，，，它是超声波行进历程中在抵达孔壁之前由泥浆颗粒反射形成的，，，，，，，这是一个典范的泥浆比重偏高的实例。。 。。 。。。若是泥浆比重过高，，，，，，，钻孔中的浮力偏大，，，，，，，待超声波探头下放历程中其重量与浮力相等时就无法继续测至孔底。。 。。 。。。在某工程抗拔桩孔的测试历程中，，，，，，，当探头测至 23.0m 时突然阻止，，，，，，，重复多次仍然不可凌驾此深度，，，，，，，厥后证实此孔泥浆比重过高，，，，，，，23.0m以下泥浆比重高达 1.40 或更高。。 。。 。。。
E．支盘桩孔检测
支盘桩是近几年生长起来的一种新 桩形，，，，，，，它是在仿生学构想的基础上而降生的。。 。。 。。。它是由主桩、分支、承力盘及周围挤压密实的填加固结料组成，，，，，，，近似树根桩的根系及功效。。 。。 。。。详细做法是在成孔后用挤扩或刀削等要领凭证设计要求在多个差别位置上做支或承力盘，，，，，，，形成如图 7 的容貌。。 。。 。。。这样做可以在缩短桩长、减小桩径的情形下而能包管单桩承载力不降低或有所提高，，，，，，，抵达镌汰工程造价、缩短工期的目的。。 。。 。。。
图7：支盘桩实测纪录 图8：地下一连墙槽孔实测纪录
接纳超声波成孔检测是对这种桩型的支和盘检测（尤其是承力盘的检测）的较好要领。。 。。 。。。图 8 为一支盘桩孔的实测纪录，，，，，，，图中可清晰地看到三个盘的形状。。 。。 。。。
F．地下一连墙槽检测
对地下一连墙墙槽检测是超声波检测的另一个用途。。 。。 。。。如图 8 为地下一连墙孔实测纪录。。 。。 。。。
4．几点体会
A．应用超声波手艺对大直径钻孔灌注桩成孔质量举行检测可以一次下孔提供包括孔径、孔深、孔笔直度、孔底沉渣厚度及孔壁状态等影响钻孔质量的险些所有参数，，，，，，，填补了现有检测装备的缺乏。。 。。 。。。
B．通过成孔质量检测使我们对大直径钻孔灌注桩有了更周全的熟悉，，，，，，，有助于成桩方面的检测。。 。。 。。。其中基桩承载力问题是最受人们关注的。。 。。 。。。单桩竖向静力载荷试验和高应变换力试验只能提供承载力数值效果，，，，，，，对不切合设计要求的桩无法确定出缘故原由，，，，，，，成孔检测能够准确地给出钻孔参数及施工情形，，，，，，，可以
作为成桩检测的主要增补，，，，，，，为检测部分和设计部分提供剖析依据。。 。。 。。。
C．通过大宗工程实践发明现在海内大直径钻孔灌注桩的成孔质量问题照旧较量严重的，，，，，，，这与有关部分对成孔质量检测重视不敷是分不开的。。 。。 。。。为确保工程质量，，，，，，，应该依赖先进的手艺手段加大重视成孔质量检测，，，，，，，特殊是对试桩和开工初期的工程桩更要予以重视，，，，，，，以便于科学合理地选取适合园地地层特点的施工工艺和施工机具。。 。。 。。。
5．竣事语
大直径钻孔灌注桩的成孔质量检测多年来一直没有十分有用的手段，，，，，，，而成桩质量检测又无法取代成孔质量检测，，，，，，，更无法填补由于成孔缘故原由引起成桩质量问题所带来的损失。。 。。 。。。超声波法检测是现在天下上最为先进的成孔质量检测手段，，，，，，，这一手艺的应用和推广对我国在大直径长深度高承载的基桩检测中具有主要的意义。。 。。 。。。
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