橋梁樁基檢測方案探討
2016-07-05
一、樁基情況
工程范圍內(nèi)橋梁樁基：橋梁樁基設(shè)計(jì)均為嵌巖樁，要求樁基嵌入中風(fēng)化巖層不小于3倍樁徑，樁基灌注混凝土前，樁底沉渣厚度不能大于5cm，全部采用水下C30砼灌注施工。抗滑樁樁底嵌入路基面下完整巖內(nèi)，樁底用水泥砂漿鋪底，厚100mm，樁身采用C25混凝土澆注。鑒于設(shè)計(jì)要求，結(jié)合本項(xiàng)目地質(zhì)施工特點(diǎn)，決定采用低應(yīng)變反射波法（小應(yīng)變）、超聲波檢測和鉆孔抽芯檢測三種方法評(píng)定樁基質(zhì)量。
二、檢測準(zhǔn)備工作
基樁無破損檢測在成樁14天以后或混凝土強(qiáng)度至少達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%且不小于15MPa后檢測，抽芯檢測則需在混凝土齡期達(dá)到28天或預(yù)留的同條件養(yǎng)護(hù)試件強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，每批待檢樁檢測前將進(jìn)行檢測的準(zhǔn)備：
小應(yīng)變檢測前，需提前鑿除至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，打磨好樁頭，并保證樁頭干凈、無積水。
超聲波檢測則在檢測前，用20cm長的Φ32鋼筋綁在測繩上，保證牢固，對(duì)檢測管進(jìn)行探孔，檢測是否堵管。如果堵管將采取措施疏通，同時(shí)保證檢測管內(nèi)灌滿清水。
鉆孔抽芯檢測則在檢測前搭設(shè)鉆機(jī)施工平臺(tái)以及通水通電。
三、檢測法及目的
1.低應(yīng)變反射波法（小應(yīng)變）。低應(yīng)變動(dòng)測法是使用小錘敲擊樁頂，通過粘接在樁頂?shù)膫鞲衅鹘邮諄碜詷吨械膽?yīng)力波信號(hào)，采用應(yīng)力波理論來研究樁土體系的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，反演分析實(shí)測速度信號(hào)，頻率信號(hào)，從而獲得樁的完整性。目的是檢測樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性類別。
2.超聲波檢測法。超聲波檢測法是最早采用的樁基完整性無損檢測法，其方法是在灌注砼之前，在樁內(nèi)預(yù)埋若干根聲測管，作為超聲脈沖發(fā)射與接收探頭的通道，用超聲探測儀沿樁的縱軸方向逐點(diǎn)測量超聲脈沖穿過各橫截面時(shí)的聲波參數(shù)，然后對(duì)這些測值采用各種特定的數(shù)值判定或形象判斷，進(jìn)行處理后，給出樁內(nèi)砼缺陷類型、大小和位置，給出砼均勻性指標(biāo)和強(qiáng)度等級(jí)。目的是檢測已預(yù)埋聲測管的混凝土灌注樁樁身缺陷性質(zhì)、位置及范圍，評(píng)定基樁混凝土質(zhì)量等級(jí)。
3.鉆孔抽芯法。鉆孔抽芯法主要是采用鉆孔機(jī)（一般帶φ10mm內(nèi)徑鉆頭） 對(duì)樁基進(jìn)行抽芯取樣，根據(jù)取出芯樣，可對(duì)樁基的長度、砼強(qiáng)度、局部缺陷情況、樁底沉渣厚度、持力層情況等做一清楚判斷，但鉆孔取芯有一孔之見的局限，只能對(duì)局小部范圍進(jìn)行判斷，故在樁基等級(jí)評(píng)定時(shí)，仍以無損檢測為主。目的是檢測灌注樁樁長、樁身混凝土強(qiáng)度、樁底沉渣厚度，判定或鑒別樁端巖土性狀，評(píng)定基樁混凝土質(zhì)量等級(jí)；該法主要針對(duì)樁基存在較大的缺陷或經(jīng)檢測對(duì)強(qiáng)度有懷疑的情況下采用。
四、檢測頻率
橋梁樁基采用超聲檢測+鉆孔抽芯檢測，抗滑樁采用低應(yīng)變反射波法（小應(yīng)變）+鉆孔抽芯檢測。
橋梁樁基是結(jié)構(gòu)物的主要承重部分，其質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)物使用的安全性及長久性。同時(shí)樁基又是隱蔽工程，其質(zhì)量檢測、評(píng)價(jià)又是工程建設(shè)各方所關(guān)注的，根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》及《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F80/1-2004）的要求，對(duì)樁基采用無破損法檢測樁的質(zhì)量，并選取一定比例的樁基進(jìn)行鉆孔取芯檢查。按設(shè)計(jì)要求，橋梁樁基采用超聲波檢測，頻率為100%?？够瑯恫捎玫蛻?yīng)變反射波法（小應(yīng)變）檢測，頻率為100%，共10根。根據(jù)業(yè)主要求及結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際情況，樁基進(jìn)行無損檢測后，大橋、中橋鉆孔取芯頻率為每座橋樁基總數(shù)的3%，且每座橋不少于2根，抗滑樁鉆芯頻率為樁總數(shù)3%且不少于2根。
五、檢測方法的規(guī)定
1.小應(yīng)變檢測。初定小應(yīng)變檢測的樁截面為200cm×300cm，對(duì)于樁徑大于100cm的樁基需打磨4個(gè)點(diǎn)（直徑約為10cm），中心一個(gè)旁邊對(duì)稱三個(gè)。打磨點(diǎn)距鋼筋籠主筋不小于5mm，被測樁頭應(yīng)鑿至設(shè)計(jì)標(biāo)高，露出密實(shí)混凝土面。
2.超聲波檢測。樁基樁徑有Φ1.2m、Φ1.3m、Φ1.5m、Φ1.6m、Φ1.8m、Φ2.0m六種，對(duì)于樁徑大于100cm而小于180cm的樁基稱呈等邊三角形埋置3根管；檢測剖面為3個(gè)剖面。對(duì)于樁徑大于等于180cm時(shí)的樁基呈正方形埋置4根管，對(duì)稱布設(shè)并確保穩(wěn)定牢固，檢測剖面為6個(gè)剖面。超聲波檢測的樁基，檢測管應(yīng)在加工鋼筋籠時(shí)，綁扎或者焊接在鋼筋籠加強(qiáng)筋內(nèi)側(cè)，確保牢固，順直，且相互平行，定位準(zhǔn)確。檢測管須埋設(shè)至樁底，管口宜高出樁頂面30cm以上，管口高度宜一致。檢測管采用外徑φ57×3.0毫米鋼管，采用套管連接，并保證接頭密封。下端采用鋼板封底焊接，不得漏水。并且在安裝聲測管同時(shí)管內(nèi)灌滿水，聲測管安裝完成，用測繩探測每根聲測管長度并作記錄，上口用塞子塞住，防止砂漿，雜物堵塞管道。
3.鉆孔抽芯檢測。當(dāng)樁徑1.2m～1.6m的樁鉆2個(gè)孔，當(dāng)樁徑大于1.6m的樁鉆3個(gè)孔，開孔位置宜在距樁中心0.15～0.25D內(nèi)均勻?qū)ΨQ布置。鉆芯鉆入樁底巖土深度不應(yīng)小于1米。
六、問題樁的處理方案
對(duì)缺陷樁的處理，必須根據(jù)樁的受力特性，各土層的地質(zhì)情況、嵌巖深度和巖性、缺陷位置和嚴(yán)重程度等多方面因素，由業(yè)主、設(shè)計(jì)、檢測、監(jiān)理、施工等多家單位組成專家組來進(jìn)行確定。
1.鑿除法。適用范圍：適用于處理樁的中上部缺陷，尤其適用于處理地下水位較低或無地下水的挖孔樁。
?。?）全斷面鑿除。全斷面鑿除缺陷以上混凝土，套小鋼筋籠上下搭接，混凝土澆注的辦法進(jìn)行處理；（2）局部鑿除法。在樁缺陷側(cè)人工挖孔至缺陷處，鑿除離析砼，在旁樁處設(shè)一鋼筋籠，并用鋼筋與原樁缺陷處鋼筋籠橫向搭接，澆注片石砼處理。
2.注漿法。適用范圍：適用于處理樁的下部嚴(yán)重缺陷（嚴(yán)重離析或夾泥），對(duì)樁的中上部和端承樁處理須慎重。
注漿時(shí)利用鉆孔取芯形成的五個(gè)取芯孔進(jìn)行壓漿，壓漿前分別對(duì)每個(gè)孔進(jìn)行注水清孔，反復(fù)清孔數(shù)次，直到每管中冒出清水為止，注漿壓力不小于0.25Mpa，流量15—20L/min，漿液采用水泥及水玻璃等摻和劑，水灰比為0.5—0.6。
七、檢測報(bào)告
完成現(xiàn)場檢測24小時(shí)后，檢測公司出一份中間報(bào)告，通知施工單位是否可進(jìn)行下道路工序施工。如有缺陷樁（Ⅲ、Ⅳ類樁），需立即鉆孔取芯，確定缺陷類型、大小和位置。一個(gè)星期后正式檢測報(bào)告以郵寄的方式寄到委托單，由委托單位報(bào)到驗(yàn)監(jiān)理處。
八、結(jié)語
隨著公路技術(shù)等級(jí)的提高，各級(jí)公路管理部門和施工單位已對(duì)加強(qiáng)質(zhì)量檢測與施下質(zhì)量控制和驗(yàn)收工作予以了高度重視，有效地推動(dòng)了公路工程檢測技術(shù)的發(fā)展。一方面，新的檢測儀器和方法的研究開發(fā)不斷深入，并得到了廣泛的應(yīng)用；另一方面，試驗(yàn)檢測技術(shù)人員培養(yǎng)和培訓(xùn)工作不斷加強(qiáng)，一個(gè)素質(zhì)較高的專業(yè)化的試驗(yàn)檢測隊(duì)伍正在形成，公路工程試驗(yàn)檢測體系不斷得到完善。
參考文獻(xiàn)
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