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桩基检测成孔检测技术

356 2021-09-26 09:08:16

桩基工程检测主要包括两大方面,即成孔,检测和成桩后的检测。成孔检测主要有孔径、孔底沉渣厚度以及桩身垂直度等;而成桩检测主要有现场足尺静载试验及近十多年来在我国得到迅速发展的各种动力检测方法等。

第一 节 成孔检测技术

一、孔径及垂直度检测

对灌注桩而言,成孔直径及垂直度是否满足要求,直接影响到钢筋笼是否能顺利安放、保护层厚度能否满足设计要求以及基桩承载力。因而灌注桩施工必须首先保证成孔直径及垂直度。建筑桩基技术规范(JGJ9494)对灌注桩孔,径及垂直度施工允许偏差有明确规定,见表11-9。

(一)垂直度检测

垂直度检测一般采用钻杆测斜法、测锤(球)法及测斜仪等方法。

(1)钻杆测斜法

将带有钻头的钻杆放入孔内到底,在孔,口处的钻杆上装一个与孔径或护筒内径一致的导向环,使铭杆柱保持在桩孔中心线位置上。然后将带有扶正圈的钻孔测斜仪下入钻杆内,分点测斜,检查桩孔偏斜情况。

(2)测锤(球)法

在孔口沿钻孔直径方向设标尺,标尺中点与桩孔中心吻合,将锤球系于测绳上,量出滑轮到标尺中心距离 H0。将球慢慢入入孔底,待测绳静止不动后,读出测绳在标尺上的偏距 e,由此求出孔斜值。该法精度较低。

(二)孔径检测

孔径检测一般采用声波孔壁测定仪及伞形、球形孔径仪以及摄影(像)法等测定。

(1)声波孔壁测定仪

声波孔壁测定仪可以用来检测成孔形状和垂直度。瓣定仪由声波发生器、发射和接收探头、放大器、记录仪和提升机构组成。

声波发生器主要部件是振荡器,振荡器产生一定频率的电脉冲经放大后由发射探头转换为声波,多数仪器振荡频率是可调的,取得各种频率的声波以满足不同检测要求。放大器把接收探头传来的电信号进行放大、整形和显示,显示用时标记时或数字显示,也可以与计算机连接把信号数字化后输入计算机进行谱分析或进一步计算处理,或者波形通过记录仪绘图。

图 12 1是日本竹中技术研究所研制的声波孔壁测定仪检测装置,把探头固定在方形底盘四个角上,底盘是钢制的,通过二个定滑轮、钢丝绳和提升机梅连接,二个定滑轮对钢丝绳的约束作用,以及底盘的自重,使探头在下降或提升过程不会扭转,稳定探头方位。

用于钻孔孔形检测的安装八个探头,底盘四个角各安装一个发射探头和一个接收探头,可以同时测定正交二个方向孔壁形状。

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探头由无级变速电动卷扬机提升或下降,它和热敏刻痕记录仪的走纸速度是同步的。

图 12-3 是日本 KODEN 株式会社光电制作所研制并生产的 DM-686 Ⅱ型声波孔壁测定仪。

由发射探头发出的声波穿过泥浆到达孔壁,泥浆的声阻抗远小于孔壁土层介质的声阻抗,声波几乎从孔壁产生反射,利用发射和接收的时间差和已知声波和泥浆中的传播速度,由式(12-1)得到探头至孔壁的距离,探头上升或下降一次,记录仪即可绘出孔壁的形状。

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(2)井径仪

井径仪由测头,放大器和记录仪三部分组成(图 12-4b)。它可以检测直径 0.08~ 0.6m 孔深数百米的孔,当把测量腿加大后,最大可检测直径 1.2m 的孔。

测头是机械式的(图 12-4a),当测头放入测孔之前,四条测腿合拢并用弹簧锁住,测头放入孔内,靠测头本身自重往孔底一墩,四条腿像自动伞一样立刻张开,测头往上提升时,由于弹簧力作用,腿端部紧贴孔壁,随着孔壁凹凸不平状态相应张开或收拢,带动密封筒内的活塞杆上下移动,从而使四组串联滑动电阻来回滑动,把电阻变化变为电压变化,信号经放大后,可用数字显示或记录仪记录,显示的电压值和孔径建立关系,当用静电电影记录仪记录时,可自动绘出孔壁形状。

当放大器供给滑动电阻电源为恒流源时,电压变化和孔径的关系为∶

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井径仪四条腿靠弹簧弹力张开,对孔壁是软弱土层的,应注意腿端易插入土中引起检测误差。