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岩土研究院

桩基检测的新技术“磁测井法”详解

1295 2023-01-28 11:15:33




本次抽检采用项目现场随机选取的方式,在桩边50cm左右处钻孔并预埋PVC管,检查PVC管是否畅通,同时将探管放入测试孔中,进行垂直分量磁感应强度测量,及时记录并绘制深度-垂直分量曲线。检测单位根据数值分析和结果评价,得出本次磁测井法检测的桩长符合设计要求的结论。此次“磁测井法”抽检不仅有效测出了管桩长度,确保基桩施工质量,同时验证了施工单位资料的真实性。


“磁测井法”优势


影响桩基础承载性能的两个重要因素是设计桩长和桩身完整性,深基础形式中的基桩设计长度较长时,施工中一般采用两节或两节以上的配桩形式以满足设计要求。


传统的“低应变法”检测方便、快捷,但对于多节桩桩身完整性和桩长检测具有较大的局限性。“磁测井法”可以弥补低应变法在桩长检测方面的不足,能够准确测定多节桩的配桩情况和实际桩长。


▲采用桩基础形式的建筑物示意图


检测原理

磁测井法是一种地球物理测井方法,用以寻找测井周围磁性体并研究其分布和规模等。


混凝土基桩桩身为钢筋混凝土、预制混凝土桩,一般带有桩头钢端板和桩尖。因钢材是铁磁性材料,与周围介质间存在明显的磁性差异。桩身钢筋、桩头钢端板、桩尖处的钢材在地磁场的磁化作用下,产生的磁感应强度叠加在正常场之上,使基桩周围的磁场强度发生变化,形成延桩长方向的磁异常特征。磁测井法就是根据磁场变化曲线以及磁异常梯度,来判断多节桩配桩形式和实际桩长。


检测方式

基于磁法的桩长检测,在工程实践中有两种典型的检测方式,分别为桩中孔测试法和桩侧孔测试法,具体方案如图所示(以钢筋混凝土管桩为例)。


▲基于磁法检测桩长的两种方式


检测实例

昆山某工程桩基子分部验收前,市质安站技术科随机抽取报验桩基工程预应力钢筋混凝土空心方桩1套,通过磁测井法桩长检测,查看设计图纸,只抽取基桩设计桩长为23米。


1. 钻孔定位、埋设PVC管


检测桩桩型为预应力钢筋混凝土空心方桩HKFZ-AB500,因此,选择采用桩中孔测试法,利用工程钻机钻取探测孔并埋设PVC管道;检测前,进行现场背景磁场调查,确认场地无强振源、强磁场干扰,同时确认测孔中无铁磁性物质、测孔通畅。


▲工程钻机钻取探测孔


2. 现场数据采集


本次检测采用RS-RBMT钢筋笼长度磁法测试仪,现场采集测孔内沿桩长方向深度-磁场垂直分量曲线;数据采集过程中应合理设置采样步距,保证测试精度与工作效率。


▲现场采集磁场数据


3. 数据处理分析


磁测井法现场测得的深度-磁场垂直分量曲线,以及相应得出的深度-磁场垂直分量梯度曲线如下图所示。


图中曲线可以清晰地反映出在11米处、22.9米处磁场垂直分量产生明显异变,结合检测桩桩型,判断这两处分别为第一节与第二节空心方桩钢端板接头和第二节空心方桩钢桩尖,从而确定所测工程桩为2节桩,桩长分别为11米和11.9米,总长22.9米,与设计相符。


▲测试结果


由此可见,磁测井法可以准确地判断多节桩的配桩情况和测定桩身长度,成为低应变检测法的有效补充,为工程验收提供可靠依据。


源自丨金坛区人民政府网、宜居昆山