灌注桩成孔质量测试技术应用研究
摘要：
在灌注桩工程中，成孔质量是整个灌注桩工程顺利开展的前提，随着整个工程行业质量要求的提高，各建筑部门对成孔质量的要求随之增高。在此背景下，本文简要了介绍灌注桩成孔质量检测标准，其次再对灌注桩成孔质量测试技术进行探讨，最后结合工程应用中的一些检测实例进行分析。
关键词：灌注桩；成孔质量测试；标准；工程检测实例
引言
灌注桩工程往往在桥梁，道路等工程中占有着重要地位，一般来说，成孔和成桩两个施工过程共同组成了灌注桩的整个施工，而其中首先开始的便是成孔施工，由于灌注桩施工往往在地下施工，常常可能产生多种质量问题，进而成孔质量的好坏直接影响到整个工程的质量。如果无法及时对成孔质量进行检测亦或是其测试结果难以达到标准，则会对施工企业与工程造成难以估量的损失。另外，如果由于复杂的地质条件等因素而引起一些突发事故，通常将需投入更大的人力物力，不仅会加大施工的难度，更容易造成不必要的安全隐患。所以, 在实际施工过程中，必须对成孔质量检测进行严格把关。笔者在文中首先介绍了灌注桩成孔质量测试检验标准及测试检验的技术，然后结合一些具体工程实例做了具体分析，以期为同行提供相关经验。
1.成孔质量测试检验标准
目前的行业标准中，我国交通运输部颁布了《公路桥涵施工技术规范》( JTG/TF50 － 2011) ，并针对钻孔灌注桩成孔施工过程中的质量检测做了很详细的明文规定，其中有关的检测项目与质量标准详见图1。其中主要需求检测的内容包含中心位置、沉淀厚度、泥浆指标、孔深等。随着一些局部地区对成孔质量测试的重视和发展，相关地区也先后编制了地方性的成孔质量检验方面的地方标准，对成孔施工过程中需要检测的种类、数量、标准以及检测时用到的仪器设备方面作了更详细的规定和要求。
2.灌注桩成孔质量测试的关键技术
2.1孔的中心位置检测
如果桩基施工成孔位置与设计位置有一定的误差值，这种误差值便称为即的中心位置偏差，其在基桩施工之前，应将孔位按设计图放在设计好的样桩中心位置。但由于在施工测量中，各种人为不可避免的误差经常会造成中心位置偏差的现象更加严重。所以在成孔施工完成之再重新检测一遍实际的成孔位置，接着再与设计好的桩位坐标相比较，再计算实际位置与设计位置的偏离差值并与原本设计的桩位位置相比较，最后看是否符合相关的设计规定或相应规范。目前经常使用到的测量工具主要有红外测距仪和精密经纬仪等。
2.2沉淀厚度检测
桩底沉淀厚度的大小是孔质量检测的一项重要指标。首先在成孔施工过程中孔底便不可避免的会产生沉渣现象，后期相关的下放桩柱施工过程中更加剧这种现象，如果不对沉淀厚度检测严格把关，后期的工程将难以继续。所以沉底厚度检测需检测多次，分别需在混凝土放入后，混凝土浇注前测定多次以保证其工程质量。在实际工程应用中，一般采用的较多的方法是测锤法检测技术，测锤法操作简单，易于检测人员学习，并且已经被普遍使用，同时兼具成本不高，性能稳定的优点。操作时的具体方法如下：测锤顶端首先会系上测绳，以便将测锤沉入空中，测锤沉入孔内相当距离后，当感觉测锤已经具有一定的支持力，此时便估计沉渣的顶面位置，先停止沉入后仔细观察测绳上的深度h，则桩孔的沉渣厚度值为孔径深度H减去测绳读出的示数h。
2.3孔径、 孔深、 倾斜度检测
目前其检测主要的应用工具主要有超声波法探测仪和探触式探测仪两种。
探触式测试仪一般由多种仪器共同组成，目前较为广泛使用的种类有孔径仪、测斜仪及沉渣测试仪。通过在测头上安装的电路，孔径仪能够孔的直径数通过一定的处理转化为电信号，同时因为与地面的仪器连接能将电信号经由电缆送传到地面，检测人员便由电信号的值，可以很清晰地看出孔径的分布情况并具体分析，另有专用的测斜仪探头利用铅垂原理测量成孔的垂直度。径测仪会有四条测腿安装在测试仪的测头部位，测腿能够在在一定的作用下自动的伸张、收缩，当测试仪的底端测腿被放入灌注桩的孔中后，测腿会伸张并与孔壁接触，如果孔径较大，测腿张开的角度就会偏大，反之，测腿便伸缩一定角度，此时角度偏小。检测人员可以通过观察测腿的张开角度来观察孔径的值。
超声波探测仪的工作原理则是依托于超声波测距方法：当探测时，首先传感器会向灌注桩的孔壁面周围上发出稳定的超声波信号，由于声音信号会被反射，形如回声原理，同理当超声波信号接触到孔壁后会被反射一部分回来，当声音信号被反射到发射位置时，依据测量从发射到收到回波的时间间隔，此间隔时间除以二，再乘上声波的传播速度，便能计算得出孔径值大小。超声波探测仪的构造主要有超声仪主机、声波探头、记录仪和提升机构等。超声波探测仪的工作工程可简单描述为：当超声波探头以一定的速率下沉入钻孔中心时，在此过程中，发射探头发射超声波信号，超声波信号在接触孔壁会产生反射，因此探头会在一段时间后接收到孔壁反射的信息，如果孔径比正常的设计值大，超声波传播时间进而会比一般的长，导致反射信号的强度偏小甚至接收不到反射信号；相反孔径比正常的设计值小的话，超声波传播时间会偏短短，导致反射的信号强度偏大。最后经接收器将接收的反射信息，在经过信号处理后传至记录仪。概括来说，通过探测仪接收信号后输出的结果，便能很直观的观察孔径的大小。
3.检测实例分析
在笔者参与施工的长乐特大桥工程中，其桩基成孔施工过程运用的检测方法就是探触法，可通过实测孔径剖面图进行分析其成孔质量。
图1 图2
图1和图2为工程中典型的2根不同的基桩成孔图，对比图1和图2可以明显发现，桩1孔壁曲线较清晰，孔壁形状规则较为光滑，成孔垂直，成孔效果好。桩2孔壁曲线相对粗
糙，形状不光滑，成孔效果明显较差。
结语
目前，在大量的工程中，桩基的成孔质量对成桩质量有着很大的影响，进而影响整个工程的质量。同时，由于众多的复杂因素，成孔施工质量往往难以控制，要想保证最后灌注桩的整个施工的工程质量，应依靠有效的检测方法对成孔施工阶段的成孔质量项目的各个指标进行重复多次有效的检测，从而确保工程施工的顺利进行。
参考文献
［1］ 顾良军，余钢，朱建海. 超声波钻孔监测仪在钻孔灌注桩成孔检测中的应用［J］. 公路交通科技，2008，12: 117 － 119．
［2］陈叶刚，徐建国. 钻孔桩成孔质量检测综述［J］. 中国水运，2009，9( 1) : 247 ～ 248．
［3］张树风，谢晓锋. 灌注桩成孔质量检测技术及若干问题探讨［J］.广东土木与建筑，2011( 8) : 63 ～ 64，26．
灌注桩成孔质量测试技术应用研究
摘要：
在灌注桩工程中，成孔质量是整个灌注桩工程顺利开展的前提，随着整个工程行业质量要求的提高，各建筑部门对成孔质量的要求随之增高。在此背景下，本文简要了介绍灌注桩成孔质量检测标准，其次再对灌注桩成孔质量测试技术进行探讨，最后结合工程应用中的一些检测实例进行分析。
关键词：灌注桩；成孔质量测试；标准；工程检测实例
引言
灌注桩工程往往在桥梁，道路等工程中占有着重要地位，一般来说，成孔和成桩两个施工过程共同组成了灌注桩的整个施工，而其中首先开始的便是成孔施工，由于灌注桩施工往往在地下施工，常常可能产生多种质量问题，进而成孔质量的好坏直接影响到整个工程的质量。如果无法及时对成孔质量进行检测亦或是其测试结果难以达到标准，则会对施工企业与工程造成难以估量的损失。另外，如果由于复杂的地质条件等因素而引起一些突发事故，通常将需投入更大的人力物力，不仅会加大施工的难度，更容易造成不必要的安全隐患。所以, 在实际施工过程中，必须对成孔质量检测进行严格把关。笔者在文中首先介绍了灌注桩成孔质量测试检验标准及测试检验的技术，然后结合一些具体工程实例做了具体分析，以期为同行提供相关经验。
1.成孔质量测试检验标准
目前的行业标准中，我国交通运输部颁布了《公路桥涵施工技术规范》( JTG/TF50 － 2011) ，并针对钻孔灌注桩成孔施工过程中的质量检测做了很详细的明文规定，其中有关的检测项目与质量标准详见图1。其中主要需求检测的内容包含中心位置、沉淀厚度、泥浆指标、孔深等。随着一些局部地区对成孔质量测试的重视和发展，相关地区也先后编制了地方性的成孔质量检验方面的地方标准，对成孔施工过程中需要检测的种类、数量、标准以及检测时用到的仪器设备方面作了更详细的规定和要求。
2.灌注桩成孔质量测试的关键技术
2.1孔的中心位置检测
如果桩基施工成孔位置与设计位置有一定的误差值，这种误差值便称为即的中心位置偏差，其在基桩施工之前，应将孔位按设计图放在设计好的样桩中心位置。但由于在施工测量中，各种人为不可避免的误差经常会造成中心位置偏差的现象更加严重。所以在成孔施工完成之再重新检测一遍实际的成孔位置，接着再与设计好的桩位坐标相比较，再计算实际位置与设计位置的偏离差值并与原本设计的桩位位置相比较，最后看是否符合相关的设计规定或相应规范。目前经常使用到的测量工具主要有红外测距仪和精密经纬仪等。
2.2沉淀厚度检测
桩底沉淀厚度的大小是孔质量检测的一项重要指标。首先在成孔施工过程中孔底便不可避免的会产生沉渣现象，后期相关的下放桩柱施工过程中更加剧这种现象，如果不对沉淀厚度检测严格把关，后期的工程将难以继续。所以沉底厚度检测需检测多次，分别需在混凝土放入后，混凝土浇注前测定多次以保证其工程质量。在实际工程应用中，一般采用的较多的方法是测锤法检测技术，测锤法操作简单，易于检测人员学习，并且已经被普遍使用，同时兼具成本不高，性能稳定的优点。操作时的具体方法如下：测锤顶端首先会系上测绳，以便将测锤沉入空中，测锤沉入孔内相当距离后，当感觉测锤已经具有一定的支持力，此时便估计沉渣的顶面位置，先停止沉入后仔细观察测绳上的深度h，则桩孔的沉渣厚度值为孔径深度H减去测绳读出的示数h。
2.3孔径、 孔深、 倾斜度检测
目前其检测主要的应用工具主要有超声波法探测仪和探触式探测仪两种。
探触式测试仪一般由多种仪器共同组成，目前较为广泛使用的种类有孔径仪、测斜仪及沉渣测试仪。通过在测头上安装的电路，孔径仪能够孔的直径数通过一定的处理转化为电信号，同时因为与地面的仪器连接能将电信号经由电缆送传到地面，检测人员便由电信号的值，可以很清晰地看出孔径的分布情况并具体分析，另有专用的测斜仪探头利用铅垂原理测量成孔的垂直度。径测仪会有四条测腿安装在测试仪的测头部位，测腿能够在在一定的作用下自动的伸张、收缩，当测试仪的底端测腿被放入灌注桩的孔中后，测腿会伸张并与孔壁接触，如果孔径较大，测腿张开的角度就会偏大，反之，测腿便伸缩一定角度，此时角度偏小。检测人员可以通过观察测腿的张开角度来观察孔径的值。
超声波探测仪的工作原理则是依托于超声波测距方法：当探测时，首先传感器会向灌注桩的孔壁面周围上发出稳定的超声波信号，由于声音信号会被反射，形如回声原理，同理当超声波信号接触到孔壁后会被反射一部分回来，当声音信号被反射到发射位置时，依据测量从发射到收到回波的时间间隔，此间隔时间除以二，再乘上声波的传播速度，便能计算得出孔径值大小。超声波探测仪的构造主要有超声仪主机、声波探头、记录仪和提升机构等。超声波探测仪的工作工程可简单描述为：当超声波探头以一定的速率下沉入钻孔中心时，在此过程中，发射探头发射超声波信号，超声波信号在接触孔壁会产生反射，因此探头会在一段时间后接收到孔壁反射的信息，如果孔径比正常的设计值大，超声波传播时间进而会比一般的长，导致反射信号的强度偏小甚至接收不到反射信号；相反孔径比正常的设计值小的话，超声波传播时间会偏短短，导致反射的信号强度偏大。最后经接收器将接收的反射信息，在经过信号处理后传至记录仪。概括来说，通过探测仪接收信号后输出的结果，便能很直观的观察孔径的大小。
3.检测实例分析
在笔者参与施工的长乐特大桥工程中，其桩基成孔施工过程运用的检测方法就是探触法，可通过实测孔径剖面图进行分析其成孔质量。
图1 图2
图1和图2为工程中典型的2根不同的基桩成孔图，对比图1和图2可以明显发现，桩1孔壁曲线较清晰，孔壁形状规则较为光滑，成孔垂直，成孔效果好。桩2孔壁曲线相对粗
糙，形状不光滑，成孔效果明显较差。
结语
目前，在大量的工程中，桩基的成孔质量对成桩质量有着很大的影响，进而影响整个工程的质量。同时，由于众多的复杂因素，成孔施工质量往往难以控制，要想保证最后灌注桩的整个施工的工程质量，应依靠有效的检测方法对成孔施工阶段的成孔质量项目的各个指标进行重复多次有效的检测，从而确保工程施工的顺利进行。
参考文献
［1］ 顾良军，余钢，朱建海. 超声波钻孔监测仪在钻孔灌注桩成孔检测中的应用［J］. 公路交通科技，2008，12: 117 － 119．
［2］陈叶刚，徐建国. 钻孔桩成孔质量检测综述［J］. 中国水运，2009，9( 1) : 247 ～ 248．
［3］张树风，谢晓锋. 灌注桩成孔质量检测技术及若干问题探讨［J］.广东土木与建筑，2011( 8) : 63 ～ 64，26．