水泥攪拌樁檢測(cè)

1、水泥攪拌樁檢測(cè)樁的測(cè)量放樣檢測(cè)，即在成樁后7d左右，通過(guò)檢測(cè)樁位、樁數(shù)、樁間距來(lái)檢查樁的放樣情況；(2)樁體本身質(zhì)量的檢測(cè)，其中包括樁身的完整性、樁身外形尺寸(樁身截面，有效樁長(zhǎng)等)、樁身的連續(xù)性、均勻性、強(qiáng)度、密實(shí)度、單樁承載力等，其中最主要的控制參數(shù)為單樁承載力。樁身強(qiáng)度是以90d齡期為其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，但在實(shí)際工程中往往由于工期緊等多種因素影響而難以等到90d，一般取28d左右齡期，特殊情況下也有以更短齡期對(duì)樁身測(cè)試后推算至90d齡期強(qiáng)度。根據(jù)水泥粉噴樁處理軟土地基的控制參數(shù)及檢測(cè)內(nèi)容，檢測(cè)水泥粉噴樁施工質(zhì)量常用的檢測(cè)方法有目測(cè)法、截取樁段試壓法、輕便動(dòng)力觸探法、靜力觸探法、鉆孔取芯法、應(yīng)力

2、波反射法、水電效應(yīng)法和靜載試驗(yàn)法等8種。目測(cè)法成樁7d后，開挖0.51.0m深基坑，測(cè)量樁位、樁間距，檢查樁數(shù)，不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)應(yīng)補(bǔ)樁或采取其它的有效措施；符合要求再檢查樁身成形情況，通過(guò)目測(cè)群樁樁頂是否平齊，樁體是否圓勻，有無(wú)縮頸和凹陷現(xiàn)象，樁身有無(wú)水泥結(jié)塊或夾泥層，顏色深淺是否一致，并用手感知樁身松散或硬結(jié)程度，來(lái)判斷樁身水泥土的攪拌均勻程度，對(duì)于墻式搭接樁還可通過(guò)目測(cè)檢查樁頭部分樁間的搭接情況。目測(cè)法是最常用、最基本也是最簡(jiǎn)便的檢測(cè)方法，主要根據(jù)眼觀、手摸等感覺，檢查0.52.0m樁頭質(zhì)量的大致情況，不能反映有效樁長(zhǎng)、樁身的狀態(tài)信息，不能對(duì)樁身質(zhì)量下完整結(jié)論。截取樁段試壓法在成樁一定齡期

3、后(一般不少于10d),在現(xiàn)場(chǎng)開挖出的樁體上部、樁頂以下連續(xù)截取長(zhǎng)度等于樁徑的三段樁體，上下截面用水泥砂漿整平，裝入壓力架后用壓力機(jī)試壓，可測(cè)得樁身的抗壓強(qiáng)度和變形模量，同時(shí)也可以在樁段抗壓破壞時(shí)進(jìn)一步觀察樁體噴粉攪拌的均勻性。該方法測(cè)試出的數(shù)據(jù)直接可靠，既可積累室內(nèi)強(qiáng)度與現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)度之間的數(shù)據(jù)關(guān)系，又可避免樁體橫斷面方向上強(qiáng)度不均勻的影響。但該方法的缺點(diǎn)是挖樁深度過(guò)大，試驗(yàn)根數(shù)不能太多，而且該方法需要特制的夾板，對(duì)試驗(yàn)機(jī)精度也有一定的要求。同時(shí)在壓前必須將上下面修水平，否則在施壓時(shí)很容易出現(xiàn)偏心受壓，產(chǎn)生較大的試驗(yàn)誤差。輕便動(dòng)力觸探法一般是在成樁7d內(nèi)，使用輕便觸探器取樁身水泥土樣，通過(guò)觀察水泥

4、土樣的顏色是否一致、有無(wú)結(jié)塊水泥或未拌勻的土團(tuán)來(lái)檢查噴粉樁攪拌均勻程度，同時(shí)根據(jù)觸探擊麴N10)來(lái)判斷樁身強(qiáng)度，對(duì)N10貫入10cm擊數(shù)不能少于10擊，少于10擊或者每擊大于10mm的區(qū)段直接可認(rèn)為所檢查段不符合要求，應(yīng)進(jìn)行處理。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)軟土地基深層攪拌加固法技術(shù)規(guī)程(YBJ225-91)提出輕便觸探擊數(shù)(N10)與7d齡期水泥土強(qiáng)度所示關(guān)系。N10152025303540qn(kPa)200300400500如同三線寧波段高速公路3K+782通道的某兩根樁，輕便觸探檢測(cè)情況：416號(hào)樁輕便觸探2次，平均擊數(shù)N10為32擊，推算水泥土強(qiáng)度約為400kPa；819號(hào)樁輕便觸探2次，平均擊數(shù)N10

5、為40擊，推算水泥土強(qiáng)度約為500kPa。使用輕便動(dòng)力觸探法檢測(cè)粉噴樁時(shí)應(yīng)注意：探測(cè)深度不能超過(guò)4m；(2)觸探點(diǎn)不能在樁中心位置，以避開樁中心水泥含量少、強(qiáng)度低的噴灰攪拌盲區(qū)，使觸探具有代表性，一般定在距樁中心2/5樁徑處；(3)觸探時(shí)觸探儀的穿心桿一定要保持垂直。靜力觸探法靜力觸探法是在成樁近期內(nèi)，通過(guò)在樁身及樁周土的不同深度進(jìn)行靜力觸探試驗(yàn)，畫出樁身及原始地基的觸探P-S曲線。對(duì)比兩者的P-S曲線形態(tài)即可直觀地反映出水泥土攪拌樁樁身的均勻性，并根據(jù)樁身的P-S值提高程度來(lái)分析樁身強(qiáng)度。這種方法宜在成樁后近期內(nèi)進(jìn)行，否則隨著齡期的增長(zhǎng)、樁身強(qiáng)度的提高使實(shí)施難度加大。該方法有直觀、快速的特點(diǎn)

6、，但無(wú)論理論上還是實(shí)踐上還需要作深入探討，對(duì)測(cè)試設(shè)備也須作進(jìn)一步改進(jìn)和完善。因此，有關(guān)水泥攪拌樁的各種國(guó)家規(guī)范中都沒有將該法列為水泥攪拌樁的質(zhì)量檢測(cè)方法。鉆孔取芯法鉆孔取芯法是在成樁一定齡期后通過(guò)鉆孔取芯來(lái)檢查樁長(zhǎng)、樁各部位的水泥含量、樁身水泥土的噴粉、攪拌均勻程度及樁身抗壓強(qiáng)度的變化情況，同時(shí)在取芯過(guò)程中可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)。通過(guò)觀察鉆孔取出芯樣來(lái)判斷粉噴樁樁身各部位攪拌的均勻性及狀態(tài)；通過(guò)對(duì)芯樣進(jìn)行水泥滴定試驗(yàn)來(lái)檢查樁身各段的水泥含量情況；通過(guò)對(duì)樁身各段水泥土原狀土樣的室內(nèi)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)及取芯過(guò)程各段配合用的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的標(biāo)貫擊數(shù)，可以可靠準(zhǔn)確地判定樁身各段的樁身強(qiáng)度，同時(shí)也可測(cè)定出樁

7、身土樣的變形指標(biāo)；通過(guò)在取芯過(guò)程中水泥土樣的變化情況，可判定樁體的連續(xù)性并可確定樁長(zhǎng)。鉆孔取芯法是檢測(cè)水泥粉噴樁直觀、可靠、有效的方法，但由于粉噴樁橫斷面方向有攪拌軸部位的噴灰盲區(qū)、水泥土強(qiáng)度不是很高且樁體千層餅狀的特點(diǎn)，因此在采用鉆孔取芯法做單樁試驗(yàn)時(shí)應(yīng)特別注意：(1)孔位應(yīng)避開噴灰盲區(qū)，宜定在離樁中心2/5樁徑處；(2)在整個(gè)鉆進(jìn)取芯過(guò)程中，鉆桿必須始終保持規(guī)定的垂直精度；(3)在原狀水泥土取樣過(guò)程中注意盡量避免對(duì)水泥土樣的擾動(dòng)，特別小心試樣破碎。鉆孔取芯法不僅可通過(guò)垂直取芯測(cè)試單樁情況，也可通過(guò)斜桿取芯檢查用于防水、支護(hù)、圍堰等工程的墻式樁、格柵樁等搭接粉噴樁樁間的搭接情況。應(yīng)力波反射法

8、在一定齡期后水泥粉噴樁具有介于彈性體至散體之間的力學(xué)性質(zhì)，但對(duì)于樁周土(軟粘土、淤泥等)來(lái)說(shuō)，在施加較小外力的情況下，可視為彈性體。由于水泥粉噴樁在形態(tài)上其長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于樁徑，因此可將樁視為一維彈性桿件，同時(shí)樁身的強(qiáng)度達(dá)到一定程度時(shí)其阻抗明顯大于樁周土及樁底阻抗，這符合應(yīng)力波反射動(dòng)測(cè)的理論假設(shè)，應(yīng)力波反射法是以彈性體內(nèi)的應(yīng)力波傳播理論為依據(jù)，在樁頂中心用尼龍棒等垂直施加一沖擊力，使樁質(zhì)點(diǎn)受迫振動(dòng)并產(chǎn)生彈性波，沿樁身向下傳播。當(dāng)樁身存在松散、夾泥、攪拌不均勻等缺陷時(shí)會(huì)造成密度、截面或波速變化，這必然引起波阻抗的差異，從而產(chǎn)生波的反射和疊加。該振動(dòng)信號(hào)被置于樁頂?shù)募铀俣葌鞲衅鹘邮?，傳至樁身完整性檢測(cè)儀

9、，經(jīng)檢測(cè)儀將采集到的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波處理和初步分析，數(shù)據(jù)采集結(jié)束后再用專門軟件在計(jì)算機(jī)上作詳細(xì)分析，綜合時(shí)域曲線和頻譜圖形，評(píng)價(jià)樁身質(zhì)量（即樁身的完整性、攪拌的均勻性、連續(xù)性等和樁身水泥土抗壓強(qiáng)度）。其測(cè)試系統(tǒng)如圖1所示。同三線寧波段高速公路3K+782處粉噴樁（樁徑50cm,樁長(zhǎng)9.0m）檢測(cè)中出現(xiàn)的幾種典型波形。應(yīng)力波反射法測(cè)試系統(tǒng)框圖圖2應(yīng)力波反射法測(cè)水泥粉噴樁較簡(jiǎn)捷方便，且節(jié)約工期，較適用于大數(shù)量粉噴樁普查與評(píng)價(jià)分析。但使用該方法檢測(cè)和分析時(shí)要注意：測(cè)試時(shí)樁的齡期不宜太短，一般至少要28d,否則因樁身強(qiáng)度太低使樁身與樁周土波阻抗差異不大，無(wú)法測(cè)得反映樁身實(shí)際施工質(zhì)量的理想波形曲線。（

10、2）在對(duì)測(cè)試出的曲線結(jié)果進(jìn)行分析時(shí)，不能象剛性樁那樣把各種缺陷（如斷樁、短樁、離析、夾泥等）仔細(xì)確定。在實(shí)測(cè)曲線上，波沿樁身傳播出現(xiàn)有界面反射但不能仔細(xì)確定時(shí)，一般可以判定為攪拌不均勻。水電效應(yīng)法水電效應(yīng)法也叫電火花振動(dòng)測(cè)樁法，它的基本原理是利用在樁頂水中高壓放電，激起水體瞬間熱膨脹產(chǎn)生的巨大脈沖力來(lái)激勵(lì)樁的振動(dòng)，而樁質(zhì)量的好壞可用瞬態(tài)激勵(lì)所得到的樁土系統(tǒng)的頻響函數(shù)來(lái)識(shí)別。水電效應(yīng)法的測(cè)試系統(tǒng)整體上來(lái)講由激振裝置、信號(hào)接收、記錄裝置及信息處理裝置等三大部分組成。水電效應(yīng)法的測(cè)試過(guò)程由以下幾部分組成：（1）現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備。包括樁頭處理、安裝水管、管內(nèi)注水、安裝高壓電極及傳感器等。儀器調(diào)試。包括振源調(diào)試

11、和傳感器、二次儀表調(diào)試。正式試驗(yàn)，記錄好振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)。信號(hào)數(shù)據(jù)數(shù)字化處理并進(jìn)行分析計(jì)算，對(duì)樁的完整性進(jìn)行判斷并計(jì)算承載力，然后得出結(jié)論。水電效應(yīng)法既可方便地測(cè)出樁身的完整性，同時(shí)也可快捷地推算出單樁或復(fù)合地基的承載力，是檢測(cè)粉噴樁特別快捷、有效的一種方法，如西寶高速公路的部分粉噴樁就是利用該方法檢測(cè)的，但目前該方法在國(guó)內(nèi)粉噴樁測(cè)試中尚未廣泛使用。靜載試驗(yàn)法由于粉噴樁最終的控制參數(shù)是復(fù)合地基的整體承載力，靜載試驗(yàn)法是在樁體達(dá)到一定齡期后，對(duì)單樁或復(fù)合地基通過(guò)具有一定剛度的壓板加載來(lái)測(cè)試地基承載力的方法，是最能貼近地基受力的實(shí)際情況，最能準(zhǔn)確、直接測(cè)出單樁或復(fù)合地基承載力的最標(biāo)準(zhǔn)的方法，包括單樁靜

12、載試驗(yàn)和復(fù)合地基靜載試驗(yàn)。其試驗(yàn)要點(diǎn)如下：(1)對(duì)于單樁靜載試驗(yàn)，壓板直徑應(yīng)與樁徑相等。對(duì)于復(fù)合地基靜載試驗(yàn)，壓板尺寸按面積置換率確定。壓板中心必須與試驗(yàn)面中心重合，壓板下須用10mm厚的粗砂墊平。試驗(yàn)荷載應(yīng)按等量分級(jí)施加，加載等級(jí)可分為812級(jí)。對(duì)于工程樁總加載量接近或等于但不得超過(guò)設(shè)計(jì)值的1.5倍，對(duì)于試樁總加載量不宜少于設(shè)計(jì)值的兩倍，加載方式常用堆載法或錨樁作反力支承法等，寧波大學(xué)發(fā)明的水箱法大氣壓反力樁基靜載試驗(yàn)裝置等都是較方便實(shí)用的加載方法。測(cè)讀沉降的間隔時(shí)間及穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)的不同，分慢速法和快速法。在工程樁上進(jìn)行的單樁靜載試驗(yàn)可采用快速法，快速法觀測(cè)沉降的間隔時(shí)間為5、

13、10、15、15、15min,加載滿1h即施加下一級(jí)荷載。在試驗(yàn)樁上進(jìn)行的靜載試驗(yàn)和在工程上進(jìn)行的復(fù)合地基載荷試驗(yàn)宜采用慢速法，慢速法觀測(cè)的間隔為10、10、10、15、15min，以后每隔0.5h讀一次沉降，當(dāng)加載量尚未超過(guò)設(shè)計(jì)要求值時(shí)，1h內(nèi)沉降增量小于0.1mm才可加下一級(jí)荷載；當(dāng)加載量大于設(shè)計(jì)要求值以后，1h內(nèi)沉降增量小于0.2mm即可加下一級(jí)荷載。當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)可終止試驗(yàn)，確定極限承載力：承壓板周圍的土明顯地側(cè)向擠出或壓板周圍出現(xiàn)明顯的裂縫；沉降S驟增大，荷載與沉降(QS)曲線出現(xiàn)陡降段；累計(jì)的沉降量已大于壓板寬度B或直徑D的10%;總加載量已達(dá)到預(yù)定的要求；對(duì)于慢速法，在某一級(jí)荷載下，24h內(nèi)沉降速率不能達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)出現(xiàn)終止加載條件1、5兩種情況時(shí)，極限承載力取該級(jí)荷載的前一級(jí)荷載；當(dāng)出現(xiàn)終止加荷條件第2種情況時(shí)，極限承載力取相應(yīng)于陡降段的起點(diǎn)即第二拐點(diǎn)的荷載值。(5)卸載觀測(cè)。每級(jí)卸載為加載的兩倍，如為奇數(shù)，第一級(jí)可分3倍。每級(jí)卸載后，隔15min測(cè)讀一次；讀兩次后，隔0.5h再讀一次，即可卸下一級(jí)荷載。全部荷載卸完