橋梁工程地基與基礎(chǔ)的試驗(yàn)檢測(cè)-鉆（挖）孔灌注樁檢測(cè)

第三節(jié)鉆孔灌注樁檢測(cè)主要內(nèi)容泥漿性能指標(biāo)檢測(cè)成孔質(zhì)量檢測(cè)泥漿性能指標(biāo)及成孔質(zhì)量檢測(cè)混凝土鉆孔灌注樁是橋梁及建筑結(jié)構(gòu)物常用的基樁形式之一，這主要是由于樁能將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到深層穩(wěn)定的土層上去，從而大大減少基礎(chǔ)沉降和建筑物的不均勻沉降，實(shí)踐也證明它的確是一種極為有效、安全可靠的基礎(chǔ)形式。但是，灌注樁的成樁過程是在樁位處的地面下或水下完成，施工工序多，質(zhì)量控制難度大，稍有不慎極易產(chǎn)生斷樁等嚴(yán)重缺陷。據(jù)統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)外鉆孔灌注樁的事故率高達(dá)5％～10％。因此，灌注樁的質(zhì)量檢測(cè)就顯得格外重要。灌注樁的質(zhì)量檢測(cè)內(nèi)容主要有孔形檢測(cè)、沉渣厚度檢測(cè)及樁身質(zhì)量檢測(cè)等。項(xiàng)目一：泥漿性能指標(biāo)和成孔質(zhì)量檢測(cè)一、鉆孔灌注樁用泥漿性能指標(biāo)檢測(cè)1、泥漿性能要求鉆孔灌注樁調(diào)制的護(hù)壁泥漿一般由水、粘土(或膨潤(rùn)土)和添加劑按適當(dāng)配合比配制而成，應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況采用不同的性能指標(biāo)，具體指標(biāo)可參照表下表選用。2、泥漿性能指標(biāo)檢測(cè)（1）相對(duì)密度

用泥漿相對(duì)密度計(jì)測(cè)定。將要量測(cè)的泥漿裝滿泥漿杯，加蓋并洗凈從小孔溢出的泥漿，然后置于支架上，移動(dòng)游碼，使杠桿呈水平狀態(tài)(即水平泡位于中央)，讀出游碼左側(cè)所示刻度，即為泥漿的相對(duì)密度。NB-1型泥漿比重計(jì)

若工地?zé)o以上儀器，可用—口杯先稱其質(zhì)量設(shè)為m1，再裝滿清水稱其質(zhì)量m2，再倒去清水，裝滿泥漿并擦去杯周溢出的泥漿，稱其質(zhì)量設(shè)為m3，則：

（2）粘度

用工地標(biāo)準(zhǔn)漏斗粘度計(jì)測(cè)定，粘度計(jì)如圖所示。用兩端開口量杯分別量取200mL和500mL泥漿，通過濾網(wǎng)濾去大砂粒后，將泥漿700mL均注入漏斗，然后使泥漿從漏頭流出，流滿500mL量杯所需時(shí)間(s)，即為所測(cè)泥漿的粘度。泥漿粘度計(jì)（3）靜切力工地可用浮筒切力計(jì)測(cè)定。ZQL型泥漿切力計(jì)1007泥漿靜切力計(jì)

量測(cè)時(shí)，先將約500mL泥漿攪勻后，立即倒入切力計(jì)中，將切力筒沿刻度尺垂直向下移至與泥漿接觸時(shí)，輕輕放下，當(dāng)它自由下降到靜止不動(dòng)時(shí)，即靜切力與浮筒重力平衡時(shí)，讀出浮筒上泥漿面所對(duì)的刻度，即為泥漿的初切力。取出切力筒，擦凈粘著的泥漿，用棒攪動(dòng)筒內(nèi)泥漿后，靜止10min，用上述方法量測(cè)，所得即為泥漿的終切力。它們的單位均為Pa，此切力計(jì)如買不到可自制。ZQL型泥漿切力計(jì)1007泥漿靜切力計(jì)測(cè)量泥漿切力時(shí)，可用下式表示：

（4）含砂率

工地可用含砂率計(jì)測(cè)定。量測(cè)時(shí)，把調(diào)好的泥漿50mL倒進(jìn)含砂率計(jì)，然后再倒進(jìn)清水，將儀器口塞緊搖動(dòng)lmin，使泥漿與水混合均勻。再將儀器垂直靜放3min，儀器下端沉淀物的體積(由儀器刻度上讀出)乘2就是含砂率(有一種大型的含砂率計(jì)，內(nèi)裝900mL的，從刻度讀出的數(shù)不乘2即為含砂率)。含砂率計(jì)（5）膠體率(％)膠體率是泥漿中土粒保持懸浮狀態(tài)的性能。測(cè)定方法可將100mL泥漿倒入100mL的量杯中，用玻璃片蓋上，靜置24h后，量杯上部泥漿可能澄清為水，測(cè)量時(shí)其體積如為5mL，則膠體率為100-5=95，即95％。（6）失水率(mL/30min)用—張12cm×l2cm的濾紙，置于水平玻璃板上，中央畫一直徑3cm的圓，將2mL的泥漿滴入圓圈內(nèi)，30min后，測(cè)量濕圓圈的平均直徑減去泥漿攤平的直徑(min)，即為失水率。在濾紙上量出泥漿皮的厚度(mm)即為泥皮厚度。泥皮愈平坦、愈薄則泥漿質(zhì)量愈高，一般不宜厚于2~3mm。（7）酸堿度即酸和堿的強(qiáng)度簡(jiǎn)稱，也有簡(jiǎn)稱為酸堿值的。pH值是常用的酸堿標(biāo)度之一。pH值等于7時(shí)為中性，大于7時(shí)為堿性，小于7時(shí)為酸性。工地測(cè)量pH值方法，可取一條pH試紙放在泥漿面上，0.5s后拿出來與標(biāo)準(zhǔn)顏色相比，即可讀出pH值。也可用pH酸堿計(jì)，將其探針插入泥漿，直接讀出pH值。3、泥漿的調(diào)制制漿前，應(yīng)先把粘土塊盡量打碎，使在攪拌中易于成漿，縮短攪拌時(shí)間，提高泥漿質(zhì)量。制漿有機(jī)械攪拌、人工攪拌兩種方法。人工攪拌：使先將粘土加入水放入制漿池內(nèi)浸透，然后人工攪拌。用正、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，由于要求的泥漿質(zhì)量高，一般是采用井孔外制漿，然后循環(huán)使用。4、調(diào)制泥漿的粘土用量計(jì)算在粘性土中鉆孔，事先只需調(diào)制不多的泥漿，以后可在鉆進(jìn)過程中利用地層粘土造漿補(bǔ)漿。在砂類土、砂礫或卵石中鉆孔，事先須備足粘土，其數(shù)量可按下述公式和原則計(jì)算：成孔質(zhì)量檢測(cè)橋梁工程中常用的灌注樁施工方式主要有鉆孔、沖擊成孔、沖抓成孔和人工挖孔等。人工挖孔為干作業(yè)施工，成孔后孔壁的形狀、孔深、垂直度、孔底沉淀厚度以及鋼筋籠的安放位置等均可通過目測(cè)或入下到孔內(nèi)進(jìn)行檢查，成孔質(zhì)量較易控制。鉆孔、沖擊成孔或沖抓成孔等灌注樁，通常以泥漿進(jìn)行護(hù)壁，為濕作業(yè)施工。成孔后孔中充滿泥漿而無法目測(cè)或入下到孔內(nèi)進(jìn)行檢查，孔壁的形狀、垂直度和沉淀土厚度等只能通過儀器進(jìn)行檢測(cè)。下面主要介紹濕作業(yè)灌注樁成孔質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容及其相應(yīng)的方法。1、樁位偏差檢查基樁施工前應(yīng)按設(shè)計(jì)樁位平面圖落放樁的中心位置，施工結(jié)束后應(yīng)檢查中心位置的偏差，并應(yīng)將其偏差繪制在樁位竣工平面圖中，檢測(cè)時(shí)可采用經(jīng)緯儀對(duì)縱、橫方向進(jìn)行量測(cè)。樁孔中心位置的偏差要求，對(duì)于群樁不得大于100mm，單排樁不得大于50mm。當(dāng)樁群中設(shè)置有斜樁時(shí)，應(yīng)以水平面的偏差值計(jì)算。2、孔徑檢查能否保證基樁的承載能力，樁徑是極為關(guān)鍵的因素。要保證樁徑滿足設(shè)計(jì)要求，必須檢驗(yàn)樁的孔徑不小于設(shè)計(jì)樁徑。樁孔徑可用專用球形孔徑儀、傘形孔徑儀和聲波孔壁測(cè)定儀等測(cè)定。傘形孔徑儀

其由測(cè)頭、放大器和記錄儀三部分組成。測(cè)頭為機(jī)械式的，測(cè)頭放入測(cè)孔之前，四條測(cè)腿合攏并用彈簧鎖定，測(cè)頭放入孔內(nèi)到達(dá)孔底時(shí)，四條測(cè)腿立即自動(dòng)張開。當(dāng)測(cè)頭往上提升時(shí)，由于彈簧力作用，腿端部緊貼孔壁，隨著孔壁凹凸不平狀態(tài)相應(yīng)張開或收攏，帶動(dòng)密封筒內(nèi)的活塞桿上下移動(dòng)，使四組串聯(lián)滑動(dòng)電阻來回滑動(dòng)，將電阻變化轉(zhuǎn)化為電壓變化，經(jīng)信號(hào)放大并記錄，即可自動(dòng)繪出孔壁形狀而測(cè)出孔徑尺寸。3、樁傾斜度檢查在灌注樁的施工過程中，能否確保基樁的垂直度，是衡量基樁能否有效地發(fā)揮作用的一個(gè)關(guān)鍵因素，因此，必須認(rèn)真地測(cè)定樁孔的傾斜度。一般要求對(duì)于豎直樁，其允許偏差不應(yīng)超過1％，斜樁不應(yīng)超過設(shè)計(jì)斜度的±2.5％。當(dāng)檢查的樁孔較深且傾斜度較大時(shí)，可根據(jù)地質(zhì)及施工情況選用JDL-I型陀螺測(cè)斜儀或JJX-3型井斜儀檢查，陀螺測(cè)斜儀見圖陀螺測(cè)斜儀4．孔底沉淀土厚度檢查樁底沉淀土厚度的大小極大地影響樁端承載力的發(fā)揮，因此在施工過程中必須嚴(yán)格控制樁底的沉淀土厚度。根據(jù)(公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范)(JTJ041-2000)規(guī)定，對(duì)于摩擦樁清孔后沉淀厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，當(dāng)設(shè)計(jì)無要求時(shí)，對(duì)于直徑≤1.5m的樁，沉淀厚度≤300mm；對(duì)于樁徑大于1.5m或樁長(zhǎng)大于40m或土質(zhì)較差的樁，沉淀厚度≤500mm；支承樁的沉淀厚度不大于設(shè)計(jì)規(guī)定值。測(cè)定沉淀土厚度的方法目前還不夠成熟，下面介紹幾種工程中常試用的方法。①垂球法垂球法是一種慣用的簡(jiǎn)易測(cè)定沉淀土厚度的方法。其將重約1kg的鋼制錐體垂球，頂端系上測(cè)繩，把垂球慢慢沉入孔內(nèi)，憑手感判斷沉淀土頂面位置，其施工孔深和量測(cè)孔深之差值即為沉淀土厚度。②電阻率法電阻率法沉淀土測(cè)定儀由測(cè)頭、放大器和指示器組成。它是根據(jù)介質(zhì)不同，如水、泥漿和沉淀顆粒具有不同的導(dǎo)電性能，由電阻阻值變化來判斷沉淀土厚度。測(cè)試時(shí)將測(cè)頭慢慢沉入孔中，觀察表頭指針的變化，當(dāng)出現(xiàn)突變時(shí)記錄深度h，繼續(xù)下沉測(cè)頭，指針再次突變記錄深度h1,直到測(cè)頭不能下沉為止，記錄深度h2

，設(shè)施工深度為H，則各沉淀土厚度為(h2-h1)、(h3-h2)和(H-h3)……。③電容法電容法沉淀土厚度測(cè)定原理是當(dāng)金屬兩極板間距和尺寸不變時(shí)，其電容量和介質(zhì)的電