公路工程基桩成孔质量检测   

4 成孔质量检测 
4.1 一般规定 
4.1.1 灌注桩的成孔质量检测应包括孔深、孔径、桩孔倾斜度及沉淀厚度。 
4.1.2 专用测量绳可用于检测灌注桩孔深。 
4.1.3 接触式测量方法和超声波测量方法可用于检测灌注桩孔深、孔径、桩孔倾斜度。 
  
条文说明 
  
  采用超声波法检测成孔质量时，由于超声波探头的封装方式造成声波发射面外侧一定距离存在反射盲区，因此存在最小被测孔径的限制。 
  泥浆的性能直接影响超声波的传播性能。检测时孔内泥浆性能可参考《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50）的相关指标，根据一般工程经验泥浆比重控制在1.03~1.15 之间，含砂率＜4%，且待泥浆中气泡消散后，对于超声波法可以取得较好的检测效果。 
  对于孔径的检测，接触式孔径仪检测结果是各个测臂的平均值，超声波法检测结果由弦长推算。检测假定桩孔为标准圆形，忽略可能存在孔径圆度不规则导致的偏差。 
4.1.4 可用比较孔深的方法检测灌注桩沉淀厚度。 
  
条文说明 
  
  定量区分泥浆沉淀和下部原状地层比较困难。目前常用的做法是采用实测孔深与钻进实际孔深比较的方法计算沉淀厚度。 
4.2 检测仪器设备 
4.2.1 专用测量绳宜采用金属材质，最大量程不宜小于测量孔深的1.2 倍，最小刻度不应大于10mm，端部垂球宜为平底圆锥体，质量不应小于1kg。 
4.2.2 接触式孔径仪应符合下列规定： 
1 被测孔径小于1.2m 时，孔径测量允许误差±15mm，被测孔径不小于1.2m 时，孔径测量允许误差±25mm。 
2 孔深测量精度应不低于0.3%。 
4.2.3 专用测斜仪应符合下列规定： 
1 顶角测量范围0º～10º。 
2 顶角测量误差在±10’之间。 
3 分辨率优于36’’。 
4 孔深测量精度应不低于0.3%。 
4.2.4 超声波法桩孔测量仪器应符合下列规定： 
1 孔径测量精度应不低于0.2%。 
2 孔深测量精度应不低于0.3%。 
4.3 现场检测技术 
4.3.1 测量前准备工作应符合下列规定： 
1 测量前应记录孔位编号、成孔中心位置、孔口高程、设计孔深、孔径。 
2 计算孔深起算面高程。 
4.3.2 孔深测量应符合下列规定： 
1 孔深测量应在成孔清孔完毕，孔中泥浆内气泡基本消散后进行。 
2 采用专用测量绳进行孔深测量应符合下列规定： 
1）测量绳距孔壁100~200mm，垂球应缓慢沉入孔内，接触孔底时，轻轻拉起垂球并放下，判断孔底位置。 
2）孔深测量每孔沿孔壁间隔布置不应少于3 个测点，取其最小值为测量孔深。 
3 采用接触式孔径仪、超声波法桩孔检测仪测量孔深的测试技术应符合本规程第4.3.3 
条规定。 
4.3.3 孔径测量应符合下列规定： 
1 采用接触式孔径仪测量孔径应符合下列规定： 
1）接触式孔径仪安置于孔口上方，保持检测过程中仪器位置固定，探头对准成孔中心，偏差值不宜大于10mm。 
2）检查自动记录仪与探头的同步关系，确定桩孔深度起算面与记录起始位置关系。 
3）孔径检测自孔底向孔口连续进行，测点距不宜大于500mm，在孔径检测可疑测点周围，应加密测点进行复测，进一步确定桩径变化位置及范围。 
4）检测过程中探头应匀速提升，速度不应大于10m/min，孔径变化较大处，应降低探头提升速度。 
5）检测结束时，测量探头与成孔中心位置偏差，大于起始偏差5mm 时应重新进行检测。 
2 采用超声波法桩孔检测仪测量孔径应符合下列规定： 
1）测量应在清孔完成后，且孔中泥浆气泡基本消散后进行。 
2）超声波法检测时，孔内泥浆性能应满足施工规范要求的指标。 
3）超声波法桩孔检测仪安置于孔口上方，检测过程中应保持仪器位置固定，探头对准成孔中心，偏差值不宜大于10mm。 
4）检测开始前设定仪器参数、检查自动记录仪与探头的同步关系。 
5）孔径检测连续进行，测点距不宜大于500mm，在孔径检测可疑测点周围，应加密测点进行复测，进一步确定桩径变化位置及范围。 
6）检测中探头应匀速下沉，速度应不大于12m/min。 
7）检测结束时，提升探头至孔口，测量探头与成孔中心位置偏差，大于起始偏差5mm时应重新进行检测。 
8）超声波法孔径测量应正交二方向检测，并宜标明检测剖面与桥梁实际走向x-x’、y-y’的方位关系。 
  
条文说明 
  
  超声波法孔径测量采用正交二方向检测方式，便于获取两垂直方向弦长。对于单次测量只能获取一个方向弦长的，建议采用平面测量的方式标记出两相互垂直方向。 
4.3.4 桩孔倾斜度测试应符合下列规定： 
1 接触式测斜仪检测桩孔倾斜度，采用顶角测量方法，连续多点测量顶角及方位角，现场测试技术应符合本规程第4.3.3 条第1 款规定。 
2 超声波法检测桩孔倾斜度，现场测试技术应符合本规程第4.3.3 条第2 款规定。 
  
条文说明 
  
  桩孔倾斜度测试时，可在触底后根据吊索的张紧程度，稍稍提起一点探头，以避免探头触底偏斜造成的不必要的倾斜度测量误差。 
4.3.5 孔底沉淀厚度测试应在桩身混凝土灌注之前进行，通过测量实际成孔深度与钻进深度差值确定，沉淀厚度测量不应小于2 次，取两次平均值为最终检测结果。 
4.4 检测数据分析 
4.4.1 接触式孔径仪的测量孔径计算应符合下列规定： 
1 测量数据应记录设计孔径基准线、基准零线及同步记录深度标记。 
2 任一深度截面的孔径d 应按式（4.4.1）计算： 
  （4.4.1） 
式中： d ——孔径（m）； 
       d ——桩孔起始孔径（m）； 
       k ——仪器常数（m/Ω）； 
     V ——信号电位差（V）； 
       I ——恒定电流源电流（A）。 
4.4.2 超声波法桩孔检测仪的测量孔径计算应符合下列规定： 
1 测量数据应标记检测时间、设计孔径、检测方向及孔底深度；应记录任一深度截面的孔径。 
2 超声波在泥浆介质中传播速度应按式（4.4.2-1）计算： 
0 
1 2 
      2(d₀-d‘) 
C=------------------             (4.4.2-1)  
       t₁+ t₂ 
  
式中： c ——超声波在泥浆介质中传播的速度（m/s）； 
d₀ ——标定间距（m）； 
d  ——两方向相反换能器的发射（接收）面之间的距离（m）； 
1 2 t、t ——对称探头的实测声时（s）。 
3 任一深度截面的孔径d 应按式（4.4.2-2）计算：  
    （4.4.2-2） 
4 使用自动测量两互相垂直方向距离的超声波法桩孔检测仪时，任一深度截面的孔径 
d 应按式（4.4.2-3）计算： 
       （4.4.2-3） 
式中： 1 l 、2 l 、3 l 、4 l ——分别为探头中心距孔壁的距离，其中1、2 与3 、4 互相垂直， 
如图4.4.2 所示。 
图4.4.2 孔径计算示意图 
  
条文说明 
  
  本条桩孔直径计算方法假定桩孔为标准圆形，并将超声探头设定于标准圆心。如果探头与标准圆中心位置偏差过大，公式（4.4.2-2）计算结果将成为标准圆的弦长，导致桩径误差。 
对于可自动测量两互相垂直方向距离的超声波法桩孔测量仪器，公式（4.4.2-3）计算结果同样基于桩孔为标准圆的假设。 
4.4.3 接触式孔径仪的测量桩孔倾斜度，应按式（4.4.3-1）、式（4.4.3-2）计算： 
  （4.4.3-1） 
     （4.4.3-2） 
式中： K ——桩孔倾斜度（%）； 
e——桩孔偏心距（m）； 
L ——实测桩孔深度（m）； 
 ——测斜探头或扶正器外径（m）； 
i h ——第i 段测点距（m）； 
n ——测点数； 
i  
——第i 测点实测顶角（º）。 
4.4.4 超声波法测量桩孔倾斜度，应按式（4.4.4-1）~式（4.4.4-3）计算： 
100 
e 
K 
L（4.4.4-1） 
（4.4.4-3） 
式中： 1 e ——桩孔底面偏心距（m），如图4.4.4 所示； 
0 e ——桩孔孔口偏心距（m）。 
图4.4.4 桩孔偏心距计算示意图 
  
条文说明 
  
  本条桩孔倾斜度计算方法，同样将超声探头设定于孔口起始面的标准圆心。倾斜度计算只考虑孔口、孔底中心偏差，不同桩深截面中心偏差未计入。从公式（4.4.4-3）可以看出，两个相互垂直方向的弦长的准确获取，是后续按几何方式计算出的偏心距乃至倾斜度的关键。 
4.4.5 沉淀厚度L 应按式（4.4.5）计算： 
L  L  L （4.4.5） 
式中：L——沉淀厚度（m）； 
- 1 4 - 
L ——实际钻进深度（m）； 
L ——实测桩孔深度（m）。 
4.4.6 检测报告除应符合本规程第3.6 节规定外，还应包括下列内容： 
1 按设计要求及相关标准评判成孔质量。 
2 附图附表：包括孔位平面布置图、每桩孔的测试记录图和现场检测记录表及典型地 
质柱状图等。  

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