厦门地区灌注桩桩底沉渣对低应变桩身波速影响分析

吴飚

（健研检测集团有限公司）

0 引言

灌注桩基础是一种常用基础形式，灌注桩桩底沉渣是灌注桩施工中非常普遍的一种质量通病，主要是指清孔和钻孔过程中未能全部清除而最终留下的沉淀物。完整性是灌注桩质量的主要指标，目前普遍采用的桩身完整性的检测方法之一是低应变法，该方法检测灌注桩有桩底沉渣并且桩身完整的情况时常把首次波峰后第一次同向反射的波峰峰顶定为桩底，由此推定的桩身波速(C=2000L/△T)与真实的桩身波速之间的差值有多少，本文将对此结合厦门地区工程实例并采用不同基桩动测仪进行检测分析。

1 检测方法简介

低应变法，该检测方法采用瞬态冲击方式，在桩顶激发一个脉冲力，将基桩简化为一维弹性杆件体，通过基桩动测仪采集的桩顶加速度信号或速度响应时域曲线，运用一维波动理论来分析判定基桩的桩身完整性。

钻芯法，该检测方法属于一种局部小范围破损的检测方法，具有可靠、准确的特点，可检测桩底沉渣性状厚度、桩长、桩身完整性，混凝土强度和持力层性状。为目前灌注桩质量检测常用方法之一。

2 厦门地区工程实例一

2.1 工程概况

厦门地区某灌注桩桩基工程，本工程桩型为旋挖钻孔灌注桩，桩身直径为1200mm，桩身混凝土强度等级为C40，设计持力层为中风化花岗岩。

2.2 检测情况

对其中9#桩和11#桩钻芯测试桩长、沉渣性状和厚度、持力层情况以及低应变测试。测试仪器为北京智博联公司研发制造的ZBL-P8100 基桩动测仪，测试结果如图1～图6。

9#桩钻芯测试结果桩长为17.35m，桩底沉渣厚度60mm，沉渣松软，低应变曲线真实桩身波速C 定为3920m/s（桩身波速3920m/s 为该工程相同桩径、桩身强度且桩底无沉渣的灌注桩低应变检测桩身波速），首次波峰后同向第一次反射波峰峰顶对应的桩身波速C1为4050m/s，约比真实桩身波速3920 高约3.3%。

图1 9# 桩Ⅰ孔桩身砼及桩端持力层芯样照片

图2 9# 桩Ⅱ孔桩身砼及桩端持力层芯样照片

图3 9# 桩低应变测试曲线

图4 11# 桩Ⅰ孔桩身砼及桩端持力层芯样照片

图5 11# 桩Ⅱ孔桩身砼及桩端持力层芯样照片

图6 11# 桩低应变测试曲线

11#桩钻芯测试结果桩长为16.73m，桩底沉渣厚度10mm，沉渣较坚硬，低应变曲线桩身波速C 定为3920m/s（桩身波速3920m/s 为该工程相同桩径、桩身强度且桩底无沉渣的灌注桩低应变检测桩身波速），首次波峰后第一次同、反向反射峰值时间均值点对应的桩身波速C2为3880m/s，约比真实桩身波速3920m/s 低约1.0%。

3 厦门地区工程实例二

3.1 工程概况

以厦门某工程灌注桩为例，本工程桩型为冲孔灌注桩，桩身直径为1000mm，桩身混凝土强度等级为C40，设计持力层为中风化花岗岩。

3.2 检测情况

对其中24#桩和32#桩钻芯测试桩长、沉渣性状和厚度、持力层情况以及低应变测试。测试仪器为PILE DYNAMICS INC 研制的PIT-VV 基桩动测仪，测试结果如图7～图10。

24#桩钻芯测试结果桩长为11.22m，桩底沉渣厚度80mm，沉渣松软，低应变曲线桩身波速C 定为3950m/s（桩身波速3950m/s 为该工程相同桩径、桩身强度且桩底无沉渣的灌注桩低应变检测桩身波速），首次波峰后同向第一次反射对应的桩身波速C1为4060m/s，比真实桩身波速3950m/s 高约2.8%。

图7 24# 桩桩身砼及桩端持力层芯样照片

图8 24# 桩低应变测试曲线

图9 34# 桩桩身砼及桩端持力层芯样照片

图10 34# 桩低应变测试曲线

34#桩钻芯测试结果桩长为6.57m，桩底沉渣厚度20mm，沉渣较坚硬，低应变曲线桩身波速C 定为3950m/s（桩身波速3950m/s 为该工程相同桩径、桩身强度且桩底无沉渣的灌注桩低应变检测桩身波速），首次波峰后第一次同、反向反射峰值时间均值点对应的桩身波速C2为3860m/s，比真实桩身波速3950m/s 低约2.3%。

4 结论

⑴对厦门地区不同工程实例不同低应变测试仪器检测结果表明：桩底沉渣厚度越大越软弱，首次波峰后第一次同向反射的波峰峰顶时间与真实桩底反射时间越接近，即首次波峰后第一次同向反射波峰峰顶对应的桩身波速与真实桩身波速越接近。沉渣坚硬且厚度较小（1cm 及以下），将首次波峰后第一次同向和反向反射的波峰峰顶的时间中点设为桩底对应的桩身波速略微低于真实桩身波速。沉渣厚度和性状变化后首次波峰后第一次反向反射的波峰峰顶点设为桩底对应的桩身波速高于真实桩身波速较多，不应该将首次波峰后第一次反向反射的波峰峰顶点设为桩底反射点。

⑵针对厦门地区不同沉渣性质和厚度的灌注桩桩身波速取值建议如下：沉渣较厚较软弱的灌注桩桩身波速建议取值：首次波峰后第一次同向反射的波峰峰顶对应的桩身波速×1.025%；沉渣厚度较小（1cm 及以下）的灌注桩桩身波速建议取值：首次波峰后第一次同、反向反射的波峰峰顶的时间中点对应的桩身波速×1.015%。