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采用多种检测方法综合确定PIIC桩补强方案 黄阳韩高升柳春 (福建省建筑科学研兜院 福州 350025) 【摘要】发生大面积PHC桩偏位的工程采用低应变反射波检测法、孔内 摄像检测法及偏位测量法并结合统计的方法综合确定PHC桩的补强方案是科学 和有效的。并以一个工程实饲给出了具体曲方法乖步骤。 【关键词】低应变反射波法；孔内摄像法；偏位测量；概率统计；补强 1 前言 沿海软土地区大量使用桩基，而众多桩型中，预应力高强混凝土管桩(以下简称PHC 桩)以其施工速度快、价格低、单桩承载力高、质量稳定、施工场地整洁等诸多优点，被广泛应 用于各类建筑物和构筑物的基础上[”。 然而，PHC桩强度虽高，却有“高脆性”的致命弱点。在基坑开挖时，部分场地软弱土层 较厚，表面垫层承载力不足，而桩机本身较重，加上有些地下室施工面高差较大，支护不力， 因而在桩机移动或开挖过程中，容易造成桩在土层软硬变化处被推断、桩身被压裂的阔题。 这个问题在软土地区非常普遍且对工程的影响极大。合理选取检测方法，井在合适的时间 进行检测[2]。对发生管桩大面积倾斜后的补强非常重要。 2各种检测方法简介 对PHC桩，常用的检测方法有(1)静载荷法(包括竖向及水平向)；(2)高应变法；(3)低 应变反射渡法}(4)孔内摄像检测法(前两种方法检测费用高，一般仅用于承载力的检测，本 文不予讨论)。此外，笔者认为，偏位的测量是对以上方法的良好补充。 2．1低应变反射波法 2．1．1低应变反射渡洼的原理及分类原则 原理：在桩顶施加一脉冲力，应力波沿桩身向下传播，当桩身存在明显波阻抗差异的界 面(如桩底、断桩和严重离析等部位)或桩身截面积变化部位(如缩径或扩径)，将产生反射 波。经接收放大、滤波和数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息，据此判断桩身的 完整性、估算混凝土强度等级、推断缺陷的类型及其在桩身中的位置。 其分类原则是： I类：桩身完整； Ⅱ类：桩身有轻微缺陷，不会影响桩身结构承载力的正常发挥} Ⅲ类：桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响} Ⅳ类：桩身存在严重缺陷。 283 2．1．2低应变反射波法的优点 该方法的优点是t便捷、快速、对明显的一定深度的缺陷能较准确地识别。 2．1．3低应变反射波法的局限性 但是该方法毕竟是一种问接的检浏方法。有一定的局限性。而且其理论基础是应力波 在一维弹性杆件的传播，针对管状的PHC桩则略有出入，所以该方法针对PHC桩检测还 有一些特别的局限。总的来说，它的局限性或不足之处有： (1)当桩身有多个缺陷时，反射渡法往往只能检测到第一个较严重的缺陷，以下的缺陷 情况被掩盖； (2)PHC桩由于是管状，其实际截面很小，长／径比超过一定的数值反射波能量就损失 严重，难对较深的缺陷进行检测I (3)反射波法对竖向裂缝不被感； (4)在焊接位置附近的非焊接缺陷，反射渡法往往无法分辨，误以为是焊接引起的反射 信号· (5)反射波法检测到的缺陷精度有限，且无法定量缺陷的大小，给补强工作带来了困难。 2．2基桩孔内摄像法 2．2．1基桩孔内撬囊法工作原理 对预制有桩身竖向孔的预制桩或钻有竖向孔的灌注桩，以空孔为观察行进通道，采甩防 水摄像头、定位装置及其配套设备按一定的速度对整根桩或桩身局部的内侧面进行观察或 拍摄，并记录拍摄过程。通过对摄取图像的现场观察及后期逐帧观察、分析．可识别桩身的 缺陷位置，形式及大小，据此定量分析桩身的完整性并能准确判定缺陷位置。 2．2．2基桩孔内摄像仪系统配置 系统由：CCD防水摄像头、摄像头保护罩、照明设备、定位防撞装置、绞盘及滑轮、综合 电缆、直流电源、视频转换设备、深度记录设备及计算机等组成。图1是GS系列基桩孔内 摄像仪的系统配置图。 圈l燕娥配置筒圈 2。2．3基桩孔内摄像法的优点 ． 1-基桩孔内摄像检测技术检测直观、可精确检测缺陷位置f 284 2．可进行缺陷的定量分析； 3．可对多重缺陷进行检测； 4．可对竖向缺陷进行检铡； 5．可进行超长桩的桩长检测。 2．2．4基桩孔内摄像法的劣势 该方j击的劣势是：检测速度偏慢，且要求PHC桩的孔内没有堵塞，最好没有积水，这就 给采用本方法进行普查带来了困难。 2．3偏位测量 偏位测量就是测量实际桩位与设计桩位的偏移距离。它可能产生的原因有两个：一是 沉桩时本身定位不准确；二是桩发生了倾斜。虽然不能将它们区分出来，但从概率的角度来 说。偏位不一定是桩倾斜造成的，但桩倾斜造成偏位概率是很大的。所以．笔者认为偏位的 浏量是以上两种棱溅方法的良好补充。 3补强方法 当检测发现PHC桩断裂或明显裂缝时，根据缺陷位置，一般采用三种方法进行处理。 1)浅处(一般不超过6m)断裂一敷采用挖孔拄的方法，开挖到断裂处再向下挖一定强度、镊 去断裂部分然后接桩}2)若检测到的缺陷是水平