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任务三 检测桩基的成孔质量 项目二 桥涵工程基础检测 任务导入 相关知识 操作活动 成绩评定 课后思考题 知识拓展 1 2 3 4 5 6 任务导入 某工程混凝土钻孔灌注桩施工，成孔后需要对其成孔质量进行检测。 一、桥梁工程中常用的灌注桩施工方式主要有钻孔、冲击成孔、冲抓成孔和人工挖孔等。人工挖孔为干作业施工，成孔后孔壁的形状、孔深、垂直度、孔底沉淀厚度以及钢筋笼的安放位置等均可通过目测或人下到孔内进行检查，成孔质量较易控制。钻孔、冲击成孔或冲抓成孔等灌注桩，通常以泥浆进行护壁，为湿作业施工。成孔后孔中充满泥浆而无法目测或人下到孔内进行检查，孔壁的形状、垂直度和沉淀土厚度等只能通过仪器进行检测。 二、湿作业灌注桩成孔质量检查的主要内容及其相应的方法包括下列这些： （1）桩位偏差检查；（2）孔径检查；（3）桩倾斜度检查；（4）孔底沉淀土厚度检查 1、桩位偏差检查 基桩施工前应按设计桩位平面图落放桩的中心位置，施工结束后应检查中心位置的偏差，并应将其偏差绘制在桩位竣工平面图中，检测时可采用经纬仪对纵、横方向进行量测。桩孔中心位置的偏差要求，对于群桩不得大于100mm，单排桩不得大于50mm。当桩群中设置有斜桩时，应以水平面的偏差值计算。 2、孔径检查 能否保证基桩的承载能力，桩径是极为关键的因素。要保证桩径满足设计要求，必须检验桩的孔径不小于设计桩径。 桩孔径可用专用球形孔径仪、伞形孔径仪和声波孔壁测定仪等测定。 图3-8为伞形孔径仪，其由测头、放大器和记录仪三部分组成。测头为机械式的，测头放人测孔之前，四条测腿合拢并用弹簧锁定，测头放人孔内到达孔底时，四条测腿立即自动张开。 a）测头； b）孔径仪检测装置 a）1-电缆；2-密封筒；3-测腿；4-锁腿装置 b）1-测头；2-三角架；3-钢丝绳； 4-电缆；5-放大器；6-记录仪 2、孔径检查 当测头往上提升时，由于弹簧力作用，腿端部紧贴孔壁，随着孔壁凹凸不平状态相应张开或收拢，带动密封筒内的活塞杆上下移动，使四组串联滑动电阻来回滑动，将电阻变化转化为电压变化，经信号放大并记录，即可自动绘出孔壁形状而测出孔径尺寸。 a）测头； b）孔径仪检测装置 a）1-电缆；2-密封筒；3-测腿；4-锁腿装置 b）1-测头；2-三角架；3-钢丝绳； 4-电缆；5-放大器；6-记录仪 3、桩倾斜度检查 在灌注桩的施工过程中，能否确保基桩的垂直度，是衡量基桩能否有效地发挥作用的一个关键因素，因此，必须认真地测定桩孔的倾斜度。一般要求对于竖直桩，其允许偏差不应超过1%，斜桩不应超过设计斜度的士2.5%。桩倾斜度的检查可采用图3-9所示简易方法。 图3-9 桩的倾斜度检查 1-钢筋圆球；2-标尺；3-元钉； 4-木枋；5-导向滑轮；6-钻架横梁 3、桩倾斜度检查 在孔口沿钻孔直径方向设一标尺，标尺上O点与钻孔中心重合，并使滑轮、标尺O点和钻孔中心在同一铅垂线上，其高度为Ho。穿过滑轮的测绳一端连接于用钢筋弯制的圆球(圆球直径比钻孔直径略小些)，另一端通过转向滑轮用手拉住。将圆球慢慢放人钻孔中，并测读测绳在标尺上的偏距e，则倾斜角a=arctan( e/H)。该方法工具简单、操作方便，但测读范围以e值小于钻孔的半径为最大限度，且读数较为粗糙。 图3-9 桩的倾斜度检查 1-钢筋圆球；2-标尺；3-元钉； 4-木枋；5-导向滑轮；6-钻架横梁 3、桩倾斜度检查 当检查的桩孔较深且倾斜度较大时，可根据地质及施工情况选用JDL-I型陀螺测斜仪或JJX-3型井斜仪检查，也可采用声波孔壁测定仪绘出连续的孔壁形状和垂直度如图3-10和图3-11声波孔壁测定仪。 4、孔底沉淀土厚度检查 桩底沉淀土厚度的大小极大地影响桩端承载力的发挥，因此在施工过程中必须严格控制桩底的沉淀土厚度。根据《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)规定，对于摩擦桩清孔后沉淀厚度应符合设计要求，当设计无要求时，对于直径≤1.5m的桩，沉淀厚度≤300mm；对于桩径大于1.5m或桩长大于40m或土质较差的桩，沉淀厚度≤500mm；支承桩的沉淀厚度不大于设计规定值。 测定沉淀土厚度的方法目前还不够成熟，下面介绍几种工程中常试用的方法。 4、孔底沉淀土厚度检查 ①垂球法 垂球法是一种惯用的简易测定沉淀土厚度的方法。其将重约lkg的铜制锥体垂球，顶端系上测绳，把垂球慢慢沉人孔内，凭手感判断沉淀土顶面位置，其施工孔深和量测孔深之差值即为沉淀土厚度。 4、孔底沉淀土厚度检查 ②电阻率法 电阻率法沉淀土测定仪由测头、放大器和指示器组成。它是根据介质不同，如水、泥浆和沉淀颗粒具有不同的导电性能，由电阻阻值变化来判断沉淀土厚度。测试时将测头慢慢沉人孔中，观察表头指针的变化，当出现突变时记录深度h1，继续下沉测头，指