灌注桩桩身水平裂缝的测试研究分析

Building Technology

106《华东科技》

灌注桩桩身水平裂缝的测试研究分析

夏 航

（重庆迪泰科建设工程检测有限公司，重庆 400000）

摘要：本文主要针对于混凝土灌注桩水平裂缝的成因以及造成的影响进行分析，通过对工程案例的实际分析来对多种方法进行验证，提出了多种检测方式来分析水平裂缝。

关键词：灌注桩；水平裂缝；完整检测

混凝土灌注桩自身的检测方式包括低应变法、声波投射法、钻芯法，这些方法都能够检测灌注桩的完整性。水平裂缝对于灌注桩的影响较大，如果存在水平裂缝，那么灌注桩的完整性将会直接下降到Ⅲ类，由此可见水平裂缝对于灌注桩有较大的影响。本文主要根据工程实际案例进行分析，讨论了当下完整性检测方法对于水平裂缝的影响和相关原因。 1 水平裂缝的影响及成因 1.1 水平裂缝对基桩质量的影响 使用混凝土灌注桩进行岩土工程的施工具有良好的使用性，混凝土灌注桩不仅仅在岩土工程施工中有的应用，同样在建筑工程等各大领域都能够得到使用。而灌注桩的水平裂缝将会影响基桩的承载力、安全性能、耐久性等等方面，如果水平裂缝严重，贯穿了整个灌注桩横截面，将会导致断桩[1]

。横向裂缝的出现将会导致灌注桩的整体性被破坏，因此灌注桩也将会成为灌注桩的薄弱位置，在力量向上传递的过程中，裂缝的出现往往会导致应力集中，进而导致桩身被破坏。尤其是在灌注桩周围岩土尚未产生作用的前提下，基桩容易发生被破坏的情况，这极大的降低了承载能力。同时水平裂缝的存在导致空气、水、其他物质更容易进入混凝土内部，这缩短了混凝土灌注桩的有效寿命,很容易造成灌注桩内部锈蚀。而这种耐久性的降低,一旦伴随着外部荷载的提升,将非常容易发生破坏。 1.2 水平裂缝的成因分析 通过对大量的工程实际情况进行分析之后发现，水平裂缝的形成原因主要如下。 1.2.1 地质条件因素 一般来说地质条件因素导致的灌注桩水平裂缝主要发生在岩溶地区，冲桩的过程中如果遇到溶洞需要使用片石进行填充，而浇筑混凝土和养护的过程中，填充物将会不断的缓慢位移[2]

。而由于填充物与灌注桩有一定的衔接，因此位移会产生拉力，进而将灌注桩自身拉裂，出现水平裂缝。也就是说，灌注桩水平裂缝在地质方面存在的问题主要集中在溶洞位置。 1.2.2 施工过程因素 如果在浇筑混凝土灌注桩的过程中，两次混凝土浇筑间隔时间过长，这就会导致在建筑时出现明显的界面与间隔。这种界面的存在将会导致混凝土在凝结的过程中粘性交叉，进而产生水平裂缝。除此之外，混凝土灌注桩如果两次浇筑时间间隔较长，那么很可能会在浇筑的过程中出现塌孔、孔口坠物等等情况，同时在教主的过程中砂土混入混凝土当中也容易导致水平裂缝出现[3]

。 1.2.3 外部荷载因素 在混凝土养护的过程中，如果灌注桩的强度较低，一旦在一侧挖土或者有重型车辆驶过，那么将会导致非常大的侧向土压力。而一般来说这种基桩一侧受拉断裂，都被称为浅部裂缝。 2 水平裂缝测试方法分析 在灌注桩测试的过程中，低应变法和声波透射法都属于灌注桩完整性质量检测中较为容易实施的方法，相比较于声波投射法，低应变法有更高的应用效率，并且也较为简便。低应变法主要的理论依据就是一维杆件模型波动理论，经过实际测试之后发现，这一方法测试出的信号能够反映出灌注桩自身的实际状态，其中包括灌注桩身波阻抗的变化，而一旦灌注桩产生了水平裂缝，那么波阻抗也就会随之下降，因此检测水平裂缝时使用低应变法有更好的效果。 就以某工程为实际案例进行分析，这一案例当中使用的是冲孔灌注桩，假设这一灌注桩的裂缝位置在10m 左右。如果使用低应变法进行测试，只能够检测出这一裂缝存在于10m 附近，而如果使用钻芯法进行检测，就能够将这一数据的精度提升十倍，也就是精确到分米。但是钻芯法也有一定的问题，那就是无法判断这一位置是处于低应变缺陷反射的成因还是在运行的过程中芯样与取芯管之间的摩擦造成的断裂。因此就需要使用孔内摄像来进行观察，在钻芯法的精度基础上来进行检测，能够更好的观察到水平裂缝缺陷的实际情况。这种方式成功的验证了测试结果，同时发现缝隙尺寸较小，符合断口实际情况。如果不适用孔内摄像来进行测试，那么将会导致定量判断较为困难。 通过工程实际案例分析之后可以发现，低应变法对水平裂缝有着一定的分辨能力，使用钻芯法来进行并验证，如果多孔芯样在同一个位置发生了断裂，并且这一断裂与对应的缺陷位置对应，那么就需要关注这一位置是否存在水平裂缝，此时需要使用孔内摄像来进行验证。 声波透射法与低应变法相比较起来更加全面且细致，因此获得

信息也更丰富，但是这种方法对于水平方向的检测依旧存在不足。主要的原因就是在混凝土当中声波的传递往往并不是直线进行传播，一些小缺陷位置还会出现绕射现象。并且声波在传递的过程中精度不高，很难达到水平裂缝宽度的级别，因此对于水平裂缝的分

析与检测能力不足。 3 水平缺陷测试方法适用性分析 在上文中对于低应变法、声波透射法应用于水平检测当中，这两种方法有着不同的适用性，具体来说还是需要根据工程的实际需求来进行选择。 低应变法对于水平裂缝的检测能力较强，如果水平裂缝贯穿了整个灌注桩的横截面或者覆盖了灌注桩，导致纵向尺寸较大，那么将会在实际测试中收获非常明显的缺陷信号。这种方法的缺点主要在于如果裂缝分布范围较小，那么对低应变法也将会产生影响，就

会导致分辨率下降的情况。 声波投射法主要的应用方向集中于平面测试，原因是声波的传递方向与裂缝基本保持了平行，一般来说不会受到缺陷的影响。这

样即使裂缝处于不完全的水平状态，由于声波的绕射特性，实际测试的过程中信号很难反映出水平裂缝的位置。至于钻芯法则是在通

过水平裂缝时，能够非常客观的观察裂缝实际情况。但是在实际观测的过程中，不同的水平裂缝有不同的生成原因，而正是因此尺寸也各不相同。一般来说仅仅通过芯样难以直接认定为水平裂缝，如果裂缝的储存细小，很容易导致芯样断裂与水平裂缝之间的区别无法得到确认。为了防止水平裂缝的出现，如果在检测的过程中发现

多个孔芯样在同一深度出现了断裂，那么需要针对于这种情况进行重视，防止水平裂缝的继续出现。 孔内摄像属于近些年来刚刚发展起来的一种全新检测方式，能够清晰且直观的判断芯样的完整程度、桩底沉渣、持力层性状。孔内射像技术对于水平裂缝的判断有着其他方法无比比拟的优势以及

效果，在实际工程进行检验的过程中，如果已经使用了钻芯法进行检测，建议使用钻孔摄像来进行进一步的验证检测。现如今使用的

基桩检测方法在判断水平裂缝时，一般来说存在着一定的局限性，往往无法使用单一的方法来对水平裂缝进行精确的判断。在实际工程施工的过程中，为了更好的检测水平裂缝实际状态，需要将多种方法进行结合使用，从而提升检测准确性。

4 结语 混凝土灌注桩在实际检测的过程中，水平裂缝是非常重要的检测方向。水平裂缝一旦出现，将会导致基桩的承载力、耐久性随之下降。在施工的过程中需要尽量避免出现水平裂缝的出现。在基桩质量检测的过程中，还需要关注水平裂缝的检测，如果对低应变、声波透射法在检测的过程中桩身存在着一定的疑问，需要使用钻芯法来进行检测。如果缺陷的对应位置出现了断裂，那么需要观察断

口是否符合实际情况，在适当的条件下需要使用孔内摄像来进行验证，避免出现质量安全隐患。 参考文献： [1]温振统.灌注桩水平裂缝缺陷综合测试技术[J].建筑监督检测与造价,2016,9(01):40-44. [2]温振统.综合测试方法在基桩承载力检测中的应用[J].广东土木与建筑,2015,22(06):47-49+43. [3]罗毅培.灌注桩桩身水平裂缝的测试与研究[J].广东土木与建筑, 2015,22(03):29-31.