水泥攪拌樁檢測

1、水泥攪拌樁檢測(1) 樁的測量放樣檢測，即在成樁后 7d 左右，通過檢測樁位、樁數、樁 間距來檢查樁的放樣情況； (2)樁體本身質量的檢測，其中包括樁身的 完整性、樁身外形尺寸 (樁身截面，有效樁長等 )、樁身的連續(xù)性、均勻 性、強度、密實度、單樁承載力等，其中最主要的控制參數為單樁承 載力。樁身強度是以 90d 齡期為其強度標準值，但在實際工程中往往 由于工期緊等多種因素影響而難以等到 90d，般取28d左右齡期，特 殊情況下也有以更短齡期對樁身測試后推算至90d 齡期強度。 根據水泥粉噴樁處理軟土地基的控制參數及檢測內容，檢測水泥粉噴樁施工 質量常用的檢測方法有目測法、截取樁段試壓法、輕便

2、動力觸探法、 靜力觸探法、鉆孔取芯法、應力波反射法、水電效應法和靜載試驗法 等 8 種。目測法成樁7d后，開挖0.51.0m深基坑，測量樁位、樁間距，檢查 樁數，不符合設計要求時應補樁或采取其它的有效措施；符合要求再 檢查樁身成形情況，通過目測群樁樁頂是否平齊，樁體是否圓勻，有 無縮頸和凹陷現(xiàn)象， 樁身有無水泥結塊或夾泥層， 顏色深淺是否一致， 并用手感知樁身松散或硬結程度， 來判斷樁身水泥土的攪拌均勻程度， 對于墻式搭接樁還可通過目測檢查樁頭部分樁間的搭接情況。目測法 是最常用、最基本也是最簡便的檢測方法，主要根據眼觀、手摸等感 覺，檢查 0.5 2.0m 樁頭質量的大致情況， 不能反映有效

3、樁長、 樁身的 狀態(tài)信息，不能對樁身質量下完整結論。截取樁段試壓法在成樁一定 齡期后（一般不少于10d），在現(xiàn)場開挖出的樁體上部、樁頂以下連續(xù)截 取長度等于樁徑的三段樁體，上下截面用水泥砂漿整平，裝入壓力架 后用壓力機試壓，可測得樁身的抗壓強度和變形模量，同時也可以在 樁段抗壓破壞時進一步觀察樁體噴粉攪拌的均勻性。該方法測試出的 數據直接可靠，既可積累室內強度與現(xiàn)場強度之間的數據關系，又可 避免樁體橫斷面方向上強度不均勻的影響。但該方法的缺點是挖樁深 度過大，試驗根數不能太多，而且該方法需要特制的夾板，對試驗機 精度也有一定的要求。同時在壓前必須將上下面修水平，否則在施壓 時很容易出現(xiàn)偏心受壓

4、，產生較大的試驗誤差。輕便動力觸探法一般是在成樁7d內，使用輕便觸探器取樁身水泥土樣， 通過觀察水泥土樣的顏色是否一致、有無結塊水泥或未拌勻的土團來 檢查噴粉樁攪拌均勻程度，同時根據觸探擊數 （N10）來判斷樁身強度， 對N10貫入10cm擊數不能少于10擊，少于10擊或者每擊大于10mm 的區(qū)段直接可認為所檢查段不符合要求，應進行處理。行業(yè)標準軟 土地基深層攪拌加固法技術規(guī)程（YBJ225-91提出輕便觸探擊數（N10） 與7d齡期水泥土強度所示關系。 N10 15 2025 3035 >40qn（kPa） 200 300 400 > 500如同三線寧波段高速公路 3K+782通

5、道的某兩根樁， 輕便觸探檢測情況：416號樁輕便觸探2次，平均擊數N10為32擊， 推算水泥土強度約為 400kPa；8 19號樁輕便觸探 2次，平均擊數 N10 為 40 擊，推算水泥土強度約為 500kPa。 使用輕便動力觸探法檢測粉噴樁時應注意：(1) 探測深度不能超過 4m；(2) 觸探點不能在樁中心位置，以避開樁中心水泥含量少、強度低的噴 灰攪拌盲區(qū)，使觸探具有代表性，一般定在距樁中心 2/5 樁徑處；(3) 觸探時觸探儀的穿心桿一定要保持垂直。 靜力觸探法靜力觸探法是在成樁近期內，通過在樁身及樁周土的不同 深度進行靜力觸探試驗，畫出樁身及原始地基的觸探 P-S曲線。對比兩 者的P-

6、S曲線形態(tài)即可直觀地反映出水泥土攪拌樁樁身的均勻性，并根據樁身的P-S值提高程度來分析樁身強度。這種方法宜在成樁后近期內 進行，否則隨著齡期的增長、樁身強度的提高使實施難度加大。該方 法有直觀、快速的特點，但無論理論上還是實踐上還需要作深入探討， 對測試設備也須作進一步改進和完善。因此，有關水泥攪拌樁的各種 國家規(guī)范中都沒有將該法列為水泥攪拌樁的質量檢測方法。 鉆孔取芯法鉆孔取芯法是在成樁一定齡期后通過鉆孔取芯來檢查樁長、 樁各部位的水泥含量、樁身水泥土的噴粉、攪拌均勻程度及樁身抗壓 強度的變化情況，同時在取芯過程中可以進行標準貫入試驗。通過觀 察鉆孔取出芯樣來判斷粉噴樁樁身各部位攪拌的均勻性

7、及狀態(tài)；通過 對芯樣進行水泥滴定試驗來檢查樁身各段的水泥含量情況；通過對樁 身各段水泥土原狀土樣的室內無側限抗壓強度試驗及取芯過程各段配 合用的標準貫入試驗的標貫擊數，可以可靠準確地判定樁身各段的樁 身強度，同時也可測定出樁身土樣的變形指標；通過在取芯過程中水 泥土樣的變化情況，可判定樁體的連續(xù)性并可確定樁長。鉆孔取芯法 是檢測水泥粉噴樁直觀、可靠、有效的方法，但由于粉噴樁橫斷面方 向有攪拌軸部位的噴灰盲區(qū)、水泥土強度不是很高且樁體千層餅狀的 特點，因此在采用鉆孔取芯法做單樁試驗時應特別注意：(1) 孔位應避開噴灰盲區(qū)，宜定在離樁中心 2/5 樁徑處；(2) 在整個鉆進取芯過程中，鉆桿必須始終

8、保持規(guī)定的垂直精度；(3) 在原狀水泥土取樣過程中注意盡量避免對水泥土樣的擾動，特別小 心試樣破碎。鉆孔取芯法不僅可通過垂直取芯測試單樁情況，也可通 過斜桿取芯檢查用于防水、支護、圍堰等工程的墻式樁、格柵樁等搭 接粉噴樁樁間的搭接情況。應力波反射法在一定齡期后水泥粉噴樁具有介于彈性體至散體之間的 力學性質，但對于樁周土 (軟粘土、淤泥等 )來說，在施加較小外力的情 況下，可視為彈性體。由于水泥粉噴樁在形態(tài)上其長度遠大于樁徑， 因此可將樁視為一維彈性桿件，同時樁身的強度達到一定程度時其阻 抗明顯大于樁周土及樁底阻抗，這符合應力波反射動測的理論假設， 應力波反射法是以彈性體內的應力波傳播理論為依據

9、，在樁頂中心用 尼龍棒等垂直施加一沖擊力，使樁質點受迫振動并產生彈性波，沿樁 身向下傳播。當樁身存在松散、夾泥、攪拌不均勻等缺陷時會造成密 度、截面或波速變化，這必然引起波阻抗的差異，從而產生波的反射 和疊加。該振動信號被置于樁頂的加速度傳感器接收，傳至樁身完整 性檢測儀，經檢測儀將采集到的信號進行放大、 濾波處理和初步分析， 數據采集結束后再用專門軟件在計算機上作詳細分析，綜合時域曲線 和頻譜圖形，評價樁身質量 (即樁身的完整性、攪拌的均勻性、連續(xù)性 等和樁身水泥土抗壓強度 )。 其測試系統(tǒng)如圖 1 所示。同三線寧波段高 速公路3K+782處粉噴樁(樁徑50cm,樁長9.0m)檢測中出現(xiàn)的幾

10、種典 型波形。應力波反射法測試系統(tǒng)框圖圖 2 應力波反射法測水泥粉噴樁較簡捷方 便,且節(jié)約工期,較適用于大數量粉噴樁普查與評價分析。但使用該 方法檢測和分析時要注意：(1) 測試時樁的齡期不宜太短，一般至少要28d，否則因樁身強度太低使樁身與樁周土波阻抗差異不大,無法測得反映樁身實際施工質量的 理想波形曲線。(2) 在對測試出的曲線結果進行分析時,不能象剛性樁那樣把各種缺陷 (如斷樁、短樁、離析、夾泥等 )仔細確定。在實測曲線上,波沿樁身傳 播出現(xiàn)有界面反射但不能仔細確定時,一般可以判定為攪拌不均勻。 水電效應法水電效應法也叫電火花振動測樁法,它的基本原理是利用 在樁頂水中高壓放電,激起水體瞬

11、間熱膨脹產生的巨大脈沖力來激勵樁的振動，而樁質量的好壞可用瞬態(tài)激勵所得到的樁土系統(tǒng)的頻響 函數來識別。水電效應法的測試系統(tǒng)整體上來講由激振裝置、信號接收、記錄裝置 及信息處理裝置等三大部分組成。水電效應法的測試過程由以下幾部 分組成：(1)現(xiàn)場準備。包括樁頭處理、安裝水管、管內注水、安裝高壓電極及傳感器等。(2) 儀器調試。包括振源調試和傳感器、二次儀表調試。(3) 正式試驗，記錄好振動響應信號。(4) 信號數據數字化處理并進行分析計算，對樁的完整性進行判斷并計算承載力，然后得出結論。水電效應法既可方便地測出樁身的完整性，同時也可快捷地推算出單樁或復合地基的承載力，是檢測粉噴樁 特別快捷、有效

12、的一種方法，如西寶高速公路的部分粉噴樁就是利用 該方法檢測的，但目前該方法在國內粉噴樁測試中尚未廣泛使用。靜載試驗法由于粉噴樁最終的控制參數是復合地基的整體承載力，靜 載試驗法是在樁體達到一定齡期后，對單樁或復合地基通過具有一定 剛度的壓板加載來測試地基承載力的方法，是最能貼近地基受力的實 際情況，最能準確、直接測出單樁或復合地基承載力的最標準的方法， 包括單樁靜載試驗和復合地基靜載試驗。其試驗要點如下：(1) 對于單樁靜載試驗，壓板直徑應與樁徑相等。對于復合地基靜載試 驗，壓板尺寸按面積置換率確定。壓板中心必須與試驗面中心重合， 壓板下須用10mm厚的粗砂墊平。(2) 試驗荷載應按等量分級施

13、加，加載等級可分為812級。對于工程樁總加載量接近或等于但不得超過設計值的 1.5倍，對于試樁總加載量 不宜少于設計值的兩倍，加載方式常用堆載法或錨樁作反力支承法等， 寧波大學發(fā)明的水箱法大氣壓反力樁基靜載試驗裝置等都是較方便實用的加載方法。卩)測讀沉降的間隔時間及穩(wěn)定標準。根據沉降穩(wěn)定標準的不同，分慢速法和快速法。在工程樁上進行的單樁靜載試驗可 采用快速法，快速法觀測沉降的間隔時間為5、10、15、15、15min，加載滿1h即施加下一級荷載。在試驗樁上進行的靜載試驗和在工程上 進行的復合地基載荷試驗宜采用慢速法，慢速法觀測的間隔為10、10、 10、15、15min，以后每隔0.5h讀一次

14、沉降，當加載量尚未超過設計 要求值時，1h內沉降增量小于0.1mm才可加下一級荷載；當加載量大 于設計要求值以后，1h內沉降增量小于0.2mm即可加下一級荷載。(4) 當出現(xiàn)下列情況之一時可終止試驗，確定極限承載力： 承壓板周圍的土明顯地側向擠出或壓板周圍出現(xiàn)明顯的裂縫； 沉降S驟增大，荷載與沉降(QS)曲線出現(xiàn)陡降段； 累計的沉降量已大于壓板寬度 B或直徑D的10%; 總加載量已達到預定的要求； 對于慢速法，在某一級荷載下，24h內沉降速率不能達到穩(wěn)定標準。 當出現(xiàn)終止加載條件1、5兩種情況時，極限承載力取該級荷載的前一 級荷載；當出現(xiàn)終 止加荷條件第2種情況時，極限承載力取相應于陡 降段的起點即第二拐點的荷載值。(5) 卸載觀測。每級卸載為加載的兩倍，如為奇數，第一級可分3倍。每級卸載后，隔15min測讀一次；讀兩次后，隔0.5h再讀一次，即可 卸下一級荷載。全