混凝土夯扩桩浅部缺陷的测试及实例分析

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发布时间：2021-09-18

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混凝土夯扩桩浅部缺陷的测试及实例分析
谭贱儿，胡国强
(江西中昌工程桩基检测有限公司，江西南昌330038)
摘要：列举了应用反射波法对混凝土夯式扩底灌注桩几种缺陷的典型测试曲线，通过缺陷桩的开挖，验证了测试
结果，分析了产生缺陷的原因。
关键词：夯扩桩；桩基检测；反射波法；桩身缺陷；缩颈；离析；空洞；断桩
中图分类号：TU473．1 文献标识码：B 文章编号：1672—7428(2008)04—0043—04
Inspection on Defect in Cement Rammed Compaction Pile and the Case Analysis~TAN Jian—el，HU Guo—qiang(Jian—
gxi Zhongchang Engineering Pile Inspection Co．，Ltd，Nanchang Jiangxi 330038，China)
Abstract：This paper enumerates several typical test eurves of defects in cement rammed—-bottom--enlarged compaction pile
with reflected wave method． Inspection result was verified by excavating the defective piles，and the causes of such defects
were analyzed．
Key words：l'alTlmed compaction pile；pile foundation inspection；reflected wave method；defect in pile body；diameter—re—
ducing；separation；cavity；pile broken
在多层、小高层建筑的桩基应用中，混凝土夯式
扩底灌注桩因其是一种承载力较高，施工期短，造价
较低，经济效益好的桩型，故目前在南昌地区较多采
用。由于混凝土夯式扩底灌注桩属现场浇注的挤土
桩型，主要的技术问题是施工质量不易控制，施工中
稍有不慎就可能造成施工质量问题，特别是浅部容
易出现缩颈、离析、空洞、断桩等缺陷。我们通过对
3万多根夯扩桩进行的反射波法测试和对数百根桩
的开挖对比验证，取得了比较丰富的测试经验和比
较满意的应用效果。本文就应用反射波法对混凝土
夯扩桩浅部缺陷的判定和对产生缺陷的原因进行分
析和讨论。
1 混凝土夯式扩底灌注桩施工工艺
混凝土夯式扩底灌注桩是一种以夯扩头支承力
为主，桩身侧摩阻力为辅的挤土桩。施工时由强大
的锤击力通过内夯管直接传给桩端部现浇混凝土和
地基土夯扩挤压成型，既增加桩端截面积，又改善了
地基密实度，桩承载力得到大幅度的提高。一般施
工工艺为：
(1)采用柴油锤夯击，将内外管沉到设计标高；
(2)拔出内管，分批向外管内投入混凝土和混
凝土干混合料；
(3)一边用内管(细长锤)反复夯实、挤密，一边
将外管上拔一定高度，在桩端形成扩大头；
(4)拔出内管，放置钢筋笼，灌注桩身混凝土；
(5)再拔外管，拔外管的同时将柴油锤和内管
压在管内混凝土面上，边拔边压。
2 反射波法检测原理
夯式扩底灌注桩桩身直径400—500 mm，一般
情况下桩长远大于桩径，因此可把桩体视为一维的
弹性杆件，并满足一维波动方程：
0212 1 a u
一
c2 Ot
其中 =E／p
应力波反射法主要是检测桩身缺陷及其位置，
判定桩身完整性。当在桩顶施以轴向的振动或锤击
等激励能量时，桩身产生应力波形式沿桩身以波速
C向下传播，当遇到桩阻抗z变化界面时(如桩身存
在断裂、裂缝、扩颈、缩颈、夹异物、离析等缺陷)，将
在变异的阻抗界面产生反射和透射现象，一部分应
力波产生反射向上传播，另一部分应力波产生透射
向下传播至桩端，在桩端处又产生反射。由安装在
桩顶的加速度或速度传感器，接收反射波信号，并由
测桩仪进行信号放大处理后，得到加速度或速度时
程曲线，从时程曲线的形态特征可以判断阻抗变化
位置，根据桩身平均波速C，对照施工桩长，判定是