聲測管在大直徑灌注樁中特殊應用

   樁是構筑物基礎中的柱狀構件，其作用在于穿過軟弱的可壓縮性土層，把來自上部結構的荷載傳遞到更密實、更堅硬、壓縮性小的土層或巖石上。它不僅要承受上部結構的垂直軸向荷載，而 且還可能承受上部結構因風力、水流、撞擊等橫向推力所引起的側向荷載與彎矩，以及地震狀態下的復雜應力 ，因此樁的質量對整個結構物安全起到決定性作用。

    隨著我國高層建筑及道路橋梁基礎工程的發展，單樁承載力越來越高，灌注樁向著大 直徑、超長、高承載的方向發展，樁徑由不足lm發展到2}3m甚至更大，樁長甚至也有達到100m的。由于泥漿護 壁的灌注樁具有振動小、噪聲低、施工速度快、可進行水下施工、可鉆巖等優點，因此在全國各地的應用越來 越多。它雖然具有很多優點，但施工工藝較復雜，加上受機械設備、人員素質、原材料配比等諸多因素的影響 ，較易形成各種缺陷，如成樁后樁底存在較厚沉渣等。

    大量聲波透射法檢測統計數據表明，當清孔不徹底時，飽和土中孔深40m以上的長樁 其樁端常會有50cm以上厚度的沉渣或沉渣與低強度混凝土的混合物。另外采用泥漿護壁時，如果泥漿比重過大 ，則不僅孔壁會存在較軟弱的泥皮，甚至局部聲測管周圍也會附著一薄層泥皮，且在鉆孔過程中鉆具還會使樁側土體松動變軟。以上結果造成這類樁的工藝缺陷即過厚的樁底沉渣和樁側泥皮，制約著單樁承載力的發揮和 質量穩定性。本文就這一情況提出利用聲測管進行樁補強加固的方法，以此大幅提高單樁的豎向承載力。

    樁身聲波透射法檢測技術的基本原理是當超聲波通過有缺陷的混凝土時產生散射和繞射，傳播時間延長，造成聲速降低，同時由于缺陷界面的反射、散射，聲波幅度也隨著能量損失而顯著下降， 因此我們可以通過測量樁身混凝土各測線的聲速和聲幅值，對樁身混凝土的均質性及樁身混凝土中可能存在的 缺陷程度和范圍進行判斷。超聲波檢測可在成樁后14d內進行完整性檢測，這時樁身強度一般達到設計強度的 70%，這樣可以及時反饋成樁的質量信息。若遇樁底沉渣和樁側泥皮問題時，則可通過超聲管立即進行加固補強。

1、如樁側或樁端土體為顆粒相對較大的卵、礫石及砂土層，則可采取滲人式注漿法將土體孔隙充填，利用 漿液將樁與樁側土體相互膠結，表現出充填膠結效應，另外漿液充填后土粒在一定程度上被壓密，表現出充填 壓密效應。

2、如樁側或樁端土體為顆粒相對較細的粘性土、粉土及粉細砂土層，則可采取劈裂式注漿法使漿液被土體 分割并刺人其中，形成蜘蛛網狀分布在周圍土體中，形成加筋復合體。復合體的強度和變形性狀受網狀固化漿 液的制約和強化作用而明顯改善，表現出刺人加筋效應，同時也有一小部分漿液充填滲人樁周土體中形成充填膠結效應。

采用上述注漿方法能明顯提高土體強度，有樁身擴徑、樁端擴底的實際效果，從而大幅提高樁側摩阻力、 端承力.從而達到提高單樁承載力的目的。

    在水泥漿固化過程中會產生實際固化區和固化效應區，前者與樁身直接相連可直接擴 大樁徑，水泥漿和土體發生復雜的物理化學反應，起到直接加固補強的作用;后者因有少量穆漿液滲入，故可 在一定程度上改善土體強度，間接起到加固樁周及樁底土體作用，并能改善樁所在空間的環境，起到樁的間接 加固目的。

    在一般的聲波透射法檢測中，聲測管除作為樁的一部分加筋外就不再有其它用途，為 了提高聲測管的利用率，我們進行了利用聲測管進行注漿補強的工藝研究。通過對各種壓漿工藝的研究，筆者 提出了一種新型的壓漿技術，具體步驟是先從超聲管上部向下以2--2.5 m間距均勻鉆孔，孔徑約10mm ,然后用 彈性橡皮包扎孔口，并將孔口朝向孔壁綁扎在鋼筋籠上，超聲管底部做成一特制噴嘴，朝向樁身內側并用塞子 堵封漏水。

    經過上述處理，待混凝土澆注完成約14d后進行聲波透射法檢測，若發現樁底沉渣過 厚或判斷有泥皮包裹聲測管時，便可通過聲測管進行注漿，這樣不僅對樁底進行了加固補強，同時也很好地克 服樁側泥皮帶來的影響。
    在聲測管中取1根作為壓漿管，其余作為回漿管，注漿前 把注漿泵安置在壓漿管上，用高壓水分別將聲測管底部塞子和管壁小孔沖破并進行沖洗，直到回漿管有清水流 出約15min再進行注漿。在高壓作用下，水泥漿首先滲入樁底沉渣及樁底土層中，然后將壓力增大2--3MPa使漿 液沖破樁身混凝土保護層或缺陷而進入樁身周圍土層中，直到回漿管流出水泥漿約15min時停止注漿，從而達到補強的目的。