低應變、聲波透射、熱法樁身完整性測試實測數據對比

檢測樁基完整性的方法很多，主要方法有鑽芯法、低應變法、高應變法、聲波透射法，以及最新的熱法樁身完整性檢測等。

低應變法和聲波透射法是目前使用較多，開展較爲廣泛的樁身完整性檢測方法。而熱法樁身完整性檢測是近兩年最新推出的混凝土灌注樁檢測方法。

低應變檢測法

低應變法是採用低能量瞬態或穩態激振方式在樁頂激振，實測樁頂部的速度時程曲線或速度導納曲線，通過波動理論進行時域分析或頻域分析，對樁身完整性進行判定的檢測方法。

聲波透射法

聲波透射法指在預埋聲測管之間發射並接收聲波，通過實測聲波在混凝土介質中傳播的聲時和波幅衰減等聲學參數的相對變化，對樁身完整性進行檢測的方法。

熱法樁身完整性測試

熱法樁身完整性測試，通過測量整個樁身在澆築混凝土24小時內，水泥水化過程中溫度升高來確定樁身完整性。而混凝土釋放的總熱能，取決於水泥含量和總混凝土量，因此通過這種方法可評估樁的橫截面尺寸和混凝土的質量。

測試方法各有不同，爲測試三種檢測方法的差異。歐美大地聯合PDI公司及檢測機構，在同一樁上分別採用低應變法、聲波透射法及熱法樁身完整性測試進行缺陷檢測對比。

測試模型設計

樁徑：Φ800

樁長：10m

混凝土標號：C25

鋼筋籠：直徑600mm，主筋12根（用於綁熱電纜和聲測管），箍筋若干

預埋聲測管：3根，採用直徑50mm的鋼管

測試樁設計

缺陷設置

缺陷1：模擬鋼筋籠覆蓋不好

樁頂以下2.0~2.5m處在鋼筋籠外部綁砂袋。

缺陷2：模擬夾泥

樁頂以下5.5~6m處，鋼筋籠內部綁砂袋。

缺陷3：模擬沉渣過厚

清孔後，在鋼筋籠底部綁砂袋。

現場人爲缺陷設置

缺陷1：樁頂以下2.0~2.5m範圍，鋼筋籠外側捆綁3袋泥土，模擬鋼筋籠外夾泥，覆蓋不好。位於2#和3#聲測管之間。

缺陷2：樁頂以下5.5~6.0m範圍，鋼筋籠內預埋捆綁3袋泥土（1#聲測管處綁紮1袋，左右各綁紮1袋，缺陷影響到3-1、1-2剖面，不影響2-3剖面），模擬明顯夾泥。

缺陷3：3袋泥土綁紮在鋼筋籠底部焊好的托架上，模擬樁底沉渣。泥土爲現場鑽孔取出的泥漿，大小尺寸約40cm長，18cm直徑的圓柱體。

測試選用設備

PIT-QFV型低應變樁身完整性測試儀

PIT-QFV型樁身完整性測試儀是快速、便捷評估鑽孔樁及打入樁樁身完整性的利器。該產品用於檢測各種灌注樁和打入樁的樁身完整性判定樁身缺陷的程度及位置是進口設備中最爲巧輕便的樁身完整性測試儀。

CHAMP-Q 聲波透射法檢測儀

採用跨孔聲波透射法（CSL）評價鑽孔樁、地下連續牆、螺旋樁以及其他基礎建構築物的混凝土質量及其一致性。

TIP熱法樁身完整性測試儀

熱法樁身完整性測試儀用於評價混凝土灌注樁樁身質量。TIP熱法樁身完整性測試儀是利用水泥固化（水化能）產生的熱來評價混凝土灌注樁的樁身質量的，可應用於鑽孔樁、螺旋樁等。

樁身缺陷檢測

低應變與跨孔超聲檢測

採用PDI低應變檢測儀PIT和聲波透射法檢測儀CHAMP，進行現場測試。

低應變檢測結果

低應變檢測我們使用兩種錘子，一種較大較軟的力棒，一種PDI原裝的玻璃錘。

先嚐試使用重錘（軟頭的力棒，模擬用錘不當情況），得到下面2條曲線，可以看出：

重錘錘擊，輸入波的寬度大（本次達到4m），在樁身上傳播遠，但會掩蓋缺陷。因此輸入波的寬度會影響判斷。

然後使用小錘（PDI原裝3磅玻璃錘），得到下面3條原始曲線。

爲分析樁身缺陷尺寸，採用PIT-W軟件中的profile analysis側剖面分析功能，分析過程如下：

側剖面分析的結果：

跨孔超聲檢測結果

超聲波跨孔透射法檢測，採用CHAMP，檢測發現缺陷及位置如下表：

由檢測成果表可以看出：

TIP熱法樁身完整性檢測

TIP數據採集盒，按照設定的採集頻率，15分鐘採集一次溫度數據，連續採集24小時。整個採集過程TIP設備主機無需放在現場，只需要採集盒放在現場即可。主機只用於設置數據採集盒工作參數及讀取數據。

熱電纜上有熱感應傳感器，間隔30cm。現場把熱電纜綁紮在主筋側面，從樁底至樁頂，樁頂外伸部分的接頭外接數據採集盒。

TIP檢測結果

通過24小時測試到的溫度數據，繪製樁身各深度幅值溫度分佈圖，可以看出：

熱傳導電纜，溫度初始值與溫度峰值

結果比較分析

PIT低應變測試分析

對於此案例，似乎PIT對缺陷位置與大小給出更合理的成果（包括預先計劃的、與計劃外發生的），但需要注意：

跨孔聲測法測試分析

與PIT檢測相比，我們通常認爲，跨孔聲測法能給出更多確鑿的結論且容易分析，是一種可靠的測試方法，當然它花費大、操作耗時而且需要預先埋設聲測管。

對於本次測試，結論如下：

TIP測試分析