1、高压旋喷桩质量试验（检测）方法摘 要：文章对高压旋喷桩桩质量试验方法进行了总结，供业内人士参考。 关键词：高压旋喷桩；质量；试验方法 重庆市大渡口区滨江路一期工程因路线布置于长江江岸消落带，道路基础多为深达十几米的砂土或砂卵石层，极不稳定。根据设计，道路基础采用高压旋喷桩加固，其主要设计指标为桩径1000mm，桩身水泥土强度3.0MPa，单桩极限承载力值1200kN，直剪强度要求凝聚力0.5MPa。由于高压旋喷桩桩身埋深十几米，如何对桩的质量进行检测成为了一道难题。经过现场的不断摸索，终于从实践中总结出一套较为实用的检测方法。 1 试验（检测）目的 确定单桩极限承载力，桩身完整性，桩身水泥土强
2、度，抗剪强度值。2 试验方法 单桩竖向抗压静载试验采用堆载法， 钻芯法采用液压操纵的钻机，现场直剪试验采用平推法，室内直剪试验采用直剪仪，水泥土单轴抗压强度采用室内 WE-30 万能材料试验机 3 具体试验操作步骤 3.1 单桩竖向抗压静载试验 3.1.1 准备工作。 （1）首先对桩进行水泥盖层的开挖，开挖到桩身强度较好的部位，按规范制作桩帽，养护桩帽强度达到要求；（2）试验采用堆载装置，堆载物为钢锭，堆载重量为 150 吨，千斤顶的中心与桩轴线重合，其装置见下图。 3.1.2 施加荷载。 （1）试验采用油压千斤顶配手动油泵加载，采用油压表测力，百分表观测桩的沉降；（2）试验采用慢速维持荷载法
3、，其试验步骤符合下列规定：本次试验采用 YS500-15C 型千斤顶配 SBS7 手动油泵进行加荷。由 0.4 级精度的标准压力表进行观测，采用大量程百分表观测其被测桩的沉降，试验荷载分 10 级，第一级施加荷载为预估分级荷载的 2 倍，以后逐级施加。每施加一级荷载立即测读桩的沉降量，达到规范要求，可继续施加下一级荷载。 3.1.3 终止荷载。当出现下列情况之一时，可终止加载：（1）某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的 5 倍。注：当桩顶沉降能相对稳定且总沉降量小于 40mm 时，宜加载至桩顶总沉降量超过 40mm；（2）某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的
4、 2 倍，且经 24h 尚未达到相对稳定标准；（3）已达到设计要求的最大加载量；（4）当荷载沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量6080mm，特殊情况下，可根据要求加载至桩顶累计沉降量超过 80mm。 3.2 钻芯法检测 3.2.1 现场作业要求如下：（1）钻机设备安装必须周正、稳固、底坐水平。钻机立铀中心、天轮中心（天车前沿切点）与孔口中心必须在同一铅垂线上。应确保钻机在钻芯过程中不发生倾斜、移位，钻芯孔垂直度偏差不大于 0.5%；（2）当桩顶面与钻机底座的距离大时，应安装孔口管，孔口管应垂直且牢固；（3）钻进过程中，钻孔内循环水流不得中断，应根据回水含砂量颜色调整钻进速度；（4）提钻卸
5、取芯样时，应拧卸钻头和扩孔器，严禁敲打卸芯；（5）每回次进尺宜控制在 1.5m 内；钻至桩底时，采用适宜的方法对桩端持力层岩土性状进行鉴别。 3.2.2 钻孔要求。根据设计要求需对本场地桩的长度、嵌入砂、卵石的深度（要求不小于 2.0m） 、完整性及桩径进行确定。钻孔时采用以下方法：（1）对检测的桩开挖约 1.0m 左右，露出桩的外形，在此基础上由施工单位确定该桩的中心点，由于设计桩径为不小于 1.0m，在距桩中心点外 0.4m 处钻孔至桩的底部，以此确定桩的桩径达到设计要求与否。因桩设计允许有一定的偏斜，如因桩的偏斜导致该孔下部未打到桩上，采取在对称位置上另外钻孔，如钻孔由上到下均钻出水泥土
6、，则认为该桩桩径满足设计要求，并由现场监理认可；（2）由于要确定桩嵌入砂、卵石的深度，必须采用跟管钻进，钻入砂、卵石层 2.0m 处。采取砂、卵芯样以确定桩的嵌入深度；（3）根据采出的芯样，确定桩的完整性。 3.2.3 取样要求。由于本场地桩的桩的特殊性，不能按规范的要求取样，因此按取芯的实际情况，对满足样品要求的芯样均采取芯样抗压样品。 3.3 直剪试验 3.3.1 现场直剪试验。 （1）准备工作：首先开挖掉桩顶的水泥盖层和松软部分，对桩的水泥土进行试件制作。竖向反力系统采用钢架反力装置。制作时尽量减少了对水泥土的破坏，并对试体制作了水泥保护层。试验在天然含水状态下进行剪切。水平剪切力加荷方
7、向与要求剪切方向保持一致。试验采用千斤顶平推法，设备安装时使施加于剪切面的法向荷载、剪切荷载通过剪切面、剪切缝中心；（2）施加荷载：首先对试体分级等量施加法向荷载至预定荷载。最大的法向荷载大于上覆土层的压力；试件的法向荷载分 3 级施加。当最后一级法向变形达到相对稳定时，即可施加剪切荷载。在整个剪切试验过程中法向荷载保持稳定不变，施加的法向荷载位于剪切面中心。每级剪切荷载按预估最大荷载的 812级施加，按每 5min 施加一级剪切荷载，并记录剪切荷载及剪切变形；（3）终止荷载：试体剪断后，可终止荷载。按上述方法在不同的法向荷载作用下，分别对每个试体进行剪切试验，从而获得不同法向荷载作用下相应的
8、水平剪切力。试验结束后，翻转试体，测量实际剪切面面积，详细记录剪切面的破坏情况。 3.3.2 室内直剪试验。在现场根据钻孔取芯情况，采取符合试验条件的样品，并由现场监理认可，在室内对其进行加工并按规范对其进行直剪试验。 3.4 低应变动力检测 反射波法源于应力波理论，基本原理为：当桩长远大于桩径时，桩基可视为一维介质。当桩顶被施加一激振力时，应力波将沿桩身从上至下传播并满足一维波动方程。 应力波在介质中传播时遇到不同的波阻抗界面则产生反射，通过拾震器在桩顶接收的各种应力波和振荡频率信息，便可分析桩底反射或桩间反射，分析桩的完整性，判断桩身的缺陷部位、缺陷性质，计算桩的平均纵波速度等。 4 试验
9、资料整理 4.1 单桩竖向抗压静载试验 绘制竖向荷载-沉降、沉降-时间对数曲线，单桩竖向抗压极限承载力可按下列方法综合分析确定：（1）根据沉降随荷载变化的特征确定：对于陡降型 Q 曲线，取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值；（2）根据沉降随时间变化的特征确定：取沉降-时间对数曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值；（3）某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的 2 倍，且经 24h 尚未达到相对稳定标准时，取前一级荷载值；（4）对于缓变型 Q-s 曲线可根据沉降量确定，宜取 s=40mm 对应的荷载值；当桩长大于 40m 时，宜考虑桩身弹性压缩量；对直径大于或等于 800mm 的桩，可取 s=0.05D（D 为桩端直径）对应的荷载值。 4.2 现场直剪试验 法向应力计算 式中：P法向应力（kPa） ；P1千斤顶所施加的压力（kN） ；P2设备自重（kN） ；P3试件自重（kN） ；P3=Fh；土的重度（kN/m3） ；F实际剪切面积（cm2） ；h土样高度（cm） 。 剪应力计算： 式中：剪应力（kPa） ； EP水平千斤顶所施加的推力（kN） 。
