原因以及倾斜（或断裂）拐点位置，并对桩身完整性情况进行合理判定。1工程概况

某小区的多层住宅楼工程基础采用直径500mm 、壁厚100mm 的预应力管桩，采用静压法压桩施工。桩长均为35m ，桩端持力层为中密状“粉砂混粉质粘土”，采用标高控制，桩顶位于地面下－1.50m 。

整个基桩施工结束，进行基础开挖后发现有多根桩（主要集中在场地北西侧）出现向北西方向偏位现象，如图1中S1桩偏位达50cm 、

S2桩偏位也有20cm ，孔内测斜技术

在管桩偏位检测中的应用

许明辉1张克平2丁

华3

（1.绍兴县建设工程安全质量监督站，浙江柯桥312030；2.浙江滨海新城开发投资股份有限公司，浙江绍兴312000；

3.浙江有色地球物理技术应用研究院，浙江绍兴312000）

作者简介：许明辉，男，高级工程师，站长，主要从事建设工程质量监督管理方面的工作。

【摘要】结合实际工程，针对管桩施工后出现偏位和倾斜的工程情况，利用孔内测斜技术测量管桩内壁的顶角变化情况，

得到管桩的垂直度变化情况，从而判断桩体的倾斜偏位情况，并分析其原因，同时判断桩身的完整性情况，为下一步的设计加固提供科学的依据。

【关键词】预应力管桩；偏位；倾斜；孔内测斜【中图分类号】TU473.1+4

【文献标识码】B

【文章编号】1671－3702（2012）

01－0030－03

第30卷2012年第1期

质量检测uality Test

The Inner Hole Inclined Test Technology Application

in the Tubular Pile Displacement Detection

XU Ming-hui 1ZHANG Ke-ping 2DING Hua 3

(1.Shaoxing County Administration For Construction quality and safety supervision,Keqiao 312030,China;2.Zhejiang Binhai new town development and Investment Company Limited,Shaoxing 312000,China;

3.Institute of Geophysics,ZNEC,Shaoxing 312000,China)

Abstract:Combined with practical Project,in the light of the displacement Prestressed Tubular Concrete Pile,up to the technology of the Hole inner measure the Shifty of the Vertex angle,and get the result of the Shifty of the Verticality,finally we get the result of the Tilt of the whole Prestressed Tubular Concrete Pile,through the Analysis,Judge the Integrity,For the next step,provide a scientific basis for the design of reinforcement.

Keywords:Prestressed Tubular Concrete Pile;displacement;Tilt;Hole inside slant

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图1桩位平面示意图

且部分桩的桩顶有稍微倾斜现象。但对开挖后基桩开展低应变动力检测后，并没有测到存在较明显或明显的断裂缺陷的Ⅲ类或Ⅳ类桩，且多数为桩身完整的Ⅰ类桩，图2和图3分别为S1和S2桩的低应变动测曲线，其中S1桩身存在轻微缺陷的Ⅱ类桩，而S2桩则为桩身完整的Ⅰ类桩。

现场的监理单位和施工单位均无法合理地解释出基桩偏位的原因，考虑到偏位桩基本集中在场地北西侧，该区域的成桩时间最早，推测为后期打桩产生的挤土应力作用引起的。但为了确保整个工程的质量，必须选择合适的检测手段查明桩体倾斜偏位的实际情况，并分析其原因，为下一步工作提供科学的依据。2孔内测斜

由于通常采用的应力波反射法无法有效测试出缺陷情况，因此根据该类桩头有一定倾斜的特征，利用高精度测斜仪紧贴管内壁逐点测试其顶角随深度的变化，根据顶角变化的情况来判定桩身的完整性，并分

析其原因。即在S1和S2桩的北西和南东方向对称各布置1个测点，沿管桩内孔壁测试不同深度的顶角值，具体如图4所示。当测斜仪偏离倾斜位置时，测斜仪处于竖直状态，顶角为90°不变；当测斜仪贴近倾斜位置时，可测出桩身的孔斜及孔偏角，从而测出桩的倾斜斜程度。

由于管桩内含大量的钢筋，在地磁场作用磁化形成磁场，常规的电子测斜仪受其影响无法进行有效测试，因此须选用不受磁场影响的陀螺测斜仪进行孔内测斜。本次孔内测斜采用的无线自动存储式CX －6型电子陀螺测斜仪，由钢绳将探头放入孔中，定时采样、存储，回到地面直接传入计算机。其采用高性能的

SMR 元件作为敏感元件作为测量钻孔顶角（钻孔轴线与纵垂线间夹角）的传感器，无触点的对倾斜角度进行测量。X 方向SMR 传感器是用于测量钻孔在X 方向的倾斜偏移量，

Y 方向SMR 传感器是用于测量钻孔在Y 方向的倾斜偏移量。当钻孔在X 轴方向倾斜偏移为X ′，在Y 轴方向倾斜偏移为Y ′时，其平行四边形的对角线长度R 即是该点的顶角水平投影偏移量R=X ′2+Y ′2，从而计算出孔偏角，该设备的顶角测试精度达到0.1°。

另外陀螺测斜仪可以利用高速陀螺的方位不变的特性测量方位角，因此在测试顶角值的同时测量出该测点的方位变化情况，若各测点间的方位角出现较大的偏差，表明测试过程中探头已偏离原测试面，测试数据将不予采信，必须重新测试以确保成果数据的可靠性。3测试成果3.1测试数据

首先对两根被检测桩的管内进行清孔，然后按2m

图2S1桩低应变动力测试曲线

图3S2桩低应变动力测试曲线

图4测点平面布设和孔内测斜示意图

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间隔分别测试出北西和南东侧管壁的偏移量，测试成果数据如图5所示，所有检测面内的方位角偏差均小于4°，表明测试成果可靠。3.2成果分析

由图5可知，

S1和S2桩10m 以上部分向北西方向倾斜（SE 侧测试到偏移，NW 侧基本垂直），10m 以下部分向南东方向倾斜（NW 侧测试到偏移，SE 侧基本垂直），但S1桩的偏移量比S2桩大，与原推测桩身倾斜情况存在一定的差异，具体如图6所示。

测试数据表明，

S1和S2桩内壁顶角角度变化均相对较小（最大为S1桩的14～18m 深度段，达到3.3°），且在测试深度内顶角无突变情况，表明桩身完整性较好。推测后期成桩施工过程中，

S1和S2桩受到北西向的水平作用力作用下，而桩体自身会形成一定的抵抗弯矩，该抵抗弯矩与外界作用力相反，另外桩顶部位的约束较强（为较密实的碎石，保证桩机行走和施工），由于桩身完整性较好，且接桩处的强度也较好，从而保证了桩身在受外界力作用下未发生断、裂等质量事故，形成了实测中的

“V ”字型特征。根据测试数据，推测S1和S2桩最大水平位移发生11m 深度处，该位置与上部第一节长度一致，与场区内淤泥质软土和中密的粉砂土层交接面位置重合，表明在该软硬土交接面上产生了较大的挤土应力，导致部分已施工完成的桩产生倾斜、偏位。另外通过测试数据推测28m 深度以下的桩身处于正常位置。3.3处理建议

测试数据中内壁顶角无突变情况，表明原低应变动力检测结果是可靠的，但由于桩身内存在了一定的倾斜，在上部荷载作用下将形成一定的水平推力，而管桩抗水平推力能力偏弱，因此应对该工程桩进行纠偏处理，才能确保后期工程安全。

测试成果表明，被检测桩的桩身刚度较好（包括接桩处），因此可考虑在偏位桩的东南侧布设预应力释放孔，利用桩身的自身抵抗弯矩和微量的土体应力作用，使得桩身自动恢复到正常位置，预应力释放孔的深度根据实测的桩身位于正常位置深度来考虑，按28m 设置。

但考虑整个工期影响，对偏位桩进行单桩竖向承载力试验抽检，根据试验结果，该工程后期直接选择了补桩处理。4结

语

利用管桩内壁的顶角变化情况，选用高精度测斜仪器可以有效地检测出管桩的倾斜偏位情况，并分析其原因，从而查明、解决工程隐患，具有一定的现实意义。另外该方法还可以判断桩身的完整性情况，为

下一步的设计加固提供科学依据，同时还可以使用该方法来检测断裂管桩处理后的纠偏情况。

参考文献

[1]高兴义.浅谈动调式陀螺测斜仪原理及其推广使用[J].江汉石油科技，2007，（1）：

42－46.[2]丁华，蔡香平.地球物理测井技术在基桩检测中的应用[J].工程地球物理学报，

2007，4（5）：400－404.图5孔内测斜成果数据图

图6测试成果分析图（横向比例放大）

质量检测uality Test

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