磁測井法在檢測基樁鋼筋籠長度中的運用

時間：2020-07-13作者：北京海創(chuàng)高科科技有限公司瀏覽：306

鋼筋籠長度對于灌注樁抗拉、抗彎、土層差異較大時承受地震波速差異引起的水平荷載、樁身的裂縫控制等起到關(guān)鍵性的作用。低應(yīng)變和超聲波透射法只能檢測樁身混凝土是否存在擴、縮頸，離析等質(zhì)量問題，卻無法檢測鋼筋籠長度。如果鋼筋籠長度不滿足設(shè)計要求，將嚴(yán)重影響樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和抗震性能，構(gòu)成較大的安全隱患。因此，有必要對樁身鋼筋籠長度進行檢測，驗證其是否滿足設(shè)計要求，以保證樁身質(zhì)量，消除安全隱患。
 

▌01鋼筋籠長度檢測一般采用什么方法？
根據(jù)國內(nèi)外的研究，檢測鋼筋籠長度的方法主要有：磁測井法、充電法以及瞬變電磁法。
目前國內(nèi)主流的檢測方法是利用磁測井法對鋼筋籠長度進行檢測。
 
▌02磁測井法的檢測原理是什么？
鋼筋籠屬于鐵磁質(zhì)，在地磁場的作用下，鐵磁質(zhì)各個原子的磁矩將平行排列產(chǎn)生感應(yīng)磁場，且感應(yīng)磁場方向與地磁場方向一致。磁測井法檢測鋼筋籠長度的原理就是利用探頭在基樁附近的鉆孔中測試磁場強度，根據(jù)磁介質(zhì)變化引起的局部磁異常確定鋼筋籠的長度，如圖1所示： 

 
磁井法檢測原理示意圖
 
▌03如何進行測孔布置？
測試孔位置的選擇直接關(guān)系到探測成果的有效性，測試孔應(yīng)滿足以下要求：
1、灌注樁測試孔宜與主筋距離小于1m，管樁測試孔宜設(shè)置在管樁空心中。現(xiàn)場無條件時測試孔也可設(shè)置在受檢樁樁側(cè)土體中，與受檢樁邊緣距離不宜大于0.5m，且應(yīng)遠離相鄰樁。
2、測試孔垂直度偏差不宜大于0.5%。
3、測試孔底標(biāo)高應(yīng)**預(yù)計鋼筋籠底標(biāo)高3m。
4、當(dāng)測試孔周圍存在較厚軟弱土層、砂、卵礫石層時，應(yīng)設(shè)置PVC管護孔。
5、測試結(jié)束后灌注樁樁身鉆芯孔應(yīng)采用水泥漿從孔底往上回灌封閉。
 
▌04 現(xiàn)場檢測有哪些注意事項？
1. 磁場傳感器放入測試孔中，從下往上進行磁場垂直分量（Z）強度的測量，測點間距宜為100mm～200mm；
2. 人工拉線時，應(yīng)保證傳感器緩慢勻速上升，移動速率宜為10m/min～15m/min，注意拉線不宜過快；
3. 根據(jù)實時記錄和顯示的深度-垂直分量（H-Z）曲線，觀察鋼筋籠底部以下實測背景磁場值Z0是否平滑穩(wěn)定，鋼筋籠底部處磁反應(yīng)是否明顯，并初步判斷測試信號是否正常；
4. 每根受檢樁記錄的有效實測曲線不應(yīng)少于2條。多次實測的曲線一致性較差時，應(yīng)分析原因，增加檢測次數(shù)。
 
▌05 檢測的數(shù)據(jù)應(yīng)如何分析和判斷？
1、鋼筋籠底部是鐵磁性物質(zhì)（鋼筋籠）與無磁性或弱磁性物質(zhì)（素混凝土、巖土層）的分界面。在分界面上實測磁場強度會有較大的變化，**過界面向下逐漸變?yōu)榉€(wěn)定的背景磁場。
2、鋼筋籠底端位置應(yīng)根據(jù)實測磁場垂直分量曲線，并結(jié)合磁場垂直分量梯度曲線，按如下方法進行綜合判定。
1. 根據(jù)實測深度-垂直分量（H-Z）曲線下端平滑穩(wěn)定的Z值判定測區(qū)垂直分量背景值Z0。當(dāng)垂直分量（Z）值相對背景場值明顯變化時可判定有鋼筋籠存在。
2. 根據(jù)深度-垂直分量曲線和深度-垂直分量梯度（H-dZ/dh）曲線綜合判定鋼筋籠底端位置。取H-Z曲線底部垂直分量由小于背景磁場的較小值轉(zhuǎn)成大于背景磁場的拐點，或者H-dZ/dh曲線底部較深的較值點對應(yīng)的深度位置。
 
 
▌06鋼筋籠長度檢測，對儀器有什么要求？
根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《既有建筑地基基礎(chǔ)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T 422-2018規(guī)定，鋼筋籠長度檢測儀應(yīng)符合下列規(guī)定：
1. 具有自動采集、自動存儲、實時顯示接收信號時程曲線的功能；
2. 磁場測量范圍應(yīng)為-99999nT～+99999nT，分辨率宜小于50nT；
3. 深度分辨率宜小于5cm，深度誤差宜小于0.5m；
4. 工作環(huán)境溫度宜為0～50℃。
 
此外，對于磁場傳感器也有如下規(guī)定：
1. 測量深度不宜小于100米；
2. 1.5MPa水壓不滲水。
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