試論鉆孔抽芯檢測(cè)技術(shù)在建筑工程樁基檢測(cè)中的實(shí)踐運(yùn)用

張國(guó)強(qiáng)

（廣州開(kāi)發(fā)區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量安全檢測(cè)中心）

0 引言

在工程結(jié)構(gòu)中樁基礎(chǔ)屬于基礎(chǔ)形式之一，工程建設(shè)部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)樁基質(zhì)量檢測(cè)的重視度，采用鉆孔抽芯檢測(cè)技術(shù)對(duì)樁基質(zhì)量進(jìn)行直觀的定性分析，檢測(cè)混凝土強(qiáng)度、離析、膠結(jié)與級(jí)配等情況，使其充分符合標(biāo)準(zhǔn)。

1 鉆孔抽芯樁基檢測(cè)的技術(shù)要點(diǎn)

（1）注重誤差修正。在鉆孔時(shí)應(yīng)經(jīng)常校正鉆機(jī)立軸，以免參數(shù)與設(shè)計(jì)不一致，導(dǎo)致其構(gòu)件在檢測(cè)期間出現(xiàn)破損，確保鉆孔垂直誤差低于0.5%。在實(shí)際操作中，應(yīng)確保鉆孔位置的準(zhǔn)確性，可采用大直徑鉆桿、長(zhǎng)巖芯管等，縮小環(huán)狀間隙，以免鉆斜現(xiàn)象發(fā)生[1]。

（2）質(zhì)量檢測(cè)達(dá)標(biāo)。為了便于對(duì)芯樣試件進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，鉆芯應(yīng)采取率應(yīng)超過(guò)95%，直徑最小值應(yīng)超過(guò)最大骨料直徑的兩倍以上；采心率應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)，即確保鉆具質(zhì)量，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)去實(shí)施。將回次進(jìn)尺嚴(yán)格控制在1.5m之內(nèi)，卸芯時(shí)應(yīng)采取正確方式，以免芯樣折斷受損。

（3）在抽芯檢測(cè)時(shí)，大多采用金剛石單動(dòng)雙管鉆具，以中等壓力和泵量高速轉(zhuǎn)進(jìn)，在施工時(shí)鉆進(jìn)數(shù)據(jù)應(yīng)保持一致，勻速鉆進(jìn)，還可實(shí)時(shí)觀察設(shè)備鉆進(jìn)的實(shí)際情況[2]。

（4）待到芯樣取出后，檢測(cè)者應(yīng)對(duì)芯樣膠結(jié)性、骨料大小與充填情況進(jìn)行記錄，還應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在芯樣上標(biāo)記孔號(hào)、進(jìn)尺與回次等信息，以免丟失或更換。在驗(yàn)收工作之前，應(yīng)對(duì)芯樣全長(zhǎng)進(jìn)行拍攝，并按照規(guī)定保存。

（5）在鉆進(jìn)過(guò)程中，如若出現(xiàn)鉆速異常、孔口往外返泥水，將大量混凝土拌合后有沙帶出等現(xiàn)象，應(yīng)立即起鉆，分析原因，并采取科學(xué)有效的解決措施。

（6）當(dāng)鉆孔與樁底之間相距0.2m時(shí)，應(yīng)減小設(shè)置的鉆進(jìn)參數(shù)，并經(jīng)常查看泵壓、進(jìn)尺與鉆壓等變化，一旦樁底被鉆穿，應(yīng)立即對(duì)鉆進(jìn)余尺情況進(jìn)行記錄。此外，鉆入持力層深度應(yīng)低于1.2m，并將樁底沉渣、基巖、混凝土芯等一同取出來(lái)。

（7）檢測(cè)關(guān)鍵點(diǎn)。在樁基的選擇方面，需保證其可以準(zhǔn)確反映整個(gè)項(xiàng)目的情況，并將客觀條件納入到考量的范圍中。接受檢測(cè)的部件其齡期需超過(guò)28天，確保其強(qiáng)度質(zhì)量達(dá)標(biāo)。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，需及時(shí)進(jìn)行二次檢查，并重新規(guī)劃具體的處理技術(shù)，經(jīng)由有關(guān)部分機(jī)構(gòu)通過(guò)后，方可進(jìn)行實(shí)地操作。

2 鉆孔抽芯技術(shù)在工程樁基檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1 實(shí)例分析一

2.1.1 工程概況

以某物流公司地下室工程為例，采用鉆孔抽芯技術(shù)對(duì)灌注樁質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。該工程中灌注樁的樁徑為1400mm，單樁承載力為11000kN，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，樁端持力層以中風(fēng)化花崗巖為主。為了提高灌注樁質(zhì)量與強(qiáng)度，確保其與地下室項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求相符合，實(shí)時(shí)鉆孔抽芯檢測(cè)方法。在檢測(cè)工作中，檢測(cè)樁數(shù)為3根，抽芯孔徑為φ1 01，每樁鉆1孔，2#樁鉆2孔，整個(gè)檢測(cè)工作共計(jì)鉆4個(gè)孔。檢測(cè)技術(shù)采用的抽芯總進(jìn)尺為82.4m、持力層進(jìn)尺為21.52m、混凝土進(jìn)尺為56.1m。為了確保單軸抗壓強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求，共計(jì)選取3組巖芯樣進(jìn)行檢測(cè)。

2.1.2 成樁情況

根據(jù)工程項(xiàng)目實(shí)際情況，可對(duì)各灌注樁的成樁情況進(jìn)行檢測(cè)，樁號(hào)分別為1#、2#與3#，三個(gè)樁號(hào)的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度均為C30、單樁承載力均為11000kN，持力層均為中風(fēng)化花崗巖，但是在樁徑、樁長(zhǎng)、樁頂標(biāo)高等方面存在不同，具體如下。在1#樁中，樁徑為1000mm、樁長(zhǎng)為15.95m、樁頂標(biāo)高為-4.10m；在2#樁中，樁徑為1000mm、樁長(zhǎng)為13.89m、樁頂標(biāo)高為-1.67m；在3#樁中，樁徑為1400mm、樁長(zhǎng)為13.25m、樁頂標(biāo)高為-1.80m。

2.1.3 檢測(cè)結(jié)果

2.1.3.11#1樁結(jié)果

該樁體在質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，布孔設(shè)置在與樁心相距12cm之處，鉆孔深度為21.50m，混凝土進(jìn)尺為15.95m，持力層進(jìn)尺5.42m，采用70%的巖芯采取率，100%的混凝土芯采取率。在0—15.95m的范圍內(nèi)，樁身混凝土芯樣完整，柱狀，表面光滑，骨料分布較為均勻；在0.8—1.48m的范圍內(nèi)，混凝土芯樣出現(xiàn)小型蜂窩狀。在檢驗(yàn)過(guò)程中，分別在不同抗壓強(qiáng)度下進(jìn)行檢測(cè)，取值為38.6MPa、40.2MPa與38.5MPa，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果可知，樁底沒(méi)有沉渣，并且混凝土巖直接接觸。在15.68—21.52m的范圍內(nèi)，1號(hào)樁體的持力層為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，表面為黃褐色、質(zhì)地較軟、巖面較為粗糙，以短柱狀為主，風(fēng)化縫隙發(fā)育良好。

2.1.3.2#2樁結(jié)果

在檢測(cè)該樁體質(zhì)量時(shí)，布孔設(shè)置在與樁心相距14cm之處，鉆孔深度為19.10m，混凝土進(jìn)尺為13.89m，持力層進(jìn)尺5.26m，采用72.8%的巖芯采取率，80%的混凝土芯采取率。在0—13.89m的范圍內(nèi)，樁身混凝土芯樣完整，柱狀，表面光滑，骨料分布較為均勻；在0—3.55m的范圍內(nèi)，混凝土芯樣較為松散，且膠結(jié)較差。在7.58—8.12m的范圍內(nèi)，芯樣出現(xiàn)明顯的溝槽型蜂窩；在7.42—8.55m以及10.52—10.95m范圍內(nèi)，樁身混凝土芯樣具有輕微溝槽，并出現(xiàn)一些小型蜂窩。在檢驗(yàn)過(guò)程中，分別在不同抗壓強(qiáng)度下進(jìn)行檢測(cè)，取值為38.9MPa、19.4MPa與4.38MPa，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果可知，樁底沒(méi)有沉渣，并且混凝土巖直接接觸。在13.59—14.25m的范圍內(nèi)，2號(hào)樁體的持力層為微風(fēng)化花崗巖，表面為青灰色、質(zhì)地較硬、巖面較為光滑，以短柱狀為主，風(fēng)化縫隙稍發(fā)育。在16.28—19.35m的范圍，該樁體的持力層為中風(fēng)化花崗巖，表面為黃褐色、質(zhì)地較硬、巖面較為光滑，以塊狀為主，風(fēng)化縫隙發(fā)育。

2.1.3.3#3樁結(jié)果

該樁體在質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，布孔設(shè)置在與樁心相距21cm之處，鉆孔深度為18.54m，混凝土進(jìn)尺為13.38m，持力層進(jìn)尺5.24m，采用73%的巖芯采取率，100%的混凝土芯采取率。在0—13.56m的范圍內(nèi)，樁身混凝土芯樣完整，柱狀，表面光滑，骨料分布較為均勻，以灰色為主；在0—0.52m的范圍內(nèi)，混凝土芯樣出現(xiàn)明顯的大型蜂窩，且膠結(jié)較差。在0.52—1.26m、4.35—4.88m以及6.35—6.80m范圍內(nèi)，樁身混凝土芯樣膠結(jié)較差，并出現(xiàn)一些大型蜂窩。在檢驗(yàn)過(guò)程中，分別在不同抗壓強(qiáng)度下進(jìn)行檢測(cè)，取值為39.8MPa、20MPa與42.85MPa，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果可知，樁底沒(méi)有沉渣，并且混凝土巖直接接觸。在13.69—13.99m的范圍內(nèi)，3號(hào)樁體的持力層為微風(fēng)化花崗巖，表面為青灰色、質(zhì)地較硬、巖面較為光滑，以柱狀為主，風(fēng)化縫隙稍發(fā)育。在16.84—18.46m的范圍，該樁體的持力層為微風(fēng)化花崗巖，表面為青灰色、質(zhì)地較硬、巖面較為光滑，以短柱狀為主，風(fēng)化縫隙稍發(fā)育[3]。

根據(jù)上述檢測(cè)結(jié)果可知，1號(hào)樁體完整度為Ⅱ類(lèi)，與設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求相符合，但地質(zhì)性質(zhì)與規(guī)定不符，應(yīng)采取針對(duì)性措施進(jìn)行處理；2號(hào)與3號(hào)樁體完整度均為Ⅳ類(lèi)，強(qiáng)度均與設(shè)計(jì)要求不符，且地質(zhì)條件也不滿(mǎn)足，同樣應(yīng)進(jìn)行處理。

2.2 實(shí)例分析二

2.2.1 工程概況

此項(xiàng)目為某高層建筑物，主要用途是辦公，其實(shí)際項(xiàng)目中包含樁基檢測(cè)環(huán)節(jié)。在正式開(kāi)展此環(huán)節(jié)工作前，有關(guān)技術(shù)人員需掌握實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)方案，以了解其樁基長(zhǎng)度和直徑，和當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)。基于此，根據(jù)既定的標(biāo)準(zhǔn)，判定此建筑工程的樁質(zhì)量，之后便可開(kāi)展后續(xù)的工作。在此工程項(xiàng)目中，共應(yīng)用300根樁基，其中摩擦樁有100根，嵌巖樁有230根，另外，嵌巖樁需深入到風(fēng)化巖石中，混凝土施工的厚度不可超過(guò)5厘米。

2.2.2 鉆孔用具

具體而言，技術(shù)工作者需掌握樁基的實(shí)際狀況，包括其型號(hào)、標(biāo)高和長(zhǎng)度等，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，在實(shí)際操作期間，不可因任何因素，出現(xiàn)失誤。確保作業(yè)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并保持勻速作業(yè)，同時(shí)，相關(guān)人員需對(duì)整個(gè)過(guò)程實(shí)施細(xì)致觀察，以免出現(xiàn)異常情況。

2.2.3 檢測(cè)重點(diǎn)

此項(xiàng)工程的作業(yè)量較大，且包含數(shù)量較多的裝機(jī)，且各個(gè)位置的構(gòu)件也存在一定的差異。實(shí)際作業(yè)期間，若直徑達(dá)到1.6米，應(yīng)在該構(gòu)件上鉆三個(gè)孔洞，若處于1.2-1.6米的樁基，僅需兩個(gè)孔洞，同時(shí)，需要高正其定位準(zhǔn)確以及大小一致。與中心需保持0.15-0.25D的間距。而持力層的作業(yè)，需在特定的上鉆出不小于2米的孔，以確保質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

3 結(jié)論

綜上所述，當(dāng)前我國(guó)工程建設(shè)數(shù)量不斷增加，在水利、交通等領(lǐng)域不斷發(fā)展完善，樁基礎(chǔ)作為工程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)所在，應(yīng)充分發(fā)揮鉆孔抽芯技術(shù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)樁體質(zhì)量進(jìn)行全方位的檢測(cè)與評(píng)定，得出更加精準(zhǔn)的檢測(cè)結(jié)果，使工程質(zhì)量得到切實(shí)保障，促進(jìn)工程建筑的可持續(xù)發(fā)展。