鉆芯法長(zhǎng)樁取芯方法研討

摘 要：鉆芯法檢測(cè)主要是通過(guò)鉆機(jī)對(duì)基樁混凝土取芯，通過(guò)比較判斷混凝土芯樣，得到基樁類(lèi)別。相較于低應(yīng)變反射波法，鉆芯法對(duì)成樁質(zhì)量判斷更為直接。當(dāng)采用其他檢測(cè)方法發(fā)現(xiàn)基樁深部異常，可首先鉆芯法進(jìn)行驗(yàn)證。但對(duì)于中小直徑長(zhǎng)樁檢測(cè)時(shí)是否應(yīng)該采用鉆芯法，本文將加以簡(jiǎn)單討論，以期得到一些適用條件。

關(guān)鍵詞：鉆芯法；長(zhǎng)樁檢測(cè)

一、鉆芯法應(yīng)用

鉆芯法按檢測(cè)手段分類(lèi)，屬直接法，其可依照鉆芯法所取基樁樁身混凝土芯樣的膠結(jié)程度，對(duì)基樁分類(lèi)。但相較于低應(yīng)變反射波法，鉆芯法耗時(shí)長(zhǎng)，費(fèi)用高，所以大多數(shù)基樁工程，檢測(cè)完整性首選還是低應(yīng)變反射波法。當(dāng)?shù)蛻?yīng)變反射波法發(fā)現(xiàn)基樁深部異常時(shí)，由于受多方因素限制，開(kāi)挖驗(yàn)證無(wú)法實(shí)施，此時(shí)首選鉆芯法進(jìn)行驗(yàn)證。

對(duì)于基樁工程選擇鉆芯法檢測(cè)樁身質(zhì)量時(shí)，長(zhǎng)樁，特別是中小直徑長(zhǎng)樁采用鉆芯法檢測(cè)，是鉆芯法中難點(diǎn)，本文進(jìn)行簡(jiǎn)單討論。

二、鉆芯法檢測(cè)長(zhǎng)度判斷

對(duì)于鉆芯法檢測(cè)長(zhǎng)度簡(jiǎn)單計(jì)算，當(dāng)鉆芯孔中心與成樁中心平面相反偏差，可得到其可取芯長(zhǎng)度為：

H≈66R（1）

當(dāng)鉆芯孔中心與成樁中心平面同向偏差，可得到其可取芯長(zhǎng)度為：

H≈200R（2）

如果假設(shè)鉆芯孔垂直度無(wú)偏差，而成樁垂直度偏差為最大允許偏差，有計(jì)算式：

ΔX=0.01H

當(dāng)ΔX=R時(shí)，鉆芯孔偏出樁外，得到：

H≈100R（3）

目前大多數(shù)灌注樁工程采用直徑規(guī)格有400mm、600mm、800mm、1000mm、1200mm五類(lèi)，按（1）至（3）計(jì)算可取芯長(zhǎng)度見(jiàn)下表。

灌注樁工程常用基樁規(guī)格對(duì)應(yīng)可取芯長(zhǎng)度表

通過(guò)理論計(jì)算，發(fā)現(xiàn)鉆芯法控制要素為垂直度控制。當(dāng)采用鉆芯法檢測(cè)時(shí)，基樁一般隨機(jī)挑選，現(xiàn)場(chǎng)只可控鉆機(jī)，由于成樁因素未知，當(dāng)鉆芯孔偏差方向與基樁偏差方向相反，可取長(zhǎng)度最短，即使讓鉆芯孔垂直無(wú)偏差（現(xiàn)場(chǎng)操作無(wú)法實(shí)現(xiàn)），如果被檢測(cè)基樁垂直度偏差1%，那么當(dāng)樁長(zhǎng)達(dá)到一定長(zhǎng)度時(shí)依然存在鉆芯孔偏出樁體問(wèn)題。

三、實(shí)例

（1）某工程采用沖孔灌注樁，樁徑為800mm，樁長(zhǎng)40m，場(chǎng)地地層上部為人工填土，下部為粉質(zhì)粘土，基樁為摩擦樁。要求采用鉆芯法檢測(cè)樁長(zhǎng)、砼強(qiáng)度，判定基樁完整性類(lèi)別。鉆機(jī)采用150型鉆機(jī)，鉆頭規(guī)格為101mm，鉆芯孔開(kāi)孔標(biāo)高與樁頂標(biāo)高一致，經(jīng)協(xié)商于樁中心位置開(kāi)孔。鉆芯孔取至標(biāo)高下1.5m混凝土開(kāi)始成破碎狀，至標(biāo)高下6m后，可以取到成柱狀混凝土，鉆芯孔打至標(biāo)高下27.3m時(shí)發(fā)現(xiàn)芯樣帶筋，于28.1m偏出孔外。后采用110mm鉆頭擴(kuò)孔，擴(kuò)至7m，無(wú)法糾偏。

（2）某工程采用沖孔灌注樁，樁徑為600mm，樁長(zhǎng)18.9m，樁端持力層為中風(fēng)化凝灰?guī)r。要求采用鉆芯法檢測(cè)樁長(zhǎng)，砼強(qiáng)度，持力層巖土性狀并判定基樁完整性類(lèi)別。鉆機(jī)采用150型鉆機(jī)，鉆頭為101mm，因場(chǎng)地尚未開(kāi)挖，只能用全站儀確定樁中心位置，樁頂標(biāo)高位于鉆芯孔開(kāi)孔標(biāo)高下1.6m，鉆機(jī)取至鉆芯孔開(kāi)孔標(biāo)高下10m時(shí)，芯樣帶筋，采用紅外線(xiàn)測(cè)桿，鉆桿無(wú)彎曲，后用110mm鉆頭擴(kuò)徑，鉆至12m，偏出樁外。

四、實(shí)例分析

第一個(gè)實(shí)例，當(dāng)取出上部破碎混凝土后，實(shí)際已經(jīng)可以判定此樁為四類(lèi)樁，但對(duì)于實(shí)際樁長(zhǎng)無(wú)法判斷，由于上部膠結(jié)質(zhì)量太差，導(dǎo)致鉆具無(wú)法保證垂直度，即使擴(kuò)孔也無(wú)法糾偏。那么由此可以推測(cè)，超長(zhǎng)樁采用鉆芯法檢測(cè)，如果基樁中部出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，特別是膠結(jié)不好的情況，對(duì)于鉆機(jī)來(lái)說(shuō)影響很大，很難控制鉆具鉆進(jìn)方向，導(dǎo)致鉆芯孔偏出樁體外概率加大。

第二個(gè)實(shí)例，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)不具備開(kāi)挖條件，采用其他方式確定基樁位置時(shí)，無(wú)論是《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》還是《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》對(duì)于成樁位置及樁徑都有允許偏差。當(dāng)中小直徑灌注樁采用鉆芯法檢測(cè)時(shí)，這種偏差的影響是巨大的。由于無(wú)法得知樁的偏差方向，使得鉆芯孔無(wú)法得知正確方向，帶來(lái)不穩(wěn)定因素。

當(dāng)采用鉆芯法檢測(cè)時(shí)，被檢測(cè)基樁的位置及標(biāo)高，樁徑大小，鋼筋籠的位置及長(zhǎng)度，特別是垂直度偏差及角度都是不可控因素，單從鉆機(jī)控制很難完成取芯任務(wù)。

五、討論及建議

鉆芯法檢測(cè)，優(yōu)點(diǎn)是直觀可見(jiàn)，但受限條件較多，一旦偏孔便無(wú)法完成檢測(cè)任務(wù)。因此筆者建議：

（1）對(duì)于采用鉆芯法檢測(cè)的基樁，應(yīng)開(kāi)挖至樁頂標(biāo)高，并應(yīng)提供準(zhǔn)確基樁垂直度偏差記錄以及偏差方向；

（2）根據(jù)基樁數(shù)據(jù)，調(diào)整鉆芯孔位置，盡量使偏差方向與基樁偏差方向一致；

（3）中小直徑灌注樁，當(dāng)無(wú)準(zhǔn)確資料時(shí)，不宜首選鉆芯法檢測(cè)，當(dāng)采用鉆芯法檢測(cè)時(shí)，長(zhǎng)徑比不宜大于30，并應(yīng)酌情調(diào)整鉆具規(guī)格；

（4）采用鉆芯法檢測(cè)時(shí)，應(yīng)考慮不可控因素，與業(yè)主及時(shí)溝通，避免產(chǎn)生不必要糾紛。

以上僅是筆者的一點(diǎn)見(jiàn)解，希望對(duì)同業(yè)者有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫濤.《淺析鉆芯法檢測(cè)時(shí)基樁長(zhǎng)徑比判斷》.科技風(fēng)，總第324期.