摘 要:鉆芯法檢測主要是通過鉆機(jī)對基樁混凝土取芯,通過比較判斷混凝土芯樣,得到基樁類別。相較于低應(yīng)變反射波法,鉆芯法對成樁質(zhì)量判斷更為直接。當(dāng)采用其他檢測方法發(fā)現(xiàn)基樁深部異常,可首先鉆芯法進(jìn)行驗(yàn)證。但對于中小直徑長樁檢測時是否應(yīng)該采用鉆芯法,本文將加以簡單討論,以期得到一些適用條件。
關(guān)鍵詞:鉆芯法;長樁檢測
一、鉆芯法應(yīng)用
鉆芯法按檢測手段分類,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,對基樁分類。但相較于低應(yīng)變反射波法,鉆芯法耗時長,費(fèi)用高,所以大多數(shù)基樁工程,檢測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,由于受多方因素限制,開挖驗(yàn)證無法實(shí)施,此時首選鉆芯法進(jìn)行驗(yàn)證。
對于基樁工程選擇鉆芯法檢測樁身質(zhì)量時,長樁,特別是中小直徑長樁采用鉆芯法檢測,是鉆芯法中難點(diǎn),本文進(jìn)行簡單討論。
二、鉆芯法檢測長度判斷
對于鉆芯法檢測長度簡單計算,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,可得到其可取芯長度為:
H≈200R(2)
如果假設(shè)鉆芯孔垂直度無偏差,而成樁垂直度偏差為最大允許偏差,有計算式:
ΔX=0.01H
當(dāng)ΔX=R時,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,按(1)至(3)計算可取芯長度見下表。
灌注樁工程常用基樁規(guī)格對應(yīng)可取芯長度表
通過理論計算,發(fā)現(xiàn)鉆芯法控制要素為垂直度控制。當(dāng)采用鉆芯法檢測時,基樁一般隨機(jī)挑選,現(xiàn)場只可控鉆機(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,可取長度最短,即使讓鉆芯孔垂直無偏差(現(xiàn)場操作無法實(shí)現(xiàn)),如果被檢測基樁垂直度偏差1%,那么當(dāng)樁長達(dá)到一定長度時依然存在鉆芯孔偏出樁體問題。
三、實(shí)例
(1)某工程采用沖孔灌注樁,樁徑為800mm,樁長40m,場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樁長、砼強(qiáng)度,判定基樁完整性類別。鉆機(jī)采用150型鉆機(jī),鉆頭規(guī)格為101mm,鉆芯孔開孔標(biāo)高與樁頂標(biāo)高一致,經(jīng)協(xié)商于樁中心位置開孔。鉆芯孔取至標(biāo)高下1.5m混凝土開始成破碎狀,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,無法糾偏。
(2)某工程采用沖孔灌注樁,樁徑為600mm,樁長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樁長,砼強(qiáng)度,持力層巖土性狀并判定基樁完整性類別。鉆機(jī)采用150型鉆機(jī),鉆頭為101mm,因場地尚未開挖,只能用全站儀確定樁中心位置,樁頂標(biāo)高位于鉆芯孔開孔標(biāo)高下1.6m,鉆機(jī)取至鉆芯孔開孔標(biāo)高下10m時,芯樣帶筋,采用紅外線測桿,鉆桿無彎曲,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樁,但對于實(shí)際樁長無法判斷,由于上部膠結(jié)質(zhì)量太差,導(dǎo)致鉆具無法保證垂直度,即使擴(kuò)孔也無法糾偏。那么由此可以推測,超長樁采用鉆芯法檢測,如果基樁中部出現(xiàn)質(zhì)量問題,特別是膠結(jié)不好的情況,對于鉆機(jī)來說影響很大,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。
第二個實(shí)例,當(dāng)現(xiàn)場不具備開挖條件,采用其他方式確定基樁位置時,無論是《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時,這種偏差的影響是巨大的。由于無法得知樁的偏差方向,使得鉆芯孔無法得知正確方向,帶來不穩(wěn)定因素。
當(dāng)采用鉆芯法檢測時,被檢測基樁的位置及標(biāo)高,樁徑大小,鋼筋籠的位置及長度,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,優(yōu)點(diǎn)是直觀可見,但受限條件較多,一旦偏孔便無法完成檢測任務(wù)。因此筆者建議:
(1)對于采用鉆芯法檢測的基樁,應(yīng)開挖至樁頂標(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)無準(zhǔn)確資料時,不宜首選鉆芯法檢測,當(dāng)采用鉆芯法檢測時,長徑比不宜大于30,并應(yīng)酌情調(diào)整鉆具規(guī)格;
(4)采用鉆芯法檢測時,應(yīng)考慮不可控因素,與業(yè)主及時溝通,避免產(chǎn)生不必要糾紛。
以上僅是筆者的一點(diǎn)見解,希望對同業(yè)者有所幫助。
參考文獻(xiàn):
[1]孫濤.《淺析鉆芯法檢測時基樁長徑比判斷》.科技風(fēng),總第324期.