關于基樁質量檢測應用抽芯法施工的探討

【摘要】本文主要探討了在基樁質量檢測中應用抽芯法的若干問題，并提出一點個人的看法以供參考。

【關鍵詞】基樁檢測；抽芯法；工程措施

0 前言

隨著對基樁進行系統的質量檢測的需要，不僅要對其進行靜載荷或動力檢測，有時為了進一步查明樁身的完整性、混凝土強度、樁長和樁底持力層情況，還必須進行基樁的抽芯法檢測。本文擬探討該項檢測技術施工中的若干問題。

1 鉆機、鉆具及鉆頭的選用

1.1 鉆機的選用

目前各檢測單位采用的主要鉆芯設備為100型、150型和300型等鉆機，其技術參數基本能滿足《基樁鉆芯法檢測規程》的要求。在施工現場條件許可的情況下，宜優先選用300型（XY-2型）鉆機，該型鉆機因自重較大，高速旋轉時鉆機能保持穩定、且鉆芯平穩，取出的混凝土芯樣受外界（立軸）的撓動較小，能比較客觀地反映樁身混凝土的實際質量。特別在樁長較長（一般超過25m）時，更必須選用該型鉆機完成抽芯工作。但有些抽芯工作要求在空間狹小、基坑邊坡邊緣、各基樁標高變化大或各種現場作業條件受限的場地情況下完成，此時只能選用較300型鉆機體型小、重量輕的150型或100型鉆機進行抽芯作業，但它們只能適用于樁長在25m或15m以內的抽芯作業，且應采取一定的工程措施，認真進行鉆進作業才能滿足鉆芯的需要，應采取的工程措施有：

1）鉆機穩固就位；

2）使用的泥漿泵動力要另配，以保證鉆機的功率有較大的扭矩；

3）鉆機機座上要采用砂袋和條石等壓重，以增加鉆機立軸徑向壓力，減小徑向跳動；

4）開孔時立軸應以慢轉速，低壓力鉆芯到2.0m深以后逐步加快轉速鉆芯到8.0m， 8.0m之后以正常的快速鉆進進行抽芯。

1.2 鉆具及鉆頭的選用

在抽芯法施工過程中，不論何種樁型、樁長，均應采用單動雙管鉆具，不宜使用單管鉆具。因為單管鉆具對芯樣有很大損傷，將降低芯樣質量指標和芯樣采取率。鉆頭的選用，須根據鉆芯對象的樁身情況、樁長、骨料性質、粒徑等因素確定，對于混凝土樁，一般選用金剛石鉆頭，采用金剛石鉆進工藝，對于有離析、夾泥、樁底沉渣厚或持力層為松散粒狀土時宜換用合金剛鉆頭。鉆頭直徑，宜選用外徑Φ130mm，采用單動雙管鉆具鉆取的砼芯樣直徑為100 ～103mm，滿足《規程》要求。

關于抽芯法檢測中使用的鉆桿，《規程》中沒有提出具體要求。在一般情況下宜選用Φ50mm的平直鉆桿，但在空孔深度大于2·0m或樁長大于25m的情況下，為了增大鉆桿的剛度，減小立軸、鉆桿的平面擺動，保證芯樣質量，宜采用Φ108mm鉆管做鉆桿。

2 鉆機就位及抽芯操作

2.1 鉆機就位

在鉆機就位、固定前，首先清理機座范圍內的場地，達到平整、密實后均勻鋪設枕木，然后將鉆機吊上枕木，調整枕木使鉆機機座水平、穩固，采用螺栓或鉚釘將機座與枕木牢固連接；對于150型或100型（改進）的鉆機宜采用砂袋、條石等壓重物固定機座。在開鉆前應檢查鉆機立軸，天輪中心與孔口應在同一中心線上，然后才能開鉆。

2.2 鉆芯位置

鉆芯位置宜選在距樁中心1/3半徑處，這樣可以避開基樁施工時樁中心下導管的位置，確保芯樣較真實地反映樁身混凝土的實際情況，而樁中心下導管的位置往往有局部離析、粗骨料含量偏大的缺陷。鉆芯位置還應考慮樁徑、樁長等因素，因為樁徑愈小，鉆芯容易碰上樁身縱鋼筋，樁長愈長鉆芯也容易由于鉆芯時鉆桿立軸的微斜使鉆孔穿出樁身，造成鉆芯失敗。因此鉆芯過程中應經常對鉆機立軸進行垂直度校正，及時糾正立軸偏差，保證鉆芯孔垂直度偏差≤0.5%。

2.3 取芯操作

根據《基樁鉆芯法檢測技術規程》要求，鉆機立軸壓力不低于20kN，轉速應選用350～700轉/分，目前鉆芯工程采用的100型（改進）、150型和300型鉆機均能滿足以上要求。在正常情況下鉆進時，鉆機立軸壓力和轉速應適當，采用清水循環鉆進，開孔直到鉆進2m深時宜采用慢鉆，然后逐漸加大壓力，加快轉速，直到鉆進8m深后再改用快速鉆進，且始終注意鉆進壓力和速度，在某一鉆進深度范圍內盡量保持均勻。隨著鉆芯深度的不斷增加，鉆具與孔壁的摩阻力隨之增大，因此鉆芯愈深，鉆頭處的立軸壓力就愈小，扭矩和轉速也將隨著阻力的增大而減小。對于100型（改進）鉆機，由于其立軸最大給進力（壓力）僅為23kN，立軸轉速為150～1010轉/分（分5檔），相對于300型鉆機，其立軸最大給進力（壓力）達45kN，立軸轉速為65～1172轉/分（分8檔），偏小較多，因此100型鉆機只能應用在場地狹小，樁長小于15m的基樁抽芯法檢測中，對于場地條件允許，均宜優先選用300型鉆機。

對于樁身缺陷、抽芯鉆進接近樁底、鉆頭偏離或遇到鋼筋、鉆進持力層等特殊情況時應細心操作，并采取以下一些措施：

1）若突然鉆桿跳動，或在相同動力和立軸壓力情況下鉆進速度突然加快，應立即降低立軸壓力和轉速，減小或停止泥漿泵給水量，量測機上余尺，同時注意取出芯樣特別是碎塊的芯樣，詳細描述鉆芯過程和芯樣情況。

2）取芯鉆進接近樁底時，為了準確檢測樁長、樁底沉渣或虛土厚度，應減壓、慢速鉆進。

3） 抽芯突遇夾泥、樁底沉渣或虛土時，鉆具突降，此時應立即停鉆、停泵，開慢車干鉆幾轉后取出芯樣，準確量測機上余尺，注意取出芯樣特別是夾泥、沉渣或虛土樣，詳細描述記錄。

4）當鉆芯檢測即將鉆達樁底，且恰好鉆頭遇到樁身縱向鋼筋等特殊情況時，應立即停鉆、檢測鉆孔垂直度，在確認垂直度偏差在5‰以內時，可采用變徑的鉆芯方法，即減小鉆芯使用的鉆頭和鉆具直徑。這種方法同樣適用于鉆芯到達樁底，進行粘土或殘積土等泥性類持力層取芯時采用，其主要目的是為了減輕鉆具自重，減小對泥類持力層的垂直壓力，正確判斷持力層標高，并順利取出持力層土樣。當然采用上述方法要注意做到芯樣直徑不小于骨料最大粒徑的2倍。

5）在鉆進中，若鉆頭遇到鋼筋，應立即停鉆，用測斜儀檢測鉆孔的方位角和傾角，以判定鉆孔是否傾斜。若鉆孔傾斜，應馬上采用扶正器糾斜或利用偏心式鉆具等方法糾斜，當鉆孔傾角糾回到90度±0.5%時可繼續正常鉆進；若鉆孔垂直，而是基樁本身傾斜或砼中掉入鋼筋頭等，可按前述方法改用小直徑鉆頭、鉆具繼續鉆進以圖穿過鋼筋，但要降低轉速和立軸壓力，緩慢平穩地鉆進。

3 芯樣的采取及原始記錄

鉆芯法檢測每回次進尺不宜太長，一般控制在1.5～2.0m，回次終了必須用卡簧提取混凝土芯樣，提鉆卸取芯樣時，應擰卸鉆具和擴孔器，嚴禁敲打卸芯，取出的芯樣要按照自上而下順序編號排列，不得顛倒、丟失、更換，芯樣上應寫明孔號、回次數、起至深度、回收數、總塊數、塊號，并在芯樣抗壓試驗的芯樣取樣前及時拍攝芯樣全長照片。每次芯樣的提取和卸取，都要在原始記錄表中及時、準確、真實、齊全地填寫，技術人員應在現場檢查、校對、編錄卸出的芯樣，對混凝土芯樣的長度、膠結性狀，骨料大小及均勻性，芯樣上的氣孔、蜂窩、夾泥、斷樁、離析等缺陷，沉渣或虛土厚度以及樁端持力層性狀等作詳細的描述，并正確地計算每回次芯樣質量指標和芯樣采取率。由于混凝土離析、夾泥等原因，脫落或殘留于孔內的芯樣長度，應準確推算其實際層位和長度，認真準確地描述。

4 結束語

基樁抽芯法檢測是一門工藝性、實踐性很強的技術，設備的適用性和完好程度、司鉆人員的經驗、工程技術人員的技術水平和綜合素質都直接地影響著能否對樁身質量進行客觀、準確的評價。因此，只有在正確選用檢測所使用的鉆機、鉆具、鉆頭等設備，且充分完好并正確使用的情況下，在司鉆人員和工程技術人員緊密配合并充分掌握該項檢測技術和積累較豐富經驗的前提下，認真進行抽芯作業、詳細觀察分析芯樣實況，才能確?；鶚冻樾痉z測的質量。