鉆芯法長樁取芯方法研討

摘 要：鉆芯法檢測主要是通過鉆機對基樁混凝土取芯，通過比較判斷混凝土芯樣，得到基樁類別。相較于低應變反射波法，鉆芯法對成樁質量判斷更為直接。當采用其他檢測方法發現基樁深部異常，可首先鉆芯法進行驗證。但對于中小直徑長樁檢測時是否應該采用鉆芯法，本文將加以簡單討論，以期得到一些適用條件。

關鍵詞：鉆芯法；長樁檢測

一、鉆芯法應用

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程度，對基樁分類。但相較于低應變反射波法，鉆芯法耗時長，費用高，所以大多數基樁工程，檢測完整性首選還是低應變反射波法。當低應變反射波法發現基樁深部異常時，由于受多方因素限制，開挖驗證無法實施，此時首選鉆芯法進行驗證。

對于基樁工程選擇鉆芯法檢測樁身質量時，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，本文進行簡單討論。

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ΔX=R時，鉆芯孔偏出樁外，得到：

H≈100R（3）

目前大多數灌注樁工程采用直徑規格有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格對應可取芯長度表

通過理論計算，發現鉆芯法控制要素為垂直度控制。當采用鉆芯法檢測時，基樁一般隨機挑選，現場只可控鉆機，由于成樁因素未知，當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（現場操作無法實現），如果被檢測基樁垂直度偏差1%，那么當樁長達到一定長度時依然存在鉆芯孔偏出樁體問題。

三、實例

（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，下部為粉質粘土，基樁為摩擦樁。要求采用鉆芯法檢測樁長、砼強度，判定基樁完整性類別。鉆機采用150型鉆機，鉆頭規格為101mm，鉆芯孔開孔標高與樁頂標高一致，經協商于樁中心位置開孔。鉆芯孔取至標高下1.5m混凝土開始成破碎狀，至標高下6m后，可以取到成柱狀混凝土，鉆芯孔打至標高下27.3m時發現芯樣帶筋，于28.1m偏出孔外。后采用110mm鉆頭擴孔，擴至7m，無法糾偏。

（2）某工程采用沖孔灌注樁，樁徑為600mm，樁長18.9m，樁端持力層為中風化凝灰巖。要求采用鉆芯法檢測樁長，砼強度，持力層巖土性狀并判定基樁完整性類別。鉆機采用150型鉆機，鉆頭為101mm，因場地尚未開挖，只能用全站儀確定樁中心位置，樁頂標高位于鉆芯孔開孔標高下1.6m，鉆機取至鉆芯孔開孔標高下10m時，芯樣帶筋，采用紅外線測桿，鉆桿無彎曲，后用110mm鉆頭擴徑，鉆至12m，偏出樁外。

四、實例分析

第一個實例，當取出上部破碎混凝土后，實際已經可以判定此樁為四類樁，但對于實際樁長無法判斷，由于上部膠結質量太差，導致鉆具無法保證垂直度，即使擴孔也無法糾偏。那么由此可以推測，超長樁采用鉆芯法檢測，如果基樁中部出現質量問題，特別是膠結不好的情況，對于鉆機來說影響很大，很難控制鉆具鉆進方向，導致鉆芯孔偏出樁體外概率加大。

第二個實例，當現場不具備開挖條件，采用其他方式確定基樁位置時，無論是《建筑樁基技術規范》還是《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》對于成樁位置及樁徑都有允許偏差。當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，帶來不穩定因素。

當采用鉆芯法檢測時，被檢測基樁的位置及標高，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，單從鉆機控制很難完成取芯任務。

五、討論及建議

鉆芯法檢測，優點是直觀可見，但受限條件較多，一旦偏孔便無法完成檢測任務。因此筆者建議：

（1）對于采用鉆芯法檢測的基樁，應開挖至樁頂標高，并應提供準確基樁垂直度偏差記錄以及偏差方向；

（2）根據基樁數據，調整鉆芯孔位置，盡量使偏差方向與基樁偏差方向一致；

（3）中小直徑灌注樁，當無準確資料時，不宜首選鉆芯法檢測，當采用鉆芯法檢測時，長徑比不宜大于30，并應酌情調整鉆具規格；

（4）采用鉆芯法檢測時，應考慮不可控因素，與業主及時溝通，避免產生不必要糾紛。

以上僅是筆者的一點見解，希望對同業者有所幫助。

參考文獻：

[1]孫濤.《淺析鉆芯法檢測時基樁長徑比判斷》.科技風，總第324期.