浅析桩基钻芯法检测技术及应用

浅析桩基钻芯法检测技术及应用

高 勇

广东和协建设工程检测有限公司

摘要：在建筑工程施工中，工程检测地位及重要性越来越突出，关系着建筑工程的长期发展。随着人们对建筑工程质量的要求越来越高，越来越多检测技术及方法被应用其中，而钻芯法作为常见的一种桩基检测方法，在桩基结检测上发挥着重要的作用。基于此，本文先是对钻芯检测法进行介绍，然后结合具体工程分析其在桩基检测中的应用。

关键词：钻芯法；桩基检测；应用

引言

随着建筑行业的快速发展，桩基检测方法也越来越多，包括高应变法、低应变法、钻芯法、静载抗压法等，工程相关部门结合工程实际情况选择合适的检测方法。钻芯法作为桩基检测中常见的一种检测方法，主要检测桩身完整性、桩身强度、桩底沉渣、桩端持力层岩石性状及强度。

1. 钻芯法的概述

1. 1. 优缺点

在桩基检测中，钻芯法发挥着重要的作用，主要表现在这几个方面：一是能够根据芯样的完整度、连续度及断合度等因素，对桩身的完整性进行准确客观的判断；二是在确定施工桩长时可依据钻进的深度进行；三是在对桩身混凝土强度进行判定时，可通过芯样的抗压强试验进行；四是钻芯法能够准确地判定桩长、桩身及混凝土强度，以此保证桩基符合设计要求。

但钻芯法也尤其局限性所在，主要表现在钻芯所需时间较长，一定程度上会对施工进度造成影响，同时需要花费的检测费用较高，使得工程成本增加。另外就是钻芯法只适用在人工挖孔桩、钻孔灌注桩等检测中，并不适用管桩这类型检测中，应用范围较小。

1. 2. 应用流程

在钻芯法的应用过程中，具体需要经过这几个方面的流程：一是检测人员需要结合工程勘察资料、施工设计图纸及施工资料制定出合理的检测计划，包括桩基具体位置、数量等内容；二是在完成相应的准备工作后，检测人员需要对检测设备进行检查和校验，确保检测设备处于正常稳定运行的状态；三是结合制定的检测计划对桩基进行钻芯取样，选取具有代表性的混凝土芯样抗压强度值，以此对成桩质量进行评价；四是详细记录整个检测过程的信息，包括工程基础信息、设计要求、检测设备、检测方法及检测依据等内容。

1. 3. 工具选择

在应用桩基钻芯检测技术时，需要使用到钻机设备，目前比较常用的液压操纵钻机，并配置适宜的水泵；钻具应根据检测对象合理选用单动双管钻具，并配备相应的孔口管、扩孔器、卡簧、扶正稳定器和可捞松软渣样的钻具；钻头根据混凝土设计强度等级选用合适的金刚石钻头，从钻取混凝土芯样质量来看，选用130mm的钻头，采样率最高，从经济合理的角度综合考虑，应选用外径101mm或110mm的钻头；当受检桩采用商品混凝土、骨料最大粒径小于30mm时，可选用外径为91mm的钻头。

2. 桩基钻芯法检测技术应用的注意事项

2.1 保证桩长的准确性

桩长决定着桩基结构的承压性能水平，所以在桩基检测中，需要重点对桩长进行有效把握，确保桩长与施工设计要求相符。具体需要考虑这两个方面的问题：一是施工记录的桩长与施工方案的桩长一致，但实际检测数据却存在误差，可能是因为测量失误导致，所以需要坚持真实性原则，准确真实地反映出实际检测的信息，生成详细的检测报告；二是检测数据差异性可能会对工程施工投入造成影响，所以除了要对桩基结构的承压水平进行评估外，还需要考虑其经济性能。

2.2 合理把控沉渣厚度

桩基底部的沉渣厚度也会对桩基结构的承压水平造成影响，所以也需要加强桩底沉渣厚度的把控，确保其满足实际施工需求。由于施工环境的不同，施工工艺也会不同，一般情况下钻孔灌注桩的沉渣厚度相对较厚，此时需要检测人员实地测量和查看，准确记录桩基底部沉渣厚度的数据，然后再进行桩基取样，以此保证检测依据的合理性。另外，由于检测方法不能够完全将沉渣材料的相关特性反映出来，也不能获得有效的实物证据，此时需要结合各项检测数据进行科学判断，加之沉渣一般处于松散状态，在水分侵蚀下更加松散，会导致取样工作难以顺利开展，也就难以保留实物性的证据，这就对检测人员的操作要求更加严格，需要具有丰富的操作经验，也需要具备先进的技术水平和操作能力，从而确保检测结果的准确性。

2.3 选择合适的取芯方法

取芯方法也对检测结果的准确性造成影响，因此需要检测人员结合工程实际情况选择合适的取芯方法，避免由于选取失误或者操作合理性不足，而使得桩基取样异常，甚至无法取样。

3. 桩基钻芯法检测技术的具体应用

3.1 工程概况

某建筑楼高34.8m，桩基础采用的是冲孔灌注桩和天然地基加抗浮锚杆，一共有72根冲孔灌注桩。经过多次现场勘察及相关部门协调，现场施工条件与静载试验要求不符，存在一定的安全性隐患，因此需要采用钻芯法进行检测。确保其符合设计及施工验收规范要求。本次检测数量抽检10根桩基，桩身混凝土强度为C30,桩底持力层为中风化花岗岩。

3.2 准备工作及注意事项

在正式开始检测前，需要做好相应的准备工作，具体包括：一选择使用单动双管金刚石钻进，并保证钻进安装牢固，必须施工时出现倾斜或位移。在安装定位后需要保证钻芯桩中心点与钻机轴中心水平一致，并在调试正常后才可使用；二是在钻机钻进前，桩头应平整，同时保证钻头不与孔口碰触，控制钻进尺度，不宜超过1.5m，钻进过程中先轻压慢钻，待正常钻进后再逐步增加压力；三是为了避免混凝土芯孔堵塞使得无法正常钻进，钻进时不可随意提动钻具，如果出现堵塞必须要立即提钻，不得继续钻进。

3.3 钻孔位置布置

对于桩径小于1.2m的桩基，钻孔数量为1孔，孔的位置是在距桩中心100-150mm处较适宜；对于桩径在1.2-1.6m之间的桩基，钻孔数量为2孔，孔的位置在距桩中心0.15-0.25D内对称布置；对于桩径大于1.6m的桩基，钻孔数量为3孔，根据设计要求钻进桩底持力层3倍桩径，并不少于5m。

3.4 钻芯取样

首先，在保证钻机安装稳固以及测量准确的前提下进行开孔钻进，刚开始钻进时深度范围为1~2m，并反复校对钻孔的垂直度，确保立轴、导线管、钻芯孔处于同一直线；其次，在钻进时，要注意孔的倾斜率控制，应小于0.5％，如果钻孔与桩偏离，必须要立即停止钻进，查找原因并解决后才可正常钻进；再次，控制每次钻进尺度，应在1.5m内，同时取出的芯样需要摆放整齐，并对每次钻进尺度、芯样长度等参数详细记录，初步进行芯样质量的描述；最后，在钻芯取样结束后，对钻芯实际桩长进行记录。对于缺陷部位，在经过确认可取样后，必须取样，如果钻孔两个以上孔但其中一空因为缺陷严重无法取样时，需要在其他孔相同深度取样进行混凝土抗压强度试验。

3.5 检测结果

根据实际检测情况，本次检测桩的10根工程桩，完整性类别均Ⅰ类桩，占所检测桩数的100％；桩身混凝土抗压强度代表值均大于30MPa；桩长与资料提供基本一致；桩底沉渣及桩端持力层均满足该工程设计的要求。

结语：

综上所述，桩基检测中由于钻芯检测法具有直观可靠、精准度高等优点，能够直接地反映出工程质量的好坏，因此广泛应用于桩基检测中。但是在实际检测中，不可避免会受到一些因素的干扰，所以需要相关检测人员提升自身的综合业务水平，明确钻芯法的操作流程，严格按照规范要求进行操作，以此保证检测结果的准确性。

参考文献：

[1]刘志强.声波透射-钻芯综合检测法在桩基检测中的应用[J].科技创新与应用,2019(27):175-177.

[2]马允发.钻芯法在桩基检测中的应用分析[J].广东建材,2018,34(05):30-31.