摘要:樁基的檢測方法,傳統(tǒng)的有:聲波透射法、鉆孔取芯法、靜載試驗(yàn)法、以及高應(yīng)變法和低應(yīng)變法等樁的動測方法,《建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范》(JGJ106—2003)對各種檢測方法的檢測目的及有關(guān)要求已作了明確規(guī)定。
關(guān)鍵詞:鉆孔取芯法 樁 檢測
樁基的檢測方法,傳統(tǒng)的有:聲波透射法、鉆孔取芯法、靜載試驗(yàn)法、以及高應(yīng)變法和低應(yīng)變法等樁的動測方法,《建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范》(JGJ106—2003)對各種檢測方法的檢測目的及有關(guān)要求已作了明確規(guī)定。
鉆芯法是從樁身混凝土中鉆取芯樣,以測定樁身混凝土的質(zhì)量和強(qiáng)度,它具有施工周期短,對樁破壞小,取得資料全面可靠,經(jīng)濟(jì)效果好以及發(fā)現(xiàn)問題便于采取補(bǔ)救措施等優(yōu)點(diǎn)。由于此法比較直觀,它不僅能通過取芯觀測混凝土的灌注質(zhì)量、配合比、砂、石、水泥拌合均勻度,核實(shí)灌注樁樁長,而且能正確判斷合檢查樁底沉渣厚度、縮徑、夾泥、混凝土與樁底基巖狀況。若鉆孔穿過樁底適當(dāng)深度,還可進(jìn)一步查明樁端持力層的情況,檢驗(yàn)持力層下面是否有軟弱夾層。還可探查擴(kuò)底樁擴(kuò)大端的實(shí)際直徑等數(shù)據(jù)是否符合設(shè)計(jì)要求。但鉆孔取芯法由于芯樣小,灌注樁的局部缺陷往往難以發(fā)現(xiàn),而且鉆孔垂直度要求很嚴(yán),采芯率要求很高,施工要求操作水平高,應(yīng)由熟練的工作人員完成,并應(yīng)遵守國家有關(guān)安全技術(shù)、勞動保護(hù)的規(guī)定。此外,鉆芯法檢測樁身混凝土質(zhì)量的方法是屬于局部破損檢測法,當(dāng)樁身混凝土局部強(qiáng)度過低或混凝土膠結(jié)較差時(shí),鉆芯過程中容易破壞砂漿與粗骨料之間的粘結(jié)力,影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。據(jù)研究,當(dāng)混凝土強(qiáng)度低于10Mpa時(shí),鉆出的芯樣表面變得比較粗糙,又是甚至很難取出完整芯樣,因此對于局部強(qiáng)度等級低于C10的樁身混凝土或齡期較短的混凝土,一般不采用取芯法檢測,以保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。對于較大斷面的灌注樁而言,鉆孔取芯法檢測的只是局部強(qiáng)度,當(dāng)局部強(qiáng)度較低時(shí)應(yīng)增加測點(diǎn)數(shù)量,以免以偏代全,造成誤判。
一、鉆孔取芯法的施工要求
1、確定鉆孔位置。灌注樁取芯的鉆孔位置,應(yīng)根據(jù)需要與委托方共同商議確定。一般當(dāng)樁徑小于1600mm時(shí),宜選擇在樁中心鉆孔,當(dāng)樁徑等于或大于1600mm時(shí),鉆孔數(shù)不宜少于2個(gè)。
2、芯樣的直徑必須大于骨粒最大粒徑的要求,若不能滿足此要求,但芯樣直徑能大于骨粒最大粒徑1.5倍時(shí),允許避開粒徑骨料抗壓芯樣。芯樣直徑由55mm、71mm、91mm和100mm等幾種,鉆頭應(yīng)是金剛石或人造金剛石鉆頭,符合中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會標(biāo)準(zhǔn)《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(CECS03:88)中的有關(guān)規(guī)定,用單動雙管巖芯管。
3、混凝土采取率要達(dá)到100%,若確有困難,也應(yīng)保證采取率大于95%,樁底以下的巖芯采取率應(yīng)大于85%。否則檢測結(jié)果不能完全令人信服。
4、鉆孔垂直度要求高,要求鉆具達(dá)到樁底前不穿出樁身。
5、為確保檢測質(zhì)量,應(yīng)按以下操作要求施工:
(1)安置鉆機(jī)。鉆孔位置確定后,應(yīng)對準(zhǔn)孔位安置鉆機(jī)。鉆機(jī)就位并安放平穩(wěn)后,應(yīng)將鉆機(jī)固定,以便工作時(shí)不致產(chǎn)生位置偏移。固定方法應(yīng)根據(jù)鉆機(jī)構(gòu)造和施工現(xiàn)場的具體情況,分別采用頂桿支撐、配重或膨脹螺檢等方法。
(2)施鉆前的檢查。施鉆前應(yīng)先通電檢查主軸的旋轉(zhuǎn)方向,當(dāng)旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí),方可安裝鉆頭,并調(diào)整鉆機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)軸線,使其成垂直狀態(tài)。
(3)開鉆。開鉆前先接水源和電源,將變速鈕撥到所需轉(zhuǎn)速,還向轉(zhuǎn)動操作手柄,使鉆頭慢慢地接觸混凝土表面,待鉆頭入槽穩(wěn)定后方可加壓進(jìn)行正常鉆進(jìn)。開孔時(shí)可用短鉆具和合金鉆頭,待鉆至1m左右深度后再換用金剛石鉆進(jìn)。
(4)鉆進(jìn)取芯。在鉆進(jìn)取芯過程中,應(yīng)保持鉆機(jī)的平穩(wěn),鉆速不宜小于140r/min,鉆孔內(nèi)的循環(huán)水流不得中斷,水壓應(yīng)保證能充分排除孔內(nèi)混凝土料屑,循環(huán)冷卻水出口的濕度不能超過30℃,水流量宜為3~5L/min。每次鉆孔進(jìn)尺長度不宜超過1.5m。
提鉆取芯時(shí),應(yīng)擰下鉆頭和脹圈,嚴(yán)禁敲打卸取芯樣。卸取的芯樣應(yīng)沖洗干凈后標(biāo)上深度,按順序置于芯樣箱中。當(dāng)鉆孔接近可能存在裂縫或混凝土可能存在疏松、離析、夾泥等質(zhì)量問題的部位以及樁底時(shí),應(yīng)改用適當(dāng)?shù)你@進(jìn)方法和工藝,并注意觀察回水變色、鉆進(jìn)速度的變化,并做好記錄。
鉆孔深度視委托方的要求而定,一般進(jìn)入樁底持力層0.5m~1.0m即可結(jié)鉆。若需對地質(zhì)報(bào)告中有關(guān)持力層的特性作進(jìn)一步檢驗(yàn)及準(zhǔn)確查明樁底以下近樁底處是否有軟弱夾層,則鉆孔穿過樁底的深度宜超過1.5倍樁徑(擴(kuò)底樁按擴(kuò)大端計(jì))。
(5)在鉆孔取芯過程中,應(yīng)做好施工記錄,對異?锥魏徒K孔及時(shí)驗(yàn)證孔深,對芯樣應(yīng)逐段進(jìn)行地質(zhì)描述,對有缺陷的芯段及樁底與基巖交接嵌合部位進(jìn)行必要的素描合拍照,最后提交《混凝土灌注樁鉆孔取芯檢驗(yàn)報(bào)告》。
(6)樁身混凝土鉆芯后所留下的孔洞應(yīng)及時(shí)用水泥砂漿進(jìn)行修補(bǔ),以保證樁基正常工作。
在黃石地區(qū),自1985年施工第一根混凝土灌注樁以來,每年都有大量的灌注樁工程施工,以積累了豐富的施工及質(zhì)量檢測經(jīng)驗(yàn),且工程有業(yè)主委托的監(jiān)理單位對施工和檢測的全過程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控,所以,混凝土灌注樁的施工質(zhì)量總體情況石較好的。對成樁的質(zhì)量一般采用動測法,即:對樁身結(jié)構(gòu)完整性先用低應(yīng)變法進(jìn)行逐根普測,再對有代表性的樁或承重要求較高的樁采用高應(yīng)變法進(jìn)行單樁極限承載力的判定,但動測法對樁的承載力判定的精度是比較低的,而鉆孔取芯法對成樁質(zhì)量的檢測則是對上述方法的補(bǔ)充和驗(yàn)證。
對于一級建筑物樁基和地質(zhì)條件復(fù)雜或成樁質(zhì)量可靠性較低的樁基工程,采用靜荷載試驗(yàn)的結(jié)果可靠性是最高的,但試驗(yàn)時(shí)間較長,且費(fèi)用也很高,檢測數(shù)量有限。因此,有必要對樁身混凝土強(qiáng)度用鉆孔取芯法取出試樣送室內(nèi)加工、試驗(yàn)。
(二)芯樣的加工和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)要求
用鉆孔取芯法檢測灌注混凝土的強(qiáng)度,試驗(yàn)的加工和試驗(yàn)應(yīng)由具有相應(yīng)資質(zhì)的試驗(yàn)單位完成,所需室內(nèi)設(shè)備有鋸切芯樣的鋸齒機(jī),加工芯樣的磨平機(jī)和專用補(bǔ)平器,以及進(jìn)行混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)的壓力機(jī)。所有這些設(shè)備均應(yīng)具有產(chǎn)品合格證。試驗(yàn)應(yīng)按《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(CECS03:88)中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。