趙 平, 胡 君

(湖北省地質(zhì)實驗測試中心,湖北 武漢 430034)

樁基礎(chǔ)作為一種重要的基礎(chǔ)形式,在工業(yè)與民用建筑、交通、水利等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,而混凝土樁(包括鉆孔混凝土樁、沖孔混凝土樁、人工挖孔混凝土樁等),由于單樁承載力高等特點在以上領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。其成樁效果的檢測有很多種方法,單樁承載力檢測可采用靜載法、高應(yīng)變法,樁身的完整性檢測可采用低應(yīng)變、超聲波、鉆芯法等,而各種方法都有其自身的特點,如低應(yīng)變法方便、快捷、經(jīng)濟,但對于超長樁的深部缺陷卻往往無能為力。超聲波檢測不受樁長的限制,準(zhǔn)確度也高,但對于樁端持力層無法做出判定,鉆芯法對以上兩種方法是個較好的補充,既能直觀地觀察樁身的芯樣質(zhì)量,還能查明樁底沉渣和樁端持力層的情況;既可通過對芯樣進(jìn)行抗壓試驗，還可對樁身砼強度進(jìn)行檢驗?！督ㄖ鶚稒z測技術(shù)規(guī)范》(JGJ106—2014[1])3.3.7條規(guī)定,對于端承型大直徑混凝土樁,當(dāng)受設(shè)備或條件限制無法檢測單樁豎向抗壓承載力時,可采用鉆芯法作為持力層核驗的方法,測定樁底沉渣厚度并鉆取樁端持力層巖土芯樣檢驗樁端持力層,檢測數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的10%,且不應(yīng)少于10根?？梢娿@芯法在混凝土樁的檢測中占有重要的地位。

1 檢測前的準(zhǔn)備工作

應(yīng)參照規(guī)范確定抽檢樁的數(shù)量,《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》(JGJ106—2014)3.3.3對檢測數(shù)量進(jìn)行了規(guī)定:抽芯檢測設(shè)備應(yīng)采用單動雙管鉆具,嚴(yán)禁使用單動單管鉆具。這里需要指出的是,實際工作中有些檢測部門為了圖省事節(jié)約成本,采用單動單管鉆具鉆取芯樣,這會對芯樣質(zhì)量的判定產(chǎn)生較大的偏差,尤其在芯樣有缺陷的時候則會加大缺陷的嚴(yán)重程度,使最終的判定結(jié)果失真。

2 鉆進(jìn)過程要求

本階段是鉆芯法檢測基樁完整性的重中之重，只有保證鉆取有代表性，同時真實反映了樁身實際情況的芯樣，才能準(zhǔn)確客觀的對樁身的完整性做出評價。

(1) 單根受檢樁的鉆孔數(shù)量和鉆孔位置的布置規(guī)范中有詳細(xì)的說明。需要注意的是當(dāng)鉆芯孔為1個時,考慮導(dǎo)管附近混凝土質(zhì)量相對較差,不具代表性,宜在距樁中心10～15 cm的位置開孔,當(dāng)鉆芯孔為2個或2個以上時,開孔位置宜在距樁中心0.15～0.25D范圍內(nèi)均勻?qū)ΨQ布置。

(2) 鉆進(jìn)過程中每回次進(jìn)尺宜控制在1.5 m內(nèi),當(dāng)鉆至樁底時宜采用減壓、慢速鉆進(jìn)、干鉆等適宜的方法鉆取沉渣并測定沉渣厚度,注意鉆桿鉆進(jìn)速度及循環(huán)水的顏色變化,如鉆桿突進(jìn),往往說明有較厚的沉渣,此時應(yīng)立即停鉆,及時測量機上余尺,準(zhǔn)確記錄有關(guān)情況;如循環(huán)水顏色發(fā)生變化,則可能預(yù)示著已經(jīng)進(jìn)入持力層(如在中風(fēng)化紅砂巖中,循環(huán)水的顏色會變紅)。當(dāng)持力層為中、微風(fēng)化巖時,可將樁底0.5 m左右的混凝土芯樣,0.5 m左右的持力層以及沉渣納入同一個回次,當(dāng)持力層為強風(fēng)化巖層或土層時,可采用合金鋼鉆頭干鉆的方法鉆取沉渣并測定沉渣厚度。另外隨著科技的不斷發(fā)展,水下電視在工程檢測領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用,如4D超高清全智能孔內(nèi)電視采用先進(jìn)的圖像采集與處理技術(shù),可實現(xiàn)360°全孔觀測以及全孔視屏圖像的實時展開與拼接。在抽芯完成后可將高清智能水下電視放入抽芯孔內(nèi),以準(zhǔn)確確定樁底沉渣或虛土厚度,如果孔內(nèi)的水比較渾濁,應(yīng)將水抽干后再放入探頭檢測。

(3) 芯樣取出后,應(yīng)由上而下按回次順序放進(jìn)芯樣箱中,芯樣側(cè)面應(yīng)標(biāo)明回次數(shù)、塊號。現(xiàn)場編錄人員應(yīng)及時做好現(xiàn)場記錄,對芯樣進(jìn)行描述(包括芯樣形狀、骨料分布、氣孔、蜂窩麻面、溝槽、破碎、夾泥等情況),鉆芯結(jié)束后,應(yīng)對芯樣和標(biāo)有工程名稱、樁號、鉆芯孔號、樁長、孔深等相關(guān)信息標(biāo)識牌的全貌進(jìn)行拍照。

(4) 缺陷樁的鉆進(jìn):以上描述的鉆進(jìn)過程是一般情況下的一些基本要求,而對于缺陷樁,例如低應(yīng)變完整性檢測中發(fā)現(xiàn)樁身的某個部位有缺陷反射信號,但又無法判定是何種缺陷類型(縮頸、夾泥、斷樁等),低應(yīng)變樁身完整性Ⅱ類和Ⅲ類不好判定時,往往需要借助于鉆芯法對樁身的完整性做進(jìn)一步的檢測驗證,此類樁的檢測除滿足正常檢測的基本要求外,還應(yīng)注意以下幾點:

① 鉆芯的孔數(shù)可根據(jù)需要做適當(dāng)?shù)脑黾?因為鉆芯法是以“以點帶面”,本身有它的局限性,按照規(guī)范要求,正常情況下樁身完整性檢測時,樁徑<1.2 m的樁可只鉆一個孔,而對于有缺陷的樁,除非該缺陷貫穿整個截面,否則只鉆一個孔就有可能漏判,無法達(dá)到驗證的效果。此時可考慮增加鉆芯孔數(shù),沿樁中心對稱布置以全面地了解樁身的情況,便于更加客觀地評價樁身的完整性。

② 鉆進(jìn)過程中最好將低應(yīng)變或超聲波判定缺陷部位上下50 cm作為一個回次,該回次的鉆進(jìn)不宜過長,否則一些有用的信息(如夾泥等)會被磨掉,如在鉆進(jìn)過程中鉆進(jìn)速度突然變快(突變),則很可能有嚴(yán)重的夾泥或斷樁發(fā)生,此時應(yīng)關(guān)掉進(jìn)水閥采用干鉆取樣,當(dāng)鉆機的鉆進(jìn)速度逐漸變快(緩變),則有可能是明顯的離析,芯樣一般呈碎石狀[2]。

③ 鉆進(jìn)過程中也可結(jié)合循環(huán)水的顏色變化來進(jìn)行一些分析。如循環(huán)水由清變得渾濁,說明此處樁身可能存在著某種缺陷,如:夾泥、離析等。

3 芯樣試件的截取及檢測數(shù)據(jù)的分析判斷

3.1 混凝土抗壓芯樣的截取

該環(huán)節(jié)是鉆芯法中的重要一環(huán),卻往往被很多檢測人員所忽略,取樣的隨意性比較大,取樣的組數(shù)和取樣部位可能沒有按照規(guī)范的要求執(zhí)行,或只取好的部位等,給后面的評定工作帶來隱患,為了全面、客觀地評價基樁質(zhì)量,應(yīng)按照規(guī)范的要求進(jìn)行截取。

3.2 檢測數(shù)據(jù)的分析與判定

與2003版規(guī)范相比,《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》(JGJ106—2014)強調(diào)樁身完整性判斷應(yīng)根據(jù)混凝土芯樣表觀特征和缺陷分布情況，并結(jié)合局部芯樣強度檢測值進(jìn)行綜合判定。當(dāng)混凝土芯樣的外觀性介于Ⅱ類和Ⅲ類之間時,利用出現(xiàn)缺陷部位的混凝土芯樣試件的抗壓強度檢測值是否滿足設(shè)計要求這一輔助手段加以區(qū)分,畢竟基樁質(zhì)量是否滿足設(shè)計要求,其芯樣的抗壓強度是一個重要的指標(biāo)。關(guān)于受檢樁混凝土芯樣試件抗壓強度的取值以及樁身完整性類別的判定規(guī)范中均有詳細(xì)說明,這里不一一贅述。

4 結(jié)語

鉆芯法檢測混凝土樁成樁質(zhì)量有其自身的特點,既可以直觀地查看成樁情況(如有無蜂窩麻面溝槽等),又可檢驗樁身混凝土芯樣的抗壓強度,同時還可以檢查樁端持力層以及樁底沉渣情況,具有其它一些方法不可替代的優(yōu)勢,但也有其局限性,例如:費用較高,時間較長,不宜大規(guī)模的使用,存在“以點帶面”的問題,而基樁的質(zhì)量評定是一項全面、系統(tǒng)的工作,實際工作中該法常與其它方法(如低應(yīng)變、超聲波等)結(jié)合使用,互相取長補短,以全面、準(zhǔn)確地評價基樁的成樁質(zhì)量,確保建筑物使用安全。