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    鉆芯法在樁基聲測管檢測中應用分析
    發布時間:2023-03-28 瀏覽

    鉆芯法在樁基聲測管檢測中應用分析

    隨著我國建筑越來越多特別是高層建筑和超高層建筑,混凝土樁是目前使用廣泛的樁,這就對樁基礎施工提出更高的要求,基樁質量的檢測也相當重要,基樁聲測管檢測方法手段也有很多種,每一種檢測方法都有各自的優缺點,因鉆芯法的適用性,本文中所涉及的混凝土樁為灌注混凝土樁隨著聲測管施工工藝的質量控制,我國也相距對基樁檢測規范進行了相關修改,本文就鉆芯法在樁基聲測管檢測中的重點和難點進行一些探討。
    一、鉆芯法主要檢測目的
    鉆芯法是樁基聲測管檢測的重要手段之一,在混凝土灌注樁檢測中越來越受到重視,鉆芯法是檢測混凝土灌注樁的樁長、樁身混凝土強度、樁底沉渣厚度、判定或鑒別樁端持力層巖土性狀及樁身完整性,主要有以下4個方面:
    (一)檢測樁身混凝土質量情況。
    樁身混凝土膠結狀況,混凝土芯樣連續程度、完好程度、斷口吻合程度以及骨料的分布,有無氣孔、松散或斷樁等,可對樁身完整性類別作出準確、客觀的判定。
    (二)樁身混凝土強度是否符合設計要求。
    判定樁身混凝土強度。應依據現行國家標準《普通混凝土力學性能試驗方法標準》(GB/T 50081)執行,通過對芯樣的抗壓強度試驗,可以判定樁身混凝土強度是否符合設計要求。
    (三)樁底沉渣是否符合設計或規范的要求。
    樁底沉渣厚度直接影響基樁承載力的重要因素之一,承載力直接關系到整體建筑的安全使用,特別端承樁,因此樁底沉渣厚度是否滿足設計及規范要求,是基樁鉆芯檢測的主要目的之一。
    (四)核對施工樁長。
    在施工過程中有施工記錄與實際樁長不一致的現象,鉆芯檢測可根據進尺進深度,準確核對樁基施工樁長。
    二、鉆芯法檢測存在的優、缺點
    (一)鉆芯法的優點。
    1、可以客觀準確反映樁身混凝土強度、樁底沉渣、樁長及持力層的鑒別等其結果具有唯一性,為驗證樁基設計要求及基樁質量提供了重要的參數,也為判定樁基是滿足設計要求提供直接的依據。
    2、也為驗證動測法對樁身完整性判定的不確定性和多解性問題,特別是動測法對基樁樁身判定存在斷樁、夾泥、離析等提供了更直觀準確的驗證,是樁基聲測管檢測重要詳查手段。
    3、在樁身混凝土存在空洞、膠結較差、松散、離析等現象,可以利用鉆芯孔對樁基進行高壓灌漿增強、補強處理,使樁身完整性、混凝土強度得到提升。
    (二)鉆芯法的缺點:
    1、在現場取樣鉆芯時間較長,對現場施工進度有一定影響,且檢測費用及工程成本有一定的提高,鉆芯數量有限,一定程度上影響了鉆芯結果的全面性和代表性。
    2、在樁基工程中的應用,通過分析不同的取樣位置,取芯直徑與取樣方法對樁基質量評定的影響,其缺點是"以點代面",易出現缺陷漏判的缺點,對于細長樁鉆穿樁身困難而無法判定樁的類別。
    3、在基樁的成孔垂直度及鉆芯孔的垂直度很難控制,鉆芯法容易偏出樁身,僅適用于鉆(沖)孔灌注樁、人工挖孔樁、復合地基等,對管樁、沉管樁等不適用,有一定的局限性。
    三、鉆芯法檢測要點
    (一)要求操作機長要有一定的從業經驗且有較強責任心。
    從事鉆芯檢測的操作機長大部分是原從事地質勘察的隊伍,其與基樁檢測鉆芯現場取芯機操作要求還是有不同之處,鉆芯法檢測要求鉆機的垂直度、取芯率、鉆具等方面都高于地勘要求,要根據現場鉆機的進尺速度變化發現問題并及時記錄,所以在實際操作中要有一定的從業經驗和較強的責任心。
    (二)鉆芯法檢測設備要求
    1、鉆機要用配備牢固底座、機械性能良好的液壓操縱高速鉆機,設備參數滿足:額定最高轉速不低于790r/min;轉速調節范圍不少于4檔;額定配用壓力不低于1.5Mpa.不能選擇使用立軸曠動過大的鉆機。
    2、鉆具一定要選用單動雙管鉆具,嚴禁使用單動單管鉆具,單動雙管能保證和提高鉆取樁身混凝土芯樣的完整性,鉆取芯樣的真實程度與選用的是單管還是雙管鉆具有很大的關系,直接影響樁身完整性類別及樁底沉渣厚度的判定。
    3、鉆頭必須一般可采用101mm或110mm金剛石鉆頭,金剛石鉆頭與擴孔器、卡簧的配合和使用尤為重要,金剛石鉆頭與巖芯管之間必須安有擴孔器,用以修正孔壁,擴孔器外徑要比鉆頭外徑大0.3-0.5mm,卡簧內徑應比鉆頭內徑小0.3mm左右,金剛石鉆頭和擴孔器應按外徑先大后小的排列順序使用,同時考慮鉆頭內徑小的先用,內徑大的后用。
    四、鉆芯檢測注意事項
    (一)鉆機設備的垂直度對這個鉆探成功與否至關重要。在安裝時必須周正、穩固、底座水平。鉆芯孔垂直度偏差不得大于0.5%,鉆機立軸中心、天輪中芯與孔口中心必須在同一鉛垂線上,當在鉆進中鉆芯孔與樁體偏離時,應立即停機記錄,并對鉆孔垂直度進行校準。
    (二)鉆進過程中可根據回水含沙量及顏色,判斷是否鉆至樁端持力層,鉆到樁底時,為檢驗樁底沉渣或虛土厚度,這時應減壓、慢速鉆進,必要時應更換鉆頭,若遇鉆具突降,應立即停止鉆進,及時測量機上余尺,準確記錄孔深及有關情況。
    (三)當持力層為中、微風化巖石時,應將樁底0.5m左右的混凝土芯樣、0.5m左右的持力層以及樁底沉渣納入同一回次,當持力層為強風化或土層時,應采用合金剛石鉆干鉆等適合的鉆芯方法和工藝鉆取沉渣并測定其厚度。對中、微風化的樁端持力層,應鉆至3倍的樁徑,檢驗是否有夾層、軟弱層等。對強風化或土層巖層或土層,可采用動力觸探、標準貫入試驗等方法鑒別,試驗宜在距樁底1m內進行。
    (四)鉆芯法鉆取芯樣時,有整樁穿透和不穿透兩種情況,具體操作視需要確定。為檢測混凝土灌注樁樁身中、上部的混凝土質量,鉆芯法檢測可不受樁徑和長徑比的限制。例如:樁身中、上部某一范圍施工時發現異常,鉆孔取芯至缺陷部分以下50cm,查明缺陷程度、位置和范圍。
    五、芯樣的取樣與加工
    (一)由于樁基施工的特殊性,評價單根受檢樁的混凝土強度比評價整個樁基工程的混凝土強度更合理。所以芯樣的取樣與加工尤為重要,它直接影響到樁身混凝土強度的評價,原則上規定樁長小于10米時,上、下各截取芯樣試件1組共2組,當樁長10-30米時,上、中、下各截取芯樣試件1組共3組,當樁長大于30米時,截取芯樣試件不少于4組,當持力層為中、微風化巖時,應在接近樁底1米內截取巖芯樣試件1組。
    (二)芯樣中最常見的是蜂窩麻面、溝槽、空洞、離析等現象,這些部位較正常膠結的混凝土芯樣強度低,但這些缺陷位置能取樣試驗時,都必須要截取一組芯樣進行混凝土抗壓試驗。難度在于對這些缺陷部位芯樣的加工。芯樣加工后的平整度、垂直度、端面處理等都對芯樣強度構成很大影響,這在實踐中是個較大的難點。
    六、結語
    鉆芯法檢測盡管在混凝土灌注樁檢測中廣泛應用,但其方法有它的優勢,也有它的不足,在實際工作中想達到比較好的檢測效果,應結合聲波透視法綜合判定,以上是工作中的一點體會,希望能與其他同仁共同探討,讓鉆芯法在實際工作中得到更合理的運用。

     

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