钻孔取芯法检测桩基础质量

钻孔取芯法检测桩基础质量

摘要 介绍高速公路桥梁桩基质量检测中，钻孔取芯法作为超声波检测桩基质量的复核手段，并对该方法的运用做了介绍。

关键词 桩基质量 钻孔取芯 声波法 抗压强度 检测

1、概述

桩基础作为工程结构最主要的基础形式之一，已广泛应用于交通工程、建筑等各个领域。桩基质量及桩基承载力的高低对各类建筑整体质量都有非常大的影响。桩检的方法很多，常见的有超声波、小应变动测、钻孔取芯法等。其中钻孔取芯法能直接观测芯样的配合比的变化、砂石料的搅拌均匀性，核实桩基长度，判断桩底沉渣厚度、桩基扩径、夹砂等，是桩检中应用较为普遍的一种方法。钻孔取芯法不适用与预应力混凝土及抗压强度低于10MPa的混凝土。

2、方法选择

高速公路LJ0X标全线共280根桩基础，全部桩基均采用超声波进行桩身质量检测，但声波法存在一定范围的测试盲区及对波形曲线分析的误判，不能判定桩基全断面的质量，比如桩心部位及声测管外是否有局部的扩径和缩径等质量问题。此时校核超声波检测结果的正确性就需要钻孔取芯法。

3、 钻孔取芯的目的

（1）取芯样做混凝土抗压强度试验，检测桩基混凝土是否达到设计强度要求。

（2）直接观测芯样的配合比的变化、砂石料的搅拌均匀性。

（3）核实桩基长度，判断桩底沉渣厚度、桩基扩径、夹砂等。

4、 钻机取芯法要求及注意事项

4.1取芯设备及芯样要求

（1）取芯及芯样加工的主要设备、仪器均应有产品合格证。

（2）取芯机应有足够的刚度及操作灵活性，并应有水冷却系统。

（3）锯切芯样的锯切机，应具有冷却系统合牢固装置。

（4）芯样应保证高度和直径比在1～2范围内且断面与轴线垂直，不能满足的断面宜用研磨机进行断面加工及用硫磺胶泥（补平厚度不宜超过1.5mm）或水泥净浆（补平厚度不宜超过5mm）等材料补平。

4.2取芯桩检的注意事项

桩基检测是一项严谨的技术工作，受到取芯机操作人员、试验人员及机械设备等各方面影响，为尽可能的减小影响，因此桩检中应注意以下几点：

（1）待测桩基应有代表性（需要验证质量的桩基除外），避免以点盖面，得到错误结论。

（2）待检桩基的混凝土龄期应大于28天，其强度应满足设计要求。

5、 钻孔取芯施工要点

钻孔取芯不同于工程地质勘探，它针对其复杂地形薄弱桩位进行取芯检测，准确判定桩体质量。

钻芯孔数及钻孔位置确定：桩径小于1.2m的桩，钻1孔；桩径范围在1.2m～1.6m的桩，钻2孔；桩径大于1.6m的桩，钻3孔。当钻孔数为1个时，宜在桩中心10-15cm的位置开孔；当钻孔数为2个时，宜在距桩中心0.15～0.2d的范围内均匀对称布置。

芯样直径要求：其直径必须大于混凝土骨料的最大粒径1.5倍要求。

芯样截取数量确定：当桩长范围在10～30m时，每孔截取3组芯样；当桩长小于10m时，每孔截取2组芯样；当桩长大于30m时，截取不少于4组芯样。上部芯样距桩顶设计标高不宜大于1倍桩径或1m时，下部芯样距桩底不宜大于1倍桩径或1m时，中间芯样等距截取。

5.1 施工顺序（见下图）

5.2 施工方法

钻机位置确定后，应对准取芯位置安装并固定钻机，以保障钻机在工作时不产生位移。钻芯机就位后，在保证钻杆的旋转方向为顺时针时才可以安装钻头。

当一切准备工作就绪后，方可开钻取芯，钻机取芯分四个步骤：

(1) 首先检查水源是否畅通，钻机钻前20cm时，为保证取芯的垂直度，钻杆的压力（0.2至

0.3Mpa）及转速（25至56r/min）要小，使钻头慢慢的垂直的接触到混凝土面。若发现钻杆倾斜，应停钻，使用撬棍拨正钻机并固定后重新开钻。开钻20cm后，开启水冷却系统，开始时水流量要小，随着钻进深度的增加，逐步加大冷却系统的水流量以保证钻杆能将钻出的灰屑带出地面，同时冷却水温不宜超出30。C。

(2) 在正常钻进中，应保持钻机的平稳，钻孔内的水流不能中断，使其匀速稳定进尺。

(3) 钻机钻进到需要取取芯样的深度时，应反转操作手柄，使钻杆慢慢的提升至混凝土表面，

然后停水断电。

(4) 提取芯样时，应拧下胀圈，采用水泵顶水法顶出芯样，严禁敲打卸取芯样。取出的芯样

应冲洗干净后标上深度，按上下顺序依次放于芯样箱中。取样后，有关人员要对芯样作详细描述并记录，在芯样上要标明深度，桩号等信息。当钻机接近可能存在混凝土离析、疏散、夹砂等质量问题的位置及桩底时，应注意观察钻孔内水样的变色及钻进速度的变化，并做下记录，以便和芯样箱内芯样做比较。芯样全貌要有影像资料并按规定保存。

(5) 桩基混凝土取芯后遗留下的取芯孔，应用同标号的水泥砂浆修补以保证桩基的正常工作。

6、 芯样抗压强度试验

芯样抗压强度试验要严格按《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:2007）中的相关规定执行。

7、结语

综上，钻孔取芯法的优点在于它施工周期短，对桩基破坏性小，得到的资料直观准确。它能通过芯样直接观测桩基混凝土质量、配合比的变化、砂石料的搅拌均匀性，核实桩基长度，判断桩底沉渣厚度、桩基扩径、夹砂等。

钻孔取芯法的缺点在于施工要求操作水平高，不同的取芯位置及芯样位置的选取及强度换算对桩基质量都有较大的影响，不能从客观上对桩基质量作准确的认定。但钻孔取芯法作为声波法检测桩基质量的一种校核手段，以弥补声波法存在一定范围的测试盲区等问题，两种方法结合使用能对桩基质量有较全面的了解。