钻芯法验证桩身完整性检测的分析

钻芯法验证桩身完整性检测的分析

张贵秀

佛山市禅城区建设工程质量安全检测站广东佛山528000

摘要：钻芯法是检测灌注桩质量的一种有效手段。可以直观地对桩身进行定性分析，对于欠合格的桩基还可以使用抽芯桩孔法灌注补强处理断桩、夹泥病桩等。本文对钻芯法检测验证桩身完整性检测进行了分析。

关键词：钻芯法检测技术；检测方法；实例分析

前言：

桩基础施工质量关系到工程结构的质量，特别是大直径混凝土钻孔注桩的施工，对桩基工程质量有极高的标准和要求，才能保证桩基工程质量的安全性。为确保桩基质量达标，桩基检测必不可少。现阶段桩基检测方法较多，如静力载荷试验、超声波、钻孔取芯法等，其中钻芯法检测技术是有效、常用的检测方法。本文主要对钻芯法和其他检测方法的比较，并通过实例用钻心法验证桩身完整性检测的分析，为同类施工检测提供借鉴。

1．钻芯法和桩身其他身完整性检测方法比较

现阶段成桩质量检测方法有钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法等。

钻芯法是直接从桩身钻取芯样观察并进行抗压试验，根据试验结果推定桩身混凝土强度，是一种直观、可靠、精度高的检测手段[1]。钻芯法适用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣和桩身完整性，判定或鉴别桩端持力层岩土形状。

低应变法是在桩顶面实施低能量瞬态或稳态激振，使桩产生弹性振动，根据测定桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线，结合波动和振动理论对桩身进行评价。适用于检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的位置及程度。

高应变法是用重锤冲击桩顶，通过分析在桩侧对称安装的两对传感器记录的力和加速度曲线，以获得桩土性状的一种检测方法。高应变法适用于检测混凝土桩的桩身完整性，检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。但目前受检测人员水平和桩与土之间相互作用模型等问题的影响，该方法仍有较大的局限性，尚不能完全代替静载荷试验而作为确定单桩竖向抗压极限承载力的设计依据。

声波透射法一般是以人为激励的方式向被测对象发射声波，在一定距离上接收经被测物理特性调制的声波，通过观测和分析声波在介质中传播时声学参数和波形变化，从而进行推断和表征。声波透射法适用于已预埋声测管、桩径不小于600mm的混凝土灌注桩的桩身缺陷及其位置判定桩身完整性类别。

低应变法、高应变法和声波透射法都是利用声波在成桩中传播来确定桩身质量，对桩身缺陷不能定性判定。对于桩身不同的缺陷，缺陷性质往往很难区分。例如，混凝土灌注桩出现的缩颈与局部松散、夹泥、空洞等缺陷是很难区分的。钻芯法与之相比，具有直观、定量的判断桩身混凝土质量、强度、桩底沉渣、桩长的优点。但钻芯法成本较高，抽样率比反射法小，而且对桩有轻微的损伤，所以一般根据反射（透射）法检测结果确定需要钻芯法的桩位。

2．混凝土桩基应用钻心法检测技术要点

2.1当采用钻芯法检测时，受检桩的混凝土龄期应达到28d或预留同条件养护试块强度达到设计强度。

2.2钻芯法钻孔取芯的孔率要求小于0.5%，桩的垂直度允许偏差为1%。

2.3受检桩长较大时，桩成孔的垂直度与钻芯孔的垂直度很难控制，钻芯孔容易偏离桩芯，故要求受检桩桩径不宜小于800㎜、长径比不宜小于300。

3.钻芯检测技术的应用实例

3.1某工程桩径1200mm，设计桩顶标高-3.7m，检测时地面标高-3.7m，施工设计桩长12.53，设计桩端持力层为强风化。对此桩进行声波透射法检测，检测结果如图一所示，桩底12m左右的曲线明显异常，存在缺陷，但从曲线上看无法直观的判断缺陷的具体情况或是否其他原因造成曲线异常。根据波形的判定可判为Ⅲ类桩。

图一：超声波检测结果

现通过钻芯法检测验证，抽取的芯样如图二，图片中在12m左右的位置有30cm以上的松散缺陷，其他部位胶结较好，表面光滑，无蜂窝麻面、沟槽等缺陷，桩底无明显残渣，持力层为中风化泥岩，钻芯缺陷与超声波缺陷吻合。但通过抽芯判定，混凝土芯样任一段松散或夹泥都判为Ⅳ类桩。

图二：抽取的芯样

3.2通过钻芯法去验证声波透射法所检测的桩身质量，声波透射法可以全面、细致的检测出缺陷集体位置和大小，但却无法检测桩底持力层的情况，对于桩身缺陷，无法定性的判定缺陷的具体情况，存在一定的局限性。而通过钻芯法可以完善声波透射法的不足。而通过钻芯法可以更准确的判定桩的质量。

4.结论：

通过实例分析，在桩身完整性的检测中，工程质量检测方法都各有其存在的价值和局限性。而钻芯法可以更直接、可靠、准确的检测桩身的完整性。但由于钻芯法成本较高，对桩身也会造成轻微损伤，所以在实际监测工作中，可以采用其他检测方法对桩基完整性进行检测，当桩身出现质量问题时，而又无法定型的判定其缺陷，可采用钻芯法进行验证，这样不仅节约成本，还可以提高检测效率，有效的检测出桩身质量。

参考文献：

[1]陈永福.桩基检测中低应变静载与钻芯法的运用探讨[J].科技致富向导，2015，09：153+208.

[2]杨立，肖兵，范少峰.基桩钻芯法检测中完整性和强度关系的探讨[J].四川建筑科学研究，2015，41（1）：165-167.

[3]郑喆.桩基钻芯孔测斜法应用实例[J].门窗，2013，06：376+379.