浅谈基桩钻芯法检测全过程的质量监控

浅谈基桩钻芯法检测全过程的质量监控

郭善椿

佛山市南海区建筑工程质量检测站   广东佛山 528000

摘要：随着我国经济社会的快速发展，特别是超高层超大型建筑如雨后春笋般涌现，其桩基特点是直径大承载力高，有的承载力甚至达到六七千吨，往往超过我国目前静载及高应变的最大吨位（5000T），检测方法常常非常有限，钻芯法检测就成了大直径大承载力桩基不可或缺的检测方法之一，如何保证钻芯法检测的质量就成了桩基质量监控最关键的一环，笔者结合自己多年的实际工作经验从钻探前、钻探中、钻探后三个方面论述了基桩钻芯法检测全过程的质量监控要点。

关键词： 基桩，钻芯法检测，全过程，质量监控

1 引言

近年来随着经济建设的快速发展、建设用地日益紧张，超高层超大型超复杂建筑增多，端承型大直径灌注桩得到广泛的运用，如何有效检测灌注桩的整体质量变得尤为重要。《JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范》3.3规定大直径嵌岩灌注桩或设计等级为甲级的大直径灌注桩其桩身完整性检测应抽取一定比例采用钻芯法或声波透射法进行，由于大直径灌注桩桩往往承载力大，而且受桩底沉渣及桩端持力层影响较大，声波透射法为间接法且无法探明桩底沉渣及桩端持力层岩土性状，而钻芯法能够对桩长、桩身混凝土强度、桩身完整性、桩底沉渣厚度、桩底持力层岩土性状进行全面的直观的检测；加上如果设计要求的单桩承载力过大或受场地条件限制无法采用静载法或高应变法时，就只能采用钻芯法对其进行桩身质量、桩底沉渣、桩端持力层加以鉴别以完成验收，可见钻芯法检测对大直径灌注桩是非常必要且是不可或缺的。当前基桩钻芯法检测钻探主要沿用传统的工作模式，钻芯检测项目多、钻探周期长，钻探外业的内容复杂，需要同时管理多个钻机班组作业，质量监控管理难度大，检测人员难以实时掌握检测现场动态，需要进行大量的质量监控巡视工作，所以如何加强基桩钻芯法检测全过程的质量监控成为钻芯法检测质量强有力的保障。

2 钻探前的质量监控

2.1桩位核对的质量监控

桩位核对一直是困扰桩基检测的老难题，桩位准不准确关系到试验数据的代表性，即使试验数据是对的真实的，但如果桩位不准确，这份报告也是假的，因为其不具代表性。桩位即是我们的样品，样品管理是贯穿于整个检测工作的重要内容，是 CMA 认证审查和CNAS 认可评审的重点关注部分，是试验过程中的必须环节和关键控制节点。所以桩位核对的质量监控直接影响着钻芯检测结果的准确性和可靠程度，其管理的公正性和客观性决定着检验检测报告是否公正、客观、具有代表性。目前，我们钻芯法检测的桩位核对主要依靠桩位轴线的核对，这是最原始也是最简单得方法，这对大直径工程灌注桩的桩位核对还是比较适用而且方便快捷的；但对于支护桩，地基加固的水泥搅拌桩、旋喷桩、CFG桩就很难依据轴线对其进行桩位核对，所以我们应引入测量仪器或手持GPS卫星定位等测量手段对桩位进行复核确认（如图1），核实受检桩位置是否正确，核实受检桩桩号是否与选桩会议纪要的桩号一致，核实已检桩是否有检测的痕迹，做到检测现场桩位核对的留痕，做到桩位核对的可溯源性。

2.2开孔位置的质量监控

开孔的位置关乎抽检桩钻出来的芯样是否具有代表性，依《JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范》7.1.2.2的规定每根受检桩的钻孔位置应符合下列规定：当钻芯孔为1个时，宜在距桩中心10cm～15cm的位置开孔；当钻芯孔为2个或2个以上时，开孔位置宜距桩中心0.15D～0.25D范围内均匀对称布置。为保证开孔的质量，现场钻探前我们一定要严格按照规范的要求进行钻孔的布置，当钻芯孔为1个孔时，如果钻孔位置选在桩中心，芯样往往会出现的蜂窝比较多，导致芯样不具代表性；当钻芯孔为2个孔时，必须对称布置；当钻孔数3个及以上时，当出现1孔有缺陷而2孔无缺陷时，3孔的位置常常就会受人为因素的影响，在偏2孔（无缺陷）的位置去开孔而没有均布，造成检测质量的失真，这是我们在现场质量监控时必须严格把控的，所以我们必须要求钻探班组在开孔前进行孔位的确认并上传到系统当中（如图2）。

图1：引入GPS对桩位进行核对                      图2：开孔位置的核对  

3 钻探中的质量监控

3.1钻探记录的质量监控

钻探记录是整个钻芯检测最关键的节点，现场钻探速度的快慢、压力的大小、返水的情况等都直接或间接反应着桩身的缺陷、桩底的沉渣及持力层的情况，钻探记录的真实与否关系着整个钻芯检测的质量。当前钻探记录主要采用人工填写纸质班报表的方式进行，现场钻探作业往往是多台钻机班组同时作业，钻探时间长，钻探外业情况复杂，加之钻芯法检测所具有的隐蔽性及时效性，现场的质量管控难度大，检测管理人员普遍采用现场巡视检查的方式，难以实时掌握钻探检测现场的动态。针对当前钻探存在的问题，我们应推行钻探记录班报表的电子化（如图3），要求现场钻探班组必须实时上传每一个回次的钻探记录（包括回次的时间及芯样的水印照片），并要求采集软件做到采集到的原始数据无法随意更改，更改须留痕，在钻探过程中对每一个回次都进行时间记录及影像记录；从而实现对钻探全过程的实时动态监控管理，实现钻探全过程的可溯源性。我们还应通过“互联网+检测”，将数据的实时上传+识别关键词+抓取关键步骤结合起来，如可以对异常进尺、异常钻进时间、异常芯样照片进行预警提示，从而随时随地掌握检测钻探现场的实时钻进动态，封堵了钻探过程的真空状态，可以有效地对机长的行为进行监控和威慑，确保了钻芯法检测的质量。

图3：钻探班报表的电子化及实时动态监控

3.2钻探现场的影像质量监控

钻探现场应推行影像质量监控管理制度，影像监控包括照片和视频两个方面。照片监控上，我们的影像照片必须采用水印相机模式，影像照片应记录钻芯检测活动中的关键节点要素，如清楚辨识项目的全景照片、举牌检测的照片、桩位的全景照片、开孔位置的照片、钻穿桩底的照片、钻探完成芯样的完整照片等，并实时上传到检测数据监管平台和存档。视频监控上，每台钻探班组都必须配备一台视频监控，视频监控必须具有实时远程监控和自动存档的功能，每天每台钻探班组开钻前必先开监控，停钻后后停监控；视频监控的摆放上，应将视频监控、芯样、钻机放在同一条直线上，芯样在直线的中间，保持看得到芯样的同时还可以看得到钻机干活的现场实时状态。作为检测管理人员我们要充分利用影像监控的便利性及有效性，对钻进现场进行远程影像监控，如可以在电脑上同一个界面同时观看监督多个班组的现场钻进状态（如图4），看看是否有现场钻进的异常状况，从而提高效率并有针对性的对现场监督进行指导。影像监控资料可以很好的再现我们的检测现场，是一种十分可靠的溯源方法之一，也是我们监控现场钻探班组保障检测质量的有力法宝。

图4：钻芯法检测现场的实时视频监控

4钻探后的质量监控

4.1钻孔孔内摄像的质量抽查监控

基桩钻芯法检测人为因素很大，特别是人员操作不当、人为造假等情况都会使取出的芯样不能真实反映其原始状态，基桩孔内摄像法通常作为钻芯法检测的一种验证手段，但我觉得基桩孔内摄像法更是一种强有力且最具震慑力的质量监控手段。基桩孔内摄像技术是利用已有的钻孔孔道,对孔壁进行视频拍摄，并记录相应的影像资料并解析出沿深度方向的二维平面展开图（如图5）,可以识别灌注桩的桩身缺陷及其位置、形状、程度等,其具有直观、可靠、准确等优点，还可以重现钻芯法钻孔内的真实状况。所以我们在钻芯法检测的过程中，应推行钻孔孔内摄像影像的质量抽查监控制度，孔内摄像的质量抽查在很大程度上可以杜绝钻探班组人员弄虚作假的现象，从而确保了基桩钻芯法芯样的真实性。以前，在钻探现场，如果检测人员没有每时每刻的盯着钻进状态，往往钻进状态、芯样情况都是机长说了算，但现在有了孔内摄像的验证监控，机长就不敢乱来。所以我们要对所有的钻孔坚持“全面待查，有疑必照，无疑抽检”的原则，即是要求钻探班组钻探完以后，不管这个孔的芯样有没有缺陷，钻孔都必须百分百的冲洗干净，并采取临时性措施封盖保护好孔口，以便编录人员对现有钻孔进行孔内摄像的随机质量抽查监控。

图5：孔内摄像及其二维平面展开图

4.2芯样流转的质量监控

钻芯芯样的质量监控一直都是钻芯法检测中重要的一环，其涉及到采样、流转、加工、试验等众多检测环节，如何保证采样的合理性、流转过程中样品的唯一性、加工试验过程中的盲样性，这都是我们需要重点把控的关键节点。依《JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范》7.4的规定，当桩长小于10m时每孔截取2组芯样，当桩长为10～30m时每孔截取3组芯样，当桩长大于30m时每孔截取不少于4组芯样；取样位置应距桩顶或桩底不宜大于1倍桩径或超过2m，中间芯样宜等间距截取，缺陷位置取样时宜在缺陷位置取样或在另一孔的同一深度取样。所以我们检测人员在现场编录采样时一定要严格按照规范的要求采取芯样，而且芯样的管理应推行二维码技术进行全过程的跟踪及管理，从采样开始到抗压试验的完成一码追踪到底，从而保证芯样样品的唯一性及盲样性。除此之外，芯样流转的监控管理上，我们还应加上全程的视频监控（如图6），从采样、运输、加工到最后的抗压试验都应有视频进行监督管控，确保芯样流转上的视频监控全流程无死角。芯样样品的采取及流转直接影影响到芯样抗压的检测结果，所以我们应对芯样样品的采样、运输、加工、试验等环节进行有效的质量监控，从而确保样品的代表性、客观性，进而确保检测结果的准确性。

图6：芯样流转的质量监控

5结语

总而言之，加强钻芯法检测全过程的质量监控是保证我们钻芯法检测质量的必由之路，我们唯有充分发挥自控和监控的主体作用，加强钻芯法检测在钻探前、钻探中、钻探后的全过程质量监控管理，充分利用“互联网+检测”，对桩位样品进行精准追踪核对监控，对钻探现场的全过程进行实时动态监控管理，从而使钻芯数据更具真实性、更具代表性，从而使钻芯全过程更具公正性、更具可溯源性，进而可以随时随地掌握检测现场的实时钻进动态，封堵了钻探过程的真空状态，更效的对钻探班组的行为进行监控和威慑，确保了钻芯法检测的质量。

参考文献

[1] 广东省建筑科学研究院集团股份有限公司.建筑地基基础检测规范：DBJ/T 15-60-2019(S)

北京：中国城市出版社，2019.

[2] 吕林.孔内摄像技术和钻芯法在基桩检则中的综合应用[J].建筑监督检测与造价,2013,6(3):17-22..