浅析桩基础钻芯法检测技术
关键词：桩基础；钻芯法；检测；评定
引言
桩基础作为工程结构最主要的基础形式之一，已广泛应用于市政工程道路桥梁、建筑、交通工程等领域。桩基成孔质量、桩身质量的优劣及桩基承载力的高低，对市政工程道路桥梁、建筑工程的影响甚大，尤其是大直径混凝土钻孔灌注桩，其对成桩质量具有很高的要求。质量检测是工程质量控制的重要环节，是桩基工程质量的验收依据，受到政府管理部门及科研、设计、施工、质检部门的高度重视。目前，桩基检测普遍采用的方法有超声波、小应变动测、大应变动测、静力载荷试验、钻孔取芯法等，这些方法各有所长，其中，钻芯法能对桩身质量进行直观地定性分析，能检测桩身混凝土强度、离析和胶结、混凝土级配搅拌情况（水泥水化等）、混凝土强度情况、桩底沉渣（桩身夹渣）或桩底欠挖情况、基岩的岩性及承载力情况，还可利用抽芯桩孔对断桩、夹泥病桩进行灌浆补强处理，是检测方法中应用最为普遍的一种方法。以下对桩基础钻芯法检测方法与评定技术作一探讨，仅供参考。
1、抽芯检测方案的制定
（１）桩基检测桩数的确定方法
检测桩数可参照国家标准《建筑地基基础设计规程》（GB5007-2002）、国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）、国家行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）、广东省行业标准《建筑地基基础检测规范》（DBJ15-60-2008）加以确定，也可结合工程实际情况（如成孔、施工、场地、桩型等）及工程中存在的某些问题，由建设、施工、设计、监理方共同商定所检测的桩基、孔位、桩数。方案确定后，施工方须向检测单位提供工程资料，以指导检测施工。
（２）对施工人员及设备的要求
桩基检测受到检测仪器、设备性能、现场试验条件、人员素质诸多因素的影响，为保证检测结果的权威性，需要聘请具有专业资质的检测单位，配备高素质的检测技术人员。检测仪器设备要按规定定期检验、校正，保持仪器的稳定可靠及精确性。
2、钻孔抽芯的施工要点
钻孔前，要熟悉工程的基本情况（如桩型、标高、桩长等），做到严格遵循规范、标准，严谨认真，特别要注意以下一些问题：
（１）抽芯检测设备一般采用普通液压钻机及金刚石单动双管钻具，采用中等压力、较高转速及中等泵量钻进，施工中要保持钻进参数一致，匀速钻进，随时观察钻进的情况。
（２）钻进过程中应经常对钻机立轴进行校正，及时纠正偏差，保证钻芯孔垂直度偏差≯0.5％，以免损钻进偏离，磨损钻头和损伤钢筋、墙体等。为此，钻孔要准确确定钻孔位置，采用长岩芯管或大直径钻杆，以减小环状间隙，防止钻斜。
（３）为便于对芯样试件作抗压强度试验，混凝土钻芯采取率应≮95％，芯样直径最小不得小于最大骨料直径的2倍。为保证采芯率符合要求，一方面应严格保证钻具质量，另一方面要严格按照规范检测，将回次进尺严格控制在1～2ｍ范围，正确卸芯，保证芯样不折断、不磨损。
（４）取样后，相关人员要对取出芯样的胶结性、骨料大小及充填情况作详细描述记录，并在芯样上按要求标明孔号、回次、进尺等芯样信息，谨防颠倒、丢失、更换。及时拍摄芯样的全貌照片，按规定给予保存。
（５）钻进中若发现钻速变慢或变快，以及孔口返泥水、带出大量混凝土拌合用砂等异常现象，应立即起钻，分析原因，采取切实可行的处理措施。
（６）当钻孔钻至距桩底约0.2ｍ时，应减小钻进参数，密切注视钻压、泵压及进尺变化，一旦钻穿桩底，立即准确记录下钻进的余尺情况。另外，钻入持力层的深度宜≮1.0米，并将桩底混凝土芯、沉渣及基岩一并取出。
3、钻孔抽芯检测的质量评定
3.1芯样试件的制作
（１）芯样试件的截取有两种模式，一种是按等问隔从芯样截取10个试件，另一种是沿芯样上、中、下有代表性的部位各截取1组（3个），总共设9个芯样。若桩长超过30ｍ，宜适当增加试样组数。
（２）在芯样试件的加工制作中，要严格执行操作规范，确保芯样直径、高径比、垂直度、平整度均满足规范要求。当芯样平整度、垂直度误差超过规范要求时，应采用水泥砂浆补平并打磨，使之符合规范的要求。
（３）芯样试件应在20±5℃清水中浸泡40～48h，从水中取出后立即进行抗压试验。
（４）芯样试件的抗压强度采用GBJ81-85《普通混凝土力学性能试验方法》进行试验。
3.2桩基质量的评定方法
桩基评定要严格按照规范实施，应从单桩的桩径、桩长、桩身完整性、混凝土强度、桩底沉渣或虚土厚度、桩端持力层性状、存在问题进行全面、系统、综合评定，做到定量与定性相结合，其评定工作主要包括成孔质量、桩身质量与混凝土强度三方面内容。
（１）成孔质量（包括孔径、孔底沉渣厚度及孔垂直度等）在成孔施工过程中实施监测。
（２）桩身质量是指桩的完整性，可通过钻芯法进行检测。
（３）桩基承载力通过对芯样试件的抗压试验来加以评定。
４、钻孔抽芯检测的注意事项
桩基础质量检测是一项严谨的技术工作，受到检测仪器设备性能、现场试验条件和检测人员素质等诸多方面的影响，故检测中尚应注意以下几点：
（１）检测的桩基应具有代表性（验证性桩基除外），以免以偏概全，得出错误结论。
（２）施工检测时，桩身混凝土龄期宜≮28d，设计强度应满足规范要求。
（３）经检测评定认为桩基质量达不到设计要求时，应按规范和工程具体情况进行加倍复检，由施工单位对不合格桩提出处理方案，经设计、建设、监理、地质质监部门审核后实施。
（４）对芯样完整性、试件抗压强度及承载力的评定按国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）、国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）、国家行业标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）、广东省标准《建筑地基基础检测规范》（DBJ15-60-2008）的有关规定进行。
5、结语
桩基础钻芯法检测法具有科学、直观、精确等优点，但其成本较高，速度较慢，而且会造成结构或构件的局部破坏，因此不能在整个结构上普遍使用，存在局限性，检测过程中应将钻芯法与其他方法相结合，互相补充，如实确认。桩基评定是一项全面、系统、综合的评价，只有将检测结果与建筑物安全等级、抗震设防等级、地质条件、基础形式、建筑规模、设计要求充分结合起来，全面系统地开展综合分析，才能把好工程质量检验关，做出准确可靠的评定。
参考文献：
【1】 国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）.
【2】 国家行业标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）.
【3】 广东省标准《建筑地基基础检测规范》（DBJ15-60-2008）.