本文選自省級期刊《科技資訊》，《科技資訊》雜志由北京市科學技術研究院主管，北京國際科技服務中心主辦的科技期刊。本刊國際標準刊號：ISSN1672-3791；國內統一刊號：CN11-5042/N；郵發代號82-238,面向國內外公開發行。創刊年：2003年。

　　辦刊宗旨:聚焦中外高新技術前沿動態，促進高新技術產業化的發展；科技資訊以市場需求為導向，以高新科技資訊為依托，以平面交流為手段，努力促進我國高新技術成果的商品化、產業化、國際化。科技資訊主要刊登新技術、新材料、新設備、新工藝等方面的科技文獻和最新資訊。

　　摘要：樁基鉆芯法檢測是一種能夠反應樁基整體質量的一種檢測方法，屬局部破損檢測法，它具有快速、準確、直觀等特點，已被廣泛應用于各類樁基質量檢測工作中。本方法能夠較客觀地判斷樁身的完整性、混凝土強度、樁長、樁底沉渣厚度及持力層性狀能否滿足設計及規范的要求，對基樁鉆芯法檢測過程進行質量控制是客觀反應樁基整體質量的前提。本文針對鉆芯法檢測過程進行了分析。

　　關鍵詞：基樁,鉆芯法檢測,質量控制

　　引言

　　隨著工程建設的迅速發展，樁基礎作為工程結構最主要的基礎形式之一，已廣泛應用于道路橋梁、建筑、交通工程等領域。樁基工程中，主要有鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁，樁基成孔質量、樁身質量的優劣及樁基承載力的高低，對道路橋梁、建筑工程的影響甚大，尤其是大直徑混凝土鉆孔灌注樁，其對成樁質量具有很高的要求。基樁樁身的完整性是評價基樁質量的一個重要因素，而樁身完整性的判斷主要是根據現場取出芯樣為依據進行的，因此，在鉆芯法檢測中芯樣的鉆取施工就顯得至關重要。以下對基樁鉆芯法檢測過程作一探討。

　　1檢測儀器設備

　　1.1鉆機及附屬設備

　　鉆芯法檢測要選用質量與穩定性好的液壓高轉速鉆機（鉆機最大轉速為1050轉/分）；采用順直的φ50鉆桿及外徑不小于100mm的合適粒度、濃度、胎體硬度的金剛石鉆頭，鉆頭胎體沒有肉眼可見的裂紋、缺邊、少角、傾斜及喇叭口變形；并配備相應的孔口管、擴孔器、卡簧、扶正穩定器、及可撈取松軟渣樣的鉆具；此外，選用泵壓1.0～2.0MPa、排水量為50～160L/min的水泵。

　　1.2芯樣試件的加工與測量工具

　　1.2.1試件的加工工具：雙面鋸切機、磨平機和補平器。

　　1.2.2試件的測量工具：游標卡尺、鋼卷尺或鋼板尺、游標量角器、角尺和塞尺。

　　1.3試件抗壓強度試驗設備

　　芯樣試件抗壓強度試驗采用符合現行規范和有關部門要求的液壓式試驗機。

　　1.4設備使用前的要求

　　設備使用前進行檢查，并定期調試和保養，設備的技術性能符合現行有效的規范、規程的要求，且使用的設備應配有記錄表，在使用、調試、保養、維修時均按要求進行記錄。

　　2檢測要求

　　2.1抽檢數量及樁號的確定

　　2.1.1鉆芯法檢測工程樁的數量，應根據具體工程的總樁數、檢測目的、委托方的要求及其它檢測需要確定。

　　2.1.2柱下三樁或三樁以下的承臺，每個承臺抽檢樁數不得少于1根。

　　2.1.3當滿足下列條件之一時，柱下四樁或四樁以上承臺抽檢樁數不應少于相應總樁數的30%，且單位工程抽檢總樁數不得少于20根。

　　1）地基基礎設計等級為甲級的樁基工程；

　　2）場地地質條件復雜的樁基工程；

　　3）施工工藝導致施工質量可靠性低的樁基工程；

　　4）本地區采用的新樁型或采用新工藝施工的樁基工程。

　　對于其他工程，柱下四樁或四樁以上承臺抽檢樁數不應少于相應總樁數的20%，且單位工程抽檢總樁數不得

　　少于10根。

　　2.1.4對于直徑大于等于800mm的端承型混凝土灌注樁，應在上述兩款規定的抽檢樁數范圍內，選用鉆芯法對部分受檢樁進行樁身完整性檢測，抽檢數量不應少于總樁數的10%。

　　2.1.5抽檢樁號由建設方、設計、質監、監理等部門共同確定。

　　2.2鉆芯孔數

　　樁徑小于1.2m的樁，宜一樁1孔；樁徑為1.2～1.6m的樁，宜一樁2孔；樁徑大于1.6m的樁，宜一樁不少于3孔。

　　2.3鉆芯位置

　　當基樁鉆芯孔為一個時，在距樁中心10～15cm位置開孔；當鉆芯孔為兩個或兩個以上時，在距樁中心0.15～0.25d內均勻對稱布置。

　　2.4樁底持力層鉆探

　　每根受檢樁不得少于一孔，其鉆探深度應滿足設計要求，其他鉆芯孔不宜少于1.0m。對樁底持力層有夾層或巖溶的工程，每根受檢樁的每個鉆芯孔對樁底持力層的鉆探深度均應滿足設計要求；當設計無明確要求時，樁底持力層的鉆探深度不應小于3倍樁徑，且不應少于3m。樁底持力層穩定或已進行超前鉆的工程，樁底持力層的鉆探數量和深度可適當減少。

　　2.5樁身強度的要求

　　檢測時混凝土的齡期不少于28天或預留立方體試塊強度不低于設計強度等級。

　　3檢測過程

　　3.1檢測前應收集的資料

　　填寫工程概況表、檢測場地內的工程地質勘察報告、基樁的平面分布圖等。

　　3.2工藝及技術要求

　　開鉆前，要核對受檢部位，并對鉆機的安裝質量進行檢查，包括鉆機的穩固性，平整度及主軸角度等。必須滿足鉆芯要求，絕不降低要求勉強開鉆。

　　3.3水平措施

　　3.3.1置于堅實巖土或護壁砼上，并墊上地木梁；如遇軟土基座時，需填砂包防止出現地面下沉；放機架前，在底部墊上足夠長度的木梁，并用螺絲與機臺底座連接固定，以保證機臺水平與穩定。

　　3.3.2需要時，機臺底部地木梁四角用鋼釬固定，防止抽芯過程中機架平移與下沉傾斜情況的出現。

　　3.3.3若發現機臺振動較大時，需在機座四角上各堆放足夠重量的砂包，以防止機座振動位移。

　　3.5實施要點

　　3.5.1鉆孔前，首先利用水平尺校平機架，并在塔頂用吊線鉛錘從6個以上方向校正立軸鉆桿垂直度，要求保持天車外緣（天車前沿切點）、立軸、孔口中心三點一線；鉆進前，合箱螺絲要上緊，保證立軸穩定。

　　3.5.2鉆孔孔位定點做到準確無誤，開孔做到輕壓、慢進，把孔開好開直。孔口套管下正下直固定，固定前用水平尺測定是否垂直。

　　3.5.3鉆芯過程中確保不發生傾斜、移位，鉆芯孔垂直度偏差不大于0.5%。開孔后鉆進1m內，每鉆進20～30cm就用水平尺校正一次機架水平度；以后鉆進過程中每2～3m，從6個方向校正一次立軸垂直度。

　　3.5.4鉆進過程中，若發現孔斜時，及時校正鉆桿、鉆具、機架、立軸垂直度，確保鉆進過程中鉆孔垂直。當孔斜嚴重時，及時停止鉆進，并在其附近重新開孔鉆進。

　　3.5.5嚴格按有關鉆探技術規程及要領操作，應一孔到底。

　　3.5.6每回次進尺控制：當樁身混凝土質量正常情況下，每回次進尺一般不超過1.5m；當樁身混凝土質量和完整性均較差，或鉆至重點檢測部位時，為避免芯樣機械破碎和磨耗，適當控制回次進尺，一般每回次不超過0.8m，并采取相應的措施保證芯樣采取率和芯樣完整性。當鉆至距樁底0.5m時，終止本回次鉆進，并在下一回次鉆進中將樁底混凝土及持力層（厚約0.5m）同時鉆取出來。取芯時，確定芯樣卡住后再提鉆，不要盲目提鉆，盡量避免芯樣脫落或殘留。芯樣脫落后及時撈取后再鉆進。

　　3.5.7鉆進過程中，隨時注意進尺速度、操作感覺、孔內聲音及鉆具突然下落的起止深度，設專人監視孔口回水顏色的變化，并詳細記錄，以便間接判斷樁的質量。質量良好的樁，在同一轉速和壓力下，進尺速度平穩，回水顏色為

　　灰白色，當進尺速度驟然加快或鉆具突然落下，以及回水顏色呈黃泥色，說明該深度處樁身混凝土松散、膠結差、存在空洞或出現夾泥等缺陷。

　　3.5.8施工記錄或動測資料推測的樁身某深度范圍可能存在斷樁、空洞等缺陷以及檢驗樁底沉渣厚度時，在鉆進接近該深度時，改用適當的鉆探方法和工藝，降低鉆壓控制轉速和減少循環水量，限制回次進尺，必要時可采用無水鉆進。并隨時觀察鉆進速度和回水顏色等變化，以便準確判斷其缺陷位置和程度。

　　3.5.9鉆芯過程中，若發現鉆孔偏出樁外時，機長應及時向現場檢測人員匯報，并立即停止鉆進；必要時進行鉆孔測斜，查明原因。

　　3.5.10取芯后，及時用清水洗凈，稍涼干后在每回次芯樣上標注回次編號、芯樣號、長度及鉆進深度。按順序整齊擺放，以備保存、編錄和拍照。妥善保管芯樣，無關人員不得亂動或拿走芯樣。

　　3.6芯樣描述

　　3.6.1混凝土芯樣描述的主要內容應包括：鉆進深度、芯樣顏色、連續性、完整性，膠結情況、表面光滑情況、斷口吻合程度、芯樣節長，級配和骨料分布狀況，氣孔、蜂窩、麻面、溝槽、離析、破碎、夾泥、松散等的情況，芯樣斷口及碎塊特征也應詳細描述（以便判斷是由于成樁質量原因造成，還是由于鉆探原因造成的損壞。），取樣編號及取樣深度。

　　3.6.2巖（土）芯樣描述的主要內容應包括：鉆進深度、巖土名稱、芯樣顏色、結構構造、裂隙發育程度、堅硬及風化程度，取樣編號及取樣深度，動力觸探試驗位置及結果。

　　3.7抽芯現場記錄要求

　　鉆探過程中，鉆探記錄員及檢測人員做好鉆孔抽芯檢測現場記錄表中規定內容的記錄工作。現場記錄人員對抽取的芯樣及時進行編錄及拍照。各項記錄工作真實、準確，不許弄虛作假。施工結束后，現場獲取的所用資料經驗收匯總后交資料室存檔。

　　3.8抽芯技術措施和要求

　　3.8.1采取率要求：混凝土設計強度等級在C15以上的，混凝土芯樣采取率不小于95%；混凝土設計強度等級在C15以下而膠結尚好的，混凝土芯樣采取率不小于80%。持力層巖土（含軟弱夾層）的采取率大于80%。

　　3.8.2樁身混凝土強度偏低導致芯樣破碎或取芯困難時，降低鉆頭壓力和轉速，以確保混凝土芯樣采取率達到要求。

　　3.8.3施工過程中，操作人員不準離開現場，隨時注意返水顏色、進尺速度、孔內聲響，如發現進尺加快、水變顏色及時記錄其深度，并通知現場檢測員。

　　3.8.4當抽芯接近樁底時，特別注意鉆進速度、返水顏色，以準確記錄樁長，及時將樁底與持力層接觸界面及沉渣原樣完整地取出來。當樁底巖層較軟取芯困難時，采用干鉆取芯。

　　3.8.5當發現樁身混凝土質量極差時，則及時告知項目負責人、甲方、監理等方面，并作好記錄。

　　3.8.6檢查樁底沉渣厚度及樁底與基巖的接觸情況，主要通過采取樁底與基巖接觸面的原狀混凝土、巖樣，并結合進尺速度，鉆孔返水顏色加以判斷。在接近樁底時，觀察并記錄返水顏色及進尺速度變化的起止深度等情況。

　　3.8.7對于松散、斷樁、夾泥、蜂窩、空洞等樁身結構缺陷，通過取原狀混凝土芯樣并結合鉆進速度、響聲、返水顏色等情況加以確定。

　　3.8.8檢查樁底持力層情況，至少應有一孔鉆至樁底持力層3倍樁徑且不少于3m，以檢查持力層的巖（土）性狀、基巖的風化程度、抗壓強度等。

　　3.8.9鉆進中若發現抽芯孔偏出樁身外時，往往存在如下原因，一是樁身傾斜；二是鉆孔傾斜；三是樁和鉆孔都傾斜。在這種情況下，一般需要對鉆孔進行測斜（即測定鉆孔是否出現傾斜或傾斜多少）進而確定出現鉆芯孔偏出樁身的原因。

　　3.8.10對所有抽芯孔的芯樣進行彩色拍照，必要時進行裝箱保留并以備查驗。

　　3.9芯樣試件的截取

　　3.9.1樁長小于10m且樁身質量較均勻時，每孔截取2組芯樣；樁長為10～30m且樁身質量較均勻時，每孔截取3組芯樣；樁長大于30m且樁身質量較均勻時，每孔截取不少于4組芯樣；當樁身混凝土膠結不均勻時，可適當增加芯樣采集數量。截取的芯樣須經監理等見證。上部芯樣位置距樁頂設計標高不宜大于1倍樁徑或2m，下部芯樣位置距樁底不宜大于1倍樁徑或2m，中間芯樣宜等間距截取。采取的芯樣長度一般不少于35cm。

　　3.9.2缺陷部位（蜂窩麻面、溝槽、離析膠結差等）能取樣時，必須選取不少于1組代表性芯樣進行抗壓強度試驗；當一樁抽兩個或以上鉆孔，若其中一孔因缺陷嚴重不能取樣時，在其他孔相同深度進行取樣。

　　3.9.3當持力層為中、微風化巖層且巖芯可制作成試件時，在接近樁底部位（樁底深0.50m左右）的巖芯中截取1組代表性巖芯樣；若遇分層巖性時宜在各層中取樣。每組芯樣長度一般不少于35cm（若由于巖石裂隙發育或機械破碎的原因不能采取足夠長度的芯樣時，在原始記錄表及報告中說明原因）。若持力層為強風化、全風化、粘性土、砂土、碎石土時，則在其中做動力觸探試驗（標準或重型）。截取的巖芯樣應經監理等見證。

　　3.9.4截取的芯樣若一節的長度大于35cm，可取一節不小于35cm的芯樣；若一節的長度小于35cm，可根據芯樣的長度情況選取連續的二節或三節芯樣，每節芯樣不應小于10cm，以確保能夠加工成3個抗壓試件。若因破碎等原因無法取得足夠長的芯樣時，在原始記錄表及報告中說明原因，并要得到委托方的認可。

　　3.10芯樣試件抗壓強度試驗

　　3.10.1鋸切后的芯樣試件，當試件

　　不能滿足平整度及垂直度要求時，應選用以下方法進行端面加工：

　　1）在磨平機上磨平；

　　2）用水泥砂漿（或水泥凈漿）或硫磺膠泥（或硫磺）等材料在專用補平裝置上補平。水泥砂漿（或水泥凈漿）補平厚度不宜大于5mm，硫磺膠泥（或硫磺）補平厚度不宜大于1.5mm，且補平層應與芯樣結合牢固，受壓時補平層與芯樣的結合面不得提前破壞。

　　3.10.2試驗前，應對芯樣試件的幾

　　何尺寸做下列測量：

　　1）平均直徑：用游標卡尺測量芯樣中部，在相互垂直的兩個位置上，取其兩次測量的算術平均值，精確至0.5mm；

　　2）芯樣高度：用鋼卷尺或鋼板尺進行測量，精確至1mm；

　　3）垂直度：用游標量角器測量兩個端面與母線的夾角，精確至0.1°；

　　4）平整度：用鋼板尺或角尺緊靠在芯樣端面上，一面轉動鋼板尺，一面用塞尺測量與芯樣端面之間的縫隙。

　　3.10.3試件有裂縫或有其他較大缺陷、芯樣試件內含有鋼筋及試件

　　尺寸偏差超過下列數值時，不得用作抗壓強度試驗：

　　1）芯樣試件高度小于0.95d或大于1.05d時（d為芯樣試件平均直徑）；

　　2）沿試件高度任一直徑與平均直徑相差達2mm以上時；

　　3）試件端面的不平整度在100mm長

　　度內超過0.1mm時；

　　4）試件端面與軸線的不垂直度超過2

　　°時；

　　5）芯樣試件平均直徑小于2倍表觀混凝土粗骨料最大粒徑時。

　　3.10.4混凝土芯樣試件抗壓強度計

　　算：

　　fcu=ξ·4P/πd²

　　式中fcu—混凝土芯樣試件抗壓強度（MPa）,精確至0.1MPa；

　　P—芯樣試件抗壓試驗測得的破

　　壞荷載（N）；

　　d—芯樣試件的平均直徑（mm）；

　　ξ—混凝土芯樣試件抗壓強度換

　　算系數，取1/0.88。

　　3.10.5持力層巖石芯樣試件單軸抗壓強度計算：

　　R=4P/πd²

　　式中R—巖石芯樣試件單軸抗壓強度（MPa）,精確至0.1MPa；

　　P—巖石芯樣試件抗壓試驗測得的破壞荷載（N）；

　　d—巖石芯樣試件的平均直（mm）。

　　3.10.6芯樣試件抗壓強度試驗后，異常情況處理：

　　1）抗壓強度試驗后，當發現芯樣試件

　　平均直徑小于2倍試件內混凝土粗骨料最大粒徑，且強度值異常時，該試件的強度值不得參與統計平均。

　　2）若芯樣加工過程中出現破裂等導致

　　其尺寸不能滿足抗壓試件的要求，由芯樣加工部門要做好記錄。如果預留試件還足于制取三個抗壓試件，則可按正常途徑加工出試件；若不足于制取三個抗壓試件，要及時通知本部委托人員，并在征得監理等方面同意后可進行補充采樣，采樣要求與正常采樣的手續相同。

　　3）若每組試件的數量為2個時，該組試件不作統計平均，取最小值作為代表值，并在報告中注明；若每組試件的數量為1個時，該樣的強度值僅作為參考值，不提供代表值，并在報告中注明。

　　4檢測數據的分析與判定

　　4.1混凝土芯樣試件抗壓強度按下列規定評價

　　4.1.1混凝土芯樣試件抗壓強度代表值按一組三塊試件強度值的平均值確定；

　　4.1.2同一受檢樁同一深度部位有兩組或兩組以上混凝土芯樣試件抗壓強度代表值時，取其平均值為該樁該深度處混凝土芯樣試件抗壓強度代表值；

　　4.1.3受檢樁中不同深度位置的混凝土芯樣試件抗壓強度代表值中的最小值為該樁混凝土芯樣試件抗壓強度代表值。

　　4.2檢樁樁底持力層的巖石芯樣抗壓強度按下列規定評價

　　4.2.1巖石芯樣試件個數少于3個時，只提供單個芯樣試件強度值，不應提供巖石芯樣單軸抗壓強度代表值；

　　4.2.2當巖石芯樣試件個數大于等于3個時，若滿足其極差不超過平均值的30﹪，取其平均值為巖石芯樣試件單軸抗壓強度代表值；若極差超過平均值的30﹪，取其最小值為巖石芯樣試件單軸抗壓強度代表值；

　　4.2.3不同巖層宜分層評價。

　　4.3持力層性狀的判定

　　樁底持力層性狀應根據巖石芯樣特征、結合巖石芯樣單軸抗壓強度試驗、動力觸探或標準貫入試驗結果，綜合判定。

　　4.4完整性類別的判定

　　樁身完整性類別應結合鉆芯孔數、現場混凝土芯樣特征、芯樣單軸抗壓強度試驗結果進行綜合判定。樁身完整性判定依據見《建筑地基基礎檢測規范》（DBJ15-60-2008）表12.6.4。

　　5結語

　　工程質量安全問題是關系國計民生的大事，與人民生活、生命安全息息相關，樁基礎作為工程結構最主要的基礎形式之一，它的質量問題就顯得至關重要。

　　基樁質量檢測是工程質量控制的重要環節，而鉆芯法檢測是一種能直觀地反應基樁整體質量的一種檢測方法，忽視檢測過程中的每一環節就會導致對基樁質量不能客觀性的判定。因此對基樁鉆芯法檢測過程進行質量控制是重中之重，只有這樣方能客觀準確地評價基樁的施工質量，進而為工程質量起到積極有益的作用。

　　參考文獻

　　[1]《建筑地基基礎檢測規范》（DBJ15-60-2008）

　　[2]《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ106-2003）

　　[3]《巖土工程勘察規范》（GB50021-2001）

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　　[5]朱德宏,劉凱鋒.鉆芯取樣法在橋梁樁基檢測中的應用[J].科技信息(科學教研).2008年16期