混凝土樁鉆芯法檢測1

1、4 混凝土樁鉆芯法檢測4.1 檢測適用范圍 本方法適用于檢測混凝土灌注樁的樁長、樁身混凝土強度、樁底沉渣厚度和樁身完整性，判定或鑒別樁端持力層巖土性狀。 對混凝土灌注樁全樁長進行鉆芯法檢測時，受檢樁樁徑不宜小于800mm、長徑比不宜大于30。為檢測混凝土灌注樁樁身上部的混凝土質量，鉆芯法檢測可不受樁徑和長徑比的限制。 混凝土灌注樁出現下列情況之一，可用鉆芯法進行檢測：1 對于端承型大直徑混凝土灌注樁，當受設備或現場條件限制無法進行承載力檢測時。2 由于沒有預埋聲測管或聲測管堵塞無法進行聲波透射法試驗時。3 對低應變法檢測中不能明確完整性類別的樁或3類樁，需樁身完整性驗證檢測時。4 單孔鉆芯檢測

2、發(fā)現樁身混凝土質量問題時，需樁身完整性擴大檢測時。4.2 抽樣數量 直徑大于800mm的混凝土嵌巖樁應采用鉆芯法或聲波透射法檢測，檢測樁數不得少于總樁數的10%，且每根柱下承臺的抽檢樁數不得少于1根。 直徑小于和等于800mm的樁及直徑大于800mm的非嵌巖樁，可根據樁徑和樁長的大小，結合樁的類型和實際需要采用鉆芯法或聲波透射法檢測或低應變法進行檢測，檢測樁數不得少于總樁數的10%。 鉆芯法檢測混凝土灌注樁的抽樣原則和抽樣數量應符合本規(guī)程第3.3.1條、第3.3.2條第3、6款的規(guī)定。 對于第4.1.3條第1款情況，可采用鉆芯法測定樁底沉渣厚度并鉆取樁端持力層巖土芯樣檢驗樁端持力層。抽檢數量不

3、應少于總樁數的10%，且不應少于10根。4.3 檢測用儀器、設備 混凝土灌注樁鉆孔取芯宜采用振動小、調速范圍廣、扭矩大、液壓操作的鉆機，并配有相應的鉆塔和牢固的底座。鉆機應具有足夠的剛度，操作靈活，容易固定，移動方便，并應有循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。 鉆進機具設備參數應符合下列要求：1 額定最高轉速不低于790r/min。2 轉速調節(jié)范圍不少于4檔。3 額定配用壓力不低于1.5Mpa。4 應選用排水量為50160L/min，泵壓為1.02.0MPa的水泵。5 鉆機主軸的徑向跳動幅度不能過大，工作時噪聲不應大于90dB。6 鉆桿應順直，直徑宜為50mm。 應根據混凝土設計強度等級選用合適粒度、濃度、胎體硬

4、度的金剛石鉆頭，且外徑不得小于100mm。鉆頭胎體不得有肉眼可見的裂紋、缺邊、少角、傾斜及喇叭口變形。 取芯工具應采用單動性能好，各部件同心度符合要求，管材無傷裂的單動雙管鉆具，并配以孔口管、擴孔器、取芯卡簧、扶正穩(wěn)定器和可撈取松軟渣樣的鉆具。 鋸切芯樣試件用的鋸切機應具有冷卻系統(tǒng)和牢固夾緊芯樣的裝置，配套使用的金剛石圓鋸片應有足夠剛度。 用于芯樣試件端面加工的磨平機和補平器應滿足芯樣制作的要求。4.4 檢測前的準備工作 條規(guī)定進行：接受委托，調查、資料收集、制定檢測方案、設備儀器檢定。 場地水文工程地質資料、樁底持力層和樁周地層情況，樁位圖、施工原始記錄等相關資料的收集及檢測方案制定應按本規(guī)

5、程第3.3.23.3.3條規(guī)定進行。 鉆芯法檢測開始時間：受檢樁的混凝土齡期達到28D或預留同條件養(yǎng)護試塊強度達到設計強度。 每根受檢樁的鉆芯孔數和鉆孔位置宜符合下列規(guī)定：1 樁徑小于1.2m的樁鉆1孔，樁徑為1.21.6m的樁鉆2孔，樁徑大于1.6m的樁鉆3孔。2 當鉆芯孔為一個時，宜在距樁中心1015cm的位置開孔；當鉆芯孔為兩個或兩個以上時，開孔位置宜在距樁中心0.150.25D內均勻對稱布置。3 當采用鉆芯法進行驗證檢測時，鉆芯位置應盡可能定在能鉆到其他檢測方法判定缺陷的位置。4 對樁端持力層的鉆探，每根受檢樁不宜少于一孔，且鉆探深度應滿足設計要求。 為準確確定樁的中心點，樁頭宜開挖裸

6、露；來不及開挖或不便開挖的樁，應由經緯儀測出樁位中心。4.5 現場操作 安置鉆機要求：鉆機設備安裝必須周正、穩(wěn)固、底座水平。安裝鉆機前，應清除受檢樁位附近的浮泥，挖至硬基（或增加枕木），確保安裝穩(wěn)定；安裝時，應檢查底座的水平度及鉆機立軸的垂直度，并使天輪（天車前沿切點）、鉆機立軸中心與孔口必須在同一鉛垂線上。應將鉆機固定，確保鉆機在鉆芯過程中不發(fā)生傾斜、移位。鉆芯孔垂直度偏差不大于0.5%。樁頂面與鉆機塔座距離大于2m時，宜安裝孔口管，孔口管應垂直且牢固。 鉆機設備安裝后，應進行試運轉，在確認正常后方能開鉆。開孔宜采用單管鉆具合金鉆頭、開孔深為0.30.5m后，起鉆下入孔口導向管，作垂線校正，

7、然后固定。換用金剛石單動雙管鉆具鉆進。 鉆進取芯時要求：.1 金剛石鉆頭、擴孔器與卡簧的配合和使用要求：金剛石鉆頭與巖芯管之間必須安有擴孔器；擴孔器外徑應比鉆頭外徑大0.30.5mm，卡簧內徑應比鉆頭內徑小0.3mm 左右；金剛石鉆頭和擴孔器應按外徑先大后小的排列順序使用，同時考慮鉆頭內徑小的先用，內徑大的后用。.2 金剛石鉆進技術參數：1 鉆頭壓力：鉆芯法的鉆頭壓力應根據混凝土芯樣的強度與膠結好壞而定，膠結好、強度高的鉆頭壓力可大，相反的壓力應?。灰话闱闆r初壓力為0.2MPa，正常壓力1MPa。2 轉速：回次初轉速宜為100 r/min左右；正常鉆進時可以采用高轉速，但芯樣膠結強度低的混凝土

8、應采用低轉速。3 沖洗液量：鉆芯法宜采用清水鉆進，沖洗液量一般按鉆頭大小而定。鉆頭直徑為101mm時，沖洗液流量應為60120L/min。.3 鉆進過程中，應保持鉆機的平穩(wěn)，經常校正鉆機立軸的垂直度，及時糾正立軸偏差。同時要隨時觀察沖洗液量和泵壓的變化，鉆孔內的循環(huán)冷卻水流不得中斷，應根據回水含沙量及顏色調整鉆進速度。正常泵壓應為0.51MPa。發(fā)現異常應查明原因，立即處理。.4 鉆進回次進尺長度，在膠結良好的混凝土層，宜控制在1.5m內；膠結不良層、斷樁層等的回次進尺宜控制在0.5m左右；開孔鉆進、樁底持力層面以上，1m以內及持力層鉆進，回次進尺以不超過1m為宜。.5 鉆至樁底時，宜采取適宜

9、的鉆芯方法和工藝鉆取沉渣并測定沉渣厚度，并采用適宜的方法對樁端持力層巖土性狀進行鑒別?？砂聪铝蟹椒ㄟM行：1 當鉆孔深度距樁底0.20.4m時，應采用減壓、慢速鉆進，密切觀察鉆壓、泵壓變化。若遇鉆壓、泵壓、鉆具突降，應立即停鉆，及時測量機上余尺，準確記錄孔深及有關情況。2 當持力層為中、微風化巖石時，可將樁底0.5m左右的混凝土芯樣、0.5m左右的持力層以及沉渣納入同一回次。當持力層為強風化巖層或土層時，可采用合金鋼鉆頭干鉆等適宜的鉆芯方法和工藝鉆取沉渣并測定沉渣厚度。3 對中、微風化巖的樁端持力層，可直接鉆取巖芯鑒別；對強風化巖層或土層，可采用動力觸探、標準貫入試驗等方法鑒別。試驗宜在距樁底以

10、下50cm內進行。.6 提鉆卸取芯樣時，應擰卸鉆頭和擴孔器，嚴禁敲打卸芯。卸取的芯樣應保護好斷口形狀，由上而下按回次順序放進芯樣箱中，不得顛倒、丟失或更換芯樣。芯樣側面上應清晰標明回次數、塊號、本回次總塊數，并應按表4.5.3.6的格式及時記錄樁號、孔號、回次數、起至深度、塊數、總塊數、芯樣質量的初步描述及異常情況。 芯樣編錄與拍照應符合下列要求：1 鉆芯過程中，應按表-1的格式與內容對樁身混凝土、樁底沉渣以及樁端持力層做詳細編錄。2 按表-2的格式與內容編制每孔的柱狀圖。3 鉆芯結束后，應對芯樣和標有工程名稱、樁號、鉆芯孔號、芯樣試件采取位置、樁長、孔深、檢測單位名稱的標示牌的全貌進行拍照。

11、應先拍彩色照片，后截取芯樣試件。 當單樁質量評價滿足設計要求時，應采用0.51.0MPa壓力，從鉆芯孔孔底往上用水泥漿回灌封閉；否則應封存鉆芯孔，留待處理。4.6 芯樣試件截取與加工 在灌注樁上鉆孔取芯后，應抽取一定數量的混凝土芯樣，將芯樣加工成抗壓強度試驗試件，在壓力機上作抗壓強度試驗，驗證樁身混凝土的實際強度。表.6 鉆芯法檢測現場操作記錄表樁號孔號工程名稱時間鉆進（m）芯樣編號芯樣長度（m）殘留芯樣芯樣初步描述及異常情況記錄自至自至計檢測日期機長： 記錄： 頁次：表-1 鉆芯法檢測芯樣編錄表工程名稱檢測日期樁號/鉆芯孔號樁徑混凝土設計強度等級項 目分段(層)深度(m)芯樣描述取樣編號取樣

12、深度備注樁身混凝土混凝土鉆進深度，芯樣連續(xù)性、完整性、膠結情況、表面光滑情況、斷口吻合程度、混凝土芯是否為柱狀、骨料大小分布情況，以及氣孔、空洞、蜂窩麻面、溝槽、破碎、夾泥、松散的情況樁底沉渣樁端混凝土與持力層接觸情況、沉渣厚度。持力層持力層鉆進深度，巖土名稱、芯樣顏色、結構構造、裂紋發(fā)育程度、堅硬及風化程度。分層巖層應分層描述。（強風化或土層時的動力觸探或標貫結果）檢測單位： 記錄員： 檢測人員：表-2 鉆芯法檢測芯樣綜合柱狀圖樁號/孔號混凝土設計強度等級樁頂標高開孔時間施工樁長設計樁徑鉆孔深度終孔時間層序號層底標高(m)層底深度(m)分層厚度(m)混凝土/巖土芯柱狀圖（比例尺）樁身混凝土、

13、持力層描述深度（m）序號芯樣強度備注口口口編制： 校核： 注：口代表芯樣試件取樣位置。 截取混凝土抗壓芯樣試件應符合下列規(guī)定：1 當樁長為1030m時，每孔截取3組芯樣；當樁長小于10m時，可取2組，當樁長大于30m時不宜少于4組。2 上部芯樣位置距樁頂設計標高不宜大于1倍樁徑或1m，下部芯樣位置距樁底不宜大于1倍樁徑或1m，中間芯樣宜等間距截取。3 缺陷位置能取樣時，應截取一組芯樣進行混凝土抗壓試驗。4 當同一基樁的鉆芯孔數大于一個，其中一孔在某深度存在缺陷時，應在其他孔的該深度處截取芯樣進行混凝土抗壓試驗。 當樁端持力層為中、微風化巖層且芯樣可制作成試件時，應在接近樁底部位截取一組巖石芯樣

14、；如遇分層巖性時宜在各層取樣。為保證巖石原始性狀，選取巖石芯樣應及時包裝并浸泡在水中。 每組芯樣應制作三個芯樣抗壓試件。每塊芯樣應標明取樣深度。在選擇芯樣試件時，應注意觀察芯樣側面的表觀混凝土粗骨料粒徑及是否存在裂縫或其他缺陷等。 應按下列規(guī)定，將混凝土芯樣試件加工成抗壓強度試驗所需的試件。.1 應采用雙面鋸切機把芯樣試件鋸切成一定長度，切割前應將芯樣固定，并使金剛石圓鋸片垂直于芯樣軸線。鋸切時的線速度以4045m/s為宜。鋸切過程中應把水嘴調整到合適的位置，以充分冷卻金剛石鋸片和芯樣。.2 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。

15、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。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 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的直徑，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1.0mm。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

16、與芯樣端面之間的縫隙。.4 芯樣試件中的缺邊、掉角等小缺陷允許修補，但如尺寸偏差及外觀質量等出現下列情況時，不得用作抗壓強度試驗：1 芯樣試件高度小于0.95或大于1.05時（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。6 試件有裂縫或有其它較大缺陷、芯樣試件內含有鋼筋。4.7 芯樣試件抗壓強度試驗 芯樣試件制作完畢可立即進行抗壓強度試驗。 芯樣試件抗壓強度試驗時應合理選擇壓力機的量程和加荷速率，按現行

17、國家標準普通混凝土力學性能試驗方法GB/T 500812002的有關規(guī)定執(zhí)行。 抗壓強度試驗后，當發(fā)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(tǒng)計平均。應重新截取芯樣試件進行抗壓強度試驗。條件不具備時，可用另外兩個強度的平均值作為該組混凝土芯樣試件抗壓強度值。在報告中應對有關情況予以說明。 混凝土芯樣試件抗壓強度應按下列公式計算：（）式中 混凝土芯樣試件抗壓強度（MPa），精確至0.1MPa； 芯樣試件抗壓試驗測得的破壞荷載（N）； 芯樣試件的平均直徑（mm）； 混凝土芯樣試件抗壓強度折算系數，應考慮芯樣尺寸效應、鉆芯機械對芯樣擾動和混凝土成型

18、條件的影響，通過試驗統(tǒng)計確定；當無試驗統(tǒng)計資料時，宜取1.0。 樁底巖芯單軸抗壓強度試驗可按下列規(guī)定進行：1 在壓力機上以每秒500800kPa的加載速度加載，直到試樣破壞為止，做好試驗前后的試樣描述。2 根據參加統(tǒng)計的一組試樣的試驗值計算其平均值、標準差、變異系數，取巖石飽和單軸抗壓強度的標準值為：（-1）（-2）式中 巖石飽和單軸抗壓強度平均值；巖石飽和單軸抗壓強度標準值； 統(tǒng)計修正系數；試樣個數；變異系數。 樁身混凝土芯樣試件抗壓強度代表值按下列步驟確定：1 每組混凝土芯樣試件抗壓強度代表值應按一組三塊試件強度值的平均值確定。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

19、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。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。4.8 檢測數據的分析與判定 樁端持力層性狀應根據芯樣特征、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，綜合判斷樁端持力層巖土性狀。 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，按本規(guī)程表3.3.6的規(guī)定和表4.8.2的特征進行綜合判定。.1 同一根樁有兩個或兩個以上鉆芯孔時，樁身完整性分類應綜合考慮各鉆芯孔的芯樣質量情況。不同鉆芯孔的芯樣在同一深度部位均存在缺陷時，該位置存在安全隱患的可

20、能性大，樁身缺陷類別應判重些。表 樁身完整性判定類 別現場混凝土芯樣特征混凝土芯樣連續(xù)、完整、表面光滑、膠結好、骨料分布均勻、呈長柱狀、斷口吻合、芯樣側面僅見少量氣孔混凝土芯樣連續(xù)、完整、膠結較好、骨料分布基本均勻、呈柱狀、斷口基本吻合、芯樣側面局部見蜂窩麻面、溝槽大部分混凝土芯樣膠結較好，無松散、夾泥或分層現象，但有下列情況之一：芯樣局部破碎且破碎長度不大于10cm；芯樣骨料分布不均勻；芯樣多呈短柱狀或塊狀；芯樣側面蜂窩麻面、溝槽連續(xù)鉆進很困難；芯樣任一段松散、夾泥或分層；芯樣局部破碎且破碎長度大于10cm.2 樁身完整性分類結合芯樣單軸抗壓強度值進行綜合判定時，宜考慮下列情況：1 蜂窩麻面

21、、溝槽、空洞等缺陷程度應根據其芯樣強度試驗結果判斷。若無法取樣或不能加工成試件，缺陷程度應判重些。2 芯樣連續(xù)、完整、膠結好或較好、骨料分布均勻或基本均勻、斷口吻合或基本吻合；芯樣側面無表觀缺陷，或雖有氣孔、蜂窩麻面、溝槽，但能夠截取芯樣制作成試件；芯樣試件抗壓強度代表值不小于混凝土設計強度等級。則應判為類樁。3 芯樣任一段松散、夾泥或分層，鉆進困難甚至無法鉆進，則判定基樁的混凝土質量不滿足設計要求；若僅在一個孔中出現前述缺陷，而在其他孔同深度部位未出現，為確保質量，仍應進行工程處理。4 局部混凝土破碎、無法取樣或雖能取樣但無法加工成試件，一般判定為類樁。但當鉆芯孔數為3個時，若同一深度部位芯

22、樣質量均如此，宜判為類樁；如果僅一孔的芯樣質量如此，且長度小于10cm，另兩孔同深度部位的芯樣試件抗壓強度較高，宜判為類樁。 成樁質量評價應按單樁進行。當出現下列情況之一時，應判定該受檢樁不滿足設計要求：1 樁身完整性類別為類的樁。2 受檢樁混凝土芯樣試件抗壓強度代表值小于混凝土設計強度等級的樁。3 樁長、樁底沉渣厚度不滿足設計或規(guī)范要求的樁。4 樁端持力層巖土性狀（強度）或厚度未達到設計或規(guī)范要求的樁。 鉆芯孔偏出樁外時，僅對鉆取芯樣部分進行評價。4.9 檢測報告 檢測報告應結論正確、用詞規(guī)范。 檢測報告除應包括本規(guī)程第3.5.2條內容外，還應包括下列內容：1 鉆芯設備情況；2 檢測樁數、鉆

23、孔數量，架空、混凝土芯進尺、巖芯進尺、總進尺，混凝土試件組數、巖石試件組數、動力觸探或標準貫入試驗結果；3 按本規(guī)程表-2的格式編制的每孔柱狀圖；4 芯樣單軸抗壓強度試驗結果；5 芯樣彩色照片；6 異常情況說明。4.10 檢測工作中發(fā)生意外事故處理 鉆進時，如發(fā)現鉆速變慢，孔內有異常聲響，動力負荷過大的現象，則可能鉆遇混凝土中的鋼筋籠或其他異物。遇此情況應停車提起鉆具，檢查鉆頭是否損壞，測量鉆孔傾斜度。如需繼續(xù)鉆進，宜換合金鉆頭入孔切磨鋼筋或異物。 當出現鉆芯孔與樁體偏離時，應立即停機記錄，分析原因。當有爭議時，可進行鉆孔測斜，以判斷是受檢樁傾斜超過規(guī)范要求還是鉆芯孔傾斜超過規(guī)定要求。 金剛石鉆進時應注意如下事項，避免意外事故發(fā)生。1 金剛石鉆進前，應將孔底硬質合金撈取干凈并磨滅，然后磨平孔底。2 提鉆卸取芯樣時，應使用專門的自由鉗擰卸鉆頭和擴孔器。3 提放鉆具時，鉆頭不得在地下拖拉；下鉆時金剛石鉆頭不得碰撞孔口或孔口管上；發(fā)生