基桩钻芯法与孔内摄像技术综合应用案例——以某桥梁灌注桩偏移检测为例

谢代纯

(福建省永正工程质量检测有限公司 福建福州 350012)

基桩钻芯法与孔内摄像技术综合应用案例
——以某桥梁灌注桩偏移检测为例

谢代纯

(福建省永正工程质量检测有限公司 福建福州 350012)

灌注桩钻芯法检测直接、可靠，可以判定桩身的连续性及完整性，但对于桩身的横向裂缝无法准确判断，存在其自身的局限性。文章结合桥梁灌注桩偏移检测实例，应用钻芯法结合孔内摄像技术，对基桩工程质量进行综合判断。实践证明，引入孔内摄像技术，可以有效弥补钻芯法在检测基桩完整性方面的局限性，精准判断基桩是否存在断裂，可以作为灌注桩钻芯法检测的一种验证方法。

孔内摄像技术；钻芯法；基桩偏移检测

0 引言

钻芯法属于基桩检测方法中的直接法，其直接从桩身混凝土中钻取芯样，以测定桩身混凝土的质量和强度，检查桩底沉渣和持力层情况，并测定桩长，具有直接、可靠等特点；并且，钻芯法相对于静载和高应变检测来说，其对工程场地条件的要求低得多，其检测能力限制主要受桩的长径比制约。但是，钻芯法也有其自身的局限性，其对于灌注桩水平向裂缝难以准确判断，无法证明其为固有裂缝还是钻取工艺造成的裂缝[1]。钻芯法结合孔内摄像技术刚好可以弥补这方面的不足，孔内摄像技术可以作为钻芯法检测的一个重要验证方法[2]。本文结合桥梁灌注桩偏移检测实例，应用钻芯法结合孔内摄像技术，对基桩工程质量进行综合分析。

1 孔内摄像技术基本原理及特点

孔内摄像技术利用空心桩或钻有竖向孔的灌注桩的孔道，采用防水摄像装置、定位装置及其配套装置，对孔壁进行拍摄，并记录相应的图像资料，通过对记录的图像资料进行现场观察及后期逐帧观察，识别桩身缺陷及其位置、形状、程度，从而对桩身质量进行定量评价[3]。

孔内摄像技术具有直观、可靠、准确等优点，广泛应用于工程勘探及工程检测领域，可用于地质构造的探明，软弱夹层的确定，断层、破碎、裂隙等特殊部位的探查，地下水活动情况的实时观测等；也可用于工程检测领域的混凝土浇筑质量、裂缝、固结灌浆处理效果等的检测[4]。

本次孔内摄像使用JL-IDOI(B)型全孔壁数字成像仪，仪器采用孔内摄像探头摄取孔壁四周的连续图像，利用图像采集和处理系统，自动控制采集孔壁图像，并进行展开、拼接处理，形成钻孔全孔壁柱状剖面连续图像[5]。该系统采集的图像清晰度高，后期处理功能强，可输出平面展开图、立体柱状图，立体柱状图可3 600连续旋转，也可同幅显示岩芯描述结果表和岩芯柱状图。在展开图上可直接进行岩芯描述，裂缝的倾向、倾角和宽度可直接计算提取，宽度精度可达0.1mm，方位角精度可达0.10。

2 工程概况

某桥梁全长46.04m，全宽40m；桥梁采用2m×20m装配式预应力混凝土简支空心板。下部桥台采用U型台，钻孔灌注桩基础，单个桥台包含16根Ф1.0m基桩，桩长53.0m，桩身材料为C35水下混凝土，桩底持力层为全风化花岗岩。

在空心板吊装时发现，两侧桥台往河心方向偏移，其中0#桥台顶部东、西侧位置位移量分别约为7.0cm和9.0cm，且0#桥台后32.0m处路基发现滑移后缘裂缝；2#桥台顶部位移量约为4.0cm。经对河道堆载、台后填土卸载处理后，0#桥台顶部东、西侧位置位移部分恢复，残余位移分别约为1.4cm和1.8cm。

根据桥台桩基现状，桥台桩基质量情况选用钻芯法结合孔内摄像技术进行检测验证，判断基桩是否存在横向贯通裂缝。根据桥台滑移情况、设计图纸，建议选取0#号桥台中位移量较大且具代表性的基桩进行检测，结合现场实施难度选择靠路基侧2根桩进行检测，如图1所示。拟每根基桩钻取2个孔，前后对称布置，如图2所示。

图1 0#桥台基桩平面布置图

图2 钻芯孔位布置图(单位：cm)

3 钻芯法及孔内摄像现场检测

3.1 钻芯法检测

依据设计图纸以及施工资料，进行现场放样确定钻芯孔位，定位好孔位后，由承台面开始钻进，对承台进行穿透而后钻取桩身芯样。钻芯样结果表述如下：

1#桩1#孔钻芯法检测结果显示：总钻取深度25.85m(含承台厚度为1.7m)，桩身混凝土芯样完整并且连续、胶结状态好，芯样侧表面光滑、骨料分布均匀，芯样呈长柱状；9.71m处断口基本吻合，其余断口新鲜、吻合；

1#桩2#孔钻芯法检测结果显示：总钻取深度7.19m(含承台厚度为1.7m)，碰钢筋偏出桩外，停止钻进，钻取的桩身混凝土芯样连续并且完整、胶结状态好，芯样侧表面光滑、骨料分布均匀，芯样呈长柱状，断口新鲜、吻合；

2#桩1#孔钻芯法检测结果显示：总钻取深度14.35m(含承台厚度为1.7m)，6.5mm～7.3m芯样侧表面局部有蜂窝麻面、连续沟槽，其余混凝土芯样连续并且完整、胶结好，芯样侧表面光滑、骨料分布均匀，芯样呈长柱状，断口新鲜、吻合；

2#桩1#孔钻芯法检测结果显示：总钻取深度15.12m(含承台厚度为1.7m)，混凝土芯样连续并且完整、胶结状态好，芯样侧表面光滑、骨料分布均匀，芯样呈长柱状，断口新鲜、吻合。

从以上钻芯法检测结果来看，断口新鲜且吻合，单纯从混凝土芯样无法判断桩身是否存在横向贯通裂缝，以及桩身的完整性。

3.2 孔内摄像检测

孔内摄像技术首先应用清水将孔道冲洗干净，保证孔内无杂质，水质清澈。基桩孔内摄像技术操作流程：定孔位→基桩钻芯成孔→高压水枪清孔直至孔道内水质达到要求→脚架放线→孔内摄像并且采集影像→图像处理→成果分析→结论[6]。孔内摄像成果如表1所示。

表1 孔内摄像试验成果统计表 m

从以上结果看出，基桩在外力作用下，已经出现横向贯穿裂缝。

4 孔内摄像技术与钻芯法的验证对比分析

将钻芯法检测结果与孔内摄像结果进行对比分析，以进一步确定并验证基桩的完整性。对比验证结果如表2所示。

表2 钻芯法与孔内摄像对比验证

通过以上对比验证分析，可以看出，钻芯法检测与孔内摄像法检测的结果一致，基桩的完整性得到进步一验证。1#桩在9.7m及11.4m左右出现明显横向贯通裂缝，2#桩在9.85m左右出现明显横向贯通裂缝。该桥基桩的完整性已经不能满足要求，需进一步采取相应措施进行工程处理。

5 结论

(1)钻芯法检测直接、可靠，可以判断桩身的连续、完整，但对于桩身的横向裂缝无法准确判断，存在其自身的局限性。

(2)在桥梁基桩偏移验证检测中，引入孔内摄像技术，可以有效弥补钻芯法在检测基桩完整性方面的局限性，精确判断基桩是否存在断裂。孔内摄像技术结合钻芯法检测，可以有效提高以后在类似工程上检测的可靠性和科学性。

(3)通过钻芯法及孔内摄像法对该桥梁基桩的验证对比检测，可以看出，该桥梁基桩在外力作用下，已经发生断裂，出现了结构性破坏。

[1] 吕林.孔内摄像技术和钻芯法在基桩检测中的综合应用[J].建筑监督检测与造价, 2013(3).

[2] 宋兵,徐明江.孔内摄像法在混凝土灌注桩桩身质量检测方面的应用[J].广州建筑, 2006(1).

[3] 施峰,黄阳.基桩孔内摄像检测技术的研究和应用[J].福建建设科技, 2006(3).

[4] 翟中文,许颜军,李昆,等.钻孔千斤顶和全柱面孔内成像在工程岩体检测中的应用[J].水利水电工程设计, 2013(8).

[5] 陈毅生.灌注桩成桩质量综合性判定新方法[J].广东土木与建筑,2011(6)

[6] 齐永正,唐世峰.孔壁成像技术在旧桥基桩检测中的应用[J].中外公路, 2012(2).

Comprehensive Application Case of Core Drilling Method and Video Monitor Test——Taking a Bridge Bored Pile Offset Test as an Example

XIEDaichun

(Fujian Yongzheng construction quality inspection Co.,Ltd Fuzhou 350012)

The drilling core method of bored pile is intuitive and accurate, it can judge the continuity and integrity of the pile, but the core drilling method also has its own limitations, the core drilling method is difficult to accurately determine the horizontal cracks. The combined method of drilling core method and video monitor test is used to analysis the pile foundation engineering quality in this article. This case has prove the video monitor test just can make up for the deficiencies of the core drilling method , and the video monitor test just can judge the fracture of the pile accurately，also it can used as a validation method for the core drilling method of bored pile.

Video monitor test; Coe drilling method; Bored pile offset test

谢代纯(1984.11- )，男，工程师。

E-mail:155233547@qq.com

2016-12-21

U446

A

1004-6135(2017)03-0085-03