浅析钻芯法检测时基桩长径比判断

孙涛

摘要：钻芯法检测是基桩质量检测，特别是对大直径灌注桩的成桩质量检测的重要手段之一。通过观察芯样，可判断桩身混凝土质量，确定桩端持力层岩性，并探查嵌岩桩桩端下是否存在软弱层。所取芯样经过试验还可得到桩身混凝土抗压强度等参数。在钻芯法检测长桩超长桩时，如遇到还未钻至设计深度但无混凝土芯样时，不应盲目判定基桩性质，本文将对所遇问题进行简单讨论。

关键词：钻芯法；基桩；长径比

一、钻芯法简介

钻芯法是工程基桩成桩质量检测的重要手段之一，直观可见，易于判断。相对于工程勘察，钻芯法检测要求更高，对于钻机钻具及操作方式方法都有相应要求，避免因设备操作不当产生误判，以确保所取芯样的真实性。混凝土灌注桩特别是大直径灌注端承桩采用钻芯法检测效果较好。但在对长桩检测会遇到尚未钻至设计深度时取到其他芯样，如不加以分析，机械照搬规范条文判类，容易产生误判，本文就钻芯法检测长桩时这一问题进行简单探讨。

二、关于垂直度的要求

一般成孔灌注桩其桩底中心点相对于设计桩中心点都有少许偏差，基桩长度越长，其偏差可能越大，那么规范对此偏差以垂直度进行要求。垂直度为实际桩底中心点与设计桩顶中心点在孔底投影点距离差除以设计桩顶中心点至实际桩底垂直距离（通常理解为桩长），即：

K=ΔX[]H

K——垂直度；

ΔX——实际桩底中心点与设计桩顶中心点在孔底投影点距离差；

H——桩长。

（一）灌注桩垂直度

施工人员对于成桩质量控制，无特殊说明情况下，一般执行“建筑桩基技术规范”相关要求。对于灌注桩成孔施工允许偏差：泥浆护壁钻、挖、冲孔桩；锤击（振动）沉管振动冲击沉管成孔；螺旋钻、机动洛阳铲干作业成孔灌注桩，以及人工挖孔桩的长钢套管护壁型，这些桩型的垂直度允许偏差为1%，对于人工挖孔樁的现浇混凝土护壁型，其垂直度允许偏差为0.5%。

（二）钻芯孔垂直度

“建筑基桩检测规范”对于钻芯孔垂直度要求其偏差不得大于0.5%。

三、可检测桩长计算

考虑到钻机钻头半径较小，我们做简易计算：

K1=ΔX1[]H（1）

K2=ΔX2[]H（2）

（1）——成桩垂直度

（2）——钻芯孔垂直度

假设钻芯孔开孔中心点与设计基桩桩顶中心点重合，由于有垂直度允许偏差的存在，依据相关规范对于垂直度偏差要求，可得到基桩及钻芯孔最大偏差公式：

0.01=ΔX1[]H（3）

0.005=ΔX2[]H（4）

按最不利情况考虑，即钻芯孔中心与基桩实际中心互为相反方向偏差（图1），有：

ΔR=ΔX1+ΔX2=0.15H

如基桩半径为r，当ΔR=r时，钻芯孔偏出桩外。

四、实例

某工程为冲孔灌注桩，桩径为0.8m，桩长为45m，桩端持力层为中风化凝灰岩，砼强度为C40，桩身配通长钢筋笼，主筋Φ20，加强筋Φ16，箍筋为Φ8，要求采用钻芯法检测桩身质量、桩长、桩底沉渣厚度、桩端持力层岩石性状以及混凝土抗压强度等。检测钻机采用150型钻机，钻头外径规格为110mm，钻机各项指标均满足规范要求。因桩长较长，经协商，于桩顶中心位置开孔取芯，取至30m处，芯样带Φ8钢筋，停止取芯。

五、问题分析

通过以上分析，钻芯法检测可检测基桩长度取决于成桩及钻芯孔垂直度控制。钻芯法检测规范要求钻至设计深度，且开孔位距桩中心10～15cm。在测试时，基桩已基本完成，成桩质量控制垂直度一般不会特殊记录具体数值，此时只能控制钻芯孔垂直度，偏出的概率加大。特别当中小直径长桩采用钻芯法时，如钻取不到混凝土芯样也未发现芯样带筋，不要盲目做出判定，应先计算此长度是否合理。规范对于基桩长径比未做明确条文，但在条文释义中提到检测桩径宜大于800mm，长径比不宜大于30，可以做为钻芯法检测时的一个参考。

六、结语

钻芯法检测，一般不受场地限制，操作方便，工艺成熟。但钻芯法检测长桩时，会出现施工方与检测方都满足相关规范要求，但无法钻至桩底情况，如不认真分析，会产生误判导致不必要经济纠纷。为避免此类情况，要在方案提出相应解决办法，同时做好相应措施。

参考文献：

[1]建筑桩基技术规范JGJ94.

[2]建筑基桩检测规范JGJ106.