钻芯法长桩取芯方法研讨

摘 要：钻芯法检测主要是通过钻机对基桩混凝土取芯，通过比较判断混凝土芯样，得到基桩类别。相较于低应变反射波法，钻芯法对成桩质量判断更为直接。当采用其他检测方法发现基桩深部异常，可首先钻芯法进行验证。但对于中小直径长桩检测时是否应该采用钻芯法，本文将加以简单讨论，以期得到一些适用条件。

关键词：钻芯法；长桩检测

一、钻芯法应用

钻芯法按检测手段分类，属直接法，其可依照钻芯法所取基桩桩身混凝土芯样的胶结程度，对基桩分类。但相较于低应变反射波法，钻芯法耗时长，费用高，所以大多数基桩工程，检测完整性首选还是低应变反射波法。当低应变反射波法发现基桩深部异常时，由于受多方因素限制，开挖验证无法实施，此时首选钻芯法进行验证。

对于基桩工程选择钻芯法检测桩身质量时，长桩，特别是中小直径长桩采用钻芯法检测，是钻芯法中难点，本文进行简单讨论。

二、钻芯法检测长度判断

对于钻芯法检测长度简单计算，当钻芯孔中心与成桩中心平面相反偏差，可得到其可取芯长度为：

H≈66R（1）

当钻芯孔中心与成桩中心平面同向偏差，可得到其可取芯长度为：

H≈200R（2）

如果假设钻芯孔垂直度无偏差，而成桩垂直度偏差为最大允许偏差，有计算式：

ΔX=0.01H

当ΔX=R时，钻芯孔偏出桩外，得到：

H≈100R（3）

目前大多数灌注桩工程采用直径规格有400mm、600mm、800mm、1000mm、1200mm五类，按（1）至（3）计算可取芯长度见下表。

灌注桩工程常用基桩规格对应可取芯长度表

通过理论计算，发现钻芯法控制要素为垂直度控制。当采用钻芯法检测时，基桩一般随机挑选，现场只可控钻机，由于成桩因素未知，当钻芯孔偏差方向与基桩偏差方向相反，可取长度最短，即使让钻芯孔垂直无偏差（现场操作无法实现），如果被检测基桩垂直度偏差1%，那么当桩长达到一定长度时依然存在钻芯孔偏出桩体问题。

三、实例

（1）某工程采用冲孔灌注桩，桩径为800mm，桩长40m，场地地层上部为人工填土，下部为粉质粘土，基桩为摩擦桩。要求采用钻芯法检测桩长、砼强度，判定基桩完整性类别。钻机采用150型钻机，钻头规格为101mm，钻芯孔开孔标高与桩顶标高一致，经协商于桩中心位置开孔。钻芯孔取至标高下1.5m混凝土开始成破碎状，至标高下6m后，可以取到成柱状混凝土，钻芯孔打至标高下27.3m时发现芯样带筋，于28.1m偏出孔外。后采用110mm钻头扩孔，扩至7m，无法纠偏。

（2）某工程采用冲孔灌注桩，桩径为600mm，桩长18.9m，桩端持力层为中风化凝灰岩。要求采用钻芯法检测桩长，砼强度，持力层岩土性状并判定基桩完整性类别。钻机采用150型钻机，钻头为101mm，因场地尚未开挖，只能用全站仪确定桩中心位置，桩顶标高位于钻芯孔开孔标高下1.6m，钻机取至钻芯孔开孔标高下10m时，芯样带筋，采用红外线测杆，钻杆无弯曲，后用110mm钻头扩径，钻至12m，偏出桩外。

四、实例分析

第一个实例，当取出上部破碎混凝土后，实际已经可以判定此桩为四类桩，但对于实际桩长无法判断，由于上部胶结质量太差，导致钻具无法保证垂直度，即使扩孔也无法纠偏。那么由此可以推测，超长桩采用钻芯法检测，如果基桩中部出现质量问题，特别是胶结不好的情况，对于钻机来说影响很大，很难控制钻具钻进方向，导致钻芯孔偏出桩体外概率加大。

第二個实例，当现场不具备开挖条件，采用其他方式确定基桩位置时，无论是《建筑桩基技术规范》还是《建筑地基基础工程施工质量验收规范》对于成桩位置及桩径都有允许偏差。当中小直径灌注桩采用钻芯法检测时，这种偏差的影响是巨大的。由于无法得知桩的偏差方向，使得钻芯孔无法得知正确方向，带来不稳定因素。

当采用钻芯法检测时，被检测基桩的位置及标高，桩径大小，钢筋笼的位置及长度，特别是垂直度偏差及角度都是不可控因素，单从钻机控制很难完成取芯任务。

五、讨论及建议

钻芯法检测，优点是直观可见，但受限条件较多，一旦偏孔便无法完成检测任务。因此笔者建议：

（1）对于采用钻芯法检测的基桩，应开挖至桩顶标高，并应提供准确基桩垂直度偏差记录以及偏差方向；

（2）根据基桩数据，调整钻芯孔位置，尽量使偏差方向与基桩偏差方向一致；

（3）中小直径灌注桩，当无准确资料时，不宜首选钻芯法检测，当采用钻芯法检测时，长径比不宜大于30，并应酌情调整钻具规格；

（4）采用钻芯法检测时，应考虑不可控因素，与业主及时沟通，避免产生不必要纠纷。

以上仅是笔者的一点见解，希望对同业者有所帮助。

参考文献：

[1]孙涛.《浅析钻芯法检测时基桩长径比判断》.科技风，总第324期.