钻芯法与孔内摄像技术结合判定桩身完整性实例

樊永强

【摘要】：现阶段，随着社会经济水平的发展和各项技术的进步，对于工程建筑在质量、安全、外观等各个方面提出了新的要求。而对于整个建筑工程来说，地基桩是工程施工中的最为基础的要素，它的质量直接关系着工程的质量。因此，对于地基检测以及工程桩检测工作就变得十分重要，而钻芯法和孔内摄像技术则可以有效地对地基和工程桩进行检测。文章简单介绍了孔内摄像技术及钻芯法的工作原理，结合两种工程技术，为工程基桩检测质量的评价提供更加准确的依据。

【关键词】： 地基检测；工程桩检测；钻芯法检测

随着现代建筑工程行业的快速发展，桩基在工程检测过程中的应用范围也越来越广，在施工过程中，怎样分析和评价桩身的完整性，通过什么样的方法来进行检测，能够达到检测效果准确度较高，是目前行业内关注的首要问题。

基桩的检测，可以分为承载力检测和桩身完整性检测，其中桩身完整性检测是为了发现一些可能会影响桩基承载力的问题和缺陷，从而保障桩基的耐久程度，其最终目标是为了排除工程中的安全隐患，保证工程的质量和安全性。因此，在基桩质量检测过程中，桩身完整项检测十分重要，文章通过孔内摄像技术和钻芯法对于桩身完整性进行了检测，确保了工程桩的质量，为整个工程的质量提供了参考依据[1]。

1钻芯法的基本概述

钻芯法是借助专门的钻机设备，在工程基桩桩身钻取混凝土芯样并且再钻取工程基桩底部有一定深度的岩土层芯样，借此检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩身缺陷及其位置、桩底沉渣厚度，判定或鉴别桩底持力层岩土性状、判定桩身完整性类别。该检测方法具有检测结果科学效果比较直观可靠，容易辨别等优点，是当前工程基桩完整性检测的普遍性方法。但是，在在当前工程检测过程中，钻芯法会由于其自身的特点及技术水平的限制使得检测结果出现存在争议的现象，如，由于机械设备造成的桩身芯样破损导致无法正常反映出检测结果的准确性；无法对水平方向的裂缝进行精确有效的判断；对工程基桩底部沉渣的精确厚度等存在争议。

2孔内摄像技术基本概述

近些年来，随着光学技术以及数字化信息技术的快速发展，孔内摄像技术在工程建筑的各个领域应用的更加广泛，例如岩土工程，工程质量检测，工程地质等。孔内摄像技术不仅可以对孔内现象进行准确的定位和描述，而且还有一定的分析功能，同时该技术具备了高分辨率，孔壁的高覆盖率以及可靠程度比较高等优点。

孔内摄像技术的工作原理是依据光学应用原理实现对钻孔内部现象进行直观的观测[2]。利用钻芯芯孔作为直接的观测通道，利用一些摄像所需要的装备和相关的配套装置通过恒定的速度对桩身的内侧进行拍摄，同时进行存储并记录。之后，通过对摄像数据进行观察和分析，准确判别工程基桩桩身存在问题的具体位置，表现形式，以及桩身底部的沉渣厚度等，最终对桩身完整程度进行科学合理的评价。孔内摄像技术所需要的设备主要有主机、探头、电缆线、支架、深度计数器以及数据传输线等[3]。

3结合实例分析钻芯法和孔内摄像技术相结合的优势

利用孔内成像技术能够有效的弥补钻芯法的一些不足之处，例如在机械破损以及水平裂缝的判定方面钻芯法会由于技术水平的限制和操作人员操作水平出现误差等方面导致无法正确反映出基桩桩身的真实状况，而通过孔内摄像技术技术与钻芯法的有机结合，能够更加全面的反映出工程基桩的桩身完整性及质量，能够有效的提升工程基桩监测的科学性。下面具体结合工程实例进行分析。

3.1工程实例1

广州白云区某工程，18#桩利用钻芯法检测，桩长为16.82m，直径为1000mm，其混凝土强度设计等级为C30，钻取一个孔。现场芯样结果显示，该桩在在深度3.10～5.21m位置见有麻面；深度12.43～13.14m位置见有麻面，桩底持力层接触一般。

依照检测规范要求，在该桩的缺陷位置进行取芯样进行单轴抗压强度检测，并检测结果满足设计要求，根据规范要求判定该桩完整性类别为II类。

钻芯法完成检测工作之后，将钻芯孔作为观测通道对该工程基桩进行孔内摄像，利用孔内摄像结果照片和现场芯样照片进行对比辅助分析，孔内摄像照片见下图（图1-1、1-2）。

根据孔内摄像照片结果显示，清楚看见该桩钻芯孔内骨料颜色清晰可辨，钻芯孔在深度2.60～6.00m位置清晰地看见连续的沟槽；深度12.50～13.20m位置清晰地看见蜂窝，桩底持力层接触紧密。与现场芯样照片缺陷位置及缺陷类型均有出入。

在利用孔内摄像的辅助检测，最终检测结果更改钻芯孔在深度2.60～6.00m位置见有连续的沟槽；深度12.50～13.20m位置见有蜂窝，由于抗压强度满足要求，还是判定该桩完整性类别为II类。

由于借助孔内摄像技术，本工程才能够有效的避免了由于钻芯法一些缺点原因而出现的检测不准确的问题。

3.2工程实例2

钻芯法检测的其中一个重要目的即是判别工程基桩桩底沉渣厚度，相关的明确规定：孔底沉渣厚度对于不同类型的基桩有着不同的标准，其中最小的不超过50mm，最大的不超过200mm。在实际的操作之中，钻芯芯样质量受到钻芯技术水平和操作水平的限制，对于桩底沉渣厚度评定具有比较大的争议。

广州珠江新城某工程，某桩，桩长为11.50m，桩径为800mm，在钻取的过程中存在沉渣，钻芯芯样照片（图2-1）显示其厚度为50mm，满足规范的要求，但是其处于合格与不合格之间，为了避免由于操作水平和技术水平限制所导致出现误差，因而判定结果存在一定的争议。对于这种情况，利用孔内摄像技术进行验证，孔内摄像照片（图2-2）结果表明，其沉渣厚度达到了270mm，与钻芯法检测出的结果严重不符，不满足规范的要求。

由于得到孔内摄像的辅助检测，才能确定了该桩的实际的沉渣厚度，保证检测数据准确，确保工程的质量安全。最终该桩通过高压注浆的方法进行补强后再用高应变法进行复检。

结论

钻芯法在检测过程中具有检测结果直观，方法科學，容易判别等优点[5]，因此长期以来一直被认为是检测基桩质量的重要的检测方法和手段之一，但是受到技术水平的限制和操作水平的误差使其检测结果存在一定的争议性，例如机械方面的一些原因可能会使得芯样出现破损情况，无法真实准确的反映出基桩桩身的完整性情况和桩底沉渣厚度[6]。

但使用孔内摄像技术将钻芯孔作为观测通道对其内侧面进行拍摄，可以准确的识别基桩桩身存在缺陷的具体位置，缺陷的表现形式以及它的大小和桩底沉渣厚度，进而对基桩桩身完整性和其他的状况进行科学合理的评判。

工程实例研究表明，将钻芯法和孔内摄像技术进行有机结合，能够有效的弥补钻芯法的一些不足之处，能够更加全面的反映出工程基桩的桩身完整性及质量，能够有效的提升工程基桩检测的科学性。

【参考文献】：

[1]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，2016，01：29-32.

[2]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，2013，03：17-19+22.

[3]高鸿. 孔内摄像技术在预应力混凝土管桩完整性检测中的应用[J]. 建筑技术开发，2013，05：24-28+44.

[4]宋兵，徐明江. 孔内摄像法在管桩桩身完整性检测中的应用[J]. 广州建筑，2014，02：25-29.

[5]尹杨特. 低应变法与钻芯法桩身完整性检测综合应用分析[J]. 广州建筑，2015，02：40-43.

[6]章妙花. 基桩低应变法和钻芯法检测的对比分析[J]. 中华民居（下旬刊），2013，07：175-176.