混凝土桩钻芯法检测1

4 混凝土桩钻芯法检测

4.1 检测适用范围

4.1.1 本方法适用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性，判定或鉴别桩端持力层岩土性状。

4.1.2 对混凝土灌注桩全桩长进行钻芯法检测时，受检桩桩径不宜小于800mm、长径比不宜大于30。为检测混凝土灌注桩桩身上部的混凝土质量，钻芯法检测可不受桩径和长径比的限制。

4.1.3 混凝土灌注桩出现下列情况之一，可用钻芯法进行检测：

1 对于端承型大直径混凝土灌注桩，当受设备或现场条件限制无法进行承载力检测时。

2 由于没有预埋声测管或声测管堵塞无法进行声波透射法试验时。

3 对低应变法检测中不能明确完整性类别的桩或3类桩，需桩身完整性验证检测时。

4 单孔钻芯检测发现桩身混凝土质量问题时，需桩身完整性扩大检测时。

4.2 抽样数量

4.2.1 直径大于800mm的混凝土嵌岩桩应采用钻芯法或声波透射法检测，检测桩数不得少于总桩数的10%，且每根柱下承台的抽检桩数不得少于1根。

4.2.2直径小于和等于800mm的桩及直径大于800mm的非嵌岩桩，可根据桩径和桩长的大小，结合桩的类型和实际需要采用钻芯法或声波透射法检测或低应变法进行检测，检测桩数不得少于总桩数的10%。

4.2.3 钻芯法检测混凝土灌注桩的抽样原则和抽样数量应符合本规程第3.3.1条、第3.3.2条第3、6款的规定。

4.2.4 对于第4.1.3条第1款情况，可采用钻芯法测定桩底沉渣厚度并钻取桩端持力层岩土芯样检验桩端持力层。抽检数量不应少于总桩数的10%，且不应少于10根。

4.3 检测用仪器、设备

4.3.1 混凝土灌注桩钻孔取芯宜采用振动小、调速范围广、扭矩大、液压操作的钻机，并配有相应的钻塔和牢固的底座。钻机应具有足够的刚度，操作灵活，容易固定，移动方便，并应有循环水冷却系统。

4.3.2 钻进机具设备参数应符合下列要求：

1 额定最高转速不低于790r/min。

2 转速调节范围不少于4档。

3 额定配用压力不低于1.5Mpa。

4 应选用排水量为50~160L/min，泵压为1.0~2.0MPa的水泵。

5 钻机主轴的径向跳动幅度不能过大，工作时噪声不应大于90dB。

6 钻杆应顺直，直径宜为50mm。

4.3.3应根据混凝土设计强度等级选用合适粒度、浓度、胎体硬度的金刚石钻头，且外径不得小于100mm。钻头胎体不得有肉眼可见的裂纹、缺边、少角、倾斜及喇叭口变形。4.3.4取芯工具应采用单动性能好，各部件同心度符合要求，管材无伤裂的单动双管钻具，并配以孔口管、扩孔器、取芯卡簧、扶正稳定器和可捞取松软渣样的钻具。

4.3.5锯切芯样试件用的锯切机应具有冷却系统和牢固夹紧芯样的装置，配套使用的金刚石圆锯片应有足够刚度。

4.3.6用于芯样试件端面加工的磨平机和补平器应满足芯样制作的要求。

4.4 检测前的准备工作

4.4.1 钻芯法检测工作的程序应按本规程第3.2.1条规定进行：接受委托，调查、资料收集、制定检测方案、设备仪器检定。

4.4.2场地水文工程地质资料、桩底持力层和桩周地层情况，桩位图、施工原始记录等相关资料的收集及检测方案制定应按本规程第3.3.2~3.3.3条规定进行。

4.4.3钻芯法检测开始时间：受检桩的混凝土龄期达到28D或预留同条件养护试块强度达到设计强度。

4.4.4 每根受检桩的钻芯孔数和钻孔位置宜符合下列规定：

1 桩径小于1.2m的桩钻1孔，桩径为1.2~1.6m的桩钻2孔，桩径大于1.6m的桩钻3孔。

2 当钻芯孔为一个时，宜在距桩中心10~15cm的位置开孔；当钻芯孔为两个或两个以上时，开孔位置宜在距桩中心0.15~0.25D内均匀对称布置。

3 当采用钻芯法进行验证检测时，钻芯位置应尽可能定在能钻到其他检测方法判定缺陷的位置。

4 对桩端持力层的钻探，每根受检桩不宜少于一孔，且钻探深度应满足设计要求。4.4.5为准确确定桩的中心点，桩头宜开挖裸露；来不及开挖或不便开挖的桩，应由经纬仪测出桩位中心。

4.5 现场操作

4.5.1 安置钻机要求：

钻机设备安装必须周正、稳固、底座水平。安装钻机前，应清除受检桩位附近的浮泥，挖至硬基（或增加枕木），确保安装稳定；安装时，应检查底座的水平度及钻机立轴的垂直度，并使天轮（天车前沿切点）、钻机立轴中心与孔口必须在同一铅垂线上。应将钻机固定，确保钻机在钻芯过程中不发生倾斜、移位。钻芯孔垂直度偏差不大于0.5%。桩顶面与钻机塔座距离大于2m时，宜安装孔口管，孔口管应垂直且牢固。

4.5.2 钻机设备安装后，应进行试运转，在确认正常后方能开钻。开孔宜采用单管钻具合金钻头、开孔深为0.3～0.5m后，起钻下入孔口导向管，作垂线校正，然后固定。换用金刚石单动双管钻具钻进。

4.5.3 钻进取芯时要求：

4.5.3.1 金刚石钻头、扩孔器与卡簧的配合和使用要求：金刚石钻头与岩芯管之间必须安有扩孔器；扩孔器外径应比钻头外径大0.3～0.5mm，卡簧内径应比钻头内径小0.3mm左右；金刚石钻头和扩孔器应按外径先大后小的排列顺序使用，同时考虑钻头内径小的先用，内径大的后用。

4.5.3.2 金刚石钻进技术参数：

1 钻头压力：钻芯法的钻头压力应根据混凝土芯样的强度与胶结好坏而定，胶结好、强度高的钻头压力可大，相反的压力应小；一般情况初压力为0.2MPa，正常压力1MPa。

2 转速：回次初转速宜为100 r/min左右；正常钻进时可以采用高转速，但芯样胶结强度低的混凝土应采用低转速。

3 冲洗液量：钻芯法宜采用清水钻进，冲洗液量一般按钻头大小而定。钻头直径为101mm时，冲洗液流量应为60～120L/min。

4.5.3.3 钻进过程中，应保持钻机的平稳，经常校正钻机立轴的垂直度，及时纠正立轴偏差。同时要随时观察冲洗液量和泵压的变化，钻孔内的循环冷却水流不得中断，应根据回水含沙量及颜色调整钻进速度。正常泵压应为0.5～1MPa。发现异常应查明原因，立即处理。

4.5.3.4 钻进回次进尺长度，在胶结良好的混凝土层，宜控制在1.5m内；胶结不良层、断桩层等的回次进尺宜控制在0.5m左右；开孔钻进、桩底持力层面以上，1m以内及持力层钻进，回次进尺以不超过1m为宜。

4.5.3.5钻至桩底时，宜采取适宜的钻芯方法和工艺钻取沉渣并测定沉渣厚度，并采用适宜的方法对桩端持力层岩土性状进行鉴别。可按下列方法进行：

1 当钻孔深度距桩底0.2～0.4m时，应采用减压、慢速钻进，密切观察钻压、泵压变化。若遇钻压、泵压、钻具突降，应立即停钻，及时测量机上余尺，准确记录孔深及有关情况。

2 当持力层为中、微风化岩石时，可将桩底0.5m左右的混凝土芯样、0.5m左右的持力层以及沉渣纳入同一回次。当持力层为强风化岩层或土层时，可采用合金钢钻头干钻等适宜的钻芯方法和工艺钻取沉渣并测定沉渣厚度。

3 对中、微风化岩的桩端持力层，可直接钻取岩芯鉴别；对强风化岩层或土层，可采用动力触探、标准贯入试验等方法鉴别。试验宜在距桩底以下50cm内进行。

4.5.3.6 提钻卸取芯样时，应拧卸钻头和扩孔器，严禁敲打卸芯。卸取的芯样应保护好断口形状，由上而下按回次顺序放进芯样箱中，不得颠倒、丢失或更换芯样。芯样侧面上应清晰标明回次数、块号、本回次总块数，并应按表4.5.3.6的格式及时记录桩号、孔号、回次数、起至深度、块数、总块数、芯样质量的初步描述及异常情况。

4.5.4芯样编录与拍照应符合下列要求：

1 钻芯过程中，应按表4.5.4-1的格式与内容对桩身混凝土、桩底沉渣以及桩端持力层做详细编录。

2 按表4.5.4-2的格式与内容编制每孔的柱状图。