桩基础钻芯法技术培训教材

1基桩钻芯法检测2013年地基基础检测培训班2目录一检测目的二适用范围三检测设备四现场检测五芯样试件抗压强度计算六检测数据的分析与判定七检测报告31.检测桩长、桩身混凝土（水泥土）强度、桩底沉渣厚度。一检测目的2.判断或鉴别桩端岩土性状。3.判定桩身完整性类别。4能达到目的的混凝土灌注桩或粉喷桩。二适用范围51、钻机（1）钻取芯样宜采用液压操纵的钻机，常用有SGZ-ⅠA型、XB-150型。（2）钻机设备参数应符合以下规定：（a）额定最高转速不低于790r/min。（b）转速调节范围不少于4档。（c）额定配用压力不低于1.5MPa。三检测设备6（3）钻机应配备单动双管钻具以及相应的孔口管、扩孔器、卡簧、扶正稳定器和可捞取松软渣样的钻具。钻杆应顺直，直径宜为50mm。（4）钻头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，且外径不宜小于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。（5）水泵的排水量应为50～160L/min，泵压应为1.0～2.0MPa。72、锯切机（1）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。（2）芯样试件端面的补平器和磨平机应满足芯样制作的要求。锯切机83、压力试验机（1）主要技术要求（a）试验机最大试验力为2000kN；（b）油泵最高工作压力为40MPa；（c）示值相对误差±2%；（d）承压板尺寸为320×320mm；（e）承压板最大净距为320mm；（f）测量范围为0~800kN或0~2000kN；（g）刻度量分度值：0~800kN时为2.5kN/格或0~2000kN时5kN/格；（h）当环境温度为15±5℃时应采用GB443-84N68，当环境温度为25±5℃时应采用GB443-84N100。（2）仪器年检每年应至少压力试验机检定一次。9压力试验机10四现场检测1.钻孔时间及位置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）对桩端持力层的钻探，每根受检桩不应少于一孔，且钻探深度应满足设计要求。112.取芯（1）钻机设备安装必须周正、稳固、底座水平。钻机立轴中心、天轮中心（天车前沿切点）与孔口中心必须在同一铅垂线上。应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%。（2）当桩顶面与钻机底座的距离较大时，应安装孔口管，孔口管应垂直且牢固。（3）钻进过程中，钻孔内循环水流不得中断，应根据回水含砂量及颜色调整钻进速度。12（4）提钻卸取芯样时，应拧卸钻头和扩孔器，严禁敲打卸芯。（5）每回次进尺宜控制在1.5m内；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。（6）钻取的芯样应由上而下按回次顺序放进芯样箱中，芯样侧面上应清晰标明回次数、块号、本回次总块数，并应按要求及时记录钻进情况和钻进异常情况，对芯样质量进行初步描述。13（7）钻芯过程中，应按要求对芯样混凝土，桩底沉渣以及桩端持力层详细编录。（8）钻芯结束后，应对芯样和标有工程名称、桩号、钻芯孔号、芯样试件采取位置、桩长、孔深、检测单位名称的标示牌的全貌进行拍照。（9）当单桩质量评价满足设计要求时，应采用0.5～1.0MPa压力，从钻芯孔孔底往上用水泥浆回灌封闭；否则应封存钻芯孔，留待处理。143.芯样试件截取（1）截取抗压芯样试件应符合下列规定：（a）当桩长为10～30m时，每孔截取3组芯样；当桩长小于10m时，可取2组，当桩长大于30m时，不少于4组。（b）上部芯样位置距桩顶设计标高不宜大于1倍桩径或1m，下部芯样位置距桩底不宜大于1倍桩径或1m，中间芯样宜等间距截取。（c）缺陷位置能取样时，应截取一组芯样进行混凝土抗压试验。（d）当同一基桩的钻芯孔数大于一个，其中一孔在某深度存在缺陷时，应在其他孔的该深度处截取芯样进行混凝土抗压试验。15（2）当桩端持力层为中，微风化岩层且岩芯可制作成试件时，应在接近桩底部位截取一组岩石芯样；遇分层岩性时宜在各层取样。4.芯样试件加工和测量（1）应采用双面锯切机加工芯样试件。加工时应将芯样固定，锯切平面垂直于芯样轴线。锯切过程中应淋水冷却金刚石圆锯片。1617（2）锯切后的芯样试件，当试件不能满足平整度及垂直度要求时，应选用以下方法进行端面加工：（a）在磨平机上磨平。（b）用水泥砂浆（或水泥净浆）或硫磺胶泥（或硫磺）等材料在专用补平装置上补平。水泥砂浆（或水泥净浆）补平厚度不宜大于5mm，硫磺胶泥（或硫磺）补平厚度不宜大于1.5mm。（c）补平层应与芯样结合牢固，受压时补平层与芯样的结合面不得提前破坏。18（3）试验前，应对芯样试件的几何尺寸做下列测量：（a）平均直径：用游标卡尺测量芯样中部，在相互垂直的两个位置上，取其两次测量的算术平均值，精确至0.5mm。（b）芯样高度：用钢卷尺或钢板尺进行测量，精确至1mm。（c）垂直度：用游标量角器测量两个端面与母线的夹角，精确至0.1°。（d）平整度：用钢板尺或角尺紧靠在芯样端面上，一面转动钢板尺，一面用塞尺测量与芯样端面之间的缝隙。19（4）试件有裂缝或有其他较大缺陷、芯样试件内含有钢筋以及试件尺寸偏差超过下列数值时，不得用作抗压强度试验：（a）芯样试件高度小于0.95d或大于1.05d时（d为芯样试件平均直径）。（b）沿试件高度任一直径与平均直径相差达2mm以上时。（c）试件端面的不平整度在100m长度内超过0.1mm时。（d）试件端面与轴线的不垂直度超过2°时。（e）芯样试件平均直径小于2倍表观混凝土粗骨料最大粒径时。（5）每组芯样应制作三个芯样抗压试件。芯样试件应按本规范附录E进行加工和测量。205.芯样试件抗压强度试验（1）在压力机下压板上放好试件，几何对中，球座最好放在试件顶面并顶面朝上；（2）加荷速率：强度等级小于C30的混凝土取0.3~0.5MPa/s，强度等级不低于C30的混凝土取0.8~0.8MPa/s；（3）当试件接近破坏而开始迅速变形时，应停止调整试验机油门，直至试件破坏，记下最大荷载。21五芯样试件抗压强度计算（1）抗压强度试验后，当发现芯样试件平均直径小于2倍试件内混凝土粗骨料最大粒径，且强度值异常时，该试件的强度值不得参与统计平均。2224dPfcu（2）芯样试件抗压强度应按下列公式计算：式中：fcu—混凝土芯样试件抗压强度（MPa），精确至0.1MPa；P—芯样试件抗压试验测得的破坏荷载（N）；d—芯样试件的平均直径（mm）；ξ—混凝土芯样试件抗压强度折算系数，应考虑芯样尺寸效应、钻芯机械对芯样扰动和混凝土成型条件的影响，通过试验统计确定；当无试验统计资料时，宜取为1.0。23六检测数据的分析与判定（1）芯样试件抗压强度代表值应按一组三块试件强度值的平均值确定。同一受检桩同一深度部位有两组或两组以上混凝土芯样试件抗压强度代表值时，取其平均值为该桩该深度处混凝土芯样试件抗压强度代表值。（2）受检桩中不同深度位置的混凝土芯样试件抗压强度代表值中的最小值为该桩芯样试件抗压强度代表值。（3）桩端持力层性状应根据芯样特征、岩石芯样单轴抗压强度试验、动力触探或标准贯入试验结果、综合判定桩端持力层岩土性状。24（4）桩身完整性类别应结合钻芯孔数、现场混凝土芯样特征、芯样单轴抗压强度试验结果，按表1的特征进行综合判定。表1桩身完整性判断表类别特征Ⅰ混凝土芯样连续、完整、表面光滑、胶结好、骨料分布均匀、呈长柱状、断口吻合，芯样侧面仅见少量气孔。Ⅱ混凝土芯样连续、完整、胶结较好、骨料分布基本均匀、呈柱状、断口基本吻合，芯样侧面局部见蜂窝麻面、沟槽。Ⅲ大部分混凝土芯样胶结较好，无松散、夹泥或分层现象，但有下列情况之一：（1）芯样局部被破碎且破碎长度不大于10cm；（2）芯样骨料分布不均匀；（3）芯样多呈短柱状或块状；（4）芯样侧面蜂窝麻面、沟槽连续。Ⅳ（1）钻进很困难；（2）芯样任一段松散、夹泥或分层；（3）芯样局部破碎且破碎长度大于10cm。25（5）成桩质量评价应按单桩进行。当出现下列情况之一时，应判定该受检桩不满足设计要求：（a）桩身完整性类别为Ⅳ类的桩。（b）受检桩混凝土芯样试件抗压强度代表值小于混凝土设计强度等级的桩。（c）桩长、桩底沉渣厚度不满足设计或规范要求的桩。（d）桩端持力层岩土性状（强度）或厚度未达到设计或规范要求的桩。（6）钻芯孔偏出桩外时，仅对钻取芯样部分进行评价。26七检测报告1.检测报告应包括以下内容：（1）前言：包括委托方名称、工程名称、地点，建设、勘察、设计、监理和施工单位，基础、结构型式，层数，设计要求，施工情况，检测日期，等等。（2）工程地质条件：地层、岩土描述，岩土物理力学参数等。（3）遵循的标准文件及技术要求（4）检测目的与内容（5）检测仪器与检测方法（6）资料资料与成果分析（7）结论与建议272.检测报告除应包括第1点内容外，还应包括：（1）钻芯设备情况；（2）检测桩数、钻孔数量，架空、混凝土芯进尺、岩芯迸尺、总进尺，混凝土试件组数、岩石试件组数、动力触探或标准贯入试验结果；（3）每孔的柱状图；（4）芯样单轴抗压强度试验结果；（5）芯样彩色照片；（6）异常情况说明。参考图例：感谢您的观看！知识回顾KnowledgeReview