界面钻芯法在港铁某线路的成功应用

doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2014.S1.051界面钻芯法在港铁某线路的成功应用蔡钦随(广东省深圳福田区建设工程质量监督站,深圳518040)摘要:根据香港地铁公司在深圳建设某地铁线路工程桩的检测方法,总结钻芯检测方法的不足,同时结合现场检测情况,阐述了界面钻芯法的定义及优点,介绍香港的先进基桩检测经验,建议推广应用界面钻芯法。关键词:超长桩;界面钻芯法基桩钻芯法已有多年的应用经验,以直观、精确等优点在基桩检测方法中处于重要的环节,但其成本较高,速度较慢,钻孔垂直度难以控制,而且会造成基桩或地下连续墙的局部破损,因此钻芯法不能在整个地下结构上普遍使用,存在局限性。钻芯法在实际应用过程中只能与其它检测方法相结合,无法大面积使用,为了更好地发挥钻芯法的优点,最大限度地避免钻芯法的缺点,引入先进并且成熟的检测技术来弥补钻芯法的不足是很有必要的。香港地铁公司在深圳建设的港铁某线路基桩工程,建设单位要求引用香港常用的界面钻芯法进行全面基桩质量检测,这在深圳建筑检测行业尚属首次。1界面钻芯法简介界面钻芯检测的实施方法:在施工的过程中,预先埋入一直径约110mm的封底钢管,预埋钢管靠钢筋笼内壁(见预埋钢管示意图1(a)及图1(b)),距离桩底约1m(桩底1m范围内混凝土由于高差,容易离析,产生质量隐患。同时也可保证将底部混凝土和持力层能在一回次取出),预埋管安装保证管垂直,钢管应有较强的刚度,保证钢管不变形,管底部位应封闭,封底钢板水平,且封底钢板厚度不应大于3mm,也不宜太薄,保证不变形,不漏浆。然后采用小于或等于ϕ101的单动双管钻具,将钻具放至预埋钢管管底,直接钻取孔底混凝土和持力层,同时测定沉渣厚度,通过界面钻芯检测,可确保检测到桩底混凝土质量和持力层的性状,沉渣的厚度,也可测定混凝土强度,对于复杂的地质情况,宜钻入持力层3~5m,排除桩底不良地质情况。界面钻芯的钻具,可采有用ϕ101外管、ϕ83内管(或ϕ91外管、ϕ73内管)的单动双管,配ϕ101(ϕ91)金钢石钻头,钻具长约2.0m(保证混凝土与持力层能在一次取出)。为保证钻具的垂直性、宜在预埋钢管内每隔5m安装一个钻具导向器,确保钻杆垂直,详见图3。731建材世界2014年第35卷S12界面钻芯法优点从界面钻芯法的特点来看,总结其优点如下:优点一,解决了超长桩和作为结构一部分的地下连续墙持力层检测的难题:作为主体结构的地下连续墙,若进行钻芯检测,稍有不慎则会钻出地连墙外,事实上在进行地下连续墙钻芯检测时,钻孔钻出墙外和钻到钢筋是很常见的。这对防水要求较高的地下室十分不利。例如一个地下连续墙厚600mm,深30m,按照验收规范,地下连续墙允许倾斜度为1/150,在施工满足规范的情况下,除去保护层、钢筋直径及钻孔直径,同时由于钻芯检测规范垂直度也存在允许偏差,考虑最不利情况是完全可能钻不到持力层;同样对于长细比较大的桩,也存在着类似情况。这就造成了部分连续墙或细长桩的沉渣和持力层性状检测具有不确定性,能否钻至桩(或墙)底凭运气,没有可靠的保证措施,无法完整地评判一副墙或一根桩的质量情况。若采用界面钻芯检测方法,同时结合低应变或超声波法检测,便可确保检测到桩底部混凝土强度、胶结情况及持力层性状、沉渣情况,对于地下连续墙可最大限度减少结构在检测中受到的破坏。优点二,检测效率高、成本较低:由于界面钻芯法仅钻取桩底约1m混凝土和少量持力层,其成本约为普通钻芯检测的1/4。若仅对持力层进行检测,采用界面钻芯法在效率和经济上贡献突出。采用界面钻芯方法一天可以检测约5~8个钻孔,大量节省检测时间。鉴于检测时间短,成本低,能够在工程中大面积推广应用,为工程质量控制提供可靠措施。3界面钻芯法实施的要点在进行界面钻芯法时,常见的问题是钻具无法放至预埋钢管的管底或管里有杂物和水泥浆等情况。主要原因是预埋钢管不垂直、钢管连接不平直、预埋钢管的管口无保护或钢管的接口不严密导致漏浆。为保证界面钻芯法能顺利完成,应确保以下几点:1)界面钻芯法预埋的钢管宜采用ϕ110m,管壁厚不应小于2mm。钢管接口应保证平顺,并且为保证钻具能在一回次将桩底混凝土持力层和沉渣一次取出,结合目前常用的ϕ101单动双管钻具,确定预埋钢管距桩底的高度不应超过1m。2)预埋钢管应垂直,宜每隔2.5m有相应固定夹具,防止钢管左右摆动或上下移动。3)预埋钢管的连接必须采用相应的套管进行搭接,严禁焊接。管底封口钢板宜采用2mm厚的钢板,封口钢板太厚无法钻穿。同时应进行管口保护,严禁杂物进入钢管内。4工程实例介绍香港地铁公司在深圳建设的某车辆段工程位于深圳中北部,该工程桩基大部分采用冲孔桩,少量人工挖孔桩,桩底持力层设计为微风化花岗岩,桩基总数量约3000余根,桩径1.00~1.80m,最长桩长约50m。该工程除根椐现有深圳相关的检测规范进行检测外,还增加了看香港地铁公司要求的香港界面钻芯检测方法,对钻芯检测之外的基桩全部进行界面钻芯检测。该场地地质条件较好,但微风化岩层埋深较深,导致部分桩桩长最深达50余m,因此该工程无论对施工还是检测都存在如下几点难点:1)部分桩的长径比超过30,桩基施工的垂直度难以保证;2)由于设计桩型为端承桩,桩底持力层为微风化花岗岩,因此对于冲孔灌注桩的沉渣控制要求非常严格,严禁超过5cm;3)由于部分桩长超过40m,从冲孔灌注桩施工的经验来说,桩底清孔难度较高,桩越长,桩底沉渣的清洁难度越高,特别是桩底四周沉渣的清洗(详见图3);4)对于超长桩,桩底部分的混凝土由于空孔距离较长,混凝土离析的情况时有发生,如何确定其桩底部位混凝土质量也是桩基检测的重点;5)对于超长桩如何能得到完整的检测数据,也是该工程检测的难点。831建材世界2014年第35卷S1根椐以上施工和检测的难点,我单位结合深圳市《建筑基桩检测规程》(SJG09—2007)和香港地铁公司要求引用香港的界面钻芯检测方法,合理编制出检测方案,并在该工程大面积实施界面钻芯检测(界面钻芯检测的芯样如图4所示,采用ϕ91外管、ϕ73内管的单动双管)。该工程采用界面钻芯法很好地解决了超长桩桩底检测的难点,填补了钻芯检测法的不足,得到完整的钻芯检测数据。为工程节省大量的时间,取得较大的工作效率。同时对桩基进行全面界面钻芯法检测,为工程质量控制提供了一个可靠的措施。界面钻芯检测开创了深圳基桩质量检测的先河,取得良好的效果。5结语综上所述:由于现代建筑工程对建筑结构的要求越来越高,地下结构工程也变得越来越复杂,其施工质量的检测要求也越高。界面钻芯法检测在效率上和经济上都有无可替代的作用,解决了地下连续墙和超长桩的检测难题,弥补了钻芯检测法的不足。特别是对复杂地质条件下,仅需对持力层进行检测且检测桩数量多的情况,界面钻芯法可以充分发挥它的优点,确保桩底界面和持力层检测情况能被如实反映。目前大陆暂无界面钻芯检测方法的应用和强制实施措施,但该检测方法可以弥补现有桩基检测规程中检测方法的不足,值得在业内推广应用。参考文献[1]赵志绪,应惠清.简明深基坑工程设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.[2]岩土工程手册.931建材世界2014年第35卷S1界面钻芯法在港铁某线路的成功应用作者：蔡钦随作者单位：广东省深圳福田区建设工程质量监督站,深圳,518040刊名：建材世界英文刊名：TheWorldofBuildingMaterials年，卷(期)：2014(z1)引用本文格式：蔡钦随界面钻芯法在港铁某线路的成功应用[期刊论文]-建材世界2014(z1)