基樁鉆芯法與孔內(nèi)攝像技術(shù)綜合應(yīng)用案例
——以某橋梁灌注樁偏移檢測(cè)為例

謝代純

(福建省永正工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司 福建福州 350012)

基樁鉆芯法與孔內(nèi)攝像技術(shù)綜合應(yīng)用案例
——以某橋梁灌注樁偏移檢測(cè)為例

謝代純

(福建省永正工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司 福建福州 350012)

灌注樁鉆芯法檢測(cè)直接、可靠，可以判定樁身的連續(xù)性及完整性，但對(duì)于樁身的橫向裂縫無法準(zhǔn)確判斷，存在其自身的局限性。文章結(jié)合橋梁灌注樁偏移檢測(cè)實(shí)例，應(yīng)用鉆芯法結(jié)合孔內(nèi)攝像技術(shù)，對(duì)基樁工程質(zhì)量進(jìn)行綜合判斷。實(shí)踐證明，引入孔內(nèi)攝像技術(shù)，可以有效彌補(bǔ)鉆芯法在檢測(cè)基樁完整性方面的局限性，精準(zhǔn)判斷基樁是否存在斷裂，可以作為灌注樁鉆芯法檢測(cè)的一種驗(yàn)證方法。

孔內(nèi)攝像技術(shù)；鉆芯法；基樁偏移檢測(cè)

0 引言

鉆芯法屬于基樁檢測(cè)方法中的直接法，其直接從樁身混凝土中鉆取芯樣，以測(cè)定樁身混凝土的質(zhì)量和強(qiáng)度，檢查樁底沉渣和持力層情況，并測(cè)定樁長(zhǎng)，具有直接、可靠等特點(diǎn)；并且，鉆芯法相對(duì)于靜載和高應(yīng)變檢測(cè)來說，其對(duì)工程場(chǎng)地條件的要求低得多，其檢測(cè)能力限制主要受樁的長(zhǎng)徑比制約。但是，鉆芯法也有其自身的局限性，其對(duì)于灌注樁水平向裂縫難以準(zhǔn)確判斷，無法證明其為固有裂縫還是鉆取工藝造成的裂縫[1]。鉆芯法結(jié)合孔內(nèi)攝像技術(shù)剛好可以彌補(bǔ)這方面的不足，孔內(nèi)攝像技術(shù)可以作為鉆芯法檢測(cè)的一個(gè)重要驗(yàn)證方法[2]。本文結(jié)合橋梁灌注樁偏移檢測(cè)實(shí)例，應(yīng)用鉆芯法結(jié)合孔內(nèi)攝像技術(shù)，對(duì)基樁工程質(zhì)量進(jìn)行綜合分析。

1 孔內(nèi)攝像技術(shù)基本原理及特點(diǎn)

孔內(nèi)攝像技術(shù)利用空心樁或鉆有豎向孔的灌注樁的孔道，采用防水?dāng)z像裝置、定位裝置及其配套裝置，對(duì)孔壁進(jìn)行拍攝，并記錄相應(yīng)的圖像資料，通過對(duì)記錄的圖像資料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀察及后期逐幀觀察，識(shí)別樁身缺陷及其位置、形狀、程度，從而對(duì)樁身質(zhì)量進(jìn)行定量評(píng)價(jià)[3]。

孔內(nèi)攝像技術(shù)具有直觀、可靠、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工程勘探及工程檢測(cè)領(lǐng)域，可用于地質(zhì)構(gòu)造的探明，軟弱夾層的確定，斷層、破碎、裂隙等特殊部位的探查，地下水活動(dòng)情況的實(shí)時(shí)觀測(cè)等；也可用于工程檢測(cè)領(lǐng)域的混凝土澆筑質(zhì)量、裂縫、固結(jié)灌漿處理效果等的檢測(cè)[4]。

本次孔內(nèi)攝像使用JL-IDOI(B)型全孔壁數(shù)字成像儀，儀器采用孔內(nèi)攝像探頭攝取孔壁四周的連續(xù)圖像，利用圖像采集和處理系統(tǒng)，自動(dòng)控制采集孔壁圖像，并進(jìn)行展開、拼接處理，形成鉆孔全孔壁柱狀剖面連續(xù)圖像[5]。該系統(tǒng)采集的圖像清晰度高，后期處理功能強(qiáng)，可輸出平面展開圖、立體柱狀圖，立體柱狀圖可3 600連續(xù)旋轉(zhuǎn)，也可同幅顯示巖芯描述結(jié)果表和巖芯柱狀圖。在展開圖上可直接進(jìn)行巖芯描述，裂縫的傾向、傾角和寬度可直接計(jì)算提取，寬度精度可達(dá)0.1mm，方位角精度可達(dá)0.10。

2 工程概況

某橋梁全長(zhǎng)46.04m，全寬40m；橋梁采用2m×20m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板。下部橋臺(tái)采用U型臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，單個(gè)橋臺(tái)包含16根Ф1.0m基樁，樁長(zhǎng)53.0m，樁身材料為C35水下混凝土，樁底持力層為全風(fēng)化花崗巖。

在空心板吊裝時(shí)發(fā)現(xiàn)，兩側(cè)橋臺(tái)往河心方向偏移，其中0#橋臺(tái)頂部東、西側(cè)位置位移量分別約為7.0cm和9.0cm，且0#橋臺(tái)后32.0m處路基發(fā)現(xiàn)滑移后緣裂縫；2#橋臺(tái)頂部位移量約為4.0cm。經(jīng)對(duì)河道堆載、臺(tái)后填土卸載處理后，0#橋臺(tái)頂部東、西側(cè)位置位移部分恢復(fù)，殘余位移分別約為1.4cm和1.8cm。

根據(jù)橋臺(tái)樁基現(xiàn)狀，橋臺(tái)樁基質(zhì)量情況選用鉆芯法結(jié)合孔內(nèi)攝像技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)證，判斷基樁是否存在橫向貫通裂縫。根據(jù)橋臺(tái)滑移情況、設(shè)計(jì)圖紙，建議選取0#號(hào)橋臺(tái)中位移量較大且具代表性的基樁進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施難度選擇靠路基側(cè)2根樁進(jìn)行檢測(cè)，如圖1所示。擬每根基樁鉆取2個(gè)孔，前后對(duì)稱布置，如圖2所示。

圖1 0#橋臺(tái)基樁平面布置圖

圖2 鉆芯孔位布置圖(單位：cm)

3 鉆芯法及孔內(nèi)攝像現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

3.1 鉆芯法檢測(cè)

依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙以及施工資料，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)放樣確定鉆芯孔位，定位好孔位后，由承臺(tái)面開始鉆進(jìn)，對(duì)承臺(tái)進(jìn)行穿透而后鉆取樁身芯樣。鉆芯樣結(jié)果表述如下：

1#樁1#孔鉆芯法檢測(cè)結(jié)果顯示：總鉆取深度25.85m(含承臺(tái)厚度為1.7m)，樁身混凝土芯樣完整并且連續(xù)、膠結(jié)狀態(tài)好，芯樣側(cè)表面光滑、骨料分布均勻，芯樣呈長(zhǎng)柱狀；9.71m處斷口基本吻合，其余斷口新鮮、吻合；

1#樁2#孔鉆芯法檢測(cè)結(jié)果顯示：總鉆取深度7.19m(含承臺(tái)厚度為1.7m)，碰鋼筋偏出樁外，停止鉆進(jìn)，鉆取的樁身混凝土芯樣連續(xù)并且完整、膠結(jié)狀態(tài)好，芯樣側(cè)表面光滑、骨料分布均勻，芯樣呈長(zhǎng)柱狀，斷口新鮮、吻合；

2#樁1#孔鉆芯法檢測(cè)結(jié)果顯示：總鉆取深度14.35m(含承臺(tái)厚度為1.7m)，6.5mm～7.3m芯樣側(cè)表面局部有蜂窩麻面、連續(xù)溝槽，其余混凝土芯樣連續(xù)并且完整、膠結(jié)好，芯樣側(cè)表面光滑、骨料分布均勻，芯樣呈長(zhǎng)柱狀，斷口新鮮、吻合；

2#樁1#孔鉆芯法檢測(cè)結(jié)果顯示：總鉆取深度15.12m(含承臺(tái)厚度為1.7m)，混凝土芯樣連續(xù)并且完整、膠結(jié)狀態(tài)好，芯樣側(cè)表面光滑、骨料分布均勻，芯樣呈長(zhǎng)柱狀，斷口新鮮、吻合。

從以上鉆芯法檢測(cè)結(jié)果來看，斷口新鮮且吻合，單純從混凝土芯樣無法判斷樁身是否存在橫向貫通裂縫，以及樁身的完整性。

3.2 孔內(nèi)攝像檢測(cè)

孔內(nèi)攝像技術(shù)首先應(yīng)用清水將孔道沖洗干凈，保證孔內(nèi)無雜質(zhì)，水質(zhì)清澈。基樁孔內(nèi)攝像技術(shù)操作流程：定孔位→基樁鉆芯成孔→高壓水槍清孔直至孔道內(nèi)水質(zhì)達(dá)到要求→腳架放線→孔內(nèi)攝像并且采集影像→圖像處理→成果分析→結(jié)論[6]。孔內(nèi)攝像成果如表1所示。

表1 孔內(nèi)攝像試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)表 m

從以上結(jié)果看出，基樁在外力作用下，已經(jīng)出現(xiàn)橫向貫穿裂縫。

4 孔內(nèi)攝像技術(shù)與鉆芯法的驗(yàn)證對(duì)比分析

將鉆芯法檢測(cè)結(jié)果與孔內(nèi)攝像結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，以進(jìn)一步確定并驗(yàn)證基樁的完整性。對(duì)比驗(yàn)證結(jié)果如表2所示。

表2 鉆芯法與孔內(nèi)攝像對(duì)比驗(yàn)證

通過以上對(duì)比驗(yàn)證分析，可以看出，鉆芯法檢測(cè)與孔內(nèi)攝像法檢測(cè)的結(jié)果一致，基樁的完整性得到進(jìn)步一驗(yàn)證。1#樁在9.7m及11.4m左右出現(xiàn)明顯橫向貫通裂縫，2#樁在9.85m左右出現(xiàn)明顯橫向貫通裂縫。該橋基樁的完整性已經(jīng)不能滿足要求，需進(jìn)一步采取相應(yīng)措施進(jìn)行工程處理。

5 結(jié)論

(1)鉆芯法檢測(cè)直接、可靠，可以判斷樁身的連續(xù)、完整，但對(duì)于樁身的橫向裂縫無法準(zhǔn)確判斷，存在其自身的局限性。

(2)在橋梁基樁偏移驗(yàn)證檢測(cè)中，引入孔內(nèi)攝像技術(shù)，可以有效彌補(bǔ)鉆芯法在檢測(cè)基樁完整性方面的局限性，精確判斷基樁是否存在斷裂?？變?nèi)攝像技術(shù)結(jié)合鉆芯法檢測(cè)，可以有效提高以后在類似工程上檢測(cè)的可靠性和科學(xué)性。

(3)通過鉆芯法及孔內(nèi)攝像法對(duì)該橋梁基樁的驗(yàn)證對(duì)比檢測(cè)，可以看出，該橋梁基樁在外力作用下，已經(jīng)發(fā)生斷裂，出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性破壞。

[1] 呂林.孔內(nèi)攝像技術(shù)和鉆芯法在基樁檢測(cè)中的綜合應(yīng)用[J].建筑監(jiān)督檢測(cè)與造價(jià), 2013(3).

[2] 宋兵,徐明江.孔內(nèi)攝像法在混凝土灌注樁樁身質(zhì)量檢測(cè)方面的應(yīng)用[J].廣州建筑, 2006(1).

[3] 施峰,黃陽.基樁孔內(nèi)攝像檢測(cè)技術(shù)的研究和應(yīng)用[J].福建建設(shè)科技, 2006(3).

[4] 翟中文,許顏軍,李昆,等.鉆孔千斤頂和全柱面孔內(nèi)成像在工程巖體檢測(cè)中的應(yīng)用[J].水利水電工程設(shè)計(jì), 2013(8).

[5] 陳毅生.灌注樁成樁質(zhì)量綜合性判定新方法[J].廣東土木與建筑,2011(6)

[6] 齊永正,唐世峰.孔壁成像技術(shù)在舊橋基樁檢測(cè)中的應(yīng)用[J].中外公路, 2012(2).

Comprehensive Application Case of Core Drilling Method and Video Monitor Test——Taking a Bridge Bored Pile Offset Test as an Example

XIEDaichun

(Fujian Yongzheng construction quality inspection Co.,Ltd Fuzhou 350012)

The drilling core method of bored pile is intuitive and accurate, it can judge the continuity and integrity of the pile, but the core drilling method also has its own limitations, the core drilling method is difficult to accurately determine the horizontal cracks. The combined method of drilling core method and video monitor test is used to analysis the pile foundation engineering quality in this article. This case has prove the video monitor test just can make up for the deficiencies of the core drilling method , and the video monitor test just can judge the fracture of the pile accurately，also it can used as a validation method for the core drilling method of bored pile.

Video monitor test; Coe drilling method; Bored pile offset test

謝代純(1984.11- )，男，工程師。

E-mail:155233547@qq.com

2016-12-21

U446

A

1004-6135(2017)03-0085-03