结构分析钻芯法（精选3篇）
结构分析钻芯法 篇1
作为最广泛使用的结构实体混凝土强度检测方法, 回弹法以其仪器轻便, 操作简单, 对结构无损, 可重复检测等优点, 获得了越来越普遍的应用。但回弹法是以混凝土表面硬度来推算混凝土强度的, 并且需要根据事先建立的测强曲线进行强度换算, 如果被检混凝土的强度与表面硬度的关系和测强曲线存在差异, 比如混凝土掺合料不同、混凝土龄期较长等原因导致测强曲线不适用, 根据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T 23-2011的规定, 可以进行钻芯修正。但是, 由于相关规程对钻芯修正的具体细节规定得不够详细, 在钻芯修正过程中, 也存在一些认识上的误区, 本文将结合笔者的检测实例, 对这些认识上的误区进行剖析。
1 当前存在的误区
1.1 用单个芯样的检测数据质疑回弹法检测结果
回弹法规程自85年颁布以来, 每个版本都规定了采用钻芯法对回弹法检测结果进行修正, 因此给人造成一种印象, 就是钻芯法检测在精度上肯定优于回弹法, 尤其是在某些检测过程中, 常常会发现, 从构件中钻取的芯样试件混凝土抗压强度值往往比回弹法检测的强度推定值高, 因此质疑回弹法检测结果偏低。
笔者认为这是一个典型的误区。首先, 芯样试件的混凝土强度值本身也受到很多因素的影响, 因此《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS 03:2007对于芯样试件具有严格的规定, 必须符合下列要求:芯样试件的直径不能低于70mm, 宜为100mm, 且不宜小于骨料最大粒径的3倍, 不得小于骨料最大粒径的2倍, 高径比为0.95~1.05, 芯样试件的不垂直度不超过1°, 端面不平整度在100mm长度内不大于0.1mm, 任一高度的直径与平均直径相差不超过2mm, 且不得存在裂缝或其它缺陷。只有在满足以上的条件下, 芯样试件的测试数据才是有效的。
其次, CECS 03:2007标准规定当要用芯样试件的抗压强度值来修正回弹法检测数据时, 钻芯部位应与回弹法检测的测区重合, 即不能用单个芯样试件的抗压强度值来跟回弹法检测的推定值相提并论, 因为这两个数值在数学上是不可相比较的。原因在于回弹法是在构件上均匀布置若干测区 (至少5个, 通常为10个甚至更多) , 通过这些测区的数理统计, 得出在测区混凝土强度换算值总体分布中保证率不低于95%的值作为构件混凝土强度推定值, 因此回弹法所得出的强度推定值是一个统计量, 它是以构件混凝土强度的波动性为依据, 以正态分布为前提计算得出的, 包含了95%的保证率, 因此低于所检的测区混凝土强度换算值是很正常的, 而单个芯样试件的混凝土强度值只能和对应测区的混凝土强度换算值进行比较。
例如某个工程框架柱, 设计强度等级为C35, 采用回弹法检测结果见表1。
该构件测区强度平均值为36.3MPa, 标准差为2.93MPa, 强度推定值为31.5MPa, 由于其推定值低于混凝土设计强度等级C35, 因此施工单位又自行钻取了一个混凝土芯样, 该芯样试件混凝土强度值为40.5MPa, 因此质疑回弹法检测结果, 认为误差太大。经现场查看, 所取芯样位置恰好在回弹法第6测区附近, 原因在于该部位恰好在柱中部, 便于钻芯取样。从回弹法检测数据看, 第6测区混凝土强度换算值恰好为40.2MPa, 与芯样试件混凝土抗压强度值基本一致, 正说明了回弹法检测数据的准确。而如果根据芯样试件的抗压强度值去下结论认为该构件混凝土强度达到设计强度等级, 反而造成错误的结论。
1.2 用一个构件的钻芯法检测结果推翻回弹法检测结论
根据CECS 03:2007的规定, 采用钻芯法检测单个构件的混凝土强度时, 应在构件上钻取3个芯样, 取芯样试件抗压强度值的最小值作为该构件混凝土强度推定值。钻芯法标准所定义的推定值是“结构混凝土在检测龄期相当于边长为150mm立方体试块抗压强度分布中的0.05分位值的估计值”, 其数学含义跟回弹法的95%保证率的强度推定值基本上一致, 因此理论上可以与回弹法的强度推定值相比。但是在实际的检测数据对比中发现, 钻芯法检测的强度推定值与回弹法检测的推定值具有较大偏差时, 钻芯法检测的未必比回弹法更准确。例如表2的某个工程设计强度等级为C45的剪力墙混凝土强度回弹法检测结果。
该构件测区强度平均值为42.7MPa, 标准差为3.68MPa, 强度推定值为36.6MPa, 由于其推定值低于混凝土设计强度等级C45较多, 施工单位委托某检测单位采用钻芯法对该剪力墙钻取了3个芯样, 其芯样试件抗压强度值分别为:50.2MP、47.7MPa、49.6MPa, 根据CECS 03:2007的规定, 钻芯法检测该剪力墙的强度推定值为47.7MPa, 达到C45设计强度等级。由于两个检测结果相差较大, 引起了建设单位、施工单位、监理单位等的争议。笔者现场调查后发现, 钻取的3个芯样位置基本上与回弹法检测的测区3、测区5、测区7临近, 而该3个测区回弹法检测的测区混凝土强度换算值本来就比较高, 全部超过45MPa以上, 据此可以判断钻芯法检测结果其实与回弹法检测结果并无太大矛盾, 反而颇为一致。由于钻芯检测的部位没有覆盖到回弹法检测的测区换算值较低的测区, 因此给人造成一种错觉, 就是钻芯法检测结果比回弹法检测结果高很多。从本工程的实例看, 如果用钻芯法检测结果推翻回弹法检测结论, 会使达不到设计强度等级的构件被当作合格构件验收, 对结构带来较大的隐患。
上述的检测实例表明, 由于回弹法是非破损检测, 可以在构件上均匀布置10个测区, 而钻芯法对结果具有一定的损害, 只能在构件上钻取有限的3个芯样, 因此其检测数据反而不如回弹法更具有代表性。
1.3 在有钻芯修正的情况下不必认真进行回弹法的检测仍可保证检测精度
在钻芯修正回弹法检测数据的时候, 有个典型的误解就是认为既然采用钻芯法修正了, 那么无论回弹法怎么操作都不影响结果的准确性。事实上这个观点是错误的。因为依据JGJ/T 23-2011的规定, 钻芯修正也只能是选取不少于6个测区进行钻芯修正, 钻芯修正的本质还是将回弹法检测的测区混凝土强度换算值与对应的芯样试件混凝土抗压强度值进行比较, 根据差值 (或者是比值) 的平均值将所有的回弹法测区混凝土强度换算值修正到与芯样接近。除了钻芯的测区外, 其余测区并无钻芯数据, 因此钻芯法修正能否保证回弹法检测精度, 除了芯样的钻取、加工与试验必须满足要求以外, 还取决于回弹法检测的操作是否认真, 是否能真实反映结构混凝土强度的波动情况。否则即使采用了钻芯修正也无法满足回弹法检测结果的精度。
例如笔者2009年曾经参与处理的某个检测案例。该工程采用回弹法对设计强度等级为C40的四层柱按批量检测要求抽取了17根框架柱, 并钻取6个标准芯样进行修正。在检测工作完成后, 进行数据处理时, 发现芯样试件抗压强度值与对应的测区混凝土强度换算值差距较大 (当时还是采用的2001版行业标准以及2006版地方标准, 采用修正系数进行修正) , 如表3。
从表3的数据看, 其中第1个芯样试件和第4个芯样试件的强度值和对应的测区混凝土强度换算值的差别最大, 对应的比值达到了1.50以上甚至超过2.00。为了调查异常数据产生的原因, 笔者赴现场进行了查勘。经过现场调查, 笔者发现, 主要问题就是出在回弹检测过程中不够认真, 比如从弹击的痕迹判断可以看出有的测点弹击的时候并没有完全垂直于混凝土表面, 有的构件表面有些浮浆没有完全清除, 有些构件回弹测试的时候测点并未均匀分布在测区中, 甚至出现了个别构件弹击的痕迹到第8测区即结束了, 原因是回弹弹击的时候测点没有严格按照测区来均匀布置, 导致回弹测试的时候打到哪里算哪里, 而钻芯修正的时候却按照计算的数据来选取钻芯测区, 这就导致个别芯样部位与回弹测区不一致。由于钻芯以后已经破坏了原测区, 在其钻芯部位附近布置测区重新检测后, 计算得出的测区混凝土强度换算值与对应芯样试件混凝土强度值的比值就成了1.12以及0.97, 与其它数据相同了。但是为了了解其余构件是否存在类似情况, 只好对未钻芯修正的构件全部复查一遍, 费时费力。
1.4 钻芯法配合回弹法可适用于任何结构实体混凝土强度的检测
JGJ/T 23-2011等回弹法标准中都规定了回弹法不适用于表层与内部质量存在明显差异的混凝土, 一般是指表层浮浆过厚、受火灾损伤、受酸碱盐腐蚀或者冻害损伤等的混凝土。但是有一种观点认为如果有钻芯法进行修正, 那么回弹法也能用于这种情况, 如有一些过火混凝土鉴定检测的文献资料或者标准就认为可以采用回弹法对过火后的混凝土构件强度进行检测。
为此, 笔者在对一个过火结构进行损伤鉴定时, 对过火损伤的构件采用回弹法进行了检测, 由于其中过火较严重的构件无法采用回弹法检测, 或者数据差异较大, 故仅选取过火损伤轻微的构件进行检测, 并用钻芯法进行对比, 结果见表4。
从以上数据看, 回弹法检测的结果都比芯样试件强度值大, 而且回弹法检测的测区混凝土强度换算值变化不大, 而芯样试件强度值则有一定的波动, 符合混凝土强度分布的规律。造成这一现象的主要原因在于, 对于过火轻微的构件, 其表面混凝土温度虽然不是很高, 但火灾的高温作用下仍然产生了一定的失水, 导致表面硬度提高, 并且硬度趋同, 因此不同的构件回弹值相差不多, 此时回弹值已经无法体现构件混凝土强度值了, 因此与芯样试件的强度值相差较大, 因此这种情况下无法采用回弹法进行检测。
2 正确应用钻芯法对回弹法检测数据进行修正才能提高回弹法检测精度
从前面的讨论可知, 尽管钻芯法可以用来修正回弹法检测结果, 但是如果没有正确应用, 那并不能提高回弹法检测的精度。只有掌握了正确应用钻芯修正的方法, 才能达到修正回弹法检测结果的目的。
首先, 必须严格按照回弹法规范的要求进行检测, 包括正确选取构件, 尤其是在按批量检测时, 一定要按照规范要求的抽检数量随机抽取构件, 构件要有代表性, 均匀布置测区, 必要的时候对构件表面进行清理以磨去浮浆等影响回弹检测的面层, 在回弹测试的时候规范操作, 测点在测区中也要均匀布置, 垂直于构件表面弹击, 每个测区读取16个回弹值等等。
其次, 在钻芯修正时应尽量选择测区强度换算值较低的测区, 以免给人造成芯样试件强度值比回弹法测试数据高的错觉, 同时也是为了尽可能降低检测人员的风险。
在选择钻芯修正测区的时候, 也要尽量选择能涵盖所检数据范围的部位, 即高、中、低都要选择, 以便芯样试件的强度值能代表所检混凝土的强度范围, 并使得检测人员能观察芯样试件的强度数据与回弹法检测数据之间的走向趋势是否一致, 可以将两个强度值进行对比, 如果采用修正系数法修正就用比值, 如果采用修正量法就要差值, 观察比值或者差值的大小是否一致或者符合正态分布, 如果出现个别明显偏大或偏小的值, 可以参照《数据的统计处理和解释正态样本离群值的判断和处理》GB/T 4883-2008的格拉布斯准则进行离群值的判断, 具体计算方法可参照省工程建设地方标准《回弹法检测高强混凝土抗压强度技术规程》DBJ/T 13-113-2009, 计算出差值的平均值、标准差, 然后计算最大值或最小值的格拉布斯统计量, 如表5所示。
经过格拉布斯检验, 由于Gn>G'n, 查表得, n=9时, Gn=2.520>G0.995=2.387, 则最大的偏差量即第3组数据明显异常, 可予以剔除。剔除第3点数据后, 重新计算修正量为2.9MPa, 说明检验的有效。
3 结语
由于回弹法是基于混凝土表面硬度来检测混凝土强度的方法, 因此当对回弹法检测结果有疑问时, 可采用钻芯法进行修正。因此造成了一些人认为钻芯法检测数据精度肯定优于回弹法的误解, 并且在修正回弹法检测数据中也存在很多细节上的错误造成无法达到修正的目的。
由于回弹法是无损检测方法, 可以在构件的重要部位或者薄弱部位布置测区, 并且可以在结构中大面积进行检测, 而钻芯法则是对结构具有一定的破损, 不宜大面积检测, 也不宜布置在构件的重要受力部位或者薄弱部位, 因此可以采用回弹法对结构构件进行全面检测, 并辅以钻芯法进行修正。只有正确认识回弹法和钻芯法各自的优缺点, 规范操作, 才能达到优势互补, 提高混凝土强度检测的精度。
摘要：当对回弹法检测混凝土强度的结果有疑问时, 常用钻芯法进行修正, 因此长期以来对钻芯法和回弹法之间的关系存在一些认识上的误区, 如认为钻芯法一定比回弹法准确, 或者有了钻芯法修正可以不必认真对待回弹法检测, 以及在有钻芯法修正的情况下可以对表面损伤的混凝土采用回弹法进行检测等。本文基于工程实例, 从理论上分析了这些观点的错误所在, 并提出相应的建议, 以真正达到钻芯法和回弹法优势互补提高检测精度的目的。
关键词：混凝土强度,回弹法,钻芯法,修正,误区
参考文献
[1]陕西省建筑科学研究院.JGJ/T 23-2011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2011.
[2]中国建筑科学研究院.CECS 03:2007钻芯法检测混凝土强度技术规程[S].北京:中国计划出版社, 2008.
[3]DBJ 13-71-2006回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].福建, 2006.
[4]中国标准化研究院.GB/T 4883-2008数据的统计处理和解释正态样本离群值的判断和处理[S].北京:中国标准出版社, 2009.
[5]DBJ/T 13-113-2009回弹法检测高强混凝土抗压强度技术规程[S].福建, 2009.
结构分析钻芯法 篇2
基桩钻芯法是在工程中应用十分广泛的一种方法, 因其代表性好、数据可靠直观并且测试精确, 得到了施工人员的普遍认可。基桩钻芯法是抽样检测中的一种, 它要求所取的样本必须具有代表性和典型性。而所取样本的代表性又在很大程度上取决于取样点的位置和样本容量。
笔者根据抽样统计的原理, 结合一些工程实践, 通过分析论证, 提出了一些选取芯样数量和选取方法的合理化建议, 希望能为进一步完善基桩取芯检测法和工程科学性提供帮助。
1. 芯样数量的确定
在工程实践中, 虽然抽样数量越大, 越能反映出母体的实际水平, 测量结果也越精确。但是, 这样大规模的抽样所要花费的资金也高。因而, 在保证一定检测质量和精确性的基础上, 减少取样数量就显得意义重大。以下, 笔者经过仔细论证、调研, 引进了统计学和误差理论中的一些概念 (包括监测显著水平、置信区间和置信度) , 来进一步科学合理地确定芯样数量。
(1) 规范规程的规定
一些文献中对于规范规程有所规定, 认为如果桩的长度不大于10 m时, 应取2组芯样;如果桩的长度介于10~30 m时, 每孔取3组芯样;如果桩长度大于30 m时, 取样应大于4组或更多。并且规定, 每组芯样以3块最为合适。
当然上述规定只是经过长期工程实践所得出来的比较合理科学的经验总结, 我们在具体工程中, 还应根据需要和实际情况灵活应变, 可适当增加或减少实验芯样。若对检测结果精确度要求较高, 则可以适当增加检测组数;若对检测结果精确度要求不高且为了节约成本, 可适当减少检测组数。
(2) 置信度与标准差
合适选取置信度与置信区间是钻芯法取样检测的一个关键环节。大量实验和工程实践认为, 混凝土强度均值的置信区间最佳为94%, 即显著水平保持在0.06左右。这是在设定芯样数量时, 根据统计学规律和建筑结构得出的经验和理论结果。
一些相关文献根据混凝土强度标准差和试件强度不低于要求强度等级的百分率, 将混凝土生产质量水平划分为优良、一般和差三个等级。
(3) 估计精度
为了防止在施工中出现因混凝土强度过低而引发工程事故的现象, 相关部门还对混凝土强度的最低极限做出规定。认为只有当混凝土强度高于C20等级, 才算是合格混凝土。
(4) 芯样数量的估计
根据相关计算和实际工作经验可得, 检测所取的芯样数量应根据标准差而定。标准差越大, 芯样数量需越多, 混凝土生产质量才越能达到要求的水平, 越能满足要求。但是, 如果对混凝土质量水平要求一般时, 为了节约成本, 取芯数量可以保持在16组左右。
2. 芯样抽取方式
根据统计学中的相关知识, 抽样就是从样本总体中抽取部分样本来代表样本的总体水平。因此, 它要求所抽取的样本必须具有代表性和普遍性, 能真实反映出整体水平, 这就对芯样的抽取方式有比较高的要求。根据统计学原理和工作实践, 笔者在大量资料调研和理论分析的基础上, 将目前所普遍采用的芯样抽取方式归纳如下。
(1) 随机取样法是基桩钻芯法最常用的芯样抽取方法。工程实践中一般常用的随机取样法包括以下四类。
1) 单纯随机抽样法
单纯随机抽样法是利用随机数表或随机数生成软件等来得出所要抽取的样本编号, 进一步取样。对于数量较少的, 常用随机数骰子法;对于数量庞大的样本总体, 常用随机软件生成随机数法。
2) 机械随机抽样法
随机抽样法的具体操作方法是, 事先设定抽取第一个样本的编号、空间或时间;之后每隔一个特定距离、时间或空间依次抽取第二个样本、第三个样本……以此类推。
3) 二次随机抽取法
在实践中有时会遇到样本总体相当庞大的情况, 这时就需要采取二次随机抽取法, 比较能简单地完成取样。二次随机抽取法的具体操作是:第一步, 先将庞大的样本总体分成若干等份, 然后采用上述两种随机取样的方法, 从中抽取n等份;第二步, 采用上述两种取样方法, 对第一步抽取n份样本中的每一份样本随机抽取所要求数量的芯样进行检测。
4) 分层随机抽样法
有时候为了抽取的样本能更好地反映样本总体各个层次的水平, 就需要采用分层随机抽样法。分层随机抽样法的具体操作是:先将样本总体分成若干个不同的层次;然后根据要求按一定比例和方法对每个层次抽取芯样。这种方法最大的优势就在于所抽取的样本能真实合理地反映总体中各个层次的水平, 使样本更具代表性。
(2) 规范规程方法
关于芯样的截取, 一些文献强调截取要连续。规定为下部取芯的位置到桩底部距离要小于1 m或者桩的直径;上部取芯位置到桩底部的距离则要大于1 m或者桩的直径;而中间取芯的位置应当等间隔分布。
一些文献中提到, 虽然抽取芯样时截取1组 (即3个芯样) 是科学合适的。但是当所取芯样超过3组 (即9个芯样) 时, 如果按照分层次随机取样的规则, 将基桩分为上、中、下三段, 这样就必然导致每一段截取的芯样个数不一样。也就是说, 每一段混凝土被截取的概率是不同的, 违背了随机抽样的精神和原则, 使得每个芯样不具代表性。
在人工挖孔灌注桩时, 通常不用或很少采用地下水, 这就保证了桩底的清查质量。而桩顶的混泥土由于受到其上混泥土的重力作用, 更加严实且密度增大。在施工中, 施工单位会为了保证基桩的稳定性和质量, 会主观上有意识地加强桩端混凝土的质量和桩顶混凝土的振捣条件, 其施工质量当然也是最好的。
二、工程实例
1. 工程概况
笔者经过仔细筛选, 选取了南平市武夷花园一栋10层楼房作为基桩钻芯法检测取样的实例。在该工程中, 主要采用人工挖孔灌注桩的方法。桩的直径为900 mm, 桩长20 m左右。桩的数量总共为62根, 其中选取了3根在03年9月进行了钻芯法检测。
2. 钻芯法检测过程
选取3根中的1根 (长度为16 m) , 采用机械随机抽样法进行检测, 共取了芯样15个。取样方法是:在设定第一个样品的位置后, 每间隔一定距离抽取一个样本。对取样结果经过仔细严谨地分析, 并结合实际经验, 笔者认为这种取样方法所得的结果效果明显。
三、结论与建议
(1) 对于施工中那些采用人工挖孔灌注桩的工程, 桩顶端和底端混凝土施工质量一般会比较优越。建议取芯时, 到桩顶部距离应不小于1 m或桩的直径;下部取芯位置距离桩底部应当小于1 m或桩的直径。
(2) 当基桩混凝土强度一定时, 对检测结果要求的标准差越高, 需要截取的芯样越多。
(3) 当混凝土质量水平较差、截取芯样数量还介于20~30 (或以上) 时, 不仅浪费检测费用, 而且给实际操作带来不少麻烦 (如桩长较短, 取样困难) 。建议现浇混凝土时, 尽可能提高其质量水平, 使芯样截取数量控制在15以内。
(4) 对于一些情况, 如果芯样截取数量大于9块时, 建议采用机械取样法取芯。
参考文献
[1]孙道胜, 詹炳根.建设工程质量检测中材料检测的取样问题[J].施工技术, 1999 (10) .
[2]张治太, 李乃平.关于钻芯法检验结构混凝土强度问题[J].工程质量, 2003 (01) .
结构分析钻芯法 篇3
近年来, 随着我国工程建设事业的蓬勃发展, 桩基础在公路、铁路、房建、水利等工程中运用越来越广泛, 桩基础已经成为我国工程中最重要的一种基础形式。桩基础通常在地下或水下, 属隐蔽工程, 技术要求高、施工难度大, 容易出现质量问题。在钻孔灌注桩中常见缺陷类型有:夹泥、夹砂、离析、断层、混凝土不密实、低强、蜂窝、空洞、沉渣等。对问题桩的处理, 根据施工现场情况及缺陷类型可采取不同的方式, 如桩头剔除或开挖补强、桩身钻芯压浆、桩底验算、或是加大桩径、重新浇注等处理方案。本论述以几个典型的基桩质量问题, 对钻芯压浆法适用于桩基处理的缺陷类型进行了详细的分析与探讨。
1 方法介绍
1.1 钻芯压浆法机理
钻芯压浆法是对桩基缺陷部位用钻机钻取芯样, 通过对缺陷区贯通、清理后进行压浆补强的一种处理方法。该法是利用 (膨胀) 水泥浆或其他高分子材料的可灌性, 按一定的配合比, 从稀→浓, 在一定的压力作用下, 将浆液注入松散介质的裂缝中, 使其重新凝结成一整体, 从而大大提高桩体强度。
1.2 过程控制
钻芯压浆法需经过钻孔布设→钻芯取样→缺陷区贯通→清孔→压浆补强5 道工序。其中孔芯位置、孔芯数量的布设及清孔是关键技术, 将直接影响缺陷处理效果。钻孔布置形式及其数量一般应根据桩基缺陷区的具体情况而定, 不可盲目布置。钻芯过程中为体现缺陷原状, 宜采用单动双管钻具钻取芯样并应根据混凝土强度选用合适的金刚石钻头。钻孔深度宜达到缺陷位置下段0.5 m, 当钻芯孔已经穿过缺陷区并达到要求深度后需立即对钻芯孔进行残渣清理, 同时将所有芯孔进行贯通, 以保证下道工序注浆工作的质量。钻芯过程中每回次进尺宜控制在1.5 m内。
2 工程实例
2.1 工程概况
某高速公路桥梁桩基, 摩擦桩, 混凝土设计强度等级为C25, 均为现场自搅拌混凝土, 每根桩内预埋3 根声测管。对其中12 根缺陷桩基进行了钻芯压浆处理。
2.2 设备
超声数据采集选用康科瑞NM-4A型非金属超声检测分析仪、配备50 k Hz径向换能器;钻孔抽芯采用XY-1 型岩心钻机, 单动双管钻具, 选用外径为110 mm的金刚石钻头, 并配置水泵、孔口管、扩孔器、卡簧、扶正稳定器等。钻杆直径为50 mm。此外, 选用泵压1.0~2.0 MPa、排水量为50~160 L/min的水泵。
2.3 龄期
超声波数据采集时混凝土龄期均大于14 d, 钻芯时混凝土龄期均大于28 d。
2.4 数值分析与结果
施工方、监理方、业主三方从质量、工期、成本等方面考虑, 决定对以上批次的桩基采取钻芯压浆作为处理缺陷的方法。施工方联系专业队伍进场进行了钻芯压浆处理。对处理后的缺陷桩基经二次超声波复测, 各缺陷类型桩基钻芯压浆处理的效果不一, 现选取比较典型的案例进行数值分析。
2.4.1 桩底沉渣
K115+100 大桥, 2-3 桩, 桩径1.5 m, 桩长24 m, C25混凝土, Ⅰ剖面临界值V0=4.208 km/s, A0=113.18 d B, Ⅱ剖面V0=4.248 km/s, A0=113.88 d B, Ⅲ剖面V0=3.932 km/s, A0=112.76 d B, 在-22.0 m~-24.0 m处全断面声参量严重异常, 声速参数低值在1.72 km/s, 幅度参数低值在107.57 d B, 分析该段缺陷为桩底沉渣 (见图1) 。经钻芯验证该桩缺陷为桩底沉渣。压浆处理后的桩基混凝土龄期达到14d做二次超声波复测。复测数据声测剖面图 (见图2) , 可见处理后该桩基本达到二类桩标准。
2.4.2 夹泥
K46+819, 1-2 桩, 桩径1.0 m, 桩长17.6 m, C25 混凝土, Ⅰ剖面临界值V0=4.053 km/s, A0=109.80 d B, Ⅱ剖面V0=3.788 km/s, A0=107.79 d B, Ⅲ剖面V0=3.727 km/s, A0=109.23 d B, 在-4.4 m~-6.4 m处全断面声参量严重异常, 声速参数低值在1.52 km/s, 幅度参数低值在75.54 d B, 分析该段缺陷为夹泥 (见图3) 。经钻芯验证该桩缺陷为桩身夹泥。压浆处理后的桩基混凝土龄期达到14 d做二次超声波复测。复测数据声测剖面图 (见图4) , 可见处理后该桩基本达到二类桩标准。
2.4.3 离析
K44+062, 1-3 桩, 桩径1.2 m, 桩长18 m, C25 混凝土, Ⅰ剖面临界值V0=3.967 km/s, A0=105.10 d B, Ⅱ剖面V0=3.924 km/s, A0=103.95 d B, Ⅲ剖面V0=3.872 km/s, A0=106.08 d B在-15.8 m~-18.0 m处全断面声参量异常, 声速参数低值在3.02 km/s, 波幅参数低值在87 d B, 分析该段缺陷为离析 (见图5) 。经钻芯验证该桩缺陷为离析。压浆处理后的桩基混凝土龄期达到14 d做二次超声波复测。复测数据声测剖面图 (见图6) , 可见处理后该桩声速、波幅声参量值虽有所上升, 但处理效果不佳, 完整性达不到合格桩标准。
3 结论
通过工程实例表明, 钻芯压浆法可适用于桩身严重离析、夹泥夹砂、桩底沉渣等缺陷的处理。不适用缩径、扩径、漏筋、夹异物、夹水泥层、泥包管、蜂窝、低强、冻伤等缺陷的处理。同时对于一般的轻微离析桩不进行钻芯压浆处理。如当混凝土设计强度为C25, 离析缺陷处声速值普遍在3.0 km/s以上时, 不建议采用钻芯压浆法处理。
钻芯压浆法以特有的工期短、成本低、施工简便、质量可靠等优点, 在缺陷桩处理中越来越多的在工程中采用。该方法作为桩基质量问题的补救措施, 已经具有成熟的技术, 但处理效果仍受诸多因素的影响。在对缺陷桩处理方案的选用应根据工程实际情况, 合理的选择, 以保证工程质量的同时保证工期。
摘要：近年来, 随着我国工程建设事业的蓬勃发展, 桩基础在公路、铁路、建筑工程、港口码头、海上采油平台等工程中运用越来越广泛, 桩基础已经成为我国工程中最重要的一种基础形式。桩基础通常在地下或水下, 属隐蔽工程, 技术要求高、施工难度大, 容易出现质量问题。对问题桩的处理, 应根据施工现场情况及缺陷类型而采取不同的方式, 本论述以几个典型的基桩质量问题, 对钻芯压浆法适用于桩基处理的缺陷类型进行了详细的分析与探讨。
关键词：钻芯压浆法,桩基处理,缺陷类型
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