摘 要:钻芯法是高压旋喷桩桩身质量检测的常用方法,主要检测桩身强度及完整性,通过工程实例,依据桩身强度和岩芯情况,判定高压旋喷桩桩身质量是否满足设计要求。
关键词 :钻芯法;高压旋喷桩;强度;桩身完整性
引言:
高压旋喷注浆法适用于处理淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土等软基。通过高压水切割土体,同时注入水泥浆置换切割破坏的土体,最后水泥和土粒发生化学反应形成强度高水泥土,达到加固地基。高压旋喷桩的成桩质量是地基处理的质量要求,本文通过工程实例,检测高压旋喷桩的桩身质量,判定桩身质量否达到设计要求,为工程验收提供依据。
1桩身质量检测方法和数量
某县城区河道治理工程(C段外江防洪堤)高压旋喷桩防渗墙及复合地基处理工程,共设计3排高压旋喷桩:其中A排高压旋喷桩防渗墙共布置灌浆孔296个,实际灌浆孔297个,桩号:C0+040.00~C0+306.000,旋喷灌浆单孔布置,孔距0.9m,分两序间隔进行,抗压强度为3.0~5.0MPa 。检测方法的选择依据设计的检测参数而确定,本次高压旋喷桩桩身强度及完整性检测采用钻芯法,共布置3个检查孔,每孔取芯2组,检查孔位于两桩搭接的位置,钻孔深度为桩基深度,大约为7-10.0m。
1)钻孔取芯:
①本次钻孔采用100型液压回转钻机,钻头外径为110mm的金刚石钻头。灌浆孔结束28d后开始,采用双管单动的钻具进行钻孔。
②钻机直接安放在桩顶上,用木枕调整钻机水平,钻机主动钻杆中心线和钻孔轴线重合。开孔是先开泵送水,孔口返水时才开机钻进,轻压慢转,由于水泥土的强度较低,钻进的压力不宜加压,在钻具自重作用下慢速低压。
③钻机要求低速平稳转动,每隔5m测量一次垂直度,钻孔垂直度不大于0.5%。否则要求调整主轴角度。
④钻进过程中,注意观察孔口返水情况,严格控制岩芯采取率大于90%,若有顶钻马上起钻,控制回次进尺在1.5m内。双管单动钻具使用卡簧卡芯,先停止钻孔回转,将钻具提离孔底拉断芯样,。
⑤芯样应按出筒的顺序,从左到右,自上而下摆放进芯样箱中,岩芯按回次统一编号。凡长度大于10cm的岩芯直接在圆柱面上编号,编号时,用红漆写明回次号(左侧)、本回次岩心总块数(分母)和该块岩心的序号(分子),其右端应为靠近孔底的一端。同时填写岩心牌,写明本回次取心数据,并置于本回次岩矿心的末端。并应及时记录钻进情况和钻进异常情况,钻芯过程中,同时对防渗墙芯样进行描述。
⑥钻机结束后,对所有芯样拍照。要求施工单位、监理、检测单位、项目业主到场见证。
⑦钻孔结束后,采用0.1~0.3Mpa压力进行封孔,从孔底自下而上用水灰比为1:0.8的微膨胀水泥砂浆封孔。
2)芯样截取及抗压强度试验
①每孔截取2组芯样,每一组在0-2m位置,第二组在7-10m范围
②芯样试件尺寸为100mm×100mm。
③芯样抗压强度:
式中fcu—芯样抗压强度(Mpa);
P—芯样抗压试验破坏荷载;
d—芯样试件的平均直径,芯样直径为100mm;
ξ—芯样抗压强度折算系数,考虑芯样尺寸效应,钻机钻进时对芯样扰动的影响,通过试验统计计算确定,当无统计资料时,宜取为1.0。本工程ξ取1组。
⑤芯样抗压强度代表值以不同深度位置的芯样试件抗压强度的最小值为代表值,3个孔芯样的抗压强度代表值分别为3.8、3.8、4.1 MPa,均大于设计要求,芯样抗压强度满足设计要求。见表1《高压旋喷桩芯样抗压强度结果表》
(2)芯样描述:对钻取的芯样,从芯样胶结情况、连续性、完整程度、表面形态、芯样质量进行描述,3个孔的芯样连续、完整、胶结较好、表面较光滑,断口吻合,有少量气孔。芯样大部分呈长柱状,局部少量碎块状。达到Ⅰ桩标准,桩身完整。见表2《高压旋喷桩钻芯法检测取芯分析表》
3 结论
3个桩基检查孔钻孔芯样抗压强度均大于设计值,钻取的芯样连续,完整,胶结好,表面光滑,芯样呈长柱状,断口吻合,局部有少量气孔、蜂窝麻面,依据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014,可判定为Ⅰ桩,工程桩身完整性良好 。
钻芯法检测桩基质量简单、直观,易于掌握操作。
参考文献
[1]中华人民共和国水利行业标准 水工混凝土试验规程 (SL352-2006)
北京 :中国水利水电出版社,2006
[2]中华人民共和国行业标准.建筑基桩检测技术规 范JGJ106—2014
北京 :中国建筑工业出版社 ,2014
[3]广西柳州水利电力勘测设计研究院广西主要支流柳江防洪治理融水县城区河道治理工程(C段外江防洪堤)施工图纸