钻芯法在建筑工程质量检测中的应用分析

发表时间:2021/8/31   来源:《城镇建设》2021年第4卷4月11期   作者:林永浩
[导读] 建筑工程检测质量能够决定整体工程结构稳定性及使用寿命,人们对其提出了更高要求。

        林永浩
        广东省信宜市建设工程质量检测站

        摘要:建筑工程检测质量能够决定整体工程结构稳定性及使用寿命,人们对其提出了更高要求。基于此,文章以钻芯法检测概述为切入点,明确检测目的在于判断混凝土结构质量,以此为基础,结合某广场地质工程,从检测流程与质量检测质量方面出发,提出建筑工程质量检测中钻芯法应用措施,并提出注意事项,从而为相关工作者提供参考。
关键词:建筑工程;质量检测;钻芯法;应用
前言:
        钻芯法主要是利用钻机,在结构混凝土内钻去芯样,用以观察混凝土质量或检测混凝土强度,除了必要修正形状外,无需进行物理量与强度的换算,属于较为可靠、直观、高精度的检测方式,不仅能够单独应用,也可作为超声回弹综合法与回弹法修正结果的依据。因此,建筑工程中,钻芯法已经成为混凝土强度重要检测方式,需完善检测手段,以把控建筑质量。
一、钻芯法检测概述
        我国建筑工程中,质量检测作为重要环节,现代建筑管理与建设中,工程项目如果出现明显变形,则会对整体结构稳定性造成影响。因此,需采取钻芯法进行检测,钻芯法主要是检测人工挖孔、钻孔等混凝土灌注桩成桩质量,不会受限于场地条件,适用于混凝土灌注桩桩长、强度、桩身完整性、沉渣厚度的检测。检测目的如下:
        (1)检测桩身混凝土质量,包含混凝土胶结状况、断桩、松散、有无气孔、混凝土强度等。
        (2)桩底沉渣是否与规范、设计要求相符。
        (3)桩端持力层岩土厚度与性状是否符合规范与设计要求。
        (4)施工记录桩长真实性。
二、建筑工程检测中钻芯法的应用
        某广场地质工程,建筑面积13万㎡,由地上33层与地下2层构成,桩型为冲孔灌注桩,桩径为1.0-2.3m,砼强度等级为C35,单桩承载力特征值Wie7280-29130kN,工程桩数总共336根,按照抽检比例,检测40根桩。
        1.检测流程
        (1)检测时间。钻芯法是通过钻芯方式取样,不影响结构稳定基础上,钻取样品检测工程质量,钻取中需保证混凝土符合凝结强度要求,土龄为28d,或是试件达到相同要求。
        (2)钻孔位置。质量检测中,钻芯法不能影响结构稳定,选择钻孔位置需精密计算钻孔深度、直径及部位,且为提高检测效果,通常采取表面检测、无损检测后,明确质量可能存在的问题,利用钻芯法确定位置,避开障碍物,便于钻机施工。
        (3)钻芯取样。工程检测中,钻芯取样作为重要工序,应固定钻机设备,保证钻机立轴和钻孔中心处于相同垂线,提高钻孔精准性,避免位移钻机造成钻孔偏差。在钻进过程中,利用循环水带出沉渣和降温,控制钻速,采取恰当方式鉴别持力层岩土形状。并且,提取钻芯中,拧卸扩孔器与钻头,不可对卸芯随意敲打,芯样放入芯样箱内,从上至下根据回次顺序开展,在侧面列明块号、回次数、总块数,按照规范记录钻进情况。初步判断钻芯质量,边路持力层、桩底沉渣数据,注意检测单桩后,明确检测位置达标性,达标即可灌浆封孔,不达标需重新施工。
        (4)芯样加工。钻孔取芯检测混凝土强度,保证芯样试件的加工、截取、试验符合规范要求。芯样切割中,标明芯样编号,切割芯样需保证其垂直度与平整度,做好补平处理。制作芯样试件后,即可开展芯样检测。


        2.质量检测
        (1)直接抗拉试验
        根据《水工混凝土试验规程》,对混凝土开展拉伸试验,将芯样两端切割磨平,以环氧树脂粘结剂将其粘在拉板上,芯样试件长400mm,直径150mm,达到期龄后,放在试验机上开展拉伸试验,调整试验机球面拉力接头,重合拉力机施力轴线与试件轴线。公式如下:
                (1)
        其中,是轴向抗拉力强度,A为试件端面面积,P为破坏荷载。该工程中,芯样直径100mm,适用于骨料粒径在35mm以下的混凝土桩基,结果表明抗拉力为59.7MPa,符合设计要求。
        (2)劈裂抗拉试验
        通过劈拉试验获得劈拉强度,混凝土放在试验机压板中间,加载至轴向致敬出现劈裂破坏,选用75mm半径的钢制垫块为压板。试验中为避免压应力较大,在压板与圆柱体试件中增加窄形压条,垫条宽25mm,厚3mm。公式如下:
                (2)
        其中,是芯样劈拉强度值;是芯样试件强度换算系数;是破坏荷载;是试件断面面积。为保证荷载均匀传递,混凝土试件与钢垫条见放柔性材料或胶合板,结果表明劈裂抗拉力是52.39MPa,符合设计要求。
        (3)抗渗性能
        根据《普通混凝土长期性能与耐久性能试验方法标准》,试件尺寸下端与上端直径分别为185mm和175mm,高为150mm的圆台体,无法直接通过取芯方式获得,实际操作中,实体钻取混凝土芯样直径为150mm,通过切工价格的方式,将其转变为圆台体,进行常规抗渗试验,结果抗渗等级为Pl0,符合要求。
三、钻芯法检测注意要点
        建筑工程在采取钻芯法取样检测中,应当注意以下要点,提高整体检测质量,保证结果准确性:
        (1)设计取芯方式。钻芯检测能够对测量目标的结构质量与强度进行精准检测,却由于单一钻芯,对整体建筑结构强度检测缺乏代表性,需做好取芯方式的设计,取芯方式如果不合理,会造成钻孔偏斜,难以去除芯样,影响结构稳定性。桩身如果出现夹层,应做好防水措施,坚硬结构取芯,还要减震。
        (2)判断取样位置。判断取样位置对于钻芯结构检测有效性与准确性具有决定性影响,如果取样位置不准确,人员则无法正确判断结构质量,易埋下安全隐患。因此,判断位置中,需采取无损检测、表面检测方式确定,能够提高位置代表性和精准性,发现建筑问题。
        (3)持力层芯样修正。钻芯检测发,钻井有超过100mm,单动双管钻具则根据外径100mm,径长82mm进行操作。芯样不同外径,抗压强度检测中需开展尺寸换算。
        (4)控制取样量。为保证数据准确典型,应用钻芯法检测中,可采取多次取样的方式,但该方法会增加检测工作量,影响整体建筑结构。所以,在检测过程中,应当合理选择取样的点位数量,以不影响整体建筑结构为前提,保证取样数量、位置代表性,提高整体检测质量。
总结:综上所述,在工程质量检测中,应用钻芯法为非破损检测的保障手段,应当根据不同建筑特点,采取相应取样标准及检测标准,多样品、多点的强度检测,提高工程质量。此过程中,应注意设计取芯方式、判断取样位置、持力层芯样修正及控制取样量,保证检测公正、客观,能够将整体建筑结构的情况反映出来,从而为建筑工程施工提供支持。
参考文献:
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[2]陈再现,钟炜彭,李欢欢,栾文芬.钻芯法检测砖砌体加固前后基本力学性能[J].同济大学学报(自然科学版),2020,48(02):176-184.
[3]林万青,臧振涛,陈振华,倪立建,江四海.微创钻芯法对芯样采取率的影响[J].水电能源科学,2019,37(05):85-87+171.
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