黃 偉

(亳州市建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司，安徽 亳州 236800)

0 引 言

在建筑結(jié)構(gòu)物施工質(zhì)量檢測(cè)中， 鉆芯法與其他無(wú)損檢測(cè)相比是一種直觀性、權(quán)威性和適用性較高的檢驗(yàn)方法，作為傳統(tǒng)的檢測(cè)方法在質(zhì)量控制檢測(cè)中依然有著不可替代的地位。鉆芯法通過(guò)采用鉆芯機(jī)械直接取芯的辦法，將隱蔽工程的施工質(zhì)量直接呈現(xiàn)在施工管理人員的面前，管理人員通過(guò)芯樣分析確定引起建筑結(jié)構(gòu)物質(zhì)量問(wèn)題的原因。另外分析鉆芯檢測(cè)過(guò)程對(duì)結(jié)構(gòu)安全和混凝土強(qiáng)度評(píng)定的影響也不容忽視。本文針對(duì)鉆芯法在道路及樁基工程的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)分析研究，得出鉆芯取樣試驗(yàn)具有適用性、直觀性、權(quán)威性的特點(diǎn)。

1 鉆芯取樣工作原理

鉆芯法是一般采用固定的鉆芯機(jī)，從結(jié)構(gòu)物的外部勻速鉆入結(jié)構(gòu)物內(nèi)部。鉆進(jìn)結(jié)束后利用混凝土的材料性能采用橡膠錘對(duì)鉆芯進(jìn)行敲擊，使鉆芯與內(nèi)部結(jié)構(gòu)物分離進(jìn)而獲得圓柱體混凝土芯樣。通過(guò)對(duì)芯樣進(jìn)行表觀質(zhì)量觀察和試驗(yàn)室抗壓性能檢測(cè)，確定混凝土施工質(zhì)量及材料特性的一種方法。

2 鉆芯取樣施工范圍及特點(diǎn)

鉆芯檢測(cè)法是建筑結(jié)構(gòu)物破壞較小的一種方法，多用于水泥混凝土和瀝青混凝土施工的質(zhì)量評(píng)定中。當(dāng)無(wú)損檢測(cè)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)物有重大質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，為進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)證，同樣才用鉆芯取樣法進(jìn)行最終確定。鉆芯檢測(cè)方取得的樣本具有可靠性，且一般對(duì)結(jié)構(gòu)物的外觀及使用性和安全性不造成影響。因此鉆芯取樣法在混凝土結(jié)構(gòu)物等隱蔽工程檢測(cè)過(guò)程具有局部應(yīng)用性和內(nèi)部表觀質(zhì)量的直觀可視性。

3 鉆芯取樣在施工中的應(yīng)用

3.1 水泥混凝土路面取芯檢測(cè)

鉆芯取樣法在路面工程中通常用于舊混凝土道路加固注漿前檢測(cè)及瀝青路面的正在施工過(guò)程中的取樣分析。

舊混凝土路面進(jìn)行加固及加鋪瀝青混凝土面層時(shí)，需要確定原有混凝土面層是否發(fā)生脫空及結(jié)構(gòu)破壞，此時(shí)需要對(duì)下沉面板及發(fā)生裂縫處面板進(jìn)行取芯分析。針對(duì)脫空面板首選采用LTD探地雷達(dá)對(duì)面板無(wú)地基支撐區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，確定有問(wèn)題去油并采用紅漆進(jìn)行標(biāo)注。取芯位置布置間距一般順線路方向?yàn)?～3 m，橫斷面方向?yàn)?～4 m，呈長(zhǎng)方形布設(shè)，如圖1所示。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)鉆芯取樣施工圖

取得的芯樣應(yīng)采用清水沖洗干凈，再用干布擦拭干凈，并進(jìn)行標(biāo)記編號(hào)。在取芯過(guò)程中如果人為對(duì)芯樣造成破壞，影響試驗(yàn)結(jié)果時(shí)，應(yīng)重改芯樣附近具有代表部位重新取樣。取得的芯樣應(yīng)集中放置芯樣箱內(nèi)，妥善保管。

芯樣進(jìn)行試驗(yàn)前應(yīng)鋸切標(biāo)準(zhǔn)，如圖2所示。當(dāng)無(wú)齒鋸切割后的芯樣不能滿(mǎn)足試驗(yàn)要求時(shí)，可采用磨平機(jī)或者水泥砂漿等強(qiáng)度高的凝結(jié)材料，對(duì)芯樣進(jìn)行磨平和不平。

試件抗壓試驗(yàn)檢測(cè)前應(yīng)采取相應(yīng)的措施，保持芯樣與原結(jié)構(gòu)物外界濕度條件盡量一致。當(dāng)原結(jié)構(gòu)物所處環(huán)境較為干燥時(shí)，由于在取芯過(guò)程中試件沾有取芯機(jī)水流沖刷，因此需將試件放在室內(nèi)自然陰干至與原結(jié)構(gòu)物濕度條件一致，一般陰干3 d即可滿(mǎn)足試驗(yàn)要求；當(dāng)原結(jié)構(gòu)物處于潮濕或水泡條件下時(shí)，芯樣試件應(yīng)在20℃±5℃的清水中浸泡2 d左右，從水中取出試件后直接進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，并記錄抗壓試驗(yàn)階段數(shù)據(jù)。抗壓試驗(yàn)結(jié)果處理過(guò)程中應(yīng)當(dāng)考慮試件尺寸對(duì)壓力值的影響，進(jìn)一步采用不同強(qiáng)度折算系數(shù)，并根據(jù)取芯過(guò)程中的取芯影響對(duì)試件結(jié)果進(jìn)行修正。

圖2 芯樣抗壓試驗(yàn)前處理

通過(guò)表觀質(zhì)量和抗壓試驗(yàn)，確定混凝土路面是否由材料不合格導(dǎo)致還是地基下沉導(dǎo)致路面發(fā)生裂縫。進(jìn)而采取不同處理技術(shù)措施進(jìn)行處理。混凝土路面的取芯試驗(yàn)體現(xiàn)了其施工決策中適用性。

3.2 瀝青混凝土路面取芯檢測(cè)

瀝青混凝土路面取芯多用于檢測(cè)路面厚度、壓實(shí)度,以及通過(guò)馬歇爾試驗(yàn)檢驗(yàn)瀝青混合料的生產(chǎn)配合比是否符合設(shè)計(jì)要求。壓實(shí)度和厚度對(duì)瀝青路面的強(qiáng)度及耐久性起著決定性的作用，因此通過(guò)鉆芯取樣法測(cè)定瀝青路面的厚度和壓實(shí)度也就在瀝青路面施工質(zhì)量評(píng)定過(guò)程中有著至關(guān)重要的作用。

市政道路規(guī)范中要求檢測(cè)頻率不低于每1 000 m2一個(gè)點(diǎn)，針對(duì)道路交叉口等特殊易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的部位應(yīng)加大取芯檢測(cè)頻率。應(yīng)注意不同等級(jí)道路規(guī)范對(duì)取芯頻率要求不盡相同，但是實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)取芯過(guò)程因做到不漏取少取，如圖3所示。

圖3 現(xiàn)場(chǎng)芯樣檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)取芯過(guò)程中應(yīng)注意保持取芯機(jī)的平穩(wěn)性，防止取芯過(guò)程中發(fā)生晃動(dòng)，鉆芯完成后應(yīng)采用取芯鉗將芯樣垂直拔出，操作過(guò)程中切記大力旋轉(zhuǎn)芯樣，防止因人工失誤使芯樣發(fā)生分層，影響后續(xù)試驗(yàn)結(jié)果。芯樣檢測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 芯樣檢測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)用鋼尺對(duì)芯樣進(jìn)行測(cè)量我們可以直接判斷瀝青路面攤鋪厚度是否合格。同時(shí)我們可以直觀地判斷出瀝青不同面層之間是否黏結(jié)牢固。這就體現(xiàn)出取芯法在現(xiàn)場(chǎng)施工檢測(cè)過(guò)程中的直觀性。

3.3 橋梁樁基鉆芯取樣法檢測(cè)

樁基檢測(cè)通常采用低應(yīng)變及預(yù)留聲測(cè)管進(jìn)行超聲波檢測(cè)法進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)上述兩種方法檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)生異常波段時(shí)，為避免發(fā)生誤判，檢測(cè)單位通常建議施工單位進(jìn)行取芯試驗(yàn)進(jìn)一步確定樁基是否發(fā)生斷樁、夾層、樁底沉渣過(guò)厚、混凝土強(qiáng)度不夠等質(zhì)量問(wèn)題。

鉆芯過(guò)程應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注取芯機(jī)鉆進(jìn)的速度和鉆頭冷卻水的顏色變化，并根據(jù)鉆進(jìn)深度進(jìn)行及時(shí)記錄鉆芯機(jī)鉆進(jìn)情況。當(dāng)發(fā)生異常變化時(shí)應(yīng)立刻提鉆，并根據(jù)原因分析結(jié)構(gòu)決定是否繼續(xù)鉆進(jìn)。,對(duì)于小部分質(zhì)量缺陷的樁，有可能因?yàn)殂@進(jìn)的位置選擇不同而造成該部分的無(wú)法發(fā)現(xiàn)，從而留下質(zhì)量隱患。對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題當(dāng)施工過(guò)程或無(wú)破損檢測(cè)中懷疑樁基存在此類(lèi)缺陷時(shí)，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加鉆孔個(gè)數(shù)。例如直徑1.2 m樁基一般等距布設(shè)3個(gè)鉆芯取樣點(diǎn)，通過(guò)3個(gè)鉆孔芯樣進(jìn)行對(duì)比確定樁基質(zhì)量狀況。

圖4 樁基現(xiàn)場(chǎng)取芯試驗(yàn)

由于樁基長(zhǎng)度較長(zhǎng)，因此對(duì)芯樣標(biāo)號(hào)尤為重要。在取芯過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將取得的芯樣按照芯孔位置及取芯順序進(jìn)行分別編碼。避免對(duì)樁基質(zhì)量問(wèn)題部位發(fā)生誤判，從而造成樁基處理的不必要經(jīng)濟(jì)損失。鉆芯取樣作為無(wú)損檢測(cè)的最終驗(yàn)證，具有一定的權(quán)威性。同鉆取芯樣的質(zhì)量檢驗(yàn)，可以科學(xué)地決定問(wèn)題樁基的處理措施。但是在鉆取較長(zhǎng)芯樣及高強(qiáng)度混凝土的同樣將檢測(cè)速度較慢的缺點(diǎn)暴露出來(lái)，因此在樁基檢測(cè)中應(yīng)謹(jǐn)慎使用。

4 鉆芯取樣注意事項(xiàng)

(1)鉆芯取樣在部位選取過(guò)程中應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力較小等易出現(xiàn)問(wèn)題的部位。

(2)便于鉆芯機(jī)械安防的位置。

(3)盡量避免主筋、預(yù)埋件等具有危險(xiǎn)的部位。

(4)鉆芯取樣過(guò)程中試驗(yàn)人員應(yīng)全程盯控，及時(shí)對(duì)取芯平整度、垂直度等表觀質(zhì)量做出專(zhuān)業(yè)判斷。

(5)現(xiàn)場(chǎng)施工中，對(duì)于鉆芯的取樣的部位無(wú)標(biāo)準(zhǔn)參考，這需要檢測(cè)人員通過(guò)專(zhuān)業(yè)的判斷確定取芯的合適部位，即要確保芯樣具有代表性，又要保證原建筑結(jié)構(gòu)物不發(fā)生破壞。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)上述分析，總結(jié)分析了鉆芯取樣在道路工程中的應(yīng)用，證明了鉆芯取樣在施工中的可靠性、適用性、直觀性和權(quán)威性的特點(diǎn)。鉆芯取樣在橋梁工程、房建工程、水利工程等涉及水泥混凝土、瀝青混凝土和地質(zhì)勘探方面亦有廣泛的應(yīng)用。通過(guò)在實(shí)際施工中的應(yīng)用研究，得出了鉆芯取樣試驗(yàn)在質(zhì)量檢驗(yàn)中具有不可替代性。同時(shí)該論文對(duì)工程質(zhì)量檢測(cè)中鉆芯取樣的應(yīng)用范圍和注意要點(diǎn)具有一定的借鑒價(jià)值。