吳更新

（廣東省建筑科學研究院集團股份有限公司）

0 引言

既有建筑樁基礎質(zhì)量檢測一直是行業(yè)內(nèi)的難題。樁基礎屬于地下隱蔽工程，受上部結(jié)構(gòu)的覆蓋的影響，使得常規(guī)的檢測手段難以開展[1]。在工程中經(jīng)常會遇到既有建筑改造前的樁基礎質(zhì)量和承載力重新評定；建設和使用過程出現(xiàn)地下室上浮、結(jié)構(gòu)開裂、沉降超標等不良現(xiàn)象，需要對樁基礎質(zhì)量進行鑒定評估；因野蠻施工導致樁基礎未檢測已做施工覆蓋，造成無法驗收的情況，應驗收要求需要補充對已覆蓋的樁基礎檢測、評估結(jié)論。我國每年的在建工程體量龐大，老舊既有建筑的改造量也在增大，遇到以上問題迫切需要提供行之有效的技術(shù)手段來解決。

河北省建筑科學研究院于2011年完成的“既有建筑地基基礎檢測與評定技術(shù)的研究”，探討了各種檢測技術(shù)的適用性和可靠性以及既有建筑地基基礎特性，并于2015年發(fā)布了河北省地方標準《既有建筑地基基礎檢測技術(shù)規(guī)程》。2016年國內(nèi)專家組開始編制國家行業(yè)標準《既有建筑地基基礎檢測技術(shù)規(guī)程》，該標準于2018年發(fā)布。目前既有建筑地基基礎檢測技術(shù)中最為直觀可靠的是鉆芯法，本文以鉆芯法為基礎，結(jié)合既有建筑樁基礎質(zhì)量檢測的工程案例，對鉆芯法在既有建筑樁基質(zhì)量檢測中的應用進行探討。

1 鉆芯法案例研究

鉆芯法具有科學、直觀、可靠、易于判別的特點，可以檢測灌注樁的樁長、樁身混凝土強度、樁底沉渣厚度和樁身完整性，判定或鑒別樁端持力層巖土性狀，一般適用于混凝土灌注樁、地下連續(xù)墻樁、有粘結(jié)強度的復合地基增強體、水泥土墻、巖石地基。在應用于既有建筑的樁基礎檢測時，首要考慮的問題是在上部結(jié)構(gòu)的存在下，是否具備開展檢測的工作面，以下通過單樁單柱鉆芯和多樁承臺兩個案例進行探討。

1.1 單樁單柱鉆芯法檢測案例

1.1.1 概況分析

該工程為地下室1層，屬于單樁單柱設計，樁柱軸線中對中，樓板上具備架設鉆機作業(yè)的條件（如圖1所示）。該工程樁ZK41在質(zhì)量檢測時發(fā)現(xiàn)異常，鉆芯法檢測情況如下：之一孔7.80～8.20m芯樣夾泥；之二孔7.97～8.70m芯樣夾泥；之三孔15.97～16.30m芯樣夾泥。后經(jīng)五方協(xié)商，處理意見是注漿加固處理，并注漿完成后通過鉆芯法檢測注漿效果。然而施工方注漿處理后未按要求檢測注漿效果，導致發(fā)現(xiàn)該異常情況時已做完第一層地下室。為保證樁基施工質(zhì)量，確保建設工程質(zhì)量安全，經(jīng)業(yè)主方委托，我公司進行了現(xiàn)場鉆芯法檢測，鉆機布設在樓板上，從樓板頂上開孔，鉆孔穿過樓板，柱子、承臺，到達樁頂，繼續(xù)往下鉆進，從而達到檢測樁身完整性、樁身砼強度的目的。具體見表1、圖2、表2。

圖1 單樁單柱鉆芯法示意圖

表1 注漿后鉆孔檢測情況

圖2 芯樣照片

表2 鉆芯法檢測結(jié)果

通過對該既有建筑樁基的鉆芯法檢測，設計樁頂標高以下混凝土芯樣膠結(jié)較好，未見注漿體，且樁身段混凝土強度滿足設計要求。

1.1.2 技術(shù)總結(jié)

對于單樁單柱鉆芯法檢測，適用于單樁單柱軸線中對中，樁底離檢測起點的深度（上部結(jié)構(gòu)鉆孔深度+樁長）在30倍樁徑以內(nèi)，超過30倍鉆孔容易鉆到縱筋或者鉆出樁（柱）外很難鉆到樁底。該方法難點在于柱、梁、板會影響鉆頭鉆進，會出現(xiàn)鉆孔不到樁底，鉆出樁外甚至鉆出柱外的情況。

技術(shù)要點梳理如下：

⑴鉆頭切斷通長布置的梁縱筋會削弱梁端抗彎抗剪承載力，檢測前應通過結(jié)構(gòu)驗算削弱的影響。

⑵在樓板上根據(jù)施工記錄或者復核記錄，在樓板頂上放置樁中心和柱中心點，若兩者位置差別不大，在連線中點開孔；若兩者相差很大，按兩者的空間關(guān)系評估是否開孔或者更換檢測點。

⑶嚴格確保鉆孔的垂直度滿足規(guī)范要求，避免由于鉆孔傾斜導致鉆穿柱子或者鉆孔無法到達樁底；

⑷及時跟蹤鉆頭在柱子中的鉆進情況，鉆到柱子縱向鋼筋時及時停鉆；

⑸鉆頭切斷梁、承臺鋼筋，損耗大，需使用高強度鉆頭。

1.2 多樁承臺地下室內(nèi)鉆芯法檢測案例

1.2.1 工程概況分析

廣州某工程地下室發(fā)生上浮現(xiàn)象，為了查明地下室底板和樁頭連接處是否發(fā)現(xiàn)脫離的情況，委托我公司對四根樁開展鉆芯法檢測并通過孔內(nèi)攝像查明是否存在開裂情況。本案例為四樁承臺，能根據(jù)施工記錄在地下室樓板上準確放置樁中心點，地下室內(nèi)沒有足夠的凈空架設常規(guī)鉆機（常規(guī)鉆機一般凈空要求6m）。采用改進的矮塔鉆機進行檢測，樓板上開孔，穿過樓板和承臺，沿樁身鉆至樁底，見圖3。檢測結(jié)果見表3。311#、312#和386#樁混凝土膠結(jié)好，未見明顯缺陷，但355#樁芯樣在1.30～1.70m左右存在斷裂。隨后通過孔內(nèi)攝像進一步查明原因，孔內(nèi)攝像結(jié)果見圖4。經(jīng)標尺卡對發(fā)現(xiàn)355#樁1.32m左右存在裂紋，1.55m左右存在約5㎝寬的異常，1.72m存在裂紋，因此該地下室上浮對樁基質(zhì)量安全產(chǎn)生了較大隱患。顯而易見，我公司采用改進的矮塔鉆機進行既有建筑樁基的鉆芯法試驗，有效地排查了質(zhì)量安全隱患，高效地完成了委托方派給的任務。

表3 樁基礎孔內(nèi)攝像法檢測結(jié)果

圖3 多樁承臺鉆芯法示意圖

圖4 355#樁鉆孔攝像

1.2.2 技術(shù)總結(jié)

對于多樁承臺鉆芯法檢測，適用于能在樓板上定位導樁中心點，且地下室內(nèi)凈空要求在3米以上，按照已有工程經(jīng)驗估計鉆孔深度在30倍樁徑以內(nèi)。

技術(shù)要點梳理如下：

⑴采用改良型的矮塔鉆機，鉆桿需采用短桿。

⑵根據(jù)施工記錄或者樁位復核記錄，在地板上定位樁中心并做出標記。

⑶嚴格確保鉆孔的垂直度滿足規(guī)范要求，避免由于鉆孔傾斜導致鉆穿柱子或者鉆孔無法到達樁底。

2 結(jié)論

既有建筑的樁基礎受限于上部結(jié)構(gòu)，需要通過收集的設計施工資料和現(xiàn)場勘查，充分評估現(xiàn)場實施鉆芯法檢測的可行性。鉆芯法對上部結(jié)構(gòu)（底板、結(jié)構(gòu)柱、梁柱節(jié)點等）造成一定的損傷，需要評估損傷的影響程度；上部結(jié)構(gòu)同時影響開孔的位置、增加了鉆孔深度，造成鉆孔難以能鉆到樁底，不能給出綜合評判的風險加大；采用孔內(nèi)攝像技術(shù)輔助鉆芯法檢測，可以有效判斷由于外力造成樁身缺陷（如水平裂縫和豎向裂縫）。