摘要：根据工作中应用钻芯法发现某重点工程中“豆腐渣工程”的体会，讨论了钻芯法在检测工作中不可被取代的理由和依据。
　　关键词：钻芯法；检测；重要性；工程检测；高速公路；桩基
　　钻芯法在早期的工程检测中普遍使用。目前由于现代科学技术的进步及计算机技术的发展，特别是低应变反射波法(通常称为动测)的广泛应用，使钻芯法因其钻芯时间相对较长、设备笨重及费用高等原因而倍受冷落，特别是一些高速公路建设项目在招标文件中原本规定要求按一定比例用钻芯法对桩基进行检测，实际操作过程中也因工期紧急等原因而被取捎了。
　　1 钻芯法简述
　　钻取工程桩桩身混凝土芯样进行状态和强度检测的方法称为钻芯法。该方法对于重点工程项目桩基础的检验来讲是一种较为可靠、直观且具有权威的方法。其中状态检验是指桩身是否有断桩、夹泥、混凝土密实度及沉渣厚度等；强度检验是指切取混凝土芯样在压力实验机上进行抗压强度试验，测定混凝土是否达到设计强度要求。
　　销芯法属于半破损检验法。对于40m左右的桩常用100m~300m的台式岩心钻机，汽车钻由于定位难度大对长度大于20 m的桩很难满足垂直度的要求。钻芯时用钻机从桩顶沿桩身至桩尖下1．5倍桩径处钻孔，芯样直径有55mm、71mm、9mm和100mm几种，其中以91mm为常见。钻头应是金刚石或符合国家专业标准的人造金刚石薄壁钻头(ZB400-85)。取出的芯样在做强度试验前宜采用锯切法将样品加工成长度大于0．95倍小于2．1倍直径的圆柱体。加工时芯样必须由夹紧装置固定，用小型锯切机切割以保证切面与圆柱体侧面的垂直度要求，一般要求垂直度误差不能大于1度。芯样试样的加工是个非常关键的工作，如果垂直度或乎整度达不到要求，其试验结果的可靠性将大大降低(见表1)。 　　表1说明同一棵桩两次所做的试验结果相差很大，第一次试样加工不规范，主要问题在于截面的不平整。强度值变化较大且有二件样品强度达不到设计要求(C20)，若按此结果作出评价则该桩因强度不合格而需进行加工处理，第二次是完全按照规范要求加工的试样，不但强度全部合格试验结果的一致性也较好。因此，钻芯法的试件加工环节非常重要，它是保证检测结论权威性和公正性的重要前提。
　　2 两种检验方法效果的对比
　　钻芯法同低应变反射波法相比各有其有缺点(表2)，后者是目前工程检测中广泛应用的方法。已有国家标准(JGJ／93—95)可依。然而，我们在实际工作中发现该方法还有尚待进一步完善之处。比如在津一唐高速公路二期工程某大桥工地出自同一个中心搅拌站同一配合比的C20混凝土所灌注的桩：1.5m桩径的完好桩平均波速为4080m/s；而1．2m桩径的完好桩的平均波速为3960m/s。同样是C20混凝土在河北省张家口市的宣化某住宅基础，桩径为0．8m灌注桩的平均波速只有3300m/s。因此根据波速估计混凝土强度的理论依据有待进一步论证。 　　另外，用低应变反射波法检测桩基完整性的前提条件是应满足一个假设，既将混凝土桩看成是一个桩长远远大于桩径的弹性杆件，且应是均匀体，这样就满足了一唯波动方程(低应变反射波法的所有计算方法和结论都以该方程为基础)。而实际工作中有时在特殊情况下会出现不满足以上条件的情况，此时如果依然用该方法那么所得出的结论将是错误的。下面将介绍一个桩身由于水泥用量太少已呈豆腐渣状，但低应变反射波法检测结果却判为合格桩的例子。
　　3 钻芯法“钻出一个豆腐渣工程”
　　1999年在京沪高速公路建设项目的施工过程中，项目总监办根据招标文件的有关规定对全部桩基总数的2%进行钻芯取样检测。并规定该项工作在低应变动测之后，下道工序之前由驻地监理工程师、承包商技术负责人及能进行低应变动测的钻芯单位技术负责人依据施工过程中的具体情况及动测结果确定需钻芯检测的桩基。
　　在钻芯过程中我们发现绝大数桩基的质量都能达到或超过设计要求。有些桩头附近的强度偏低，取芯后根据具体情况做些简单处理使能保证工程的质量。但是也发现了比较严重的问题……。
　　某合同段违约将工程转包结信誉和质量都没有保证的个体施工队，由于标价偏低及管理不到位导致其在施工过程中严重偷工减料，致使两座桥的桩基础由于钻芯取样的合格率太低而全部返工，其中一座桥的24棵桩中有22棵桩不合格。据分析不合格桩并不是施工工艺造成的。大多数桩在地表桩头及下部桩底附近强度较高，混凝土胶结较好；在中部属经常取不上完整的芯样，从钻机孔口返上来的只是些碎石于及砂于(图1)。由于桩基中部强度极低对一桩一柱的墩基础来说估算承载力达不到原设计的1／3，因此危险性极大，应为典型的豆腐渣工程。
　　应当特别强调的是该两座桥共计60棵桩在前期进行的低应变动测中没有1棵桩被判为不合格桩，也就是说如果不是钻芯法发现问题后果将不堪设想。
　　从图1中可以看到桩身有些部位取不到芯样，而取到芯样的部位强度也多不合格，桩头和桩底附近芯样的强度较高，说明是人为原因造成的。 　　总结低应变动测没有发现问题的原因。不是由于检超人员水平低，也不是检测设备落后，而是由于有预谋的偷工减料施工使桩基混凝土已不是通常的均质体了，而这正是低应变反射肢法所需要的前提假设条件。
　　4 结论及建议
　　在工程检测特别是重点工程的桩基检测工作中，钻芯法应引起足够的重视。低应变反射波法和钻芯法配合起来能互相取长补短。用前者进行桩基完整性检测，发现问题或在施工过程中发现异常情况再用钻芯法验证，这样会更有效的保证工程质量。
　　总之，钻芯法是桩基检测过程中必不可少的一种方法和手段，它的直观性和结论的权威性是其它方法无法取代的，应引起高度重视。