公路桥梁桩基质量检测方法的应用分析

发表时间:2020/5/20   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:李帅 张文
[导读] 摘要:随着社会经济的快速发展,我国的基础公共建设事业也得到了迅速进步,尤其是在交通运输方面,其发展速度可谓是一日千里。
        山东泉建工程检测有限公司  250014
        摘要:随着社会经济的快速发展,我国的基础公共建设事业也得到了迅速进步,尤其是在交通运输方面,其发展速度可谓是一日千里。我国的桥梁基本上是采用的桩基础结构,然而由于桩基础是位于地表之下,地面或者地下的诸多因素都有可能导致其发生损坏,在此种情况下,使用无损监测技术就能安全无损坏的对桥梁进行有效检测,检测桥梁是否存在质量方面的问题或者漏洞,基于此,本文对桥梁桩基础检测中无损检测技术的应用进行了探析。
        关键词:桥梁桩基;检测;无损检测技术;应用
        1引言
        如今公路桥梁工程发展持续深化,各种检测技术也变得越来越完善。桩基属于公路桥梁工程常见的基础形式,属于一种施工复杂,隐蔽性较强的工程。公路桥梁桩基施工质量直接影响到了公路桥梁的安全,因此,需要加大桩基检测质量控制。
        2无损检测技术的应用优势
        (1)无损检测技术可以准确测定桥梁基础的实际质量和承受能力,具有极大的便利性;(2)加强无损检测技术的应用,对于检测混凝土的内部结构具有极大的帮助,充分掌握混凝土的内部情况[1]。无损检测技术属于重要的技术之一,可以全面检测桥梁桩基础,而且检测分析效率也极其显著。应用无损检测技术可以不断降低成本,将工期降至最低。
        3桩基成桩检测的内容
        3.1完整性检测
        桩基的完整性检测能够显示出桩基截面尺寸的实际情况,而且可以展示桩基材料的密实性以及连续性。桩基完整性缺陷的体现就是断裂以及裂缝等情况。桩基要是产生问题就会影响到建筑物的安全,现阶段建筑行业中对于桩基完整性的检测主要措施就是低应变法、高应变法以及声波透射法检测。这几种措施对有质量问题的部位定位比较准确,有着较高的精度,抗干扰能力强,操作相对简单,因此得到了广泛的使用[2]。
        3.2承载性能检测
        桩基的承载力检测包括单桩竖向抗压承载力试验、单桩竖向抗拔承载力试验和单桩水平承载力试验。进行桩基承载力检测,需要在完成工程设计之后,确定上层荷载之后再开展。对于桩基承载能力的检测方法主要就是使用静载法以及高应变检测法,通过比较可以看出,静载法有着比较理想的效果。
        3.3成孔质量
        第一,成孔的统一性。正常情况下,桩基成孔孔径需要保持上下统一,会导致结构阻力不规则变化,增加混凝土的浇筑量。第二,成桩的倾斜偏差情况。在钻机钻取的过程中,有时会将碰到地质结构裂缝、碎石、较硬地质结构等阻碍,此类情况的出现会增加钻杆倾斜的机率,导致成桩受压能力降低。第三,对成桩孔的孔径进行检测,对于不同地质结构的作业区,所需要布设的成桩孔孔径也存在差异,同时孔径也将直接影响到整体结构的受压能力。
        4无损检测技术在桥梁桩基检测中的具体应用
        4.1声波透射法
        1)相关人员应在被测桩内部预埋2根或以上的声测管,保证其状态为互相平行的竖向状态,之后需要在其中注入清水作为耦合剂,并在管中搁置超声波脉冲发射接收转换器,进而保证超声仪激发出的超声波能够穿透桩基桩体。2)相关人员可以通过显示器显示出超声波,进而进行相应的判读工作。通过以上流程,相关人员能够得知绝大部分桩基桩身中存在的问题,如果是桩基内部出现孔洞、蜂窝等质量问题,超声波就会出现绕射或散射的现象,通过超声波到达的时间以及波形畸变等状态,就能有效地判定桩身内部是否存在缺陷,并且能够对桩体的混凝土密实度以及其他参数进行收集,进而判断桩身的整体情况。

对于完整或存在一定缺陷的桩基,在进行声波透射时得到的波列图并不相同,因此,通过波列图,专业人员就能确定桩基内部是否出现了问题。
        4.2应力波反射法
        应力波反射法的含义就是对于弹性介质施加应力,进而产生弹性变形。由于介质的连续性,弹性变形就会产生弹性力,弹性力产生弹性变形。在弹性介质中,主要就是借助波的形式进行传播。这种方法的理论基础是桩身中应力波的传播和反射特点,通过充分使用各种激振设备,敲击桩顶,进而产生一种激励作用,在这个时候,桩顶会产生振动的情况,借助波的形式振动会朝着桩身往下传播,遇到有质量问题的桩身之后也会产生反射波,桩头产生振动以及回波。因为波传播和反射的这些特性,就需要安装传感器测取桩头信号,其中回波的时间以及性质等内容属于重要的分析参数。通过和桩的静载法试验进行比较能够看出,应力波反射法对桩顶的作用力较小,若要使桩产生贯入度需要消耗较大的能量[4]。
        4.3高低应变无损检测法
        第一,高应变检测法:高应变检测法实际上就是利用动检测法判断桩基能够承受的最高压力,以此来实现对桥梁桩基的全面检测,判断其桩基是否完整。在使用高应变检测法时,需要满足桩底土出现塑性变形的需求,在桩基受到打击或者锤击之后,桩顶的荷载就会发生相应的偏移。第二,低应变检测法:桩基动侧技术的理论基础为应力波理论。该理论从上世纪就开始应用对桥梁桩基础结构的情况进行检测和相应的判断,在往后的发展当中,我国以此理论为前提,学习国外先进的桩基检测技术,并根据不同桥梁所采用的不同桩基类型对桥梁桩基的检测进行了深入的研究和探讨,这在很大程度上推动了我国低应变检测技术的发展。低应变检测技术主要是当桩基受到震力之后,就会从桩底向下产生应力波,当反射波到达桩基顶部时,安装在桩底顶端的传感器就能受到应力信号,形成动态波形。根据所反射出的应力波进行分析,就能够有效的进行对桥梁桩基的判断。低应变检测法一般是由反射波法和水电效应法组成的。其优势主要表现在便捷性以及经济性,所以也能够在现场进行检测。但由于某些原因,导致该技术还存在一定的限制,体现在弹性波的传播和能量存在一定的限制,使其不能对50米以上的长桩基进行判断和分析。
        4.4钻芯检测方法的应用
        钻芯检测法也属于非破坏性检测技术,主要是通过人造钻头和金刚石钻头实现对桩基内部的结构情况进行分析判断,分析结果较为精确和直观。主要是对混凝土桩的长度、沉积厚度和相关材料的强度进行全面分析,最终确定出桩端持力层的岩土性质。桩基一般是使用的单动双管的钻具,再辅以金刚石钻头对混凝土内部进行抽取[5]。芯样品的抽取工作完成之后,按照从上往下的顺序放进芯样箱中,并记录下芯样的回次数和块号等信息。
        5结束语
        桥梁桩基无损检测技术在桥梁等建设领域的应用都相当广泛,而且随着各个领域的不断应用,从中不断的得到完善。随着无损技术的有效应用,不但在对桥梁没有损害的情况下实现了对桩基的完整性进行测定,还在一定程度上减少了检测成本,这对延长桥梁的使用寿命有着极大的意义。本文从桥梁桩基无损检测技术的概念和优势出发,详细的阐述了该技术在桥梁桩基检测中的实际应用,相信随着当今社会经济和科技的快速发展,桥梁桩基无损检测技术会得到进一步完善,保证桥梁桩基的完整度。
        参考文献:
        [1]艾冰.公路桥梁桩基检测质量分类的缺陷分析[J].城市建筑,2013(18):237.
        [2]钟小林.公路桥梁桩基质量类型思考与其检测措施[J].科技资讯,2012(24):40.
        [3]潘凤文.关于桥梁桩基检测及质量评定的探讨[J].黑龙江交通科技,2011,34(09):173.
        [4]王显光,王宇,蒋守法.超声波法在公路质量检测中的应用[J].安徽地质,2009,19(04):291-293.
        [5]魏敏.公路桥梁桩基质量检测与质量事故分析[J].科技信息(科学教研),2007(20):144.
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