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摘要:桥梁桩基是桥梁工程施工的基础环节,需要对其质量问题予以重视,采取科学、先进的检测方法,检出其内部缺陷,便于及时处理,为桥梁工程整体的质量安全提供保障。基于此,结合桥梁桩基的常见病害进行分析,从中了解其原因及影响因素,进而明确施工中注意事项。在此基础上,加强对桥梁桩基的质量管理,在质量检测中应用无损检测技术,获得准确的检测结果,真实、准确地反映出桥梁桩基质量。
关键词:无损检测技术;桥梁桩基;质量安全
1. 无损检测技术的简单概述
所谓无损检测技术,就是在不损失检测对象的前提下,根据检测对象内部结构异常对热、声、光、电、磁等方面产生的反应差异来检测对象内部结构是否存在损坏,并对检测对象的损坏类型、位置、数量等信息做出判断。它具有不损坏检测对象结构及材质、使用方便、成本较低、综合多种检测技术等特点,因此,将无损检测技术运用于桥梁桩基的检测中,有利于保护桩基结构,提供了更多检测技术选择,同时能够做到对桩基质量进行实时监控,在桩基检测中得到了广泛运用。在桥梁桩基检测中运用无损检测技术,目的在于保证桩基质量,同时保证施工及后期使用的安全性。在质量保障方面,无论检测技术通过利用专业仪器对地下桩基的内部和外部结构进行全面检测,在不影响桩基本身结构的前提下完成检测,有效保障了桩基质量。
2.桥梁桩基的常见病害
桩基是桥梁结构的基础,其连接着承台和桥梁,承载着上部结构的压力。桥梁桩基的稳定性,直接影响到桥梁整体质量。受到施工、环境等因素的影响,桥梁桩基在施工后可能出现沉渣、离析、桩径缩小等病害,进而导致桩基质量的下降。其中沉渣、离析等病害的出现,与施工因素有关。在混凝土搅拌的过程中,由于搅拌不均匀,在固结成形后,其内部存在骨料旋浮的情况,进而发生离析,容易出现形变。施工过程中未能彻底清理桩孔,则会出现沉渣现象。桩径缩小主要与环境因素有关。在桥梁桩基施工地点,由于地层含水量高,桩基长期受到流水冲刷,进而导致混凝土变薄,进而导致桩径缩小。在桥梁桩基常见病害的检测中,根据结构测试结构,分析桥梁桩基结构的物理性质,从中反映出桩基构件的承载力。高应变动测法、低应变动测法、声波透射法以及钻芯法等检测方法属于无损检测技术,在检测过程中,能够避免损伤桥梁桩基结构,及时发现桩基内部存在病害问题。
3. 无损检测技术在桥梁桩基检测的方法与判定
无损检测技术包含多种检测技术,如超声波检测技术、射线检测技术、渗透检测技术、低应变检测技术等,不同的检测技术其应用范围及应用效果都有所不同。因此,无损检测技术在桥梁桩基检测中的运用效果保障必须要通过合理确定具体检测方法来得以实现。以低应变法为例,它是一种以一维线弹性理论为基础的检测方法,对桩基长细要求较高,同时对瞬态激励脉冲高频分量的波长及桩的横向尺寸有一定要求。由于低应变检测法对桩基缺陷程度的判定不定量,所以对桩基缺陷的类型无法做出准确、具体的判定,只能对少数类型做出判定,例如预制桩身中的裂缝问题、使用挖土机开槽时导致桩基被破坏、带护壁灌注桩地下水造成的混凝土松散等。一般而言,有缺陷问题的灌注桩应变测试中主要反映的是桩身阻抗减少的信息,缺陷本身性质一般无法得到准确判断。例如,混凝土灌注桩出现的缩径、局部松散、夹泥等问题,仅凭信号区分缺陷类型是无法实现的。因此,具体检测方法的判定选择应根据实际施工情况,结合地质因素、施工情况等多种因素进行综合考量分析,采取声波、射线、渗透、钻芯等具体检测方法。
4. 无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用
4.1超声波无损检测法
利用超声波检测的方法,就能够根据接受换能器、扇形探头以及装发射等元件进行检测,在分析桩基础检测数据的时候,可以根据桩基的平均值来进行判断,看桩基础是否发生了病变,如果桩基础应力波发生了改变,那么桥桩基础就可能存在一定的裂缝,而内部的裂隙会导致反射波扰乱情况的发生,无损检测就很好的解决了这一点,既不会伤害到基桩的质量与结构,也能够充分确保桥梁桩基的完好,从而发挥出其最大的优势。
4.2高、低应变检测法
利用高应变检测方法来对桩基的完整性进行确定,就可以满足地下桩变形的特点,同时对桩头负荷进行敲击,在敲击之后会产生一定的阻力,高应变测试会使用重型应变冲击桩锤,同时沿着纵向的方向进行脉冲冲击,让桩基也作出一定的调整,从而根据桩基承载能力来分析是否满足当前的要求。如果土层受到载荷的冲击就会反射一定的应力波,只要能够保证信号的检测精度,那么桩基的承载能力也就得到满足了。当桥梁桩基通过非破坏性低应变方法进行测试的时候,要充分考虑到桩基周围的土地制约性,可以看出是弹性杆件的一维平面。采用低应变法来对桩基内部的缺陷进行检测,要用锤子来敲击桩基的上部,对压力波传播速度进行检测,然后通过分析波形确定桥梁桩基的质量好坏,低应变方法能够检测多个质量问题,该方法不能用在桩基的定量分析上,这些只能通过测试人员的工程经验进行判断,在测试时桩基础外的地面对应力波的影响很大,甚至会严重干扰到测试人员的判断。
4.3红外线检测方法的应用
红外线检测方法和超声波检测法一样,能够在更短时间内更准确地检测出范围更广的桥梁桩基,它的检测原理是通过对桥梁桩基内部温度的实际分布情况作为依据判断桩基是否存在影响桥梁质量的问题。红外线检测法的运用能够帮助检测人员进一步明确桥梁桩基的强度性能,是一种能够检测出桩基强度等信号是否达标的检测方法。在桥梁桩基检测中运用红外线检测法对混凝土结构和质量进行检测,是一种非常有效的检测方法,其检测步骤如下:首先,在桥梁桩基混凝土结构附近安装红外摄像仪器,然后利用该红外摄像仪器获取混凝土的红外辐射信号,再利用专业分析处理设备对获取到的红外辐射信号进行图像转化,最后根据图像信息判断桩基混凝土结构是否存在质量问题。
4.4渗透检测方法的应用
渗透检测方法是一种在桥梁桩基表面涂抹具有染色效果或者具有荧光效果的材料,待材料经过一段时间得到充分渗透后,通过显像剂的吸引效果将桥梁桩基表面缺陷中的渗透材料重新吸引进显像剂中的检测方式。检测人员通过光源照射等方法判断出桥梁桩基表面缺陷或瑕疵的形状及大小信息,由此判断出桥梁桩基的质量。渗透检测法具有更便捷的优势,应用渗透检测法对桥梁桩基进行检测,能够提高检测工作的效率,同时,检测结果的展示所需的时间也相对较短,检测装置携带起来也更加便捷,更有利于保证桩基检测工作开展的进度。但渗透检测法也具有一定的弊端,它并不适用于缺陷问题较小的桩基检测,原因在于如果桩基的缺陷、瑕疵的尺寸太小,就会导致荧光或染色材料无法充分渗透至缺陷内部,进而导致桩基缺陷问题无法得以准确展示和识别,影响检测准确性;其次,渗透检测方法的使用范围有限,虽然它可以用于金属等多种材质的检测中,但实际上它只能检测出被检测对象表面材料所存在的缺陷问题。
结束语
如今桥梁建设成为促进我国经济社会不断发展的必然建设工程,它的建设质量既影响着社会发展,也影响着人们的出行安全。因此,在桥梁施工中应给予其结构施工质量及安全更高的重视。桥梁桩基作为桥梁建设中保障质量及安全的重要部分,必须要加强对无损检测技术的应用,提高对桩基质量的检测效果,保障桥梁质量。
参考文献
[1]沈彬彬.无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2018,6(15):240.
[2]杨蕊.无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用研究[J].工程建设与设计,2017,65(5):128-129,132.