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摘要:在桥梁工程下部结构施工中,施工区域地理形势比较复杂,因此混凝土桩基结构应用比较广泛。混凝土桩基结构强度大,稳定性好,并且能够有效提升桥梁工程抗震能力,桩基结构能够将桥梁工程上部结构所承受的荷载传递至下部持力层中,进而缓解基础结构不均匀沉降。在桥梁工程混凝土桩基施工中,由于是隐蔽工程,地质条件、施工技术水平等均会对施工质量产生较大影响,混凝土桩基质量隐患较多。为了对混凝土桩基施工质量进行检测分析,亟需对超声波检测技术在桥梁工程混凝土桩基施工中的应用方式和效果进行深入研究。
关键词:桩基混凝土;缺陷;超声波检测技术
1、超声波检测技术运用必要性
桩基在桥梁工程建设中占据着重要的位置,它的质量水平直接影响桥梁整体结构的性能,如何实现桩基质量控制和保障,是桥梁工程施工建设中重点关注的内容。因为在桥梁工程建设中,往往地质条件较为复杂、多变,桩基施工还呈现出高度的隐蔽性特征,容易存在各种缺陷,进而对桩基质量产生不利。同时由于桩基工程具有显著的特点,它和上部建筑的结构比较还具有着检测的更加复杂性,质量隐患也比较多。而超声波检测技术凭借其准确性特点,在桩基检测中具有中显著的技术价值,能够有效实现桩基桩身的完整性检测与评价,提升检测结果准确性,因此这就需要积极引进超声波检测技术,来提高检测的效果,为桩基施工提供保障。
2、桥梁桩基混凝土施工常见缺陷
桩基是桥梁工程的承重基础,通过加强桩基结构施工技术控制,能够有效提升桩基结构质量。随着科学技术的快速发展,在桥梁工程混凝土桩基检测中已形成完善的技术体系,在桥梁工程混凝土桩基、PCC桩基以及钢板桩基施工中,可结合实际需要选用适宜的检测技术。
在桥梁工程混凝土桩基施工中,常见质量问题主要包括以下几点:第一,混凝土桩基桩径缩小;第二,桩基沉渣现象;第三,混凝土施工材料离析、混凝土搅拌不均匀所造成的骨料悬浮问题;第四,桩身断裂。由于桥梁工程桩基施工工艺复杂,并且容易受到各类因素的影响,因此,为了保证桩基施工质量,避免对桥梁工程整体质量造成不良影响,不仅需加强施工环节控制,同时在桩基施工完成后,还可采用超声波检测技术对施工质量进行检测,不仅检测效率高、无损,而且还可保证检测结果的准确性和可靠性。
3、桩基检测中桥梁混凝土超声波检测技术的运用
3.1、检测前的准备工作
在此技术使用前,为了确保其技术效果的发挥,需要做好准备工作,主要包括声测管的预埋和设备仪器的检查等。在声测管的预埋方面,主要是透射法对桩基工程的质量检测中需要用到,若桩基的直径在1.5m内,一般进行三根的声测管埋设,若桩基的直径超过1.5m,一般要进行四根的声测管埋设。对声测管选择中,要尽量选用金属管的材质,对管间连接要通过螺纹连接法,且声测管的内径要至少超过换能器其外径有1.5cm。对声测管安装中,可以通过和钢筋笼共同绑扎法来实现,并于声测管其顶部位置实施封闭处理,要求管口要超过桩基有30cm,且为了防止杂物的进入还要进行封口盖的设置。在设备仪器检查方面,要求此技术试验的设备仪器实施检查,在通电后确保各种设备仪器具有正常的状态和性能。
3.2、桩身超声波检测
对桩基桩身实施检测中,以0.2m或0.5m当作检测的单位实施测点间间距的安排,若检测期间发现桩身某一个部分超声波的特性呈现显著的变化,就要在此点附近区域进行更多测点的设置,来对混凝土的缺陷实现更好检测效果。发射的换能器与接收的换能器要保持放置高度的一致性,或者两者放置高度相差是定值,防止高差变化会对检测的结果产生影响。桩基检测期间,因为桩基内一般存在多根的声测管,则操作人员要把两根的声测管当作一组,来对桩基的混凝土实施质量分组的检测。
一般按照自声测管下部位置朝向上实施检测的方法,相关人员对不同测点内超声波实际传播的时间、波幅、声波的频率等参数具体变化情况密切关注,对存在异常性的波形要实施及时和准确记录,后对此区域内更多的测点实施测量,此时检测可以选择斜测、平测、双向斜测或者扇形扫测等方法。
3.3、随机重复超声波检测
在完成对桩基内声测管的检测后,为了确保检测的结果具有良好准确性,相关人员还要对桩基实施随机的抽取和重复性检测。在实际的工程中,实施重复性检测期间要求桩基的数量保持在10%~20%全部桩基氛围。在重复性检测结果中,相关人员要尽量保证两者的声波传播相对的标准差在5%内,且声波的波幅相对的标准差在10%内。若对同一根的声测管内两组实施检测中,结果呈现出显著的差异,则相关人员还要对存在的异常区域实施重复性检测,一直到所得到的数据满足要求标准,确保桩基的混凝土检测具有良好准确性。
4、桩基检测中桥梁混凝土超声波检测的注意事项
(1)埋设超声波声测管时,由于桩基的管径密度对根数有重要影响,各声测管之间要保持对称、平行,以保证探头在声测管内的自由伸缩。当桩直径小于800mm时为2根,当桩直径大于1600mm时为4根,当桩直径大于800~1500mm时为3根。必须做好声测管的保护工作,防止其被破坏,一旦被破坏,将导致仪器探头卡住,无法顺利插入桩底或砂浆、混凝土等进入声测管,造成堵管。声测管口盖在施工和维护过程中,除了能防止异物落在封口管从而影响检测外,还能防止杂质的混入,避免传感器失灵。
(2)注意施工期间的细节。浇筑混凝土时清孔不到位,浇筑中断,浇筑时孔壁渗水漏水,是导致桩基缺陷的主要原因,尤其是桩底沉渣过厚、冷缝、桩身混凝土离析等情况,更容易导致桩基承载力下降。
(3)对桥梁桩基混凝土的超声检测,应在桥梁桩基混凝土施工完成后4周内进行,超声检测时,先挖桩、破桩,然后磨平表面,再进行测量。如有必要,可在桩顶表面铺水泥砂浆。清除桩时注意避免杂质等进入声测管。
(4)钢筋笼主筋和声测管必须绑紧,不得焊接并用铅丝包扎,绑紧间隔为3m,在主筋附近加U形定位,防止钢筋笼在吊装和桩内灌注时发生碰撞,造成声测管变形、堵塞;声测管应按设计标准选择厚度,一般选用具有一定刚度的声测管;加强声测管接头处焊接质量控制,以保证声测管的内径符合要求。
(5)超声波探头的主要部件是成对传感器和数据采集系统,必须按照规定的测试方法进行严格测试,声学测量要准确,波形清晰,测量精度及传感器的重量必须达到设计要求。
结束语
综上所述,桩基是桥梁工程中的重要部分,它的质量对桥梁整体结构有着直接影响,在对桩基的检测中,桥梁混凝土超声波检测技术具有着显著的优势,它能够有效地提升桩基检测的准确性,为桩基质量控制和质量验收提供了准确依据,因此相关工程建设就需要积极引进此技术手段,并严格按照施工要求做好技术实施,从而为桥梁工程的高质建设提供保障。参考文献:
参考文献
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