无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用研究

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年第3月第9期   作者:曹莹
[导读] 随着经济的快速发展,我国交通运输行业发展迅猛,

        曹莹
        身份证号:43090319870921****
        摘要:随着经济的快速发展,我国交通运输行业发展迅猛,对交通建设的要求也越来越高,通常使用桩基础进行桥梁的建设。无损检测技术是现阶段我国道路桥梁检测中应用的一种较为先进的技术手段,它在桥梁桩基检测中具有较为广泛的应用,且效果十分显著。因此,无损检测技术被广泛应用到桥梁桩基检测中,用来检测桩基础的质量。基于此,本文详细分析了无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用措施。
关键词:无损检测技术;桥梁桩基检测;应用
引言
        随着我国道路交通事业的快速发展,推动了国内道路桥梁工程建设的不断发展与道路桥梁工程质量的不断提升。其中,工程检测是进行工程质量控制的有效手段,受道路桥梁工程建设发展及其工程技术水平不断提升的影响,进行道路桥梁检测应用的技术手段也越来越多样化,其检测应用的效果也越来越显著。我国大部分桥梁工程都采用桩基机构,因此,桥梁桩基的质量对于桥梁整体有着重要的作用,桥梁桩基的质量检测工作任务也逐渐加重,无损检测技术在桥梁桩基质量检测中起到了十分重要的作用。
        1无损检测技术的特点
        无损检测技术检测时间较短且检测精准度较高,检测结果中可以直接反映出桥梁桩基的深度,并且能够检测到桩基的钢筋情况。无损检测技术主要通过物理特性对结构物件进行检测,如机械性能和光学特性。无损检测技术主要有如下几个优势:首先,在无损检测的过程中不会对桥梁的桩基机构造成破坏,不会影响桥梁桩基的受力能力和使用情况,也不会影响桥梁工程下一个建设环节的进行;其次,无损检测技术可以全面精准地测定出桥梁桩基的承受能力和实际质量情况,并且检测较为便利,检测时间较短;最后,无损检测技术可以检测出混凝土的内部结构,将其直接反映在检测结果中,对桩基的质量进行判断[1]。
        2桥梁桩基检测的主要病害问题分析
        现阶段,我国的道路桥梁施工中,根据其受力作用不同进行划分,主要包含摩擦桩和端承桩等不同的桩基类型,并且随着我国道路桥梁工程规模的不断扩大以及桩基深度不断增加,导致桩基施工中所应用的技术水平及其桩基承载力也明显提升,对桥梁结构安全及其工程质量的影响日益突出。桥梁桩基检测中,所存在的主要病害问题包括桥梁桩基缩径以及离析、沉渣、接桩、夹层断桩等。其中,桥梁桩基的缩径问题主要表现为:桥梁桩基施工中,因机械设备以及施工人员、工程地层特性等原因影响,导致桩基成孔后进行灌注的混凝土前桩的直径,与原有的设计桩径相比出现缩小变化,使其单桩截面积不符合桥梁桩基施工的具体要求,从而表现出桩基承载力不足等问题,严重影响了桥梁桩基的结构安全和质量。而桥梁桩基的离析问题则是指混凝土灌注施工期间,由于混凝土搅拌不够均匀,导致混凝土凝固后的强度不足,因此,对桥梁桩基的结构强度产生影响,使其不符合有关技术要求和质量标准。桥梁桩基检测中存在的接桩问题主要是指进行预制桩的接桩处理中,未能将其接头位置进行清理干净、并确保焊接的质量和效果,或者是未严格按照有关要求进行冷却处理等,都会导致接桩部位出现开裂或脱开等,对桥梁桩基质量产生影响。此外,桥梁桩基的检测中,还存在有桩基夹层以及断桩、沉渣等问题,比如,在桩基施工期间,由于其泥浆比重较大或者是出现塌孔后清孔不彻底等,都会造成桥梁桩基的沉渣过厚等问题,对其桩基质量产生不利影响;而桥梁桩基的夹层与断桩等问题,则主要表现为桩基施工中由于施工人员的技术和经验不足,导致对混凝土的施工和应用不合理,引起混凝土灌注桩的连续性无法保证,从而发生断桩或夹层等情况,危害桥梁桩基的质量和结构安全[2]。
        3无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用
        3.1检测现场的前期准备
        在进行无损检测之前,需要在检测现场提前做好准备工作。低应变检测对桩基的顶部设计要求较高,要求桩顶标高灌浆的成分要是新鲜的混凝土,且混凝土中没有浮浆,没有裂纹、缝隙、松动的混凝土土块等。

在检测之前,需要处理桩头,如果桩头没有进行良好处理,没有对浮浆和过长的钢筋进行清理,就会导致桩头出现开裂的情况,进而影响检测时采集有效的信号。此外,还需要对激振点和安装传感器的测试点进行打磨,将这些点打磨平整,尽量减少干扰因素对检测结果的影响。如果采用声波检测法,应该保持声波检测的管道通畅顺直,保证换能器的探头能够在探测范围内顺畅地升降。声波检测法的声测管应该选用具有刚度和强度较高的材质,并且在安装时选择丝扣连接或者直接焊接套管,确保焊接处和连接处的质量,保障声测管之间处于互相平行的状态[3]。
        3.2高应变检测法
        高应变检测在桥梁桩基检测中应用,能够通过重锤对桩顶的冲击作用,在桩基四周的土塑性变形影响下,对其桩顶力以及速度等进行检测,从而实现桥梁桩基的单桩纵向承载力以及桩身结构完整性等判断。当前,我国的桥梁桩基检测中,对高应变检测技术的应用,主要表现为凯斯技术CASE以及实测曲线拟合技术等多种不同技术方法的应用上,其中,凯斯技术CASE检测桩基,虽然计算分析比较简单,但容易产生物产问题,并且其参数选用上对经验要求比较高,具有一定的动静对比试验处理局限性,需要通过对该技术基础上的桩模型与土模型完善,采用实测曲线拟合技术进行检测分析[4]。
        3.3超声波无损检测法
        主要通过安装的发射、接收换能器、扇形探头等测量元件对桩基进行检测。这些用于测量工作的元件在很大程度上扩大了无损检测的范围。在对使用超声波无损检测法检测出来的数据进行分析的过程中,桩基的问题主要由健康时间、标准偏差等数据进行判断。根据振幅均值的一半的数值来判断桩基内部的病变情况,如果桩基应力波产生了峰值变化,那么工作人员就能判断出桩基存在缺口和裂隙的可能性比较大。桩基内部出现的裂隙会通过裂隙部位的应力波传播影响峰值,出现反射波扰动,这样就能帮助工作人员判断桩基裂隙或者缺口的大小。超声波无损检测技术并不会对桩基的结构和质量产生损害,因而可以在保障桩基结构的同时,将检测功效发挥到最大。
        3.4静荷载试验方法
        静荷载试验方法在桥梁桩基检测中应用,能够对单桩承载力进行明确,其中,现阶段对桥梁桩基的新型承载力检测试验,就可以在静荷载试验分析基础上进行,并且在实现试验分析结果保障上,具有较好的作用和效果。此外,桥梁桩基检测中应用的静荷载试验方法主要包含单桩纵向抗压以及荷载试验、抗拨等,在具体试验分析中,则可以通过贯入速率或者是循环卸载、终极荷载维持等方法开展试验和分析,其中,以终极荷载维持在各种方法中的应用最多[5]。
        结束语
        综上所述,现阶段,我国大型桥梁结构的安全性逐渐突出,因此需要利用无损检测技术这一先进的技术对桥梁桩基进行质量检测。将现代传感技术和无线遥控技术结合起来,构建出桥梁结构的无损检测系统,并将无损检测这项技术融入桥梁安全检测的各个方面,增强桥梁桩基的质量,进而为桥梁的整体安全提供保障。
        参考文献
        [1]张正龙.桥梁桩基检测中无损检测技术的应用[J].居舍,2019(36):27.
        [2]王国斌.桥梁桩基检测中无损检测技术的实际应用探索[J].居舍,2019(36):82.
        [3]曹荣庆,徐静,郭建斌.无损检测技术在桩基检测中的应用分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2019(11):189-190.
        [4]万方琳.无损检测技术在桩基检测中的应用研究[J].江西建材,2019(09):33-34.
        [5]吴凡,朱坤.桥梁桩基检测中无损检测技术的实际应用探索[J].珠江水运,2019(07):86-87.
       
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