公路橋梁中樁基檢測新技術探究

徐海超

摘 要：在公路橋梁基礎建設中，樁基應用普遍。在檢測樁基的不同方法中，低應變動測法是應用最為普遍、安全性高、測量分析可靠的方法之一，在不同的情況下，所測的范圍有所限制，因此在未來的發展方向中，提高不同情況中的檢測精度仍是重點。

關鍵詞：公路橋梁 樁基 技術

隨著國家對基礎建設投入比重加大，公路橋梁的項目施工建設也在不斷增加。保證這一項目工程質量，關系到許多技能運用和質量檢測，尤其是樁基檢測，直接關系到公路橋梁工程的質量，及其后續使用壽命和運輸交通安全。樁基關系是橋梁建筑的基礎，只有樁基檢測符合國家規定標準，才能保證工程有序進行。

1.公路橋梁樁基的分類

公路橋梁樁基施工在不同條件下，有不同施工方法，根據具體施工方法將其分類，大致有鉆孔、挖空、沖孔這幾種。公路橋梁在具體的施工過程中，還會出現具有不同承載力的樁基，根據承載力的不同可分為摩擦端承樁、摩擦樁、端承樁等。公路橋梁的樁基有不同型號大小，按照直徑大小可將其分為小直徑樁基，大直徑樁基和中直徑樁基。一般在公路橋梁施工中多數采用大直徑樁基，可按照樁基底部相撞共分為平底類型樁基和鋼底類型樁基，按照樁基的縱向截面形狀可具體分為表面螺紋樁基、竹節樁、擴底樁、多節樁、直身樁等。還可按照樁基的豎向受力情況和水平受力情況進行分類，如抗拔樁，抗壓樁以及被動樁，主動樁。在公路橋梁的施工過程中，從檢測技術方面來看，需根據不同的地質環境條件決定作為引橋樁還是柱墩樁，在施工方面可決定采用相應的施工方法，如鉆孔方式施工，或是挖孔施工方式等。因此樁基檢測過程中，需要根據實際情況，樁基的分類，采取針對性的檢測方法，才能更好地進行檢測。

2.公路橋梁樁基檢測方法分析

2.1聲波投射法

在20世紀80年代，聲波透射法已經被運用到樁基檢測中，該方法的優勢在于能夠進行詳細，全面，立體的檢測，聲波透射法具體是通過超聲波脈沖發射器及接受探頭進行相應的檢測操作，然后通過檢測系統計算脈沖最大值，接受波脈沖頻率，接受波形參數，超聲脈沖投射時間等。最后將各類參數匯總進行分析，判斷樁基的具體情況，如樁基的內部缺陷大小和位置等。

最后綜合分析各類參數，通過DSP系統判斷混凝土樁基可能存在的內部缺陷問題，如缺陷的大小和位置等，同時分析并給出分析參數。聲波透射法檢測技術的另一優點是，檢測過程中不會受到客觀環境的影響和制約，而缺點是聲波本身所存在的缺陷，如漫反射，散射以及投射等會對檢測結果造成一定的影響。

2.2靜載荷實驗法

在公路橋梁的樁基施工中，檢測單樁的豎向承載力這一檢測環節，常會使用靜載荷檢測方法，檢測過程簡單，檢測結果相對準確有效。檢測時先施加給樁基一定的載荷并慢速進行維持，在這一過程中觀察其底部承載力，然后繪制P-S載荷曲線。在公路橋梁施工中，環境因素會影響到工程的具體實施過程，施工工期短，而公路橋梁樁基承載力較大，因此需要采取合理的檢測方法，檢測其豎向承載力。靜載荷實驗法一般不會常用，因其成本高昂，使用過程中缺乏一定的安全性，而且具體的配套工作需要多。

2.3鉆孔取芯法

在公路橋梁施工中，在樁基中進行取芯然后檢測樣芯以判斷分析橋梁樁基的缺陷、沉渣、強度等變，變量的測定可提供給施工人員以參考數據，以更好地進行后續工程。鉆孔取芯法的缺點是只能取樁基一個地方的芯，不能進行準確而全面的檢測，因此對樁基的基本情況不能夠很好地把握，局部的測量只能了解局限的問題和情況。因此在樁基檢測中，該方法不易推廣使用。不同的檢測方法其內容和檢驗目的不同（表1）。

3.低應變動測法

從目前各類檢測方法的使用狀況而言，低應變動測法與其他檢測方法相比，是一種相對準確而全面的檢測方法，對于公路橋梁樁基檢測有一定的可取性。在檢測過程中采用小錘敲擊樁基，然后得到波信號，分析信號及傳遞速度，完成分析報告，該檢測方法經常用于樁基檢測，準確度高，操作簡易。

3.1檢測系統組成

低應變動測法的系統主要是由傳感器、力錘、信號采集儀、小型打印機等設備組成，傳感器使用內置放大式加速度計，低頻響應和0漂性較好，加速度計頻率范圍廣。采用16位的模數轉換器，頻率為截止頻率的2.5倍以上，充分考慮系統的抗干擾性能，檢測過程中易采用DC電源。

3.2適用范圍分析

在低應變動測法使用中，對樁基的半徑和長度都有限制和要求，半徑要小于0.9m，長度控制在5m～50m的范圍內，如超出該設定范圍，雖然仍能接受應力波信號，但是不足以支持準確檢測。

3.3測試過程分析

在檢測過程中，為了避免檢測結果的誤差，應注意測試點的選取，錘擊點的選取，傳感器的設置這幾個注意事項。對于不同樁基的直徑，可選擇適當的測試點，一般直徑在0.12m以上的樁基直徑，要選取至少三個測試點，取點位置應于鋼筋籠距離保持在10cm開外，測試點位置需均勻分布在樁基中心周圍，要打磨并處理好測試點，以保證測試點內壁與傳感器的粘結性。

檢測過程中選取錘擊點應與傳感器保持20cm～30cm的距離，兩者之間的距離不能太近，也不能太遠，如果距離太近，會導致傳感器受到錘擊力較為嚴重的干擾和影響，如果距離太遠，則會產生波形震蕩或是橫波的現象，因此錘擊點的選取很關鍵，直接影響到樁基的檢測結果。

在傳感器的具體安裝過程中，應根據實際情況進行操作，安裝時最好選取黏貼的方式保證傳感器安裝穩定，如果在樁基底部干燥的情況下，可采取橡皮泥、黃油、石蠟等黏貼方式，黏貼層要薄一些，如此才能保證傳感器應力波接收效果。

此外，為了提高公路橋梁樁基檢測的準確度，盡可能多采集應力波信號，在不同的偏振，敲擊位置情況下觀察所得波形。在公路橋梁基礎建設中，樁基應用普遍，因此對于樁基的檢測很是關鍵。在檢測樁基的不同方法中，低應變動測法是應用最為普遍，安全性高，測量分析可靠的方法之一，在不同的情況下，所測的范圍有所限制，因此在未來的發展方向中，提高不同情況中的低應變動檢測法的精度仍是重點。

參考文獻：

[1]張志民.對公路橋梁樁基質量檢測方法的初探[J].科技致富向導，2012.17.

[2]徐磊論.我國現代樁基檢測技術研究與探討[J].中國城市經濟，2011.21.

[3]陳翀，宋錦虎.預制樁高應變靜載對比試驗研究[J].城市勘測，2010.S1.

[4]韋少輝.公路橋梁中樁基檢測新技術的開發和應用分析[J].科技創新與應用，2012.18.

[5]徐興松，張鳴，李允忠.基樁高應變動力測試技術在某電廠的工程應用實例分析[J].電力勘測設計，2011.02.

[6]張紅亮，成建強，曹勝敏.低應變反射波法在大直徑超長PHC樁PIT檢測中的局限性[J].港工技術，2013.04.

[7]周緒紅，陳愛萍，狄謹.中國公路橋梁工程的建設與管理[A].中國公路學會第四屆亞太可持續發展交通與環境技術大會論文集[C].中國公路學會，2005.10.endprint