公路橋梁中樁基檢測新技術(shù)探究

徐海超

摘 要：在公路橋梁基礎(chǔ)建設(shè)中，樁基應(yīng)用普遍。在檢測樁基的不同方法中，低應(yīng)變動(dòng)測法是應(yīng)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(fā)展方向中，提高不同情況中的檢測精度仍是重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：公路橋梁 樁基 技術(shù)

隨著國家對(duì)基礎(chǔ)建設(shè)投入比重加大，公路橋梁的項(xiàng)目施工建設(shè)也在不斷增加。保證這一項(xiàng)目工程質(zhì)量，關(guān)系到許多技能運(yùn)用和質(zhì)量檢測，尤其是樁基檢測，直接關(guān)系到公路橋梁工程的質(zhì)量，及其后續(xù)使用壽命和運(yùn)輸交通安全。樁基關(guān)系是橋梁建筑的基礎(chǔ)，只有樁基檢測符合國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，才能保證工程有序進(jìn)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(jù)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(huì)出現(xiàn)具有不同承載力的樁基，根據(jù)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(hào)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(shù)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(jié)樁、擴(kuò)底樁、多節(jié)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(jìn)行分類，如抗拔樁，抗壓樁以及被動(dòng)樁，主動(dòng)樁。在公路橋梁的施工過程中，從檢測技術(shù)方面來看，需根據(jù)不同的地質(zhì)環(huán)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(yīng)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(jù)實(shí)際情況，樁基的分類，采取針對(duì)性的檢測方法，才能更好地進(jìn)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(jì)80年代，聲波透射法已經(jīng)被運(yùn)用到樁基檢測中，該方法的優(yōu)勢在于能夠進(jìn)行詳細(xì)，全面，立體的檢測，聲波透射法具體是通過超聲波脈沖發(fā)射器及接受探頭進(jìn)行相應(yīng)的檢測操作，然后通過檢測系統(tǒng)計(jì)算脈沖最大值，接受波脈沖頻率，接受波形參數(shù)，超聲脈沖投射時(shí)間等。最后將各類參數(shù)匯總進(jìn)行分析，判斷樁基的具體情況，如樁基的內(nèi)部缺陷大小和位置等。

最后綜合分析各類參數(shù)，通過DSP系統(tǒng)判斷混凝土樁基可能存在的內(nèi)部缺陷問題，如缺陷的大小和位置等，同時(shí)分析并給出分析參數(shù)。聲波透射法檢測技術(shù)的另一優(yōu)點(diǎn)是，檢測過程中不會(huì)受到客觀環(huán)境的影響和制約，而缺點(diǎn)是聲波本身所存在的缺陷，如漫反射，散射以及投射等會(huì)對(duì)檢測結(jié)果造成一定的影響。

2.2靜載荷實(shí)驗(yàn)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(huán)節(jié)，常會(huì)使用靜載荷檢測方法，檢測過程簡單，檢測結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確有效。檢測時(shí)先施加給樁基一定的載荷并慢速進(jìn)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(huán)境因素會(huì)影響到工程的具體實(shí)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(shí)驗(yàn)法一般不會(huì)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(jìn)行取芯然后檢測樣芯以判斷分析橋梁樁基的缺陷、沉渣、強(qiáng)度等變，變量的測定可提供給施工人員以參考數(shù)據(jù)，以更好地進(jìn)行后續(xù)工程。鉆孔取芯法的缺點(diǎn)是只能取樁基一個(gè)地方的芯，不能進(jìn)行準(zhǔn)確而全面的檢測，因此對(duì)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(nèi)容和檢驗(yàn)?zāi)康牟煌ū?）。

3.低應(yīng)變動(dòng)測法

從目前各類檢測方法的使用狀況而言，低應(yīng)變動(dòng)測法與其他檢測方法相比，是一種相對(duì)準(zhǔn)確而全面的檢測方法，對(duì)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(hào)，分析信號(hào)及傳遞速度，完成分析報(bào)告，該檢測方法經(jīng)常用于樁基檢測，準(zhǔn)確度高，操作簡易。

3.1檢測系統(tǒng)組成

低應(yīng)變動(dòng)測法的系統(tǒng)主要是由傳感器、力錘、信號(hào)采集儀、小型打印機(jī)等設(shè)備組成，傳感器使用內(nèi)置放大式加速度計(jì)，低頻響應(yīng)和0漂性較好，加速度計(jì)頻率范圍廣。采用16位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，頻率為截止頻率的2.5倍以上，充分考慮系統(tǒng)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(yīng)變動(dòng)測法使用中，對(duì)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(nèi)，如超出該設(shè)定范圍，雖然仍能接受應(yīng)力波信號(hào)，但是不足以支持準(zhǔn)確檢測。

3.3測試過程分析

在檢測過程中，為了避免檢測結(jié)果的誤差，應(yīng)注意測試點(diǎn)的選取，錘擊點(diǎn)的選取，傳感器的設(shè)置這幾個(gè)注意事項(xiàng)。對(duì)于不同樁基的直徑，可選擇適當(dāng)?shù)臏y試點(diǎn)，一般直徑在0.12m以上的樁基直徑，要選取至少三個(gè)測試點(diǎn)，取點(diǎn)位置應(yīng)于鋼筋籠距離保持在10cm開外，測試點(diǎn)位置需均勻分布在樁基中心周圍，要打磨并處理好測試點(diǎn)，以保證測試點(diǎn)內(nèi)壁與傳感器的粘結(jié)性。

檢測過程中選取錘擊點(diǎn)應(yīng)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(yuǎn)，如果距離太近，會(huì)導(dǎo)致傳感器受到錘擊力較為嚴(yán)重的干擾和影響，如果距離太遠(yuǎn)，則會(huì)產(chǎn)生波形震蕩或是橫波的現(xiàn)象，因此錘擊點(diǎn)的選取很關(guān)鍵，直接影響到樁基的檢測結(jié)果。

在傳感器的具體安裝過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行操作，安裝時(shí)最好選取黏貼的方式保證傳感器安裝穩(wěn)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(yīng)力波接收效果。

此外，為了提高公路橋梁樁基檢測的準(zhǔn)確度，盡可能多采集應(yīng)力波信號(hào)，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(chǔ)建設(shè)中，樁基應(yīng)用普遍，因此對(duì)于樁基的檢測很是關(guān)鍵。在檢測樁基的不同方法中，低應(yīng)變動(dòng)測法是應(yīng)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(fā)展方向中，提高不同情況中的低應(yīng)變動(dòng)檢測法的精度仍是重點(diǎn)。

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