橋梁樁基的完整性檢測分析

田永林

摘 ?要：樁基作為橋梁的基礎構件，其質量直接關系到整體橋梁的安全性，因此必須做好橋梁樁基完整性的檢測工作。文章以某城市的某座橋梁為例，分別采用了超聲波透射法和低應變法對橋梁樁基的完整性進行檢測，以此來保證橋梁整體的穩定性。

關鍵詞：橋梁樁基;完整性;超聲波透射法;低應變法

中圖分類號：U446.3 ? ?文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2016）03-0154-01

橋梁上的荷載基本都是由樁基來承受，因此樁基的質量同主體結構有著不可分割的關系，另外由于樁基屬于隱蔽工程，加上各種外界因素的影響，因此加強樁基的檢測是非常重要。樁基完整性屬于綜合性指標，通過檢測完整性不僅能夠反映出各方面的性質，同時還能反映樁基的等級，才能實現對樁基的有效分析和判斷。

1 ?工程概況

本次檢測以某橋梁為例，該橋梁采用柱式墩，基礎為鉆孔灌注樁，柱徑為0.8 m，樁徑為1 m，共35根，入土的深度大約為 20 m左右。由于受到船只的碰撞導致墩柱受損、鋼筋外露，雖然將墩柱的表面進行了修補，但并不清楚樁基是否也受到了損害，因此要對樁基的完整性進行檢測。

2 ?超聲波透射法檢測完整性分析

2.1 ?超聲波透射法概述

超聲波透射法是通過超聲波沖的波動情況來分析砼的連續性，當砼存在程度較輕缺陷時，缺陷面就會形成阻抗界面，使超聲波沖發生反射現象，而如果砼中存在程度較重缺陷時，例如孔洞、松散等，超聲波沖就會散射，通過儀器記錄下超聲波沖的波動情況，進而就能檢測出樁基是否完整，明確存在缺陷的位置以及情況。

2.2 ?基本判斷依據

①聲速。聲速測試值的優勢在于穩定性強，不會輕易受到外界因素的影響，是反應砼質量的一個重要參數，但由于砼超聲波會受到很多因素的影響，例如骨料、水泥的質量等，所以聲速這一指標只能作為一項參考。

②波幅。通常情況下，當發射波保持穩定狀態時，通過超聲波就能體現出是否存在缺陷，當波幅遇到缺陷時會發生較為明顯的變化，由于會受到測距、耦合等因素的影響，所以不能單單只憑波幅來進行判斷。

③波形。該測試值是檢測砼質量的重要因素，其優點在于對缺陷的存在非常敏感，但與波幅相同，會受到非缺陷因素的影響，所以同樣也只能作為參考因素。

2.3 ?樁基檢測結果

本次檢測設定了三個檢測位置，通過對樁基進行超聲波透射法檢測之后能夠看出，三個檢測剖面的聲速值分別為4.5657 m/s、4.3326 m/s、4.4264 m/s，都為砼聲速的合理范圍內;波幅的值保持均衡，不存在突變情況;波形的檢測中，首波陡峭、后波波幅大，接收波的線路為半圓形，也不存在畸變。因此該橋梁樁基不存在較大的缺陷，完整性等級為Ⅰ級。

2.4 ?超聲波透射法檢測注意事項

①注意細節的把握。施工過程中的清孔、澆筑、砼供應等各方面環節都容易導致樁基存在問題，這些都是造成樁基出現缺陷的原因，常見包括冷縫、砼離析等，因此必須要注意對細節的把握。

②注意保護聲測管。需要加強對聲測管的保護力度，避免其受到損壞以及雜物的進入，否則在進行檢測時儀器將不能順利進入聲測管，影響檢測的順利進行。在施工、養護的過程中都要采取加蓋措施，一方面是避免雜物進入聲測管，導致聲測管發生堵塞，另一方面是避免在雜物進入之后導致換能器耦合發生異常，進而對檢測的效果帶來影響。

3 ?低應變法檢測完整性分析

3.1 ?收集資料

低應變法檢測的主要依據就是反射波，但由于樁基存在的一些非缺陷問題與缺陷問題所體現出的狀態相同，導致不能準確無誤的判斷缺陷是否存在，另外地質、地層等因素對反射波也會帶來一定程度的影響，造成誤判的發生。因此在開始檢測完整性之前必須要對橋梁樁基進行全面的檢測，收集各個方面的資料，具體的內容包括以下幾方面：地質、水文、地層變化情況;鉆孔成孔情況、灌注樁方式;混凝土配合比、攪拌、澆筑工藝;施工日記（停電、卡管等問題）;成孔的檢測。只有掌握全面的資料才能更準確的檢測樁基的缺陷。

3.2 ?處理樁頭、樁頂

樁頭和樁頂的處理效果同完整性檢測效果有著直接的聯系，所以必須要加強對二者的處理工作。對于樁頭來講，其高度要高于標準高度0.5 m左右，保證樁頭的質量不能存在缺陷;而樁頂的處理需要符合以下三個方面：①保證樁頂的清潔程度，不能存在石屑、污水;②保證樁頂的平整程度，不能存在凹陷、突出;③樁頂不能存在裂縫、松散，這樣才能保證傳感器在樁頂安裝的穩定程度。

3.3 ?安裝傳感器

通常情況下，加速度傳感器多應用于局部、淺部缺陷的檢測工作中，而對于大面積檢測及深度檢測時通常采用速度計傳感器，需要注意的是，無論采用哪種傳感器進行檢測，都必須要保證傳感器垂直、緊貼在安裝面上，不能采用用手按住的方式來進行檢測，否則將會影響檢測的準確性，結合本次實驗的橋梁情況，應用的傳感器為速度計傳感器。除此之外傳感器的安裝位置也需要注意，要盡量遠離鋼筋主筋，避免振動對完整性檢測的影響。

3.4 ?選擇激振方式

由于樁基的直徑較大，入土也比較深，所以激振點的位置選在中間，一方面能夠防止偏心振動，另一方面受到的干擾也比較少。對于樁基的淺度檢測來講，通常擦用輕錘，不僅入射脈沖比較窄，而且能量較小;而對于樁基的深度檢測來講，通常采取重錘，不僅入射脈沖比較寬，而且衰減的速度比較慢。本次實驗采用的是剛度較小的重錘進行完整性檢測。在激振的過程中要保持垂直于樁頂，落下的過程中要干凈利落，避免其他信號對效果的影響，為最后檢測的準確性打下堅實的基礎。

3.5 ?分析結果

分析結果之前先要對各個環節的一致性進行分析，同時還要保證信號之間的一致性，具體的分析過程分為以下三點：其一，明確波速。只有波速的取值越準確，在檢測樁基完整性時才能越準確，波速的取值是依照下式來計算：

σc=4.18e0.49v

其中σc為混凝土的抗壓強度，V為波速，結合混凝土的品種、級配、配比來明確波速。其二，控制好指數信號，完整性檢測過程中，為了避免波形飄移需要適當放大信號，但如果信號過于放大就將會放大缺陷信號，導致誤判，所以要控制好指數信號;其三，結合事先收集的資料綜合判斷缺陷情況，考慮到各方面的因素，例如施工問題、停電問題等，提高樁基完整性檢測的準確性。

3.6 ?收集、保存數據

由于橋梁的使用年限較長，樁基的完整性檢測工作要經常進行，少則幾次，多則幾十次，所以每次檢測的數據都必須要收集、保存好，當檢測工作完成之后要將數據及時存儲到計算機中，并對應的做好編號、排序工作，為下一次的樁基檢測工作提供數據支持，更加有利于工作的順利開展。

4 ?結 ?語

綜上所述，隨著公路橋梁事業的不斷發展與進步，樁基的檢測工作必須加強重視，通過對超聲波透射法和低應變法的試驗與分析，實現了對橋梁樁基完整性的檢測。

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