系統化的服役橋梁樁基礎檢測評定方法

交通運輸部公路科學研究院地基基礎團隊長期致力服役橋梁樁基礎檢測評定技術科研和技術服務工作，通過多年持續研究，攻克多個關鍵技術難題和瓶頸，形成了適用于服役橋梁樁基檢測評定技術的體系和裝備。

我國服役橋梁樁基礎亟待研究的問題

一、長期運營后的樁基礎，其實際承載力是否會發生變化？如何對其評定？

二、我國新時期交通運輸發展的主要目標之一是強化國省道改造、實現路網整體結構優化升級、促進橋梁服務水平進一步提高，并繼續加大危舊橋梁的改造力度。在路網和危舊橋梁改造中，如果能有效評定服役橋梁樁基礎的承載特性，合理有效的利用原有樁基礎將顯著節約改造資金，縮短改造工期，大幅提升改造工程的社會和經濟效益。

三、橋梁樁基礎在運營過程中，面臨樁周土堆載（淤積）、減載（沖刷、開挖）及地下水位降低等情況。這些情況，對樁基礎承載狀態會帶來哪些影響，該如何評價？

四、相關規范對于橋梁上部結構已經建立承載能力評定體系，但對于橋梁基礎，尚無有效的方法、手段進行承載力評定。

這些問題，在公路橋梁建設逐漸過渡到“建養并重”階段后，對保障橋梁安全日顯重要，也日益受到管養部門的重視，需要完善服役期橋梁樁基礎檢測、計算、評定方法，形成完整的服役橋梁樁基礎檢測評定體系。

服役橋梁樁基無損檢測新技術

研究團隊針對服役橋梁樁基礎檢測的復雜性及缺乏有效手段之難題，綜合運用鉆孔雷達法、波動法等技術，在國內外引領性地形成準確、快速、經濟、綜合的服役橋梁樁基礎無損檢測技術體系。

服役橋梁水下樁基檢測新技術

服役橋梁樁基礎無損檢測新技術成果

四川省阿壩州綿竹至茂縣(茂縣段)公路災后重建工程八角包梁子四號橋樁基礎

現場檢測照片（左鉆孔雷達法、右旁孔透射波法）

橋梁水下樁基礎智能檢測機器人控制系統

水下智能檢測機器人實橋錄像視頻截圖（之江大橋）

水下三維聲吶成像實橋樁基測試（曹娥江大橋）

研究團隊提出采用基于模態的動力指紋損傷識別方法和三維聲吶成像無人檢測技術，解決了當前跨海大橋主墩基礎在深水、渾濁環境下無法檢測的難題。針對當前國內外無有效橋梁水下基礎檢測平臺現狀，在多年科研成果和現場水下基礎檢測經驗基礎上，研發適應于深水激流環境橋梁水下樁基礎智能機器人檢測平臺，實現水下樁基礎檢測自動化、智能化，現已成功完成室內測試和現場測試（之江大橋）。

杭州灣大橋主墩基礎安全評估

嘉紹大橋水下樁基安全預警軟件界面

機器人檢測平臺可搭載機械手、照明設備、水下攝影攝像、水下三維激光掃描儀、水下三維成像聲吶等設備，實現水下樁基礎不同檢測需求。裝備可廣泛應用于公路橋梁水下基礎檢測，大大提升橋梁水下基礎檢測質量和效率，保障水下檢測作業安全，提高我國公路橋梁水下基礎檢測水平。

服役橋梁水下基礎安全評估與預警技術

研究團隊構建了服役橋梁水下基礎安全評價指標體系和安全評價模型，提出服役橋梁水下基礎預警指標項及預警閥值，建立了一套適用于服役橋梁水下基礎安全預警指標體系及評估模型，研發了適用于服役橋梁樁基安全預警的評估軟件。

服役橋梁樁基承載能力檢測評定技術體系

研究團隊建立了服役樁基礎承載能力檢測評定的技術體系，解決其承載力檢測評定依據、方法缺乏的現狀。

服役橋梁樁基礎的承載特性研究。進行服役橋梁樁基礎在施工階段、運營階段及提質改造階段等不同承載階段樁基承載力變化機理研究，重點考察承載能力變化的影響因素、樁側摩阻力變化規律及計算模式。

服役橋梁樁基礎承載力評定方法研究。從評價服役橋梁樁基礎承載性能考量因素、特征檢測指標、評定流程、分級方法等方面開展文獻調研、理論分析、模型試驗、實樁測試等研究工作，建立檢測評定的技術體系。

服役橋梁樁基礎承載力快速檢測技術研究。綜合考慮運營橋梁（未拆除上部結構）、改建工程（拆除上部結構）橋梁樁基服役狀態，從經濟、高效角度出發，研究開發服役橋梁樁基礎承載力測試裝備。項目成果在蕭山機場西興互通、錢江通道及接線工程、蘇通大橋等項目進行了應用，并填補了國內服役橋梁樁基承載能力檢測評定技術的空白，大幅度降低路網升級改建成本，提升災害條件下，道路應急處置能力。

浙江杭州蕭山機場西興互通樁基再利用承載力測試

錢江通道及接線工程（3組樁基長期承載性能監測）