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[關(guān)鍵詞] 橋梁；樁基；檢測(cè)；技術(shù)

[中圖分類(lèi)號(hào)] U443.15 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A

1 樁基工程及樁基檢測(cè)技術(shù)的分類(lèi)研究

1.1 樁基工程分類(lèi)

樁基工程根據(jù)其不同的應(yīng)用功能，受力情況和施工方法，有著不同的分類(lèi)，對(duì)應(yīng)的樁基檢測(cè)方法也會(huì)有所不同。不同樁的樁身完整性的判別標(biāo)準(zhǔn)亦不同，一般按照樁身完整性類(lèi)別不同可將其化為以下四類(lèi)：一類(lèi)樁樁身完整且能正常使用；二類(lèi)樁樁身基本完整僅有輕度缺陷，仍可使用；三類(lèi)樁樁身缺陷明顯影響樁身結(jié)構(gòu)承載力；四類(lèi)樁樁身缺陷嚴(yán)重影響樁身結(jié)構(gòu)承載力。

1.2 樁基檢測(cè)技術(shù)分類(lèi)

目前我國(guó)常使用的樁基檢測(cè)技術(shù)主要分為四大類(lèi)，每類(lèi)又分為兩種不同的檢測(cè)方法，一般來(lái)說(shuō)，各類(lèi)技術(shù)的選擇是以檢測(cè)目的和技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)為基本的評(píng)判依據(jù)，而事實(shí)上每類(lèi)技術(shù)都有其適用的范圍[1]。

2 常用樁基工程檢測(cè)技術(shù)的功能及優(yōu)缺點(diǎn)分析

根據(jù)以上筆者對(duì)樁基工程及樁基檢測(cè)技術(shù)的分類(lèi)研究，下面我們就幾類(lèi)常見(jiàn)的不同樁基檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)目的和功能，以及相應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析。

直接檢測(cè)技術(shù)中的取樣試件試驗(yàn)可以反映灌注混凝土強(qiáng)度及灌注前混凝土性能，是混凝土灌注樁施工質(zhì)量驗(yàn)收主控項(xiàng)目，常用于檢測(cè)混凝土是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級(jí)。

在輻射檢測(cè)技術(shù)中，常用超聲波透射法檢測(cè)灌注樁的樁身缺陷及其位置，以判定其樁身的完整性的類(lèi)別，這種檢測(cè)方法過(guò)程比較細(xì)致，且不受樁徑樁長(zhǎng)的限制，但因要預(yù)埋聲測(cè)管，成本高，最終無(wú)法定量地判斷樁身缺陷。

動(dòng)力試樁技術(shù)主要有低應(yīng)變法和高應(yīng)變法。其中低應(yīng)變法測(cè)試簡(jiǎn)便、原理清晰、成本低、成果可靠，常用于檢測(cè)各類(lèi)樁基樁身缺陷及其位置，以判定樁身完整性類(lèi)別。但這種檢測(cè)方法也存在局限，如樁頭混凝土比較松軟時(shí)，應(yīng)力波不能沿樁身往樁底傳播，將無(wú)法獲取樁底的反射信號(hào)；當(dāng)樁身缺陷較多時(shí)，會(huì)影響后續(xù)的缺陷反射信號(hào)測(cè)試；當(dāng)樁身存在擴(kuò)頸或縮頸等變化較緩慢的缺陷時(shí)，將會(huì)使變化界面處的反射信號(hào)不太明顯，造成誤判或漏判；檢測(cè)效果還會(huì)受樁長(zhǎng)徑比的影響，如對(duì)深部的缺陷反應(yīng)不靈敏；該檢測(cè)方法還存在缺陷只定性而不能定量分析的不足。相對(duì)低應(yīng)變法而言，高應(yīng)變法所用設(shè)備較為笨重，效率低且費(fèi)用高，但其有效檢測(cè)深度和激勵(lì)能量較大，尤其是其在用于判定樁身水平整合型縫隙或預(yù)制樁接頭等缺陷時(shí)，可有效查明是否影響到豎向抗壓承載力，因此這種方法常用于判定單樁豎向抗壓承載能力是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，除此之外還可用于分析樁側(cè)和樁端阻力，但波形分析中的不確定性依然會(huì)導(dǎo)致其誤差偏大。

在靜力試樁技術(shù)中，可分為鉆芯法和靜載試驗(yàn)法。其中鉆芯法所取巖芯可制作成試件進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，因此常用于檢測(cè)灌注樁樁長(zhǎng)，樁身混凝土強(qiáng)度（只反映小部分的混凝土質(zhì)量），樁底沉渣厚度，還可以判斷樁身完整性類(lèi)別，但也存在盲區(qū)，且設(shè)備龐大，操作費(fèi)工費(fèi)時(shí)，價(jià)格也較高昂。而靜荷載試驗(yàn)根據(jù)其受力因素的不同，可分為單樁豎向抗壓、抗拔和水平靜載試驗(yàn)。單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)既可用于確定和判斷單樁豎向抗壓極限承載力是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，還可通過(guò)樁身內(nèi)力及變形測(cè)試來(lái)測(cè)定樁側(cè)、樁端阻力，同時(shí)還能驗(yàn)證高應(yīng)變法的單樁豎向抗壓承載力檢測(cè)的結(jié)果。單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)主要用于確定單樁豎向抗拔極限承載力，判定其是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，以及測(cè)定樁的側(cè)摩阻力，但它也有與單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)相同的局限之處；單樁水平靜載試驗(yàn)主要用于確定單樁水平臨界和極限承載力，推定土抗力參數(shù)，判定水平承載力是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，測(cè)定樁身是否彎矩和撓曲[2]。但這種三種檢測(cè)方法都很費(fèi)時(shí)、費(fèi)工、費(fèi)錢(qián)，且用數(shù)量較少的樁作靜載試驗(yàn)所得出的結(jié)果較為片面，難以代表全體樁基的質(zhì)量情況，都不適用于高承載力樁。

3 我國(guó)常見(jiàn)的幾類(lèi)樁基檢測(cè)技術(shù)有效檢測(cè)和綜合使用

根據(jù)目前普遍使用的橋梁樁基檢測(cè)方法一般規(guī)定為聲波透射法、低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法及鉆孔取芯法等普檢技術(shù)，這些技術(shù)方法因各自的理論假設(shè)及各種因素影響，均存在一定的局限性，因此有必要充分和有效利用各種方法的優(yōu)點(diǎn)來(lái)解決工程上的實(shí)際問(wèn)題。

3.1 各類(lèi)樁基檢測(cè)技術(shù)的有效檢測(cè)方法

若樁基檢測(cè)在低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法所適用范圍內(nèi)，盡量采用動(dòng)測(cè)法，動(dòng)測(cè)結(jié)果樁基施工存在沉渣及持力層不符合要求時(shí)，可用低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法對(duì)聲波透射法進(jìn)行校核；對(duì)于動(dòng)測(cè)法之外的地質(zhì)條件復(fù)雜、主墩樁或較重要部位的樁基，則可用聲波透射法進(jìn)行檢測(cè)。若動(dòng)測(cè)法受到地質(zhì)條件的影響，使得樁底持力層、沉渣等難以判斷，可采用鉆孔取芯法進(jìn)行校核，當(dāng)取芯時(shí)，通過(guò)加固處理難以解決樁基存在的局部缺陷或持力層稍差現(xiàn)象時(shí)，可采用高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法進(jìn)行承載力檢驗(yàn)。

3.2 各類(lèi)樁基檢測(cè)技術(shù)的綜合應(yīng)用

采用一種方法對(duì)樁身質(zhì)量（完整性）做出正確判定時(shí)，根據(jù)檢測(cè)目的，檢測(cè)方法的適用范圍，并綜合考慮各種因素如地質(zhì)情況、設(shè)計(jì)、施工因素以及受檢樁類(lèi)型等，同時(shí)選用多種方法進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，以提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性[3]。如可聯(lián)合低應(yīng)變法和鉆孔取芯法處理大直徑灌注樁的完整性。

結(jié)語(yǔ)：橋梁樁基工程及檢測(cè)技術(shù)分類(lèi)繁多，為了保證各類(lèi)樁基工程用到合適的樁基檢測(cè)技術(shù)，筆者建議應(yīng)綜合各類(lèi)檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，研究出一套高效的綜合檢測(cè)技術(shù)，以適用當(dāng)前形勢(shì)的需要。

參考文獻(xiàn)：

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【關(guān)鍵詞】橋梁工程；樁基檢測(cè)；檢測(cè)技術(shù)；超聲波檢測(cè)

1.工程概況

本檢測(cè)工程項(xiàng)目為嘉興至紹興跨江公路通道北岸接線工程第七、八、九合同段。嘉紹跨江公路通道起點(diǎn)為乍嘉蘇高速公路及嘉興南湖大道的交叉口處，向南經(jīng)海寧，于黃灣跨越錢(qián)塘江，進(jìn)入紹興市，經(jīng)上虞瀝海鎮(zhèn)，終于沽渚，接杭甬和上三高速公路交叉口處相接，全長(zhǎng)約69.462公里。其中，北岸接線約42.948公里。本樁基檢測(cè)第三合同段起止樁號(hào)為K31+100-K43+261.5，由第七、八、九合同段組成。根據(jù)本合同段工程承包合同要求以及該工程建設(shè)的實(shí)際情況，結(jié)合本工程施工設(shè)計(jì)圖的樁徑、樁長(zhǎng)、地質(zhì)情況，為了有效地保證樁基工程施工質(zhì)量，準(zhǔn)確判定工程所用樁的質(zhì)量等級(jí)，對(duì)該工程的樁基采取相應(yīng)的檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)。

2.工程的樁基采用概況

本工程合同段內(nèi)橋梁樁基數(shù)量為310根，其中摩擦樁74根，分別是Φ1.8m樁基8根、Φ1.5m樁基4根、Φ1.2m樁基62根。而嵌巖樁數(shù)量為236根，分別是Φ1.8m樁基8根、Φ1.6 m樁基4根、Φ1.5m樁基42根、Φ1.3m樁基85根、Φ1.2m樁基69根、Φ0.8m樁基28根。本工程合同段內(nèi)的310根樁基數(shù)量中主要是采取摩擦樁和嵌巖樁，嵌巖樁要求樁基嵌入中風(fēng)化（微風(fēng)化）巖層不小于2倍樁徑。樁基灌注混凝土前，按嵌巖樁設(shè)計(jì)的樁基樁底沉渣厚度不能大于5cm；按摩擦樁設(shè)計(jì)的樁基沉渣厚度不大于20cm。樁基全部采用沖孔灌注樁施工工藝進(jìn)行施工。鑒于本樁基工程實(shí)際特點(diǎn)，經(jīng)研究決定，對(duì)該樁基檢測(cè)項(xiàng)目采取三種檢測(cè)方法進(jìn)行評(píng)定。

3.樁基檢測(cè)方法

經(jīng)上述分析，結(jié)合本檢測(cè)的樁基工程項(xiàng)目特點(diǎn)，采取以下三種檢測(cè)方法：

（1）低應(yīng)變反射波法，即為小應(yīng)變檢測(cè)。本樁基檢測(cè)工程項(xiàng)目所采取的低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法，使用小錘敲擊樁頂，經(jīng)粘接在樁頂?shù)膫鞲衅鱽?lái)接收來(lái)自樁中的應(yīng)力波信號(hào)，然后采取應(yīng)力波理論來(lái)分析被檢測(cè)樁土體系的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，然后反演分析實(shí)測(cè)速度信號(hào)以及頻率信號(hào)，從而獲得被檢測(cè)樁的完整性。通過(guò)低應(yīng)變反射波檢測(cè)防范可以檢出測(cè)樁身缺陷及其位置，然后再判定樁身完整性類(lèi)別。

（2）超聲波檢測(cè)法。超聲波檢測(cè)法在橋梁樁基檢測(cè)方法中被應(yīng)用最早，其作為樁基完整性無(wú)損檢測(cè)法，方法原理是在對(duì)樁進(jìn)行灌注混凝土前，在樁內(nèi)預(yù)埋若干根聲測(cè)管，把其作為超聲脈沖發(fā)射與接收探頭的通道，然后通過(guò)采用超聲探測(cè)儀沿樁的縱軸方向逐點(diǎn)測(cè)量超聲脈沖穿過(guò)各橫截面時(shí)的聲波參數(shù)，再對(duì)這些測(cè)得的數(shù)據(jù)結(jié)果，通過(guò)采用各種特定的數(shù)值判定或形象判斷以及進(jìn)行處理后，得到被檢測(cè)樁內(nèi)砼缺陷類(lèi)型、大小以及位置，然后再給出混凝土均勻性指標(biāo)和強(qiáng)度等級(jí)。通過(guò)超聲波檢測(cè)可以有效地檢測(cè)已預(yù)埋聲測(cè)管的混凝土灌注樁樁身缺陷性質(zhì)、位置以及范圍，然后評(píng)定基樁混凝土質(zhì)量等級(jí)。

（3）鉆孔抽芯法。該樁基檢測(cè)方法主要是采用鉆孔機(jī)，一般帶φ10mm內(nèi)徑鉆頭，對(duì)被檢測(cè)樁基進(jìn)行抽芯取樣，根據(jù)所取出的芯樣，對(duì)樁基的長(zhǎng)度、局部缺陷情況、混凝土強(qiáng)度、樁底沉渣厚度以及持力層情況等進(jìn)行進(jìn)一步分析判斷。但鑒于鉆孔取芯有一孔之見(jiàn)的局限，只能對(duì)局小部范圍進(jìn)行分析判斷，因此在樁基等級(jí)評(píng)定時(shí)，仍以無(wú)損檢測(cè)為主。通過(guò)采取鉆孔抽芯檢測(cè)方法可以有效地檢測(cè)灌注樁樁長(zhǎng)、樁身混凝土強(qiáng)度以及樁底沉渣厚度，然后再判定或鑒別樁端巖土性狀，從而評(píng)定出基樁混凝土質(zhì)量等級(jí)。但工程實(shí)踐表明，鉆孔抽芯檢測(cè)方法主要是針對(duì)樁基存在較大的缺陷或者經(jīng)檢測(cè)對(duì)強(qiáng)度有懷疑的情況下采用。

4.樁基檢測(cè)頻率與數(shù)量

根據(jù)工程要求，對(duì)于樁徑≥1.8m、樁長(zhǎng)≥50m、樁長(zhǎng)徑比≤5的樁基不宜采用低應(yīng)變反射波法檢測(cè)。工程實(shí)踐表明，在樁基實(shí)測(cè)中，樁側(cè)土阻力尤其是動(dòng)土阻力對(duì)于應(yīng)力波傳播的影響較大。這種影響主要體現(xiàn)在：（1）導(dǎo)致應(yīng)力波迅速衰減；（2）影響缺陷反射波幅值；（3）產(chǎn)生土阻力波，所以限制了可測(cè)樁的長(zhǎng)度及樁基直徑?；跇蛄簶冻休d力要求高，低應(yīng)變反射波法對(duì)局部缺陷、深部缺陷反映不敏感、受地質(zhì)變化影響較大等特性而受到限制。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，低應(yīng)變反射波檢測(cè)技術(shù)對(duì)于樁身缺陷程度只做定性判定，盡管利用實(shí)測(cè)曲線擬合法分析能給出定量的結(jié)果，但是鑒于樁的尺寸效應(yīng)、測(cè)試系統(tǒng)的幅頻相頻響應(yīng)，高頻波的彌散、濾波等造成的實(shí)測(cè)波形畸變以及樁側(cè)土阻尼影響，曲線擬合法還不能達(dá)到精確定量的程度。因此，要對(duì)缺陷類(lèi)型進(jìn)行判定時(shí)，應(yīng)針對(duì)該工程的地質(zhì)、施工情況而綜合采取鉆芯、聲波透射等其他檢測(cè)技術(shù)。

根據(jù)工程要求，本中小橋基樁鉆孔抽芯頻率可以每標(biāo)段為計(jì)數(shù)單元，故其余橋梁的樁基共抽2%即2根。受檢樁長(zhǎng)徑比較大時(shí)，當(dāng)成孔的垂直度和鉆芯孔的垂直度都符合規(guī)范1%要求，方向相反時(shí)抽芯孔容易偏離樁身，所以要求受檢樁樁徑不宜小于80cm、長(zhǎng)徑比不宜大于30。

5.樁基檢測(cè)準(zhǔn)備工作

對(duì)于本工程的基樁無(wú)破損檢測(cè)在成樁14天以后或混凝土強(qiáng)度至少達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%且不小于15MPa后進(jìn)行檢測(cè)，抽芯檢測(cè)則需在混凝土齡期達(dá)到28天或預(yù)留的同條件養(yǎng)護(hù)試件強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。對(duì)于本工程每批待檢樁檢測(cè)前采取以下檢測(cè)準(zhǔn)備工作：

（1）在采取超聲波檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行本樁基工程檢測(cè)前，采用20cm長(zhǎng)的Φ32鋼筋綁在測(cè)繩上，同時(shí)要確保其足夠牢固，然后對(duì)檢測(cè)管進(jìn)行探孔，檢測(cè)其是否被堵管。若堵管則應(yīng)采取措施對(duì)其進(jìn)行疏通，而且要保證檢測(cè)管內(nèi)灌滿(mǎn)清水。

（2）采取小應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行本樁基工程檢測(cè)前，先要提前鑿除至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，打磨好樁頭，并保證樁頭干凈、無(wú)積水。

（3）采取鉆孔抽芯檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行本樁基工程檢測(cè)前，先搭設(shè)鉆機(jī)施工平臺(tái)以及通水通電。

所有樁基檢測(cè)準(zhǔn)備工作完成后，經(jīng)檢查符合檢測(cè)條件后方可進(jìn)行樁基檢測(cè)。

6.樁基檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)

（1）低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)。對(duì)于本標(biāo)段的樁基樁徑有Φ1.5m、Φ1.2m兩種樁基采取低應(yīng)變檢測(cè)，根據(jù)本工程相關(guān)要求，對(duì)于樁徑大于100cm的樁基則需打磨4個(gè)點(diǎn)（直徑約為10cm），中心一個(gè)旁邊對(duì)稱(chēng)三個(gè)。打磨點(diǎn)距鋼筋籠主筋不小于5cm，被測(cè)樁頭應(yīng)鑿至設(shè)計(jì)標(biāo)高，露出密實(shí)混凝土面。

（2）超聲波檢測(cè)技術(shù)。本標(biāo)段的樁基樁徑有Φ0.8m、Φ1.2m、Φ1.3m、Φ1.5m、Φ1.6m、Φ1.8m、六種樁基采取超聲波檢測(cè)，根據(jù)本工程相關(guān)的要求，對(duì)于樁徑小于150cm的樁基稱(chēng)呈等邊三角形埋置3根管；對(duì)于樁徑大于等于150cm時(shí)的樁基呈正方形埋置4根管，對(duì)稱(chēng)布設(shè)并確保穩(wěn)定牢固。超聲波檢測(cè)的樁基，檢測(cè)管應(yīng)在加工鋼筋籠時(shí)，綁扎或者焊接在鋼筋籠加強(qiáng)筋內(nèi)側(cè)，確保牢固，順直，且相互平行，定位準(zhǔn)確。檢測(cè)管須埋設(shè)至樁底，管口宜高出樁頂面30cm以上，管口高度宜一致。檢測(cè)管采用外徑φ50×2.5鋼管，連接將采用φ60×5套管連接，并保證接頭密封。下端采用φ65×10Q235鋼板封底焊接，不得漏水。并且在安裝聲測(cè)管同時(shí)管內(nèi)灌滿(mǎn)水，聲測(cè)管安裝完成，用測(cè)繩探測(cè)每根聲測(cè)管長(zhǎng)度并作記錄，上口用塞子塞住，防止砂漿，雜物堵塞管道。

（3）鉆孔抽芯檢測(cè)技術(shù)。根據(jù)本工程相關(guān)的要求，對(duì)于樁徑1.2m～1.6m范圍的樁采取鉆2個(gè)孔，當(dāng)樁徑大于1.6m的樁采取鉆3個(gè)孔，開(kāi)孔時(shí)要確保開(kāi)孔位置宜在距樁中心0.15～0.25D內(nèi)均勻?qū)ΨQ(chēng)布置。對(duì)樁端持力層的鉆探，每根受檢樁應(yīng)不少于1個(gè)孔，應(yīng)鉆至樁底下不小于1D且不小于2米。對(duì)懷疑有溶洞或裂隙等的地質(zhì)情況，應(yīng)鉆至樁底下不小于3D且不小于5米。

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【關(guān)鍵詞】橋梁水下樁基檢測(cè)方法

Abstract: Pile foundation works in addition due to the conditions of geotechnical engineering, foundation and structural design of pile-soil interaction, construction and professional and technical level and experience associated factors and the complexity, the piles of construction also has a high degree of hiddenfound quality problems is difficult, more difficult to deal with the accident. In this paper a detailed analysis of the bridge underwater pile testing methods.

Keywords: bridges, underwater pile, detection method.

中圖分類(lèi)號(hào)：K928.78文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

橋梁工程是公路工程中重要的工程項(xiàng)目，而樁基又是橋梁的主要部分，它承受著由橋跨結(jié)構(gòu)傳給墩臺(tái)的巨大荷載。其質(zhì)量的好壞，直接影響橋梁使用的長(zhǎng)久性和安全性。但是樁基工程除因受巖土工程條件、基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、樁土體系相互作用、施工以及專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)等關(guān)聯(lián)因素的影響而具有復(fù)雜性外，樁的施工還具有高度的隱蔽性，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題難，事故處理更難。因此，樁基檢測(cè)工作是整個(gè)樁基工程中不可缺少的環(huán)節(jié)，只有提高樁基檢測(cè)工作的質(zhì)量和檢測(cè)評(píng)定結(jié)果的可靠性，才能真正地確保樁基工程的質(zhì)量與安全。

一、樁基檢測(cè)方法的分類(lèi)

1、低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)法

低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)法主要包括水電效應(yīng)法、反射波法和機(jī)械阻抗法等等， 是指在樁頂面實(shí)施低能量的瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)激振，使樁在彈性范圍內(nèi)做彈性振動(dòng)， 并由此產(chǎn)生應(yīng)力波的縱向傳播，同時(shí)利用波動(dòng)和振動(dòng)理論對(duì)樁身的完整性做出評(píng)價(jià)的一種檢測(cè)方法，其中以反射波法原理簡(jiǎn)單、檢測(cè)效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低進(jìn)而在樁基檢測(cè)過(guò)程中被大量使用。

低應(yīng)變法， 它屬于快速普查樁的施工質(zhì)量的一種半直接法，主要適用于檢測(cè)混凝土樁的樁身完整性，判定樁身缺陷的程度及位置等。資料完善時(shí)，可以估算出樁長(zhǎng)、區(qū)分缺陷類(lèi)型和估測(cè)混凝土強(qiáng)度級(jí)別等。由于低應(yīng)變動(dòng)力試樁操作方法簡(jiǎn)單，與其它測(cè)試方法相比，具有檢測(cè)速度快、費(fèi)用低和檢測(cè)覆蓋面廣等特點(diǎn)，已成為樁身施工質(zhì)量檢測(cè)中應(yīng)用最為普及的方法。

低應(yīng)變法的理論基礎(chǔ)是一維線彈性桿件模型，因此受檢樁的長(zhǎng)細(xì)比、瞬態(tài)激勵(lì)脈沖有效高頻分量的波長(zhǎng)與樁的橫向尺寸之比均宜大于5，設(shè)計(jì)樁身截面宜基本規(guī)則。另外，一維理論要求應(yīng)力波在樁身中傳播時(shí)平截面假設(shè)成立，所以，對(duì)薄壁鋼管樁和類(lèi)似于H 型鋼樁的異型樁，低應(yīng)變法不適用。且由于受樁型(如截面多變)、地質(zhì)條件、激振方式、樁的尺寸效應(yīng)、樁身材料阻尼等因素的影響，樁過(guò)長(zhǎng)(或長(zhǎng)徑比較大)或樁身截面阻抗多變或變幅較大引起的應(yīng)力波多次反射，往往測(cè)不到樁底反射或正確判斷樁底反射位置，從而無(wú)法評(píng)價(jià)整根樁的完整性。另外，檢測(cè)結(jié)果分析判定的準(zhǔn)確性與操作人員的技術(shù)水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有很大關(guān)系。

2、聲波透射法

聲波檢測(cè)一般是以人為的激勵(lì)方式向介質(zhì)(被測(cè)對(duì)象)發(fā)射聲波，在一定距離上接收經(jīng)介質(zhì)物理特性調(diào)制的聲波(反射波、透射波或散射波)， 通過(guò)觀測(cè)和分析聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)聲學(xué)參數(shù)和波形的變化，對(duì)被測(cè)對(duì)象的宏觀缺陷、幾何特征、組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行推斷和表征。

具體原理是通過(guò)在樁身預(yù)埋聲測(cè)管(鋼管或塑料管)，將聲波發(fā)射、接受換能器分別放入2 根管中，其中管內(nèi)注滿(mǎn)清水為耦合劑，換能器進(jìn)行聲波發(fā)射和接受，使聲波在混凝土中傳播，通過(guò)對(duì)聲波傳播主頻、時(shí)間、聲速和波幅等物理量測(cè)試與分析，對(duì)樁身完整性作出評(píng)價(jià)的一種檢測(cè)方法。

聲波透射法以其鮮明的技術(shù)特點(diǎn)，即以透射聲波為測(cè)試和研究對(duì)象的，分析、判別其缺陷的位置和范圍，進(jìn)而評(píng)定樁基混凝土的質(zhì)量情況，成為目前混凝土灌注樁(尤其是大直徑灌注樁)完整性檢測(cè)的重要手段之一。

聲波透射法的優(yōu)點(diǎn)在于測(cè)試精度高，不受場(chǎng)地限制，缺陷的判斷上全面，檢測(cè)范圍無(wú)盲點(diǎn)，缺點(diǎn)在于需要預(yù)埋聲測(cè)管，檢測(cè)成本相對(duì)較高，對(duì)樁身直徑也有一定的要求。

3、鉆孔取芯法

該方法主要是采用鉆孔機(jī)對(duì)樁基進(jìn)行抽芯取樣，根據(jù)取出芯樣，檢測(cè)樁基樁長(zhǎng)，樁身砼密實(shí)度及強(qiáng)度，骨料粒徑，級(jí)配情況、樁身完整性、樁底沉渣厚度及持力層的力學(xué)性質(zhì)、砼與樁端持力層巖土體的接觸關(guān)系，對(duì)該樁質(zhì)量等級(jí)做出評(píng)價(jià)。

二、橋梁水下樁基檢測(cè)方法

1、檢測(cè)內(nèi)容

（1）一般性外觀檢查（Ⅰ類(lèi)目視檢查）

由檢查人員通過(guò)目視和水下攝像機(jī)， 對(duì)水中結(jié)構(gòu)進(jìn)行外觀檢查， 目的是了解構(gòu)件的損傷、損壞情況，如結(jié)構(gòu)的變形、裂縫、機(jī)械損傷等。在檢查過(guò)程中，潛水員要隨時(shí)報(bào)告檢查路線、方位及檢查的結(jié)果，電話員要記錄好潛水員報(bào)告的一切內(nèi)容， 潛水員出水后要立即同電話員核對(duì)并及時(shí)糾正錯(cuò)誤的記錄。

（2）詳細(xì)的外觀檢查（Ⅱ類(lèi)目視檢查）

詳細(xì)的外觀檢查是由持無(wú)損檢測(cè)證書(shū)的潛水員對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的檢查， 一般是對(duì)檢查方案規(guī)定的測(cè)點(diǎn)、業(yè)主要求和出現(xiàn)病害的部位進(jìn)行檢查。在檢查前需要對(duì)檢查對(duì)象進(jìn)行相應(yīng)的清理， 針對(duì)結(jié)構(gòu)損傷面積、位置等進(jìn)行測(cè)量， 檢查結(jié)果以定量的數(shù)據(jù)或圖片進(jìn)行描述。

2、檢測(cè)方法

檢查時(shí)，首先進(jìn)行Ⅰ類(lèi)目視檢查，然后對(duì)發(fā)現(xiàn)異常情況的部位進(jìn)行詳細(xì)的Ⅱ類(lèi)目視檢查，并進(jìn)行水中錄像。

（1）機(jī)械性損傷、裂縫、變形檢查

首先對(duì)潮差段、樁、樁與承臺(tái)連接處進(jìn)行Ⅰ類(lèi)目視檢查，對(duì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題處或指定重點(diǎn)檢查處進(jìn)行Ⅱ類(lèi)目視檢查，并對(duì)Ⅱ類(lèi)檢查中發(fā)現(xiàn)的機(jī)械性損傷、裂縫、變形部位進(jìn)行測(cè)量記錄。檢查中如發(fā)現(xiàn)局部的損傷、變形、裂縫等要詳細(xì)地描述清楚，必要時(shí)作相應(yīng)的清理，對(duì)于損傷部位除測(cè)量損傷的形狀外，還要附加構(gòu)件的直線性測(cè)量，測(cè)量結(jié)果附圖說(shuō)明，測(cè)量完成之后要進(jìn)行水中錄像。測(cè)量方法如下： 根據(jù)目視檢查結(jié)果，對(duì)損傷嚴(yán)重的部位，使用鋼板尺及卡尺進(jìn)行測(cè)量，對(duì)于承受高壓力以及容易損壞的位置要特別認(rèn)真地檢查。

（2）海生物檢查

要確定海生物屬硬質(zhì)還是軟質(zhì)，以及其最大厚度、壓縮厚度及覆蓋率，就需要對(duì)取樣測(cè)量的區(qū)域進(jìn)行攝影及錄像。常采用的方法是： 使用0.1m×0.1m的正方形框架附在水生物的表面，然后用畫(huà)針畫(huà)出界線，采用鏟刀將海生物全部鏟入袋中。該袋用鐵絲撐口，通過(guò)磁鐵塊將袋口吸掛在結(jié)構(gòu)物被清理表面的下方，這樣就可將全部鏟下的水生物裝入袋內(nèi)。

（3）沖刷檢查

一般采用尺桿輔助目視檢查。檢查樁身周?chē)?m～5m范圍內(nèi)的河床情況， 分別量測(cè)樁身上下游、順橋向河床的坡度和局部高差， 以及樁身在承臺(tái)底至河床面之間的自由長(zhǎng)度， 并指明是軟底還是硬底。

（4）河床斷面情況檢查

由于竣工資料中對(duì)河床等的描述不甚準(zhǔn)確，部分橋梁的竣工資料中沒(méi)有提供橋梁竣工時(shí)的河床斷面情況，檢查過(guò)程中，可以根據(jù)各橋梁的實(shí)際情況，以橋梁的蓋梁、系梁或承臺(tái)的某一面、樁頂與立柱交界面處等為基準(zhǔn)，量測(cè)得河床面與參考基準(zhǔn)點(diǎn)之間的相對(duì)高程情況，作為今后橋梁檢查時(shí)的河床沖刷情況的對(duì)比資料。

3、工程實(shí)例

廣西欽州至防城港高速公路西江大橋2#墩3#立柱剝落露筋，該橋梁建成運(yùn)營(yíng)至今達(dá)15年之久。為了查明該橋橋墩樁基礎(chǔ)病害情況， 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件決定采用人工潛水檢測(cè)樁基礎(chǔ)。典型探測(cè)圖像如圖1所示。

圖1西江大橋2-3立柱剝落露筋

檢測(cè)結(jié)果表明， 被檢測(cè)橋墩基礎(chǔ)無(wú)傾斜、沉降， 局部有鋼筋外露銹蝕現(xiàn)象。

4、檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)

水下探摸和水下攝像檢測(cè)作業(yè)方法的優(yōu)點(diǎn)在于在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)不留死角，且在檢測(cè)的同時(shí)，可以對(duì)一些缺陷進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)，在水質(zhì)比較清的環(huán)境下，檢測(cè)的效果會(huì)比較好。其缺點(diǎn)是對(duì)檢測(cè)的環(huán)境要求比較高，水質(zhì)渾濁時(shí)只能依靠潛水員探摸進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)速度慢，檢測(cè)費(fèi)用高， 潛水員人身安全威脅較大，特別是在深水、湍急河流以及橋下有沉船等情況下，潛水員容易出現(xiàn)安全事故。

因此，從理論上講，只要潛水深度在生命安全范圍內(nèi)（一般不超過(guò)60m），潛水檢測(cè)基礎(chǔ)均能實(shí)施。除了坐落于大江大河上的橋梁以及跨海大橋（一般水深均較深）外，對(duì)于一般的大橋、特大橋基礎(chǔ)，均能采用潛水檢測(cè)完成檢測(cè)任務(wù)。

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篇4

關(guān)鍵詞:橋梁; 樁基礎(chǔ); 質(zhì)量檢測(cè)

Abstract: in the bridge construction, the pile foundation is the main structures bearing parts, its quality directly related to the safety of the use of the structures and permanent. Due to its own process multifarious, pile foundation construction difficulty, technical requirements higher characteristic, it is easy to appear quality problem. Therefore it is necessary to strengthen quality test, to ensure the quality of the construction of the bridge.

Keywords: bridge; Pile foundation; Quality testing

中圖分類(lèi)號(hào)：K928.78文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、 樁基檢測(cè)技術(shù)

1. 成孔檢測(cè)

在我國(guó)，成樁檢測(cè)技術(shù)要優(yōu)于成孔檢測(cè)技術(shù)。從防患于未然的層面來(lái)看，樁的成孔檢測(cè)應(yīng)比成樁后檢測(cè)更為重要。大力提倡成孔檢測(cè)技術(shù)的開(kāi)發(fā)，特別是對(duì)樁承載力有很大影響的灌注樁樁底沉渣厚度測(cè)試手段的研究，今后仍是我國(guó)樁基工程中的迫切任務(wù)。

2. 靜載荷試驗(yàn)法

目前樁的靜載試驗(yàn)仍被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為評(píng)價(jià)樁承載力最直觀、可靠的方法，但由于測(cè)試儀表的精度、試驗(yàn)方法的限制、分析方法的差異和工程判斷的能力等因素，其測(cè)試誤差也能達(dá)到10％。因此。如何改進(jìn)靜載試驗(yàn)測(cè)試、分析方法，提高靜載試驗(yàn)的可靠度，長(zhǎng)期以來(lái)是工程界所關(guān)心的課題。近年來(lái)，試驗(yàn)噸位有了很大提高，也有許多研究人員對(duì)相關(guān)的負(fù)摩阻現(xiàn)象進(jìn)行了研究和探討，對(duì)于大噸位的樁，在樁底埋設(shè)千斤頂和傳感器進(jìn)行載荷試驗(yàn)。

3. 聲波透射法

這雖是一項(xiàng)傳統(tǒng)技術(shù)，以前應(yīng)用卻并不廣泛。隨著近幾年來(lái)交通系統(tǒng)投資的增加，以橋樁為代表的各種大直徑鉆孔灌注樁的大量涌現(xiàn)，聲波透射法在國(guó)內(nèi)已得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，在這種方法的應(yīng)用過(guò)程中-數(shù)字化聲波儀已取代了傳統(tǒng)的模擬聲波儀，不僅在使用的方便程度上有了質(zhì)的飛躍，而目．在分析手段上也有了很大提高。

4. 應(yīng)力波反射法完整性檢測(cè)

盡管近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)于這種方法的研究未見(jiàn)本質(zhì)性的進(jìn)展，但在實(shí)用和普及方面國(guó)內(nèi)卻有較大提高，這些不僅表現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)樁基動(dòng)測(cè)儀和配套用傳感已達(dá)到或接近國(guó)外先進(jìn)儀器方面，也表現(xiàn)在許多單位認(rèn)真研究各個(gè)測(cè)試細(xì)小環(huán)節(jié)和分析環(huán)節(jié)方面，更主要的是表現(xiàn)在許多管理部門(mén)已開(kāi)始認(rèn)真總結(jié)應(yīng)力波反射法完整性檢測(cè)的得與失，開(kāi)始使這種方法的應(yīng)用回歸到一種正常的位置。

5. 動(dòng)靜法

由于高應(yīng)變動(dòng)力試樁法力的作用時(shí)間過(guò)短，樁只能被視為彈性體進(jìn)行分析，國(guó)外有人提出了一種動(dòng)靜法，采用技術(shù)將力的作用時(shí)間延長(zhǎng)，使沿樁身傳播的應(yīng)力波波長(zhǎng)大于實(shí)際樁長(zhǎng)，進(jìn)而將樁視為剛體，回避了應(yīng)力波的傳播問(wèn)題。應(yīng)該說(shuō)這種方法既克服了傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)的笨重與費(fèi)時(shí)，也克服了高應(yīng)力方法的過(guò)分間接性，是一種較好的方法，但由于該方法對(duì)錘的配重要求人高，具體操作仍有較大難度。

二、 動(dòng)測(cè)與鉆芯兩種檢測(cè)方法的比較

樁基動(dòng)測(cè)法中低應(yīng)變反射波檢測(cè)方法是建立在一系列假設(shè)前提條件下的，它首先假設(shè)樁是一個(gè)等截面、均質(zhì)的一維直竿且橫截面的直徑遠(yuǎn)小于竿的長(zhǎng)度，竿側(cè)及竿端物質(zhì)的密度明顯小于竿的密度。只有這樣才可應(yīng)用彈性直竿中波傳播的理論和波動(dòng)方程解釋工程樁的完全性問(wèn)題。因此不僅檢測(cè)人員，建設(shè)單位主管及相關(guān)監(jiān)理人員也應(yīng)當(dāng)清楚作為低應(yīng)變主要檢測(cè)方法的反射波的應(yīng)用是有前提的，其檢測(cè)結(jié)果對(duì)正常樁是有效的。特殊情況下，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理在灌注過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題比任何檢測(cè)方法都及時(shí)和準(zhǔn)確。鉆芯檢測(cè)法因其優(yōu)點(diǎn)突出即直觀，而引起人們的廣泛重視。但該方法成本高昂，鉆芯需較長(zhǎng)時(shí)間，使得人們無(wú)法在大范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。另外鉆芯法的代表性也受到質(zhì)疑，特別在確定縮徑等缺陷時(shí)更是無(wú)能為力，一般地說(shuō)鉆芯法在確定樁身質(zhì)量有較強(qiáng)的說(shuō)服力，對(duì)確定斷樁、夾泥、離析也有一定的優(yōu)勢(shì)。芯樣取率要達(dá)到100％ 。它要求技術(shù)人員有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)鉆進(jìn)過(guò)程所遇到的各種情況要有完整，準(zhǔn)確的記錄。有時(shí)斷樁部位在鉆芯過(guò)程中只反應(yīng)為幾或十幾厘米的突然掉鉆，如不能準(zhǔn)確記錄下來(lái)，從提取的芯樣上很難判斷出嚴(yán)重的缺陷。因此，鉆芯檢測(cè)法主要是對(duì)動(dòng)檢測(cè)法的一個(gè)補(bǔ)充，重點(diǎn)是對(duì)混凝土質(zhì)量有懷疑的合格樁及動(dòng)測(cè)評(píng)為不合格缺陷樁進(jìn)行驗(yàn)證。

三、 基樁檢測(cè)

1. 檢測(cè)原則

1) 根據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》及《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的要求，對(duì)基樁應(yīng)采用無(wú)破損法檢測(cè)樁的質(zhì)量，并選取一定比例的基樁進(jìn)行鉆孔抽芯法檢查。

2) 試驗(yàn)檢測(cè)方法的選定與分析應(yīng)綜合考慮勘察、設(shè)計(jì)、施工等因素，做到技術(shù)先進(jìn)、安全選用、經(jīng)濟(jì)合理、評(píng)價(jià)正確。

3) 為保證檢測(cè)結(jié)論的可靠性，可根據(jù)不同被檢對(duì)象和檢測(cè)要求，選用多種檢測(cè)方法進(jìn)行綜合分析判斷。為確?；鶚顿|(zhì)量，對(duì)初期施工的基樁宜選取一定數(shù)量的基樁采用多種檢測(cè)方法進(jìn)行比對(duì)分析，指導(dǎo)下一步的基樁檢測(cè)工作。

4) 采用低應(yīng)變反射波法檢測(cè)嵌巖樁時(shí)，當(dāng)樁端反射信號(hào)為單一反射波且與錘擊脈沖信號(hào)同相時(shí)，應(yīng)結(jié)合巖土工程勘察、設(shè)計(jì)、施工等有關(guān)資料以及樁端同相反射波幅的相對(duì)高低來(lái)推斷嵌巖質(zhì)量，必要時(shí)應(yīng)采取其他合適方法進(jìn)行檢驗(yàn)。

5) 采用低應(yīng)變反射波法檢測(cè)，當(dāng)對(duì)樁身完整性的分析出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，應(yīng)結(jié)合其他檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)。

6) 無(wú)損檢測(cè)不能作評(píng)定的基樁，需采取鉆芯法(或其他檢測(cè)方法)作進(jìn)一步確認(rèn)時(shí)，其最終質(zhì)量等級(jí)由鉆芯(或其他檢測(cè)方法)檢測(cè)單位根據(jù)規(guī)范、規(guī)程直接評(píng)定。

7) 基樁抽芯檢測(cè)工作實(shí)行見(jiàn)證制度，檢測(cè)單位應(yīng)及時(shí)通知參建各方到現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證，并辦理現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證手續(xù)。

2. 檢測(cè)頻率

1) 重要工程或重要部位的基樁，或建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位有特殊要求的基樁或特殊地質(zhì)和對(duì)質(zhì)量有懷疑的基樁，可適當(dāng)調(diào)整、增加其檢測(cè)方法、檢測(cè)頻率。

2) 由于無(wú)損檢測(cè)不合格或不作評(píng)定而改為抽芯法檢測(cè)的基樁，其數(shù)量不包括在上表所列的鉆孔抽芯法的頻率。

3) 根據(jù)有關(guān)規(guī)定，質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)可對(duì)總樁數(shù)的5～10%的頻率進(jìn)行強(qiáng)制性抽檢；對(duì)質(zhì)量問(wèn)題較多或?qū)|(zhì)量有懷疑的基樁可加大強(qiáng)制性抽檢頻率或采取各種有效的檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)、鑒定。質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)強(qiáng)制性抽檢數(shù)量不包括在上表所列的頻率數(shù)量范圍內(nèi)。

4) 強(qiáng)制性鉆芯檢測(cè)的樁基仍需進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。

四、 檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析與判定

1. 混凝土芯樣試件抗壓強(qiáng)度代表值應(yīng)按1組3個(gè)試件強(qiáng)度值平均值確定。同一受檢樁同一深度部位有2組及以上混凝土芯樣試件抗壓強(qiáng)度代表值時(shí)，取其平均值為該樁該深度處混凝土芯樣試件抗壓強(qiáng)度代表值。受檢樁中不同深度位置的混凝土芯樣試件抗壓強(qiáng)度代表值中的最小值為該樁混凝土芯樣試件抗壓強(qiáng)度代表值。

2. 樁端持力層性狀應(yīng)根據(jù)芯樣特征、巖石芯樣單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、動(dòng)力觸探或標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)結(jié)果綜合判定。

3. 樁身完整性類(lèi)別應(yīng)結(jié)合鉆芯孔數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)混凝土芯樣特征、芯樣單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果及規(guī)范要求進(jìn)行綜合判定。

4. 鉆芯孔偏出樁外時(shí)，僅對(duì)鉆取芯樣部分進(jìn)行評(píng)價(jià)。

結(jié)論

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1．1完整樁

完整樁的動(dòng)測(cè)波形規(guī)則衰減，樁身呈完好狀態(tài)，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)，波速正常，混凝土強(qiáng)度與樁基設(shè)計(jì)要求符合。通常情況下，單純擴(kuò)徑的樁也屬于此類(lèi)。

1．2基本完整樁

此類(lèi)樁基動(dòng)測(cè)波形具有小的畸變形，而樁底反射清晰，樁身具有較小的缺陷，包括輕度縮徑，局部輕度離析等問(wèn)題。通常情況下，不會(huì)對(duì)橫向剪切力與單樁承載力造成較大的影響，樁身混凝土波速呈正常狀態(tài)，可以達(dá)到混凝土設(shè)計(jì)的要求與標(biāo)準(zhǔn)。

1．3缺陷樁

缺陷樁的動(dòng)測(cè)波形出現(xiàn)比較明顯不規(guī)則反射，對(duì)應(yīng)樁身缺陷如縮徑、裂紋、夾泥等，并且此類(lèi)樁基的樁身混凝土達(dá)不到設(shè)計(jì)要求與標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)單樁承載能力具有一定的影響。此外，此類(lèi)樁基通常要求設(shè)計(jì)單位對(duì)單樁承載力進(jìn)行復(fù)核，之后對(duì)能否使用提出意見(jiàn)。

1．4嚴(yán)重缺陷樁

嚴(yán)重缺陷樁的動(dòng)測(cè)波形呈嚴(yán)重畸變，并伴有嚴(yán)重離析情況，同時(shí)夾泥、斷樁、嚴(yán)重縮徑等問(wèn)題比較明顯，此類(lèi)樁基通常不能被作為高速公路橋梁基礎(chǔ)使用，需要進(jìn)行嚴(yán)格的工程處理，待其承載能力符合使用要求與標(biāo)準(zhǔn)后才能準(zhǔn)予使用。

2高速公路橋梁樁基檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)分析

2．1現(xiàn)場(chǎng)靜力載荷檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用及優(yōu)化

在高速公路橋梁樁基檢測(cè)中，現(xiàn)場(chǎng)靜力載荷法通常采用現(xiàn)場(chǎng)加載測(cè)加載與沉降曲線，通過(guò)P—S曲線，對(duì)樁的承載力進(jìn)行分析，從而對(duì)樁基施工質(zhì)量進(jìn)行研究。通常情況下，P—S曲線的起始段為一段近似正比例的一次函數(shù)線，曲線會(huì)隨著載荷的增加呈現(xiàn)越來(lái)越陡的趨勢(shì)，當(dāng)曲線率近似無(wú)窮的時(shí)候，就說(shuō)明樁承載力已經(jīng)達(dá)到極限，此時(shí)的樁承載力如果比設(shè)計(jì)值小，就說(shuō)明樁基不能滿(mǎn)足承載力的要求。當(dāng)在P—S曲線中突然出現(xiàn)位移陡變時(shí)，就說(shuō)明樁基中存在比較嚴(yán)重的缺陷，而曲線比較平滑的時(shí)候，就說(shuō)明樁基并不存在明顯缺陷。

2．2應(yīng)變動(dòng)測(cè)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用及改善

在高速公路樁基檢測(cè)中，應(yīng)變動(dòng)測(cè)法主要包括高應(yīng)變與低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法兩種。高應(yīng)變動(dòng)測(cè)主要利用重錘自由落體錘擊樁上端，以此獲取相關(guān)動(dòng)力系數(shù)，然后依照既定程序，通過(guò)計(jì)算與分析對(duì)樁身的完整程度與承載力進(jìn)行確定。這種方法的準(zhǔn)確性較高，然而操作程序較為復(fù)雜，檢測(cè)不方便。因此，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)期的改良，低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法順勢(shì)而生，并廣泛應(yīng)用于高速公路樁基檢測(cè)中。低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法主要應(yīng)用小錘撞擊與現(xiàn)代化的傳感器進(jìn)行結(jié)合，將小錘撞擊的動(dòng)力波通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)化為速度信號(hào)與頻率信號(hào)，對(duì)樁身的具體狀況進(jìn)行確定，從而對(duì)其缺陷的位置與嚴(yán)重程度進(jìn)行測(cè)定，如此提高了樁基檢測(cè)的簡(jiǎn)便性與效率。

2．3靜力觸探檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用及完善

在高速公路橋梁樁基檢測(cè)中，靜力觸探檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛，該方法重視力的分析與研究，其準(zhǔn)確性與可操作性較強(qiáng)。靜力觸探技術(shù)主要采用原位測(cè)試的靜力觸探和標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)驗(yàn)參數(shù)，從而對(duì)單樁的承載力進(jìn)行確定。該方法的運(yùn)用通常需要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)測(cè)得比貫入阻力、端阻力與樁身側(cè)阻力，從而通過(guò)分析與計(jì)算，對(duì)樁基的承載力特征值進(jìn)行確定，然后用計(jì)算得出的特征值與規(guī)定的安全系數(shù)相比，得出的數(shù)值與樁基的承載力相比較，如果比設(shè)計(jì)樁基承載力的值大，就說(shuō)明符合設(shè)計(jì)要求，反之則不符合標(biāo)準(zhǔn)。

2．4超聲波透射檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用與提升

超聲波透射法是通過(guò)在樁內(nèi)部預(yù)先埋設(shè)沿樁長(zhǎng)方向的聲測(cè)管，使之發(fā)射超聲波脈沖并且接收探頭發(fā)出的周期性脈沖波，然后將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，借助特定的儀器，將電信號(hào)的幅值、時(shí)間及頻率反映到屏幕上，如此可以對(duì)波形圖進(jìn)行有效的分析，從而對(duì)樁身內(nèi)部缺陷的位置、大小、混凝土均勻性等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)與確定。通常情況下，超聲波透射檢測(cè)法被廣泛應(yīng)用于高速公路橋梁樁基檢測(cè)中，并且此類(lèi)檢測(cè)技術(shù)具有準(zhǔn)確度高、可靠性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，最重要的是超聲波透射檢測(cè)法的抗干擾性較強(qiáng)，然而需要注意的是，所檢測(cè)樁基的齡期需要大于七天，并且保證其測(cè)管的埋設(shè)符合檢測(cè)設(shè)計(jì)與要求。超聲波透射檢測(cè)法的分析包括以下三類(lèi):(1)超聲波波幅分析法。主要利用選取的超聲波信號(hào)波幅平均值的1/2作為樁身是否存在缺陷的臨界值，該方法的精確度較高，若第n個(gè)波幅比波幅臨界值小，就說(shuō)明在第n個(gè)測(cè)點(diǎn)處樁身存在一定的缺陷。(2)聲波用時(shí)分析法。運(yùn)用該方法時(shí)，需要將聲波用時(shí)的平均值與聲波用時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)差的二倍作為一個(gè)界限標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)樁身是否存在缺陷進(jìn)行確定。若第n個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲波用時(shí)超過(guò)了缺陷臨界值，就說(shuō)明第n個(gè)測(cè)點(diǎn)處可能存在樁身局部缺陷。(3)聲時(shí)—深度曲線分析法。該方法是計(jì)算出相鄰的兩個(gè)測(cè)點(diǎn)之間曲線的斜率及其測(cè)點(diǎn)差值的乘積，以此作為有無(wú)樁身缺陷的判斷依據(jù)，如果乘積比限定的界限值大，就說(shuō)明樁身存在一定的缺陷，反之，則說(shuō)明樁身構(gòu)造良好。

3結(jié)論

篇6

關(guān)鍵詞：公路橋梁；樁基檢測(cè)；新技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：U41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

在公路橋梁中的樁基建設(shè)是一個(gè)主演環(huán)節(jié)，不僅關(guān)系到整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，也關(guān)系到公路橋梁的使用年限，只有通過(guò)不斷的技術(shù)提升，對(duì)于安全性能的檢驗(yàn)技術(shù)保障，才能保障公路橋梁的整體穩(wěn)定性，運(yùn)用公路橋梁樁基的檢測(cè)技術(shù)方法，制定合理的檢測(cè)計(jì)劃，就能夠在實(shí)際檢驗(yàn)方法的運(yùn)用過(guò)程中，切實(shí)做到能夠檢驗(yàn)公路橋梁的樁基質(zhì)量情況。隨著樁基檢驗(yàn)技術(shù)的大力推展，只有不斷的通過(guò)技術(shù)調(diào)整，才能夠確保公路橋梁的質(zhì)量安全。

一、對(duì)于目前公路橋梁樁基檢測(cè)簡(jiǎn)介

公路橋梁工程樁基主要可以分成以下幾種：根據(jù)公路橋梁工程樁基施工方法可以分成人工挖孔樁、沉管成孔樁、螺旋成孔樁、沖擊成孔樁等。根據(jù)公路橋梁樁基直徑大小可以分為大直徑樁、中等直徑樁、小直徑樁。公路橋梁工程樁基一般是大直徑樁。根據(jù)公路橋梁工程樁基豎向受荷情況可分為抗壓樁和抗拔樁等。根據(jù)公路橋梁工程樁基水平受荷情況可分為被動(dòng)樁和主動(dòng)樁等。

對(duì)于樁基的負(fù)荷能力以及結(jié)構(gòu)性能的檢測(cè)是目前在樁基檢測(cè)項(xiàng)目中重要的檢測(cè)項(xiàng)目。依據(jù)在檢測(cè)項(xiàng)目工作的目的，就需要區(qū)別不同的檢測(cè)方法優(yōu)勢(shì)情況，對(duì)于檢驗(yàn)方法所受到的限制也要有所了解，依照工程建設(shè)的地點(diǎn)不同，按照在工程中的地理以及自然情況，施工中的工程要點(diǎn)相互結(jié)合，選擇合適的檢測(cè)方式，這是對(duì)于檢測(cè)工作的前提準(zhǔn)備，是為了能夠獲得更加準(zhǔn)確的工程信息內(nèi)容。

在公路橋梁工程樁基檢測(cè)方法上，可以將公路橋梁工程樁基分成高應(yīng)變檢測(cè)低應(yīng)測(cè)樁法、聲波透射法、靜載荷試驗(yàn)法等檢測(cè)方法。其中，公路橋梁工程樁基靜載荷試驗(yàn)可采用堆載平臺(tái)法、錨樁法、地錨法、堆載和錨樁聯(lián)合方法。公路橋梁工程動(dòng)力測(cè)樁法主要可分為高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法和低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法。

二、公路橋梁中樁基的檢測(cè)技術(shù)

（一）高應(yīng)變檢測(cè)

高應(yīng)變動(dòng)檢測(cè)技術(shù)于上個(gè)世紀(jì)八十年代引入我國(guó)，在九十年代初，我國(guó)也相繼出現(xiàn)了類(lèi)似的計(jì)算機(jī)軟件。近年來(lái)，在公路橋梁樁基工程中也常常采用這種方法，通過(guò)在樁頂施加高能量沖擊荷載，實(shí)測(cè)力和速度信號(hào)，運(yùn)用波動(dòng)理論反演來(lái)推算被檢樁的完整性及軸向抗壓極限承載力。高應(yīng)變檢測(cè)樁身完整性的可靠性比低應(yīng)變法高，只是在帶有普查性的完整性檢測(cè)中應(yīng)用尚有一定困難。目前，在工程界采用最多的高應(yīng)變?cè)嚇斗ㄖ饕星€擬合法和阻力系數(shù)法。高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法在確定單樁的承載力方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，不需要靜載試驗(yàn)中的堆載物或者錨樁，費(fèi)用低、時(shí)間短且效率高，還能夠進(jìn)行大噸位的樁基檢測(cè)，逐步取代了靜載荷試驗(yàn)方法，成為樁基工程驗(yàn)收的重要手段。

高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法不僅能夠確定樁基承載力的大小，還能夠反映出樁土阻力分布、樁身完整程度等信息。但是由于這種檢測(cè)方法不但計(jì)算程序比較復(fù)雜，而且在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中的樁頭處理、錘擊設(shè)備選擇、傳感器的安裝等眾多因素都影響檢測(cè)精度，因而在公路橋梁樁基檢測(cè)中的應(yīng)用受到限制。但高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法對(duì)于樁基設(shè)計(jì)和其他的檢測(cè)方法均具有借鑒作用。

（二）靜荷載法

目前，國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的對(duì)樁的承載力進(jìn)行測(cè)試的最直觀與最可靠的方法是靜荷載試驗(yàn)，但是受到測(cè)試儀表精度以及試驗(yàn)方法限制與分析方法差異還有工程判斷能力的影響，使用此方法，有時(shí)候誤差也會(huì)達(dá)到百分之十。所以，工程界一直在思考怎樣對(duì)靜荷載試驗(yàn)改進(jìn)其測(cè)試與分析方法，并對(duì)其可靠度提高。這些年來(lái)，試驗(yàn)的噸位已經(jīng)得到了提高，比如有些單位已經(jīng)能加載超過(guò)30000噸位，另外還有一些相關(guān)研究人員研究探討負(fù)摩阻現(xiàn)象。

（三）聲波透射法

這是一項(xiàng)較為傳統(tǒng)的技術(shù)，但是在以前沒(méi)有進(jìn)行廣泛應(yīng)用。近些年來(lái)，由于交通系統(tǒng)中的相關(guān)投資得到了增加，這種方法在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。傳統(tǒng)方法中的模擬聲波儀已經(jīng)被數(shù)字化聲波儀所取代，不僅使用比較方便，而且也使分析手段得到了提高。聲幅與聲頻成為分析判斷的要素。另外，聲波CT也已經(jīng)進(jìn)入了使用階段。

（四）低應(yīng)變法

這種方法主要是對(duì)樁身的完整性進(jìn)行檢測(cè)。很多缺陷或者是質(zhì)量事故都在流水處或者是底層的變化處發(fā)生，底層的變化會(huì)導(dǎo)致反射波的產(chǎn)生從而影響波形，所以要對(duì)地質(zhì)資料進(jìn)行查看，了解施工的具體記錄，從而確定缺陷的具置。定量分析軟件能幫助我們判定基樁缺陷的具體程度，雖然這一軟件有一定的不足之處，但是它對(duì)應(yīng)力波在樁身進(jìn)行傳播的具體過(guò)程進(jìn)行了分析，只要保證樁周選擇合理的土參數(shù)，就能起到一定的效果。在運(yùn)用低應(yīng)變法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，不斷缺陷屬于什么樣的類(lèi)型，其共同的表現(xiàn)就是樁的阻抗減小，不能區(qū)分缺陷性質(zhì)。

1.低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法的適用范圍介紹

公路橋梁工程樁基低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法的適用范圍對(duì)測(cè)量影響是十分巨大的，其中公路橋梁工程樁基測(cè)土阻力是主要因素，測(cè)土阻力包括兩個(gè)部分:動(dòng)土阻力和靜土阻力，后者是主要影響因素，其特點(diǎn)可以概括如下:(1)消減反射波峰值；(2)加快應(yīng)變力衰減；(3)動(dòng)土阻力波的產(chǎn)生限制了可測(cè)樁基的長(zhǎng)度。

通過(guò)總結(jié)實(shí)際公路橋梁工程樁基施工過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在公路橋梁工程樁基中采用低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法對(duì)公公路橋梁工程樁基進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，公路橋梁工程樁基的長(zhǎng)度通常在5～50m的范圍之間，公路橋梁工程樁基的半徑一般需小于0．9m，盡管一些長(zhǎng)度大于50m的公路橋梁工程樁基仍能夠獲得樁底的應(yīng)力波信號(hào)，然而因公路橋梁工程樁基的承載力較大，公路橋梁工程樁基的一些局部缺陷、深度缺陷的反映不夠準(zhǔn)確，同時(shí)也會(huì)受到公路橋梁工程當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件的影響。

2.低應(yīng)變動(dòng)測(cè)試過(guò)程分析

低應(yīng)變動(dòng)測(cè)試過(guò)程中，測(cè)量人員為了提高公路橋梁工程樁基測(cè)量結(jié)果的精確性和準(zhǔn)確性，要特別注意以下幾點(diǎn):選取測(cè)量點(diǎn)和錘擊點(diǎn)、安裝傳感器等。

（1）選取測(cè)試點(diǎn)。測(cè)試點(diǎn)的選取應(yīng)該以公路橋梁工程樁基直徑為選取依據(jù)，選取原則要保證公路橋梁工程樁基測(cè)試點(diǎn)滿(mǎn)足實(shí)際測(cè)量的需求，通常情況下，公路橋梁工程樁基直徑不小于0．15m，基樁測(cè)量點(diǎn)的選取應(yīng)該大于5個(gè)，而且要保證和鋼筋籠的間距在15cm以上，選取的方式要保證公路橋梁工程樁基測(cè)量點(diǎn)均勻，打磨處理應(yīng)該仔細(xì)認(rèn)真，保證后續(xù)公路橋梁工程樁基施工正常進(jìn)行。

（2）選取錘擊點(diǎn)。公路橋梁工程樁基檢測(cè)過(guò)程中的錘擊點(diǎn)適宜點(diǎn)為相距傳感器20～30cm的位置，如果錘擊點(diǎn)與傳感器間距離太近，錘擊的沖擊力可能對(duì)傳感器造成干擾，而若錘擊點(diǎn)與傳感器間距離太遠(yuǎn)，就可能有橫波的影響產(chǎn)生波形震動(dòng)現(xiàn)象，這將無(wú)法準(zhǔn)確反映公路橋梁工程樁基的狀況。所以錘擊點(diǎn)和傳感器位置選取的好壞直接決定著公路橋梁工程樁基檢測(cè)效果，可以聘請(qǐng)公路橋梁工程樁基檢測(cè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才進(jìn)行測(cè)量檢測(cè)，保證公路橋梁工程樁基檢測(cè)結(jié)果滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

（3）傳感器的安置。按照公路橋梁工程樁基測(cè)試點(diǎn)的選取情況來(lái)確定傳感器的安裝，粘貼方式是最為常用的安裝公路橋梁工程樁基檢測(cè)傳感器的方法，因此這就要求在公路橋梁工程樁基的頂部干燥的時(shí)候，比較常用的粘貼劑包括: 橡皮泥、黃油、石蠟、等，粘貼層的厚度應(yīng)該適中，避免過(guò)厚造成公路橋梁工程樁基檢測(cè)傳感器應(yīng)力波接收不準(zhǔn)確的情況。

（五）自平衡法檢測(cè)

自平衡法測(cè)樁法是一種基于在樁基內(nèi)部尋求加載反力的間接的靜載荷試驗(yàn)方法。其主要裝置是一種特制的荷載箱，它與鋼筋籠連接而安置于樁身下部。試驗(yàn)時(shí)，從樁頂通過(guò)輸壓管對(duì)荷載箱內(nèi)腔施加壓力，箱蓋與箱底被推開(kāi)，從而調(diào)動(dòng)樁周土的摩阻力與端阻力，直至破壞。將樁側(cè)土摩阻力與樁底土阻力迭加而得到單樁抗壓承載力，其測(cè)試原理見(jiàn)圖。

自平衡測(cè)樁法具有許多優(yōu)點(diǎn)

1.裝置簡(jiǎn)單，不占用場(chǎng)地、不需運(yùn)入數(shù)百?lài)嵒驍?shù)千噸物料，不需構(gòu)筑笨重的反力架；試驗(yàn)時(shí)十分安全，無(wú)污染；

2.利用樁的側(cè)阻與端阻互為反力，直接測(cè)得樁側(cè)阻力與端阻力；

3.試樁準(zhǔn)備工作省時(shí)省力；

4.試驗(yàn)費(fèi)用較省，與傳統(tǒng)方法相比可節(jié)省試驗(yàn)費(fèi)約30％~40％，具體比例視樁與地質(zhì)條件而定；

5.試驗(yàn)后試樁仍可作為工程樁使用，必要時(shí)可利用輸壓管對(duì)樁底進(jìn)行壓力灌漿；

6.在水上試樁、坡地試樁、基坑底試樁、狹窄場(chǎng)地試樁、斜樁、嵌巖樁、抗拔樁等情況下，該法更顯示其優(yōu)越性。

根據(jù)近年的實(shí)踐表明，自平衡試樁法適用于鉆孔灌注樁，人工挖孔樁、沉管灌注樁，樁受力的形式有：摩擦樁、端承摩擦樁、摩擦端承樁、端承校、抗拔樁。

應(yīng)用場(chǎng)地除一般的粘性土、粉土、砂土、巖層等常規(guī)場(chǎng)地外，目前已在坡地試樁、基坑底試樁、狹窄場(chǎng)地試樁、抗拔樁試樁獲得成功。對(duì)于大噸位、大尺寸樁，采用自平衡法可方便地測(cè)得其承載力，但其代價(jià)也較大。由于該法可分別測(cè)得側(cè)阻力、端阻力，故可求得單位面積側(cè)阻力、端阻力。目前國(guó)內(nèi)外都經(jīng)常先進(jìn)行模擬樁的測(cè)試，再根據(jù)實(shí)際尺寸換算求得大樁的承載力，但模擬樁的直徑不應(yīng)小于800mm，以防尺寸效應(yīng)帶來(lái)的誤差。

結(jié)束語(yǔ)

目前對(duì)于公路橋梁的檢測(cè)方法得到了工程管理的全面關(guān)注，不僅促進(jìn)橋梁技術(shù)發(fā)展，同時(shí)對(duì)于橋梁通行質(zhì)量有所保障，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，不僅取得了很多經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也得到社會(huì)的普遍認(rèn)可，就目前橋梁檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用而言，還存在很多問(wèn)題，對(duì)于樁基的檢驗(yàn)技術(shù)而言，必須根絕實(shí)際情況進(jìn)行選擇，這樣才能發(fā)揮每種檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)方面，對(duì)于所存在的缺點(diǎn)也要能夠清楚的認(rèn)識(shí)，才能夠選擇合適的樁基檢測(cè)技術(shù)，公路橋梁中的樁基建設(shè)是一個(gè)重要施工環(huán)節(jié)，與整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量緊密相關(guān)，只有通過(guò)不斷的技術(shù)提升，對(duì)于安全性能的檢驗(yàn)技術(shù)保障，提升公路橋梁的整體穩(wěn)定性，通過(guò)運(yùn)用公路橋梁樁基的檢測(cè)技術(shù)方法，確保公路橋梁的質(zhì)量安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]韋少輝.公路橋梁中樁基檢測(cè)新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012,18:136.

篇7

【關(guān)鍵詞】 橋梁;灌注樁;完整性檢測(cè);超聲波透射法

一、前言

樁基礎(chǔ)作為基礎(chǔ)構(gòu)件，主要承受上部荷載并將其傳遞至下端土體中，其質(zhì)量?jī)?yōu)劣嚴(yán)重影響主體結(jié)構(gòu)的使用和安全，加之樁基礎(chǔ)屬于隱蔽工程，其成樁質(zhì)量受地質(zhì)條件、成樁工藝、機(jī)械設(shè)備等因素的影響，故加強(qiáng)樁基礎(chǔ)質(zhì)量檢測(cè)十分必要。

樁基礎(chǔ)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)主要是樁基承載力和樁身完整性，其中樁基承載力的大小直接決定樁基能否承受并傳遞上部荷載。樁基完整性是一種綜合定性指標(biāo)，反映樁身材料的密實(shí)性、連續(xù)性等性質(zhì)及樁基樁身截面的尺寸相對(duì)變化。樁身完整性好的樁基都有較好的樁基承載力，因而對(duì)樁基完整性的檢測(cè)結(jié)果能直接反映樁基的等級(jí)。中國(guó)現(xiàn)行規(guī)范中常用的樁基檢測(cè)方法包括高低應(yīng)變法、靜載試驗(yàn)法、鉆芯法、超聲波法（即折射法和透射法）。下面以橋梁樁基檢測(cè)為例，對(duì)超聲波透射法進(jìn)行探討。

二、超聲波法的檢測(cè)原理

1、回波法

這一方法同樣適用于金屬探傷方面。由于材質(zhì)方面的不同，回波法也受到了影響，混凝土的非勻質(zhì)性導(dǎo)致了回波法不能夠在樁基檢測(cè)中得以應(yīng)用。因此，用途較為廣泛的是投射法，而超聲波透射法的基本原理則是，事先在樁基的內(nèi)部進(jìn)行裝入管道，由此形成了檢測(cè)的通道，便于探頭等設(shè)備的安裝，應(yīng)注意的是，探頭等設(shè)備需要裝在聲測(cè)管中。在儀器的使用過(guò)程中，會(huì)接收到周期性的電流脈沖，在經(jīng)過(guò)一系列的轉(zhuǎn)換后，會(huì)形成叫做超聲脈沖的一種物質(zhì)，這種物質(zhì)能夠穿透需要進(jìn)行檢測(cè)的樁基，然后經(jīng)過(guò)換能器再進(jìn)行吸收，最終轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的形式。從設(shè)備的顯示屏中可以看到詳細(xì)的時(shí)間、波幅等參數(shù)，這些參數(shù)可以宏觀地描述檢測(cè)中的設(shè)備的缺陷所在之處以及缺陷的形成原因，加快了檢測(cè)的速度以及工程的進(jìn)度。

2、檢測(cè)方法

主要有：平測(cè)法，斜測(cè)法以及扇形掃測(cè)法，這些方法時(shí)根據(jù)發(fā)射與接收設(shè)備的高度和轉(zhuǎn)換程度進(jìn)行整合的。應(yīng)用較為廣泛的是平測(cè)法與斜測(cè)法。在測(cè)試過(guò)程中，應(yīng)保持測(cè)試的高程不變，并對(duì)測(cè)試物體的每一個(gè)我們能夠接觸到的面進(jìn)行獨(dú)立檢測(cè)，同時(shí)應(yīng)注意的是，對(duì)于不同高程的換能器，其差別越大則測(cè)試結(jié)果就越準(zhǔn)確，可以精確地測(cè)定缺陷的具置，但高程增加對(duì)所接收的信號(hào)強(qiáng)度也有所影響，增加了高程，接收信號(hào)的強(qiáng)度會(huì)減弱，導(dǎo)致在測(cè)試缺陷具置的時(shí)候不能掌握最精準(zhǔn)的位置，影響了最終的位置判斷。操作人員應(yīng)注意的是，在進(jìn)行有關(guān)測(cè)試之前，應(yīng)調(diào)整相關(guān)儀器的零件位置以確保能夠探測(cè)到最精準(zhǔn)的缺陷所在之處。

三、超聲波透射法檢測(cè)原理、方法、判定

1、超聲波透射法檢測(cè)原理

混凝土是一種集結(jié)型的復(fù)合材料，其內(nèi)部存在著廣泛分布的復(fù)雜界面。當(dāng)混凝土的組成材料、工藝條件、內(nèi)部質(zhì)量及測(cè)試距離一定時(shí)，其聲波傳播速度、首波幅度和接收信號(hào)主頻等聲學(xué)參數(shù)一般符合統(tǒng)計(jì)正態(tài)分布。如果某部分混凝土存在空洞、不密實(shí)或裂縫等缺陷，便破壞了混凝土的整體性，與無(wú)缺陷混凝土相比，聲時(shí)值會(huì)偏大，波幅和頻率值會(huì)降低。

超聲波透射法檢測(cè)適用于灌注成型過(guò)程中已經(jīng)預(yù)埋聲測(cè)管的混凝土灌注樁完整性檢測(cè)。在基樁施工前，依樁徑大?。ㄐ〉扔?.5m埋設(shè)3根，大于1.5m埋設(shè)4根）預(yù)埋一定數(shù)量的聲測(cè)管（一般采用鋼管或鍍鋅管，底端封閉、頂端加蓋），作為換能器的通道。

（1）現(xiàn)場(chǎng)檢剛前準(zhǔn)備工作

采用標(biāo)定法確定儀器系統(tǒng)延遲時(shí)間。

計(jì)算聲測(cè)管及藕合水層聲時(shí)修正值。

在樁頂測(cè)量相應(yīng)聲測(cè)管外壁間凈距離。

將各聲測(cè)管內(nèi)注滿(mǎn)清水，檢查聲測(cè)管暢通情況;換能器應(yīng)能在全程范圍內(nèi)升降順暢。

（2）現(xiàn)場(chǎng)檢剛步驟

將發(fā)射與接收聲波換能器通過(guò)深度標(biāo)志分別置于兩根聲測(cè)管中測(cè)點(diǎn)處。

發(fā)射與接收聲波換能器應(yīng)以相同標(biāo)高或保持固定高差同步升降，測(cè)點(diǎn)間距不宜大于250mm，注意保持兩換能器相對(duì)累計(jì)高差小于20mm

實(shí)時(shí)顯示和記錄接收信號(hào)的時(shí)程曲線，讀取聲時(shí)、首波峰值和周期值，宜同時(shí)顯示頻譜曲線及主頻值。

將多跟聲測(cè)管以?xún)筛鶠橐粋€(gè)檢測(cè)剖面進(jìn)行全組合，分別對(duì)所有檢測(cè)剖面完成檢測(cè)。

在樁身質(zhì)量可疑的測(cè)點(diǎn)周?chē)?，?yīng)采用加密測(cè)點(diǎn)，或采用斜測(cè)、扇形掃測(cè)進(jìn)行復(fù)測(cè)，進(jìn)一步確定樁身缺陷的位置和范圍。

在同一根樁的各檢測(cè)剖面的檢測(cè)過(guò)程中，聲波發(fā)射電壓和儀器設(shè)置參數(shù)應(yīng)保持不變。

2、檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理與判定

檢測(cè)按《公路工程基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)規(guī)程》（JTG/TF81-O1-2004）中有關(guān)超聲波法規(guī)定進(jìn)行：

（1）聲時(shí)、聲速和聲速平均值應(yīng)按照公式計(jì)算，并繪制聲速一深度曲線、波幅一深度曲線。

（2）樁身混凝土缺陷應(yīng)根據(jù)下列方法綜合判定

聲速判據(jù)：當(dāng)實(shí)測(cè)混凝土聲速值低于聲速臨界值時(shí)應(yīng)將其作為可疑缺陷區(qū)。

波幅判據(jù)：用波幅平均值減6dB作為波幅臨界值，當(dāng)實(shí)測(cè)波幅低于波幅臨界值時(shí)，應(yīng)將其作為可疑缺陷區(qū)。

3、基樁類(lèi)型的分類(lèi)與判定

對(duì)于混凝土聲速和波幅值出現(xiàn)異常并判為可疑缺陷區(qū)的部位，應(yīng)按《公路工程基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)規(guī)程》（JTG/TF81-O1-2004）6.3.3條第3款的要求，確定樁身混凝土缺陷的位置及影響程度。

I類(lèi)樁：各聲測(cè)剖面每個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲速、波幅均大于臨界值，波形正常。樁身完整，可正常使用。

II類(lèi)樁：某一聲測(cè)剖面?zhèn)€別測(cè)點(diǎn)的聲速、波幅略小于臨界值，但波形基本正常。樁身基本完整，有輕度缺陷，不影響正常使用。

III類(lèi)樁：某一聲測(cè)剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)或某一深度樁截面處的聲速、波幅值小于臨界值，PSD值變大，波形畸變。樁身有明顯缺陷，對(duì)樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響。

IV類(lèi)樁：某一聲測(cè)剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)或某一深度樁截面處的聲速、波幅值明顯小于臨界值，PSD值突變，波形嚴(yán)重畸變。樁身有嚴(yán)重缺陷，對(duì)樁身結(jié)構(gòu)承載力有嚴(yán)重影響。

四、檢測(cè)實(shí)例分析

以某大橋樁基檢測(cè)工程為例，該大橋采用（15×25）m預(yù)應(yīng)力小箱梁，成樁工藝為鉆孔灌注樁，樁基總數(shù)為34，區(qū)域地質(zhì)情況良好。樁基砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C25，樁徑均為1500mm，樁身埋設(shè)3根聲測(cè)管，呈等邊三角形分布。其中12-1號(hào)樁基設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為13.60m，檢測(cè)樁長(zhǎng)為13.60m，每個(gè)測(cè)面每隔500mm進(jìn)行逐點(diǎn)檢測(cè)，聲測(cè)管編號(hào)以正北方向順時(shí)針開(kāi)始第一根管為1，1-2、1-3、2-3三個(gè)關(guān)距分別為1100、900、1080mm。該樁超聲波透射法檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表格。

從表格可看出：12-1號(hào)樁檢測(cè)剖面聲速與波幅數(shù)值均勻、無(wú)突變，無(wú)異常點(diǎn)出現(xiàn)，各處

均大于臨界值。3個(gè)剖面的測(cè)點(diǎn)聲速平均值分別為4.4981、3.5618、4.3219km/s，都處于砼聲速正常取值范圍。各點(diǎn)的PSD判據(jù)無(wú)急劇增大現(xiàn)象。實(shí)測(cè)波形首波陡峭，后續(xù)波波幅大，接收波的包絡(luò)線呈半圓形，波形無(wú)畸變;主頻頻漂不大、漂移量穩(wěn)定。由此結(jié)合規(guī)范判斷該樁不存在大的缺陷，無(wú)斷樁的可能性，樁身完整性等級(jí)為Ⅰ類(lèi)。

五、相關(guān)檢測(cè)方法注意事項(xiàng)

應(yīng)注意的是，相關(guān)測(cè)試方法具有復(fù)雜性，所以不能夠完全按照理論事實(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)，注意到以下幾個(gè)事項(xiàng)后，在實(shí)驗(yàn)中會(huì)減少不必要的誤差

1、地下含水量

在對(duì)樁身進(jìn)行澆筑水泥的這一過(guò)程中，若樁身存在漏洞，且這一漏洞的高度低于地下的水位，則有可能形成地下水穿孔。運(yùn)用超聲波檢測(cè)法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，不能夠避免水位的影響，會(huì)將滲入水后的探測(cè)值也包括在最終的結(jié)果中，大大影響了缺陷的檢測(cè)結(jié)果。

2、樁基齡期

這一因素對(duì)于超聲波檢測(cè)的影響也是不容忽視的，可能會(huì)對(duì)信號(hào)以及波形造成影響。規(guī)定齡期在14天，最低應(yīng)滿(mǎn)足于7d周期。齡期應(yīng)滿(mǎn)足于標(biāo)準(zhǔn)，若不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)導(dǎo)致在接收信號(hào)這一過(guò)程中，產(chǎn)生失誤，信號(hào)微弱接收不到準(zhǔn)確的信息，以及波形的畫(huà)面有缺損。

3、聲測(cè)管安裝

在安裝過(guò)程中，應(yīng)保證安裝方式是平行安裝，如果安裝方式未采用平行方法，則會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)時(shí)的聲時(shí)值、均方差、離散系數(shù)、平均聲速結(jié)果形成較大的誤差，影響最終的測(cè)量值。在使用泥漿進(jìn)行澆灌建筑物時(shí)，由于建筑物體積大，不能保證每一個(gè)澆筑物被澆筑的外層結(jié)構(gòu)厚度一致，所以探測(cè)到的波幅會(huì)不一致，澆筑物外層結(jié)構(gòu)較厚的則探測(cè)結(jié)果會(huì)影響全部測(cè)量值。

六、結(jié)束語(yǔ)

超聲波透射法檢測(cè)作為灌注樁施工質(zhì)量檢測(cè)重要方法，可以準(zhǔn)確的查明鉆孔灌注樁的工程施工質(zhì)量問(wèn)題區(qū)域，尤其是對(duì)于大樁徑以及超長(zhǎng)鉆孔灌注樁，能夠細(xì)致準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)鉆孔灌注樁施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

篇8

【關(guān)鍵詞】：鐵路橋梁；樁基；質(zhì)量評(píng)定

【 abstract 】 : high speed railway bridge pile foundation is the main part of the railway bearing, its quality directly related to the safety of the high-speed railway bridge use and permanent. Because of pile foundation construction process is multifarious, is difficult, technical requirements higher characteristic, so it was easy to appear quality problem. Therefore it is necessary to strengthen quality test, to ensure the quality of the construction of the bridge. In this paper, the railway bridge pile foundation inspection and quality evaluation and the correlation discussion.

【 key words 】 : railway bridge; Pile foundation; Quality evaluation

中圖分類(lèi)號(hào)：K928.78文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1引言

鐵路橋梁工程具有投資高，施工難度大的特點(diǎn)，并且一旦出現(xiàn)事故就會(huì)造成巨大的損失。樁基作為橋梁的主要承重部分，橋跨結(jié)構(gòu)墩臺(tái)的巨大荷載由樁基承受，橋梁樁基質(zhì)量的好壞直接影響橋梁使用的壽命和安全。如何控制好樁基的質(zhì)量，不僅需要在設(shè)計(jì)施工中進(jìn)行控制，還要必須有先進(jìn)的檢測(cè)方法。

2高速鐵路橋梁樁基檢測(cè)幾種檢測(cè)方法介紹

2.1靜載荷實(shí)驗(yàn)法

單樁豎向承載力的確定在樁基工程別重要。靜載荷實(shí)驗(yàn)法在檢測(cè)單樁豎向承載力時(shí)雖然是最原始的但也是最可靠的方法。在樁頂施加荷載，了解荷載施加過(guò)程中，樁土間的作用，通過(guò)得到P—S曲線的特征確定承載力，判別樁基的施工質(zhì)量。使用1×104KN級(jí)以上的樁基靜載設(shè)備，最大加載能力2×104K N。在橋梁樁基工程中，主要使用慢速維持荷載法。

2.2鉆芯檢測(cè)法

鉆芯檢測(cè)法屬于局部破損檢測(cè)法，它是按規(guī)定的抽檢比例進(jìn)行檢測(cè)，或?qū)顿|(zhì)量有疑問(wèn)時(shí)采用，通過(guò)檢測(cè)可判斷樁身的完整性、混凝土強(qiáng)度、樁長(zhǎng)、樁底沉渣厚度及持力層性狀能否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。鉆芯取樣是鉆芯法檢測(cè)中的重要環(huán)節(jié)，其質(zhì)量好壞直接關(guān)系到整個(gè)樁基質(zhì)量評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性?；炷列緲油ǔＳ袃煞N情況:

（1)形狀規(guī)則完整，表面平整光滑；

（2)表面粗糙，完整性差。

粗骨料與水泥膠結(jié)差，其原因除了樁身質(zhì)量較差外，還與鉆探設(shè)備、操作工藝導(dǎo)致芯樣破損有關(guān)。顯然，由操作引起的芯樣不完整并不代表該樁基混凝土質(zhì)量狀況，因此鉆芯過(guò)程要求保證芯樣的原狀性和代表性，對(duì)不完整和破碎的芯樣要能做出準(zhǔn)確的分析判斷。樁基鉆芯取樣通常按樁基總數(shù)的5%~10%進(jìn)行抽檢, 當(dāng)施工過(guò)程中或無(wú)破損檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)采用鉆芯檢測(cè)作進(jìn)一步的判斷, 由于鉆芯檢測(cè)結(jié)果對(duì)樁基取舍至關(guān)重要, 因此必須根據(jù)鉆芯檢測(cè)法準(zhǔn)確判斷樁身完整性及質(zhì)量狀況。鉆取芯樣后除了對(duì)樁基完整性做出評(píng)價(jià)外，當(dāng)混凝土試塊強(qiáng)度不足或?qū)ζ浣Y(jié)果有懷疑時(shí)，應(yīng)對(duì)芯樣進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，以做出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。

2.3低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法。低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法是使用小錘敲擊樁頂，通過(guò)粘接在樁頂?shù)膫鞲衅鹘邮諄?lái)自樁中的應(yīng)力波信號(hào)，采用應(yīng)力波理論來(lái)研究樁土體系的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，反演分析實(shí)測(cè)速度信號(hào)、頻率信號(hào)，從而獲得樁的完整性。該方法檢測(cè)簡(jiǎn)便，且檢測(cè)速度較快，但如何獲取好的波形，如何較好地分析樁身完整性是檢測(cè)工作的關(guān)鍵。

測(cè)試過(guò)程是獲取好信號(hào)的關(guān)鍵，測(cè)試中應(yīng)注意：①測(cè)試點(diǎn)的選擇。測(cè)試點(diǎn)數(shù)依樁徑不同、測(cè)試信號(hào)情況不同而有所不同，一般要求樁徑在120cm以上，測(cè)試3～4點(diǎn)。②錘擊點(diǎn)的選擇。錘擊點(diǎn)宜選擇距傳感器20～30cm處不必考慮樁徑大小。③傳感器安裝。傳感器根據(jù)所選測(cè)試點(diǎn)位置安裝，注意選擇好粘貼方式，一般有石蠟、黃油、橡皮泥在保證樁頭干燥，沒(méi)積水的情況下。④盡量多采集信號(hào)。一根樁不少于10錘，在不同點(diǎn)，不同激振情況下，觀測(cè)波形的一致性，以保證波形真實(shí)且不漏測(cè)。

2.4低應(yīng)變發(fā)射波檢測(cè)法

應(yīng)力放射波法是以應(yīng)力波在樁身中的傳播反射特征為理論基礎(chǔ)的一種方法。該方法把樁假定為連續(xù)彈性的一維截面勻質(zhì)桿件，并且不考慮樁周土體對(duì)沿樁身傳播應(yīng)力波的影響。當(dāng)在樁頂施加一瞬態(tài)錘擊振力，將在樁內(nèi)激發(fā)應(yīng)力波，由于樁與樁周土體之間的波阻抗差異懸殊，應(yīng)力波大部分能量將在樁內(nèi)傳播, 當(dāng)L(波長(zhǎng))〉〉D( 樁徑)，應(yīng)力波波長(zhǎng)λ〉〉D時(shí), 樁可以看作一維桿件, 應(yīng)力波在樁內(nèi)傳播可以采用一維桿波動(dòng)方程計(jì)算。垂直入射的應(yīng)力波在樁內(nèi)傳播過(guò)程中，當(dāng)樁內(nèi)存在有波阻抗差異界面時(shí)，將產(chǎn)生反射波和透射波，反射波將沿樁身反向傳播到樁頂，而透射波繼續(xù)向下傳播。樁身的缺陷、樁底均可以根據(jù)反射波的相位、振幅、頻率特性，輔以地層資料、施工記錄以及實(shí)踐分析經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其性質(zhì)做出確切的判斷。

2.5高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)法

高應(yīng)變動(dòng)力法測(cè)試技術(shù)于20世紀(jì)80年代由美國(guó)引入我國(guó),近年來(lái)該技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。它是通過(guò)在樁頂量測(cè)被激發(fā)的阻力產(chǎn)生的應(yīng)力波和速度波來(lái)確定承載力的。目前工程界應(yīng)用最廣泛的高應(yīng)變動(dòng)力試樁法是阻尼系數(shù)法和曲線擬合法。

高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)法確定單樁垂直極限承載力具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，即無(wú)需靜載試驗(yàn)中的錨樁或堆載物，時(shí)間短、費(fèi)用低、效率高，并可以進(jìn)行大噸位樁基檢測(cè)等, 已部分取代傳統(tǒng)的靜載荷試驗(yàn)，逐步成為樁基工程驗(yàn)收確定單樁承載力和樁身質(zhì)量的一種重要手段。高應(yīng)變動(dòng)力試樁法不僅用于確定樁基的承載力，還可反映出樁身完整程度、樁土阻力分布等方面的信息。

2.6超聲波檢測(cè)法

超聲波檢測(cè)法是通過(guò)測(cè)定超聲波在混凝土中傳播過(guò)程中的聲速、波幅、頻率、聲時(shí)等聲學(xué)參數(shù)，而反映混凝土的質(zhì)量。對(duì)于組成材料相同且配合比一定的構(gòu)件， 其內(nèi)部越致密，孔隙率越低，則聲波波速越高，波幅越大，頻率越高，強(qiáng)度也越高。另外，當(dāng)混凝土含石量較高時(shí)，平均聲速增高而強(qiáng)度可能變化不大，因而聲速亦可以反映混凝土的均勻性。

3高速鐵路橋梁樁基的質(zhì)量評(píng)定

3.1高速鐵路橋梁樁基一般的質(zhì)量分類(lèi)

篇9

關(guān)鍵詞：樁基礎(chǔ)；檢測(cè)技術(shù)；超聲波；公路橋梁工程

1.前 言

隨著我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展，樁基已成為一種重要的基礎(chǔ)形式應(yīng)用到交通基礎(chǔ)建設(shè)中，它決定著整個(gè)工程的基本質(zhì)量。目前混凝土鉆(沖)孔灌注樁是橋梁施工結(jié)構(gòu)的主要形式，這主要是由于樁能將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到深層穩(wěn)定的土層中去，從而大大減少基礎(chǔ)沉降和建筑物的不均勻沉降，具有抗震性能好，承載力高，施工噪音小等特點(diǎn)，是一種極為有效，安全可靠的基礎(chǔ)形式。

由于樁基是典型的地下隱蔽結(jié)構(gòu)物，由基樁缺陷引起的工程問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，很容易出現(xiàn)縮徑、斷裂、夾泥、沉渣、擴(kuò)徑等質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)施工后的基樁進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，對(duì)于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、采取必要的工程措施有相當(dāng)?shù)闹匾饬x。

2.超聲法概述

超聲法檢測(cè)樁的混凝土質(zhì)量是上世紀(jì)九十年展起來(lái)的一種新的檢測(cè)方法。具有以下優(yōu)點(diǎn):

1)檢測(cè)細(xì)致，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。2)不受樁長(zhǎng)、樁徑限制。3)無(wú)盲區(qū)。聲測(cè)管埋到的部位都可檢測(cè)，包括樁頂?shù)蛷?qiáng)區(qū)和樁底沉渣厚度。4)樁頂露出地面即可檢測(cè)，方便施工。

因此，雖然需預(yù)埋聲測(cè)管，材料費(fèi)用較高，但仍然得到廣泛采用。

3.檢測(cè)參數(shù)

3.1聲速。聲速即超聲波在混凝土中傳播的速度，它是混凝土超聲波檢測(cè)中一個(gè)主要的參數(shù)，與混凝土的彈性性質(zhì)及混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成有關(guān)。彈性模量越高、內(nèi)部越密，其聲速就越高。

3.2波幅。接收波波幅通常指首波，反映了接收到聲波的強(qiáng)弱，它與混凝土的粘塑性能有關(guān)。在發(fā)出的超聲波情況下，波幅的大小反映了超聲波在混凝土中衰減的情況，即在一定程度上反映了混凝土的強(qiáng)度。對(duì)于內(nèi)部有缺陷或裂縫的混凝土，由于缺陷、裂縫使超聲波反射或繞射，波幅也將明顯變化。

3.3頻率。超聲檢測(cè)中，電脈沖激發(fā)出的聲脈沖信號(hào)是復(fù)頻超聲脈沖波，在混凝土內(nèi)傳播過(guò)程中，其中的高頻成分首先衰減，而下降的多少除與傳播距離有關(guān)外，主要取決于混凝土本身的質(zhì)量和內(nèi)部是否存在缺陷。

3.4波形。波形指接收換能器屏幕上顯示的接收波波形。當(dāng)超聲波在傳播過(guò)程中碰到混凝土內(nèi)部缺陷、裂縫或異物時(shí)，會(huì)產(chǎn)生繞射、反射和傳播路徑的變化，反射波、繞射波等波相繼到達(dá)接收換能器，它們的頻率和相位各不相同，疊加后使波形畸變。因此，對(duì)接收波波形的研究分析有助于對(duì)混凝土內(nèi)部質(zhì)量及缺陷的判斷。

4.現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作

4.1準(zhǔn)備工作。1)調(diào)查、收集資料。包括: 樁的類(lèi)型、尺寸、標(biāo)高，成孔方法及工藝、地質(zhì)資料，設(shè)計(jì)參數(shù)，混凝土參數(shù)、施工方法和工藝及施工中出現(xiàn)的問(wèn)題等。2)制定檢測(cè)方案。根據(jù)樁基預(yù)埋的聲測(cè)管數(shù)量確定檢測(cè)剖面?zhèn)€數(shù)，并統(tǒng)一進(jìn)行編號(hào)。樁的混凝土強(qiáng)度齡期一般應(yīng)大于14d，以保證各特性參數(shù)基本平緩。3)前期準(zhǔn)備。包括設(shè)備、儀器檢定等準(zhǔn)備工作。

4.2現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。1)在樁頂測(cè)量相應(yīng)聲測(cè)管外壁間凈距離。2) 用一段直徑與換能器略同的圓鋼作疏通吊錘，檢查聲測(cè)管的通暢情況。3)向管內(nèi)灌滿(mǎn)清水。4)將發(fā)射與接收換能器通過(guò)深度標(biāo)志分別放入聲測(cè)管中的測(cè)點(diǎn)處。5)發(fā)射與接收換能器以相同高度或保持固定高差同步升降，測(cè)點(diǎn)間距不宜大于250 mm。6)實(shí)時(shí)顯示和記錄接收信號(hào)的時(shí)程曲線，讀取聲時(shí)、首波峰值和周期值， 宜同時(shí)顯示頻譜曲線及主頻值。7)樁身質(zhì)量可疑測(cè)點(diǎn)周?chē)?，?yīng)采用加密檢測(cè)，包括采用平測(cè)、斜測(cè)、扇形掃測(cè)等方法進(jìn)行復(fù)測(cè)。

5.測(cè)試數(shù)據(jù)的計(jì)算整理

5.1聲速

式中 ――每檢測(cè)剖面相應(yīng)兩聲測(cè)管的外壁間凈距離, mm；

t′――超聲儀聲時(shí)讀數(shù)；

――聲時(shí)初讀數(shù)，是由標(biāo)定計(jì)算出的值。

5.2波幅。波幅是相對(duì)測(cè)試。由于樁身混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變異性很大而難以找出較強(qiáng)的波幅統(tǒng)計(jì)規(guī)律性，因此在實(shí)際中多是根據(jù)實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn)將波幅值的一半定為臨界值。

5.3繪制深度～聲速、波幅圖。根據(jù)各測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)按樁繪制出樁上各測(cè)試面沿樁身的深度～聲速、波幅圖。

6.樁身混凝土質(zhì)量的判斷和評(píng)定方法

對(duì)樁身混凝土質(zhì)量的判斷和評(píng)定包括以下三個(gè)方面: 樁身混凝土是否存在缺陷及范圍；樁身混凝土強(qiáng)度；樁身混凝土均勻性。其中對(duì)缺陷的判斷和評(píng)定是最主要的。對(duì)缺陷的判斷主要根據(jù)聲速和波幅二個(gè)參數(shù)，必要時(shí)輔以PSD值變化大小。

6.1用聲速參數(shù)判斷。(1) 當(dāng)實(shí)測(cè)混凝土聲速值低于聲速臨界值時(shí)應(yīng)將其作為可疑缺陷區(qū)。

Vi

式中Vi ――第i個(gè)測(cè)點(diǎn)聲速值, km/s；

VD ――聲速臨界值，km/s。

(2) 聲速臨界值采用正常混凝土聲速平均值與2倍聲速標(biāo)準(zhǔn)差之差。

VD = v - 2σV

式中VD ――聲速臨界值，km/s；

v――正?；炷谅曀倨骄?，km/s，一般在3 500～4 500；

σV ――正?；炷谅曀贅?biāo)準(zhǔn)差。

6.2用波幅參數(shù)判斷

波幅測(cè)值在缺陷探測(cè)中是一種重要的參數(shù)，大量的工程實(shí)踐都證實(shí)，樁內(nèi)存在的缺陷其波幅測(cè)值都有明顯的反映，且比聲速更為敏感。當(dāng)實(shí)測(cè)混凝土波幅值低于波幅臨界值時(shí)，應(yīng)將其作為可疑缺陷區(qū)。

AD =Am - 6

式中AD ――波幅臨界值，dB；

Am ――波幅平均值，dB，一般在65～110(與剖面距離有關(guān)系) 。

上述各項(xiàng)參數(shù)計(jì)算及繪圖均由專(zhuān)用軟件完成，測(cè)試一結(jié)束即可知道那些是異常點(diǎn)，而在深度～聲速圖上也可一目了然地看出低于臨界值的測(cè)點(diǎn)。

6.3綜合判斷

(1) 以聲速值進(jìn)行概率法統(tǒng)計(jì)判斷，獲得低于臨界值(單點(diǎn)判斷和相鄰點(diǎn)判斷)異常點(diǎn)的位置和深度，結(jié)合PSD值的大?。?2) 分析波幅的變化，把聲速低于臨界值且波幅又明顯偏低的測(cè)點(diǎn)和部位定為異常部位；(3) 根據(jù)細(xì)測(cè)和斜測(cè)資料，確定缺陷的范圍；(4) 根據(jù)缺陷在樁上的位置、施工情況等綜合判定缺陷的種類(lèi)和性質(zhì)。

判斷時(shí)要注意各個(gè)測(cè)試剖面的聲速和波幅及PSD值，特別是在判斷整個(gè)斷面的層狀缺陷(斷樁)時(shí)更要慎重。對(duì)于層狀缺陷，必須是三(3根聲測(cè)管)或六(4根聲測(cè)管)個(gè)測(cè)試剖面都是層狀缺陷才行。有時(shí)附著在聲測(cè)管上的泥團(tuán)會(huì)使二個(gè)測(cè)試剖面或三個(gè)剖面測(cè)值低，但并不是整個(gè)斷面的缺陷，通過(guò)斜測(cè)與扇形掃測(cè)試可進(jìn)一步得以判斷。

7.缺陷性質(zhì)與聲學(xué)參數(shù)的關(guān)系

1)沉渣: 沉渣是松散介質(zhì)，其本身聲速很低(2 500 m/s以下)，對(duì)聲波的衰減也較明顯，如遇到樁底沉渣，檢測(cè)時(shí)聲速和波幅均劇烈下降。2)泥團(tuán): 聲速與波幅均下降，但下降多少則視缺陷情況而定。如果是局部的泥團(tuán)，并未包裹聲測(cè)管，則下降的程度并不大；如果泥團(tuán)包裹聲測(cè)管，聲速與波幅值明顯下降，特別是波幅的下降較為明顯。一根聲測(cè)管被泥團(tuán)包裹(如三根聲管影響兩個(gè)測(cè)試剖面、六根聲管就影響三個(gè)測(cè)試剖面)，通過(guò)斜測(cè)與扇形掃測(cè)可以分辨缺陷程度和位置。3)混凝土離析: 粗骨料多的地方，由于粗骨料本身聲速高，往往造成該部位聲速測(cè)值并不低，而只有波幅偏低；但由于粗骨料的聲學(xué)界面多，對(duì)聲波的反射、散射加劇，接收信號(hào)削弱，于是波幅下降。有時(shí)砂漿多的地方而粗骨料少，所測(cè)得聲速值偏低，但波幅測(cè)值不下降，有時(shí)還會(huì)高于附近測(cè)值，所以對(duì)樁的判定時(shí)要以聲速和波幅兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行綜合的分析判斷，必要時(shí)結(jié)合PSD值進(jìn)行分析。

8.樁身完整性評(píng)價(jià)

根據(jù)測(cè)試和判斷的結(jié)果，對(duì)所測(cè)樁的完整性、缺陷和處理意見(jiàn)進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)。結(jié)合《公路工程基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)規(guī)程》，本項(xiàng)目基樁超聲波檢測(cè)評(píng)價(jià)表如表1所示。

對(duì)所測(cè)基樁的完整性、缺陷和處理進(jìn)行評(píng)價(jià)，主要是對(duì)樁如何處理，需要考慮到許多方面，例如，樁的類(lèi)型: 是摩擦樁還是端承樁；受荷情況: 是單樁還是群樁；缺陷出現(xiàn)的部位: 樁頂、樁中部還是樁底等。所以，對(duì)基樁完整性判定和處理意見(jiàn)方面要慎重。

表1 樁身完整性類(lèi)別判定表

類(lèi)型 缺陷 曲線特征 完整性評(píng)定結(jié)果

Ⅰ 無(wú)缺陷 各聲測(cè)剖面的聲學(xué)參數(shù)均無(wú)異常，無(wú)聲速、波幅低于臨界值，波形正常 完整，合格

Ⅱ 局部小缺陷 某一聲測(cè)剖面?zhèn)€別點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出異常，無(wú)聲速低于臨界值，波形基本正常 基本完整

Ⅲ 局部嚴(yán)重缺陷 某一聲測(cè)剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)或某一深度樁截面處的聲速、波幅值低于臨界值，PSD值變大，波形畸變 不合格

Ⅳ 斷樁等嚴(yán)重缺陷 某一聲測(cè)剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)或某一深度樁截處的聲速、波幅值低于臨界值，PSD值突變，波形畸變 不合格，報(bào)廢

9.工程檢測(cè)實(shí)例

例一: 某嵌巖樁身長(zhǎng)19.00 m，經(jīng)超聲波檢測(cè)、復(fù)測(cè)確定該樁存在局部缺陷，從樁頂以下AB 剖面4.25 m處，BC剖面3.50 m處，AC剖面2.75 m ～3.50 m均出現(xiàn)聲速和波幅低于臨界值，根據(jù)樁身完整性評(píng)價(jià)表故判該樁為II類(lèi)樁。

例二: 某嵌巖樁樁身長(zhǎng)17.50 m，經(jīng)超聲波檢測(cè)、該樁存在嚴(yán)重缺陷，從樁頂以下AB 剖面16.00 m～17.50 m 處，BC剖面16.00 m ～17.50 m處，AC剖面15.75 m～17.50 m其聲速值和波幅值低于臨界值，PSD值變大，波形畸變。根據(jù)樁身完整性評(píng)價(jià)表故判該樁為III類(lèi)樁，見(jiàn)圖1。

該樁經(jīng)取芯驗(yàn)證，從樁頂?shù)?6.00 m處樁身混凝土膠結(jié)一般，16.00 m到樁底混凝土離析，為不合格樁。

例三: 某嵌巖樁樁身長(zhǎng)21.00 m，經(jīng)超聲波檢測(cè)、該樁樁身較完整，從樁頂以下AB剖面0.00 ～21.00 m處，BC剖面0.00 ～21.00 m 處，AC剖面0.00～21.00 m其聲速值和波幅值均正常，根據(jù)樁身完整性評(píng)價(jià)表故判該樁為I類(lèi)樁，見(jiàn)圖2。

該樁經(jīng)取芯驗(yàn)證從樁頂?shù)綐兜啄z結(jié)完整，為合格樁。

10.結(jié)束語(yǔ)

基樁超聲波檢測(cè)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，不但要求有理論基礎(chǔ)，還要依靠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)對(duì)超聲波檢測(cè)技術(shù)的在工程上的應(yīng)用進(jìn)行分析、總結(jié)。

參考文獻(xiàn)

篇10

關(guān)鍵詞：基樁質(zhì)量檢測(cè)；完整性；超聲波；小應(yīng)變。

Abstract: The methods of Ultrasonic testing and Pulse Echo Method (PEM) are fast, economic and feasible methods for Testing of piles. In this paper, combined with engineering practice of a certain bridge, located in Dongkou, the principles and the test methods of both Ultrasonic testing and Pulse Echo Method are outlined. By compared the results, the conclusion that Ultrasonic testing is superior to Pulse Echo Method can be obtained.

Keywords: base pile mass check；integrity；Ultrasonic；Pulse Echo Method (PEM).

中圖分類(lèi)號(hào)：TU473.1+6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104(2013)

1概述

在橋梁基樁施工中，基樁質(zhì)量檢測(cè)工作到位與否直接影響整個(gè)工程的質(zhì)量。近年來(lái)隨著檢測(cè)技術(shù)迅速發(fā)展，其中在工程檢測(cè)中應(yīng)用最多的就是超聲波檢測(cè)和小應(yīng)變檢測(cè)。因此在橋梁基樁質(zhì)量檢測(cè)中對(duì)此兩種檢測(cè)方法進(jìn)行探討具有十分重要的意義。

本文先通過(guò)對(duì)超聲波檢測(cè)與小應(yīng)變檢測(cè)原理、測(cè)試方法的介紹，以便對(duì)這兩種檢測(cè)方法有充分的認(rèn)識(shí)，再以洞口至新寧高速公路橋梁基樁質(zhì)量檢測(cè)中的超聲波檢測(cè)和小應(yīng)變檢測(cè)兩種檢測(cè)情況為例，對(duì)超聲波檢測(cè)與小應(yīng)變檢測(cè)進(jìn)行比較，得出結(jié)論。

2原理對(duì)比

2.1超聲波檢測(cè)原理

聲波是一種彈性波，因而在各介質(zhì)中傳播服從彈性波傳播規(guī)律。由某因素引起的初始擾動(dòng)或振動(dòng)，形成的彈性波將會(huì)以波的形式把這一擾動(dòng)或振動(dòng)在彈性介質(zhì)中傳播。通過(guò)彈性力學(xué)知識(shí)，可以容易得到橫波（S）和縱波（P）在各介質(zhì)中的傳播速度表達(dá)式，如下：

橫波

縱波

由上式橫波、縱波波速表達(dá)式可知：彈性波在介質(zhì)中傳播速度之所以不同是由于彈性介質(zhì)的性質(zhì)及種類(lèi)不同引起的彈性常數(shù)及密度不同導(dǎo)致的。在現(xiàn)場(chǎng)樁基檢測(cè)中，聲波在正常混凝土中傳播速度一般為3000～4000m/s，但當(dāng)檢測(cè)時(shí)遇到缺陷混凝土結(jié)構(gòu)，如夾泥、頸縮、斷樁和離析等缺陷時(shí)，聲波傳至此處時(shí)將會(huì)發(fā)生衰減。部分聲波由于繞過(guò)缺陷部位繼續(xù)傳播，使得傳播時(shí)間增加，相應(yīng)波速會(huì)降低，從而產(chǎn)生所謂的漫射現(xiàn)象。聲波在傳播過(guò)程中若遇到有空洞的空氣界面將發(fā)生發(fā)射和散射，發(fā)射和散射使得聲波的振幅減小。由于缺陷的存在，使得聲波的傳播路徑變得復(fù)雜，從而導(dǎo)致波形發(fā)生畸變。所以聲波在有缺陷的混凝土中傳播時(shí)，該聲波振幅會(huì)減小、波速會(huì)降低、波形會(huì)發(fā)生畸變。此即超聲波檢測(cè)的基本原理。

2.2小應(yīng)變檢測(cè)原理

所檢測(cè)的樁的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于樁的直徑,假設(shè)樁為一維線彈性桿,樁長(zhǎng)為,橫截面積為,彈性模量為E,質(zhì)量密度為,重錘敲擊所擊發(fā)的沿樁軸線單位長(zhǎng)度的土阻力為,樁身縱波波速為,樁身質(zhì)點(diǎn)速度為,樁身質(zhì)點(diǎn)位移為,推導(dǎo)可得一維波動(dòng)方程:

假設(shè)樁中某處阻抗發(fā)生變化,當(dāng)應(yīng)力波從介質(zhì)進(jìn)入介質(zhì)時(shí)將產(chǎn)生反射波和透射波。令完整樁系數(shù),對(duì)波動(dòng)方程求解可得:

式中:入射波、反射波和透射波均為應(yīng)力波在界面處的值。由上式可知,檢測(cè)過(guò)程中，若沒(méi)有產(chǎn)生反射波，即，所以，即波阻抗沒(méi)有發(fā)生變化，可知樁身完整。若產(chǎn)生同相反射波，即，所以，即波阻抗減小，可知樁身存在如縮徑、離析、夾泥等缺陷。若產(chǎn)生反向反射波，即，所以，即波阻抗增大，可知樁身存在擴(kuò)徑。因而分析樁的完整性，可根據(jù)實(shí)測(cè)得到的速度波形,采用一維波動(dòng)方程信號(hào)擬合法，反算出樁身完整系數(shù)值，再根據(jù)值具體分析樁身缺陷。由縱波波速表達(dá)式可知，若已知樁底反射波到達(dá)時(shí)間和樁長(zhǎng),即可計(jì)算出樁身的平均縱波波速。若已知缺陷反射波到達(dá)缺陷時(shí)間和波速,根據(jù)式，可計(jì)算該缺陷深度。

3測(cè)試方法對(duì)比

3.1超聲波檢測(cè)

現(xiàn)階段一套完整的樁基超聲波檢測(cè)儀包括發(fā)射探頭、接收探頭、聲波脈沖發(fā)生器、放大整形、顯示和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。預(yù)埋垂直聲測(cè)管時(shí)要按照規(guī)范要求，金屬和塑料的聲測(cè)管在工程中居多，管底端必須封閉、頂端要求加蓋；內(nèi)徑一般為50～60mm，管口需要高出樁頂100mm以上，各聲測(cè)管高度大致一樣；并要與樁身混凝土粘結(jié)牢靠，保持各管垂直平行。測(cè)管的數(shù)量和布置根據(jù)樁徑的大小確定，按照規(guī)范應(yīng)符合表1要求；測(cè)管的布置一般根據(jù)不同聲管數(shù)量按圖1布置。

表1各樁徑預(yù)埋聲測(cè)管數(shù)量表

圖1不同測(cè)管數(shù)量下的布置圖

由于樁身中預(yù)埋了聲測(cè)管，使得超聲接收和發(fā)射換能器能夠通過(guò)該管道檢測(cè)樁身混凝土,同時(shí)需要保證探頭能夠在各聲測(cè)管中同步移動(dòng)，以確保超聲脈沖數(shù)據(jù)反映出不同深度橫截面上混凝土各項(xiàng)參數(shù),再由超聲測(cè)缺原理分析檢測(cè)所得的數(shù)據(jù)，即可判斷該混凝土的質(zhì)量。根據(jù)規(guī)范要求在進(jìn)行跨孔對(duì)穿測(cè)試時(shí)，必須保證混凝土樁基養(yǎng)護(hù)齡期在14d以上。在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的過(guò)程中，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)聲測(cè)管的編號(hào)方法如圖2所示：

圖2聲測(cè)管編號(hào)示意圖

現(xiàn)場(chǎng)每根樁的聲測(cè)管以1、2、3、4進(jìn)行編號(hào)，以該橋的前進(jìn)方向?yàn)榉较?，該樁最前的聲測(cè)管為起始點(diǎn)，按順時(shí)針旋轉(zhuǎn)對(duì)該樁進(jìn)行編號(hào)和分組，每?jī)陕暅y(cè)管編一組，起始點(diǎn)的聲測(cè)管編號(hào)為1，按順時(shí)針?lè)较蛞来尉帪?、3、4不等。

聲波透射測(cè)試方法：人們所熟悉的平測(cè)法、斜測(cè)法和扇形掃測(cè)法(見(jiàn)圖3)是根據(jù)兩探頭相對(duì)高程的變化進(jìn)行分類(lèi),現(xiàn)今工程實(shí)踐中一般采用平測(cè)和斜測(cè)2種方法。

圖3平測(cè)、斜測(cè)和扇形掃測(cè)示意

平測(cè)法要求在進(jìn)行樁基檢測(cè)過(guò)程中必須始終保持發(fā)射和接收換能器在同一高程上，以便得到的超聲脈沖是同一高度的；這樣在垂直方向上的缺陷可通過(guò)平測(cè)知道其位置和范圍大小。斜測(cè)法顧名思義是在測(cè)試過(guò)程中發(fā)射和接收換能器不在同一高程上。但必須保持固定的高程相差值,并且同一剖面需進(jìn)行兩次獨(dú)立的測(cè)試。一般說(shuō)來(lái)欲要縮小樁身缺陷在水平方面的范圍，需要增大發(fā)射和接收換能器的高差,但信號(hào)的強(qiáng)弱是隨著高差改變而不斷變化的，高差越小則接收的信號(hào)就越強(qiáng),且各種干擾信號(hào)也會(huì)越小,就越容易判別缺陷范圍，反之則效果不理想。所以測(cè)試時(shí)選擇發(fā)射和接收換能器的高差必須保證接收信號(hào)較好。通過(guò)斜測(cè)可以縮小缺陷在水平方向上的范圍。因此斜測(cè)法常作為平測(cè)法的補(bǔ)充測(cè)試方法。

3.2小應(yīng)變檢測(cè)

小應(yīng)變檢測(cè)系統(tǒng)由基樁動(dòng)測(cè)儀、傳感器和激振設(shè)備組成。在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)前，檢測(cè)人員應(yīng)了解場(chǎng)地地質(zhì)條件、樁型、樁設(shè)計(jì)參數(shù)、成樁工藝、施工記錄及相關(guān)的資料。①樁頭處理：對(duì)受檢樁，要求樁頂?shù)幕炷临|(zhì)量、截面尺寸與樁身設(shè)計(jì)條件基本相同。樁頭應(yīng)鑿去浮漿或松散、破損部分，并露出堅(jiān)硬的混凝土，對(duì)樁頭外露主筋不宜太長(zhǎng)。樁頭表面應(yīng)平整干凈、無(wú)積水，并將傳感器安裝點(diǎn)與敲擊點(diǎn)部位磨平。②傳感器的選擇與安裝：一般選擇加速度傳感器。傳感器用耦合劑黏結(jié)時(shí)，黏結(jié)層應(yīng)盡可能薄。必要時(shí)，采用打孔安裝方式，傳感器底安裝面應(yīng)與樁頂混凝土緊密接觸，其安裝點(diǎn)宜在距樁中心1/2~1/3半徑處。激振點(diǎn)與傳感器安裝點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離鋼筋籠的主筋。測(cè)點(diǎn)數(shù)量視樁徑大小而定，且距離樁的主筋不宜小于50mm。當(dāng)樁徑不大于1000mm時(shí)，不宜小于2個(gè)測(cè)點(diǎn)；當(dāng)樁徑大于1000mm時(shí)，不宜小于四個(gè)測(cè)點(diǎn)。綜上，即在樁頂安裝傳感器，通過(guò)錘擊產(chǎn)生激振信號(hào)，用動(dòng)測(cè)儀獲取應(yīng)力波在樁身中傳播后反射至樁頂?shù)男盘?hào)，根據(jù)波列圖中的入射波和反射波的波形、相位、振幅、頻率及波的到達(dá)時(shí)間等特征，結(jié)合工程地質(zhì)資料及樁基施工記錄等，推定單樁的完整性。

4工程實(shí)例測(cè)試對(duì)比

4.1工程概況

洞口至新寧高速公路S2標(biāo)段某橋梁，該橋設(shè)計(jì)基樁數(shù)為48根，設(shè)計(jì)混凝土標(biāo)號(hào)為C25，樁型都為摩擦樁。樁基設(shè)計(jì)樁徑分別為1200mm、1300mm，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)分別為35.0m、40.0m，其中橋墩系梁高度為1.2m，聲測(cè)管數(shù)為3根。檢測(cè)要求：對(duì)該橋橋梁基樁進(jìn)行超聲波、小應(yīng)變完整性檢測(cè)，以評(píng)定樁身質(zhì)量的完整性；混凝土灌注樁齡期達(dá)到14天以上。

4.2檢測(cè)結(jié)果對(duì)比

兩種檢測(cè)方式檢測(cè)該橋的4根基樁結(jié)果比較如下：

①對(duì)于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為40m的4-1#基樁無(wú)論是超聲波檢測(cè)還是小應(yīng)變檢測(cè)其檢測(cè)結(jié)果都為Ⅰ類(lèi)樁，但超聲波檢測(cè)能完整反映基樁樁底輕微離析，而小應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果為正常，當(dāng)然由于該橋基樁都是摩擦樁，對(duì)樁底要求不如嵌巖樁高，因此對(duì)基樁結(jié)果判定是沒(méi)有影響。

②對(duì)于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為40m的3-2#基樁的檢測(cè)結(jié)果，超聲波檢測(cè)出來(lái)是波形正常、波速正常、PSD判據(jù)正常，判別結(jié)果是砼樁身完整性好、均勻性好，為Ⅰ類(lèi)樁；而小應(yīng)變檢測(cè)出來(lái)的樁底反射曲線不明顯，且在距樁底13m、20m、22m多處反射波形相位同初始相位相同,而波速為3900m/s，定性說(shuō)明該灌注樁強(qiáng)度較高，結(jié)合工程地質(zhì)情況及施工記錄比較難以判斷該基樁完整性等級(jí)。

③對(duì)于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為40m的2-0#基樁的檢測(cè)結(jié)果，超聲波檢測(cè)波形與數(shù)據(jù)如表2和圖4：

表22-0#基樁超聲波檢測(cè)數(shù)據(jù)表

圖42-0#基樁超聲波檢測(cè)缺陷位置圖

從改圖中可以清楚的看到三個(gè)聲測(cè)剖面在14.75m~16.25m與21.25m~21.75m截面處出現(xiàn)斷樁；小應(yīng)變檢測(cè)出來(lái)的結(jié)果要經(jīng)多次重復(fù)測(cè)試才能判定也是斷樁，而且其斷樁的位置也只能大概估計(jì)在14m~22m處，沒(méi)有聲測(cè)中檢測(cè)這么明顯是兩處斷樁。后經(jīng)處理證實(shí)聲測(cè)結(jié)果非常吻合，這就為工程處理提供強(qiáng)有力的支持。

④對(duì)于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為35m的0B-2#基樁的檢測(cè)結(jié)果，超聲波檢測(cè)其為Ⅱ類(lèi)樁其檢測(cè)波形圖缺陷部分如圖5所示：

圖50B-2#基樁超聲波檢測(cè)缺陷位置圖

而小應(yīng)變檢測(cè)檢測(cè)出來(lái)在16m處反射波形有波動(dòng)但在判定該基樁完整性時(shí)結(jié)合經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)條件判定結(jié)果為Ⅰ類(lèi)。

4.3差異原因分析

小應(yīng)變檢測(cè)出的樁基缺陷如烽窩、縮徑、夾泥、樁底清淤不凈，都是由于樁身傳播速度、質(zhì)量密度、面積變小導(dǎo)致的，這在小應(yīng)變檢測(cè)儀中反映的都是同相反射波。這些反射特征在實(shí)際檢測(cè)樁基時(shí)，由于受到各方面的影響，并不能一目了然，這就需要在了解實(shí)際檢測(cè)情況的同時(shí)還應(yīng)懂得應(yīng)力波的傳播特性及共振特性，才能夠在實(shí)測(cè)的的波形圖中準(zhǔn)確判斷該樁基質(zhì)量，這就對(duì)基樁的判定結(jié)果造成極大的難度，也就是說(shuō)判定結(jié)果的不確定性。而超聲波檢測(cè)無(wú)論是從波形圖還是采集數(shù)據(jù)來(lái)看都簡(jiǎn)單明了，能讓檢測(cè)人員直接分析此基樁缺陷情況及位置，這些都使得基樁完整性判定結(jié)果更簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確。

5結(jié)語(yǔ)

橋梁樁基使用聲波透射法檢測(cè)其完整性可以得到比較可靠準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，從而根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)樁基缺陷所在位置進(jìn)行處理。應(yīng)力波反射方法是一種較為有效的檢測(cè)樁身完整性和混凝土質(zhì)量的方法,該方法的關(guān)鍵是對(duì)其所采集波形的正確判讀,尤其是樁身淺部,如樁身存在缺陷,它可能會(huì)發(fā)生多次反射,影響整個(gè)樁身下部信號(hào)。因此,分析缺陷時(shí)需結(jié)合施工工藝、地質(zhì)條件、工程實(shí)際等多方面因素綜合考慮,謹(jǐn)慎判別。

雖然小應(yīng)變檢測(cè)具有設(shè)備輕便，操作簡(jiǎn)單，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但其檢測(cè)樁長(zhǎng)的限制以及其檢測(cè)出來(lái)的結(jié)果易造成誤判等缺陷使得超聲波檢測(cè)在橋梁基樁質(zhì)量檢測(cè)中愈顯重要，其中在邯大高速公路橋梁基樁質(zhì)量檢測(cè)中就都是采用超聲波檢測(cè)。

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