劉振春
聲波在橋梁樁基檢測中的優(yōu)勢體現(xiàn)
劉振春
Sheng bo zai qiao liang zhuang ji jian ce zhong de you shi ti xian
隨著我國交通行業(yè)的發(fā)展,高速公路建設(shè)數(shù)量不斷增多,而在高速公路建設(shè)過程中,樁基礎(chǔ)在橋梁工程得到了廣泛應用。在樁基礎(chǔ)施工過程當中,需要對樁基的完整性進行檢測。本文闡述了聲波透射法使用原理,在此基礎(chǔ)上,以廣州市增城區(qū)正果大橋改建工程為例,針對聲波透射法在橋梁樁基檢測中的應用方法及優(yōu)勢進行了深入的分析,旨在為類似工程施工參考。
聲波透射法在橋梁樁基完整性檢測中的應用,是通過利用超聲波較強的透射力進行橋梁樁基檢測,其檢測原理如下:超聲波通過介質(zhì)在混凝土中傳播時,若遇到一些缺陷,將會導致各個參數(shù)特征(如聲時、波幅、波形、主頻等)發(fā)生變化,而根據(jù)這些變化對橋梁樁基完整性作出正確的判斷。在沖孔灌注樁施工當中,經(jīng)常會存在斷樁、混凝土離、蜂窩等缺陷。而通過聲波透射法來檢測梁樁基完整性,可以根據(jù)聲波的變化判斷出缺陷類型和性質(zhì),以確保橋梁樁身質(zhì)量。下面結(jié)合工程實例,針對聲波透射法在某高速公路橋梁樁基施工中的具體應用進行探討。
公司承建的廣州市增城區(qū)正果大橋改建工程。該工程位于增城區(qū)正果鎮(zhèn)。新建橋梁全長227.05m,寬27.5m;主橋采用(45+70+45)m預應力混凝土薄壁墩連續(xù)剛構(gòu)橋,引橋采用30m跨簡支小箱梁,樁基礎(chǔ)采用沖孔灌注樁;兩側(cè)引道長163m,以及照明、綠化等配套工程,工期為18個月,合同總造價43367838元。樁基檢測按照設(shè)計要求采用聲波透射法進行,此法在本項目樁基中檢測呈現(xiàn)出良好的優(yōu)勢。
考慮到本工程樁身完整性檢測的沖孔灌注樁數(shù)量眾多,因此,在聲波透射法應用過程中,我們應善于總結(jié)施工經(jīng)驗,提高樁基檢測的效率,確保檢測的質(zhì)量。
(1)清洗聲測管。在沖孔灌注樁樁身的完整性檢測前,首先要認真地清洗聲測管,以確保整個樁身都能得到有效檢測。在鑿除樁頭時,要加強聲測管的保護工作,以免石子掉入聲測管內(nèi)部。在采用高壓水泵來清洗聲測管時,應選用清水進行清洗,禁止使用混有泥沙的水清洗,待泥沙沉淀后,將會導致聲測管內(nèi)部發(fā)生沉渣現(xiàn)象,直接影響到檢測質(zhì)量。待清洗聲測管完畢后,需要及時對沖洗的深度進行測量,同時要做好相關(guān)的記錄。在聲測管內(nèi)部灌水后,應堵住聲測管的管口,以防砂石掉落到聲測管內(nèi)部。
(2)合理處理探頭被卡問題。在聲測管制作時,一般采用鋼管焊接的方式進行制作。然而,在聲測管連接處焊接過程中,如焊接效果達不到要求,將會導致聲測管出現(xiàn)變形。同時,如果在放置探頭時再將探頭拉回,就很容易卡在彎曲處,引起卡探頭問題的出現(xiàn)。若探頭在管里出現(xiàn)探頭被卡問題,應采取緩慢抖動導線,再慢慢往上提拉的處理方式。若還不能將探頭提起,應在測繩上系一根長度20~30cm的鋼筋頭,并靠近探頭,將鋼筋頭放置在探頭的深處,再將測繩和電纜提起,以提升探頭。在沖孔灌注樁檢測過程中,經(jīng)常出現(xiàn)探頭卡住的問題而導致鋼筋頭卡住現(xiàn)象,這樣難以將它提升,因此,在保證鋼管焊接質(zhì)量和安裝工藝的同時,我們還應采用有標度的鋼絞線來代替測繩,這種處理方法比較方便、簡單,且具有較強的應用性。
(3)對線和拉線。在對線和拉線過程中,一般會采用平測法。在使用這種方法過程中,應使線刻度平整對齊,以確保探頭深度的一致性,避免斜側(cè)問題的出現(xiàn)。同時還可以提升波速、波幅的準確性,避免出現(xiàn)較大的偏差,避免誤判問題的發(fā)生。在對齊線刻度時,應充分考慮聲測管高出樁頭的長度問題,盡可能提升裝置滑輪高度,如將探頭深度下放至10~15cm,以方便儀器能夠順利讀取樁頭上的數(shù)據(jù)。
在沖孔灌注樁施工過程中,考慮到樁的受力特點,需要加強樁底的質(zhì)量控制,由于本工程地質(zhì)復雜,故在沖孔灌注樁檢測過程中,應適當?shù)亟档吞筋^的提升速度,保證檢測檢測到首波的精確性。為了提高檢測質(zhì)量和效率,如果波速數(shù)據(jù)在儀器中顯示正常,可以加快探頭的提升速度。如果達到樁頭部位時,應降低探頭的提升速度,避免滑輪處出現(xiàn)探頭卡住問題而導致滑輪的損壞。在沖孔灌注樁檢測過程中,如果遇到樁身數(shù)據(jù)發(fā)生異常,應及時降低探頭的提升速度,確保首波的位置得到順利檢測。
在本工程沖孔灌注樁檢測過程中,我們選取3號墩1#樁的檢測數(shù)據(jù)進行分析。 該樁長21m,樁徑1000mm,混凝土強度等級為C40。在這根樁的完整性檢測過程中,我們設(shè)置了三根聲測管,其測距25cm左右。同時將樁身混凝土28d齡期時作為檢測時間。其中,三個剖面的聲速平均值和波幅平均值如下表所示。
表:三個剖面的聲速平均值和波幅平均值
綜上分述,聲波透射法在橋梁樁基完整性檢測中應用具有明顯的優(yōu)勢。具體來說,其優(yōu)勢如下:
(1)對于大直徑?jīng)_孔灌注樁來說,與應變反射波法相比,采用聲波透射法的檢測效果較為直觀,檢測效率得到進一步的提升;
(2)聲波透射法在橋梁樁基檢測中具有較高的準確度,能夠?qū)崿F(xiàn)橋梁整樁結(jié)構(gòu)全斷面各點的檢測,確保任何部位缺陷不會出現(xiàn)漏判問題;
(3)通過檢測結(jié)果分析,更加直觀地反映橋梁樁身結(jié)構(gòu)的混凝土均勻性、缺陷部位和程度等;
(4)通過聲波透射法的應用,樁長和樁徑不會影響到檢測結(jié)果,相對于其它方法而言,橋梁樁基樁身的混凝土質(zhì)量檢驗具有明顯的科學性。
綜上所述,本文結(jié)合廣州市增城區(qū)正果大橋改建工程,對聲波透射法在橋梁樁基完整性檢測中的應用進行了深入地探討,該工程橋墩采用樁基礎(chǔ),考慮到當?shù)貐^(qū)地質(zhì)復雜,地下水位較高,且土層為粉土和淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,因此,本方案樁基檢測結(jié)合聲波參數(shù)特征的變化,對灌注樁各種缺陷的性質(zhì)和類型作出定型和定量的判斷。可見,本工程通過聲波透射法的應用,能夠有效地反映出樁完整性的真實情況。
(作者單位:廣東省建筑工程機械施工有限公司)