萬啟隆

摘要：橋梁樁基的質(zhì)量影響著整個橋梁的穩(wěn)固性和持久性，而影響橋梁樁基質(zhì)量的因素有很多，針對不同類型的橋梁樁基采取適當(dāng)?shù)臋z測技術(shù)，才能找到受損關(guān)節(jié)，對癥下藥，及時修補翻新，保證橋梁的正常使用。

關(guān)鍵詞：橋梁；樁基；檢測技術(shù)

1 引言

橋梁工程是公路工程中重要的工程項目，投資規(guī)模大，施工技術(shù)要求高，一旦出現(xiàn)重大的責(zé)任事故，不僅會給國家和人民帶來巨大損失，也會造成不良的國際影響。因此，橋梁基礎(chǔ)的質(zhì)量安全問題也就成為檢測環(huán)節(jié)當(dāng)中的重中之重。然而以往的檢測方法往往要求對橋梁的主體結(jié)構(gòu)進行取樣，這多少都會影響橋梁的整體性以及一致性。

2 樁基工程及樁基檢測技術(shù)的分類研究

2.1 樁基工程分類

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，對應(yīng)的樁基檢測方法也會有所不同。不同樁的樁身完整性的判別標準亦不同，一般按照樁身完整性類別不同可將其化為以下四類：一類樁樁身完整且能正常使用；二類樁樁身基本完整僅有輕度缺陷，仍可使用；三類樁樁身缺陷明顯影響樁身結(jié)構(gòu)承載力；四類樁樁身缺陷嚴重影響樁身結(jié)構(gòu)承載力。

2.2 樁基檢測技術(shù)分類

目前我國常使用的樁基檢測技術(shù)主要分為四大類，每類又分為兩種不同的檢測方法，一般來說，各類技術(shù)的選擇是以檢測目的和技術(shù)優(yōu)缺點為基本的評判依據(jù)，而事實上每類技術(shù)都有其適用的范圍。

2.2.1 超聲波法

⑴檢測原理

通過在樁身內(nèi)預(yù)埋聲測管之間激發(fā)并接收高頻彈性脈沖波，檢測該脈沖波在混凝土內(nèi)反射.透射、散射或繞射過程中表現(xiàn)的波動特征，根據(jù)波的初至到達時間和波的能量衰減特征、頻率變化及波形畸變程度等特性，可以獲得樁身各橫截面混凝土的聲學(xué)參數(shù)，經(jīng)過對這些聲學(xué)參數(shù)的處置、分析和判斷，確定樁身混凝土缺陷的范圍、程度及空間位置，從而推斷、評定樁身混凝土的完整性。

⑵儀器設(shè)備

聲波透射法試驗裝置包括超聲波檢測儀、超聲換能器、探頭升降裝置、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)等。

⑶適用范圍

聲波透射法適用性較強。樁徑在60em以上，無上限，只對埋設(shè)有聲測管的樁內(nèi)混凝土進行樁基完整性檢測。

⑷測試過程

聲測管管底、管口及接頭必須密封，保證聲測管暢通.管壁完好。聲測管在樁中位置應(yīng)等分樁的圓周；聲測管之間應(yīng)保持平行、間距應(yīng)基本保持均勻。聲測管的埋設(shè)數(shù)量應(yīng)根據(jù)樁徑來確定，應(yīng)符合下列要求I當(dāng)D≤1000mm時，宜埋設(shè)2根管；10002000mm時，宜埋設(shè)4根管。式中D為受檢樁樁徑。測試數(shù)據(jù)由埋設(shè)聲測管數(shù)量決定，檢測時從聲測管頂放線至樁底，采用平測法以25em的速度進行采樣。在樁身缺陷位置可改用斜測法或扇形測法，以判斷缺陷位置。

⑸缺陷的判斷

將檢測的數(shù)據(jù)導(dǎo)入計算機，利用分析軟件得出剖面上的“聲時一深度”或“波幅、速度一深度曲線”，然后進行判斷，目前常用的缺陷判斷方法有數(shù)值判據(jù)法與聲場陰影區(qū)重疊法。在橋梁樁基檢測中，現(xiàn)多采用PSD判據(jù)法進行分析、判斷?！阈滦蛢x器均將PSD判據(jù)自動計算。不必人工計算，但If缶界判據(jù)值就必須根據(jù)實際情況而進行人工計算，在檢測結(jié)果中發(fā)現(xiàn)的缺陷，根據(jù)缺陷類型進行詳細計算?；炷辆鶆蛐约皬姸戎笜烁鶕?jù)實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果：平均波速、聲速標準差、離差系數(shù)進行分類判斷。

2.2.2 低應(yīng)變動測法

⑴檢測原理

通過在樁頂施加激振信號產(chǎn)生應(yīng)力波。該應(yīng)力波沿樁身傳播過程中，遇到不連續(xù)界面（如蜂窩、夾泥、斷裂、孔洞等缺陷）和樁底面時，將產(chǎn)生反射波，檢測分析反射波的傳播時間、幅值和波形特征，就能判斷樁的完整性。

⑵儀器設(shè)備

基樁動測儀（可與計算機聯(lián)為一體或測試后再與計算機相聯(lián)對信號進行處理）、加速度傳感器、速度傳感器、力棒等。

⑶適用范圍

根據(jù)實測經(jīng)驗，可測樁長限制在5-50m，樁基直徑限制在1.Sm之內(nèi)較合適。樁長大于50m的樁也有得到樁底反射信號，但由于樁基橋梁樁承載力要求高，大部分單樁及低應(yīng)變反射信號，對局部缺陷、深部缺陷反映不敏感，受地質(zhì)變化影響較大等特征。提出以上測定范圍。

⑷測試過程

選擇測試點。測試點的數(shù)量，應(yīng)根據(jù)樁徑大小來選擇。一般樁徑在120era以上，測試點數(shù)為3-4點。在檢測之前，測試點應(yīng)被磨的平整、光滑。測試點距離鋼筋籠不少于10era，與樁中心及四周均布。按順時針方向給測點編號。安放傳感器。在磨平的測點涂上黃油（石蠟、橡皮泥均可。橡皮泥在樁頭干燥。沒有積水的情況下用），粘層盡量的薄薄一層，以免實測信號失真。盡量的多采集信號，在不同點，不同激振情況下，采集波形的一致性，保證所測波形的真實性和不漏測，一個測點選擇4組反圖形保存，傳人計算機分析樁的完整性。

3 橋梁樁基檢測的其他方法

3.1 成孔檢測

由于成孔檢測是成樁檢測技術(shù)的先決條件，成孔檢測作為橋梁樁基檢測的重要參數(shù)標準在整個施工過程中占據(jù)著非常重要的地位，在我國，相較于成孔檢測，橋梁樁基檢測的發(fā)展程度要更先進一些，但是為了保證施工的各個階段的質(zhì)量安全，對于鉆孔的檢測非常有必要。

3.2 靜載荷試驗法

靜載荷試驗法是指按照樁的使用功能，分別在樁頂逐級施加壓力，觀測樁的測驗點的起伏沉降情況以及水平位移狀態(tài)，以此判定單樁水平承載力以及豎向抗壓承載力的情況。在目前的檢測技術(shù)上來看，靜載荷試驗法是現(xiàn)階段最為可靠、最為直觀的檢測手段之一。但是，由于我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平還不是很完善，相關(guān)的檢測設(shè)備存在問題，因此，導(dǎo)致靜載荷試驗法在對橋梁樁基檢測的過程中存在誤差。

3.3 高應(yīng)變動測法

高應(yīng)變動測法是采用錘重達樁身重量10%以上或單樁豎向承載力1%以上的重錘以自由落體擊往樁頂，獲得相關(guān)的動力系數(shù)，應(yīng)用規(guī)定的程序，進行分析和計算得到樁身的單樁豎向承載力和完整性參數(shù)，也稱CASE法和CAPWAP法。該法出現(xiàn)在上世紀90年代，其檢測費用比靜載荷試驗法大大降低。由于這種方法檢測程序相對繁瑣，所以較少采用。高應(yīng)變動測法對于其它檢測方法和樁基設(shè)計均有幫助。

4 檢測方法之比較

對于各類樁、墩及樁墻結(jié)構(gòu)，其完整性檢測，一般采用低應(yīng)變或高應(yīng)變動力試樁法檢測，大直徑樁則宜采用聲波透射法或鉆芯法檢測。對于散體材料樁，或由土與低粘結(jié)強度樁組成的復(fù)合地基，如碎石樁、石灰樁等，可采用靜載荷試驗，也可采用靜力觸探分別對樁和土進行檢測，以確定復(fù)合地基承載力。而對于高粘結(jié)強度樁和土組成的復(fù)合地基，如水泥土樁、CFG樁、低標號混凝土樁等，則可采用靜載荷試驗檢測豎向承載力。單樁承載力的檢測同其它剛性樁。復(fù)合地基中，樁、土荷載分擔(dān)比的檢測一般采用鋼弦或壓力盒通過靜載荷試驗進行測定。也可采用特制的應(yīng)力傳感器測試。施工中由于震動對環(huán)境的影響，一般采用質(zhì)點速度監(jiān)測系統(tǒng)或加速度監(jiān)測系統(tǒng)進行測試，也可用地震儀檢測。施工中由于擠土效應(yīng)對環(huán)境的影響，用變形傳感器（測斜儀）進行監(jiān)測，也可用沉降變形標配合水準儀、經(jīng)緯儀檢測。施工中噪音的測試可以采用分貝計加以判定。使用階段樁體應(yīng)力-應(yīng)變的測試，使用鋼筋應(yīng)力計，混凝土應(yīng)力計或特制的傳感器。當(dāng)樁長大于30m，用其它檢測手段難以準確判定樁體完整性時，可采用抽芯的方法，抽芯還可以較準確地判斷樁體混凝土的強度，也可采用聲波透射法進行檢測。

5 結(jié)語：

橋梁樁基工程及檢測技術(shù)分類繁多，為了保證各類樁基工程用到合適的樁基檢測技術(shù)，筆者建議應(yīng)綜合各類檢測技術(shù)的優(yōu)點，研究出一套高效的綜合檢測技術(shù)，以適用當(dāng)前形勢的需要。

參考文獻

[1]張同穎.橋梁樁基檢測技術(shù)分析[J].創(chuàng)新科技.2013（12）

[2]張奕，韓端.淺談橋梁樁基檢測技術(shù)[J].科技風(fēng).2010（02）

（作者單位：南京路通工程科技有限公司）