高速公路桥梁桩基检测技术应用探析

2015-03-21何明红

黑龙江交通科技 2015年10期

关键词：静力桩基超声波

何明红

(贵州桥梁建设集团有限责任公司)

高速公路桥梁桩基检测技术应用探析

何明红

(贵州桥梁建设集团有限责任公司)

桩基检测对于高速公路桩基施工质量具有较强的参考价值，提高桩基检测的效果与可参考性，可以有效促进高速公路桥梁桩基的施工质量，进而提升高速公路桥梁建设项目的整体性水平。本文针对高速公路桥梁桩基检测，对其相关检测技术的应用及改善进行了全面而深入的分析，为高速公路桥梁桩基检测质量的提高提供借鉴与参考。

高速公路;桥梁桩基;检测技术;改善

1 高速公路桥梁桩基质量分类

1.1 完整桩

完整桩的动测波形规则衰减，桩身呈完好状态，满足设计桩长，波速正常，混凝土强度与桩基设计要求符合。通常情况下，单纯扩径的桩也属于此类。

1.2 基本完整桩

此类桩基动测波形具有小的畸变形，而桩底反射清晰，桩身具有较小的缺陷，包括轻度缩径，局部轻度离析等问题。通常情况下，不会对横向剪切力与单桩承载力造成较大的影响，桩身混凝土波速呈正常状态，可以达到混凝土设计的要求与标准。

1.3 缺陷桩

缺陷桩的动测波形出现比较明显不规则反射，对应桩身缺陷如缩径、裂纹、夹泥等，并且此类桩基的桩身混凝土达不到设计要求与标准，对单桩承载能力具有一定的影响。此外，此类桩基通常要求设计单位对单桩承载力进行复核，之后对能否使用提出意见。

1.4 严重缺陷桩

严重缺陷桩的动测波形呈严重畸变，并伴有严重离析情况，同时夹泥、断桩、严重缩径等问题比较明显，此类桩基通常不能被作为高速公路桥梁基础使用，需要进行严格的工程处理，待其承载能力符合使用要求与标准后才能准予使用。

2 高速公路桥梁桩基检测技术应用要点分析

2.1 现场静力载荷检测技术的应用及优化

在高速公路桥梁桩基检测中，现场静力载荷法通常采用现场加载测加载与沉降曲线，通过P—S曲线，对桩的承载力进行分析，从而对桩基施工质量进行研究。通常情况下，P—S曲线的起始段为一段近似正比例的一次函数线，曲线会随着载荷的增加呈现越来越陡的趋势，当曲线率近似无穷的时候，就说明桩承载力已经达到极限，此时的桩承载力如果比设计值小，就说明桩基不能满足承载力的要求。当在P—S曲线中突然出现位移陡变时，就说明桩基中存在比较严重的缺陷，而曲线比较平滑的时候，就说明桩基并不存在明显缺陷。

2.2 应变动测检测技术的应用及改善

在高速公路桩基检测中，应变动测法主要包括高应变与低应变动测法两种。高应变动测主要利用重锤自由落体锤击桩上端，以此获取相关动力系数，然后依照既定程序，通过计算与分析对桩身的完整程度与承载力进行确定。这种方法的准确性较高，然而操作程序较为复杂，检测不方便。因此，经过长时期的改良，低应变动测法顺势而生，并广泛应用于高速公路桩基检测中。低应变动测法主要应用小锤撞击与现代化的传感器进行结合，将小锤撞击的动力波通过传感器转化为速度信号与频率信号，对桩身的具体状况进行确定，从而对其缺陷的位置与严重程度进行测定，如此提高了桩基检测的简便性与效率。

2.3 静力触探检测技术的应用及完善

在高速公路桥梁桩基检测中，静力触探检测技术的应用比较广泛，该方法重视力的分析与研究，其准确性与可操作性较强。静力触探技术主要采用原位测试的静力触探和标准贯入实验参数，从而对单桩的承载力进行确定。该方法的运用通常需要经过试验测得比贯入阻力、端阻力与桩身侧阻力，从而通过分析与计算，对桩基的承载力特征值进行确定，然后用计算得出的特征值与规定的安全系数相比，得出的数值与桩基的承载力相比较，如果比设计桩基承载力的值大，就说明符合设计要求，反之则不符合标准。

2.4 超声波透射检测技术的应用与提升

超声波透射法是通过在桩内部预先埋设沿桩长方向的声测管，使之发射超声波脉冲并且接收探头发出的周期性脉冲波，然后将其转换为电信号，借助特定的仪器，将电信号的幅值、时间及频率反映到屏幕上，如此可以对波形图进行有效的分析，从而对桩身内部缺陷的位置、大小、混凝土均匀性等指标进行检测与确定。通常情况下，超声波透射检测法被广泛应用于高速公路桥梁桩基检测中，并且此类检测技术具有准确度高、可靠性强、操作简便等特点，最重要的是超声波透射检测法的抗干扰性较强，然而需要注意的是，所检测桩基的龄期需要大于七天，并且保证其测管的埋设符合检测设计与要求。

超声波透射检测法的分析包括以下三类:(1)超声波波幅分析法。主要利用选取的超声波信号波幅平均值的1/2作为桩身是否存在缺陷的临界值，该方法的精确度较高，若第n个波幅比波幅临界值小，就说明在第n个测点处桩身存在一定的缺陷。(2)声波用时分析法。运用该方法时，需要将声波用时的平均值与声波用时的标准差的二倍作为一个界限标准，对桩身是否存在缺陷进行确定。若第n个测点的声波用时超过了缺陷临界值，就说明第n个测点处可能存在桩身局部缺陷。(3)声时—深度曲线分析法。该方法是计算出相邻的两个测点之间曲线的斜率及其测点差值的乘积，以此作为有无桩身缺陷的判断依据，如果乘积比限定的界限值大，就说明桩身存在一定的缺陷，反之，则说明桩身构造良好。