既有桥梁桩基无损检测技术探讨

王涛

【摘要】随着我国经济的不断发展，人们对桥梁的要求也逐渐提升。桥梁建设过程中，桩基质量好坏将直接影响桥梁的实际使用寿命以及使用安全性，所以必须加以重视。如何对桥梁的桩基进行检测，保证桩基质量满足工程基本需求便成为相关工作人员迫切需要解决的问题。从目前我国桥梁桩基无损检测技术的掌握情况入手，提出完善措施。

【关键词】桥梁检测；桩基检测；无损检测

引言：经济及施工技术的不断发展为大型桥梁建设提供了可能，且大型桥梁施工中，桩基础是比较常见的工程类型。钻孔灌桩以及注桩的施工工期较短并且施工方便，桩体的承载能力高，所以在许多桥梁基础中都有其身影。但是桩基础自身属于隐蔽性较强的工程，受到地质条件复杂性以及施工工艺等多方面因素的影响，经常出现桩基础不满足工程设计需求的情况，如何解决该问题，是所有桥梁建设人员关注的问题，下文将对其进行分析。

一、桩基分类

不同地区对桥梁建设的要求有所不同，而桩基工程的分类也比较多，如下表1所示。

表1.桩基分类

分类类型 桩基类型

承载能力 摩擦桩 端承桩 摩擦端承桩

成桩方式 灌注桩 冲孔灌注 钻孔灌注 挖孔灌注

不同的桥梁桩基所对应的检测方式也是不同的，从近年来掌握的检测技术上看，需要从工程所在地区的实际情况来判断是需要挖孔还是需要钻孔，并且要明确对象是筑墩桩还是引桥桩，两种桩型对桩基检测方法的选择与应用具有极大的影响，只有明确这两方面因素，才能选择检测方式，保证检测结果的精准性。

二、桥梁桩基无损检测技术分析

1、静载试验法是比较常见的一种桥梁桩基无损检测技术，桩基工程施工过程中，单桩的竖向承载能力是十分重要的。在对单桩的竖向承载能力进行检测时，变可以采用静载试验法这一比较原始的实验法。桩基静载试验法需要在桩顶的位置施加荷载，对荷载施加时桩内部产生的变化进行分析，通过检测的方式获得p-s曲线，结合工作经验与相关资料对曲线进行判断，明确桩的施工质量以及该桩位的承載能力。另外静载检测中有一种比较特别的检测方法，叫自平衡测试法，在我国，是由东南大学研究和推广的，自平衡测桩法是在桩身平衡点位置安设荷载箱，沿垂直方向加载，即可同时测得荷载箱上、下部各自承载力。试验时，在地面上通过油泵加压，随着压力增加，荷载箱将同时向上、向下发生变位，促使桩侧阻力及桩端阻力的发挥。桩基静载试验法属于通过慢速度来维持荷载的一种检测方式，因为在桥梁施工过程中，桩基的承载能力比较强而且施工环境普遍比较恶劣，不仅检测时间长，而且检测所需要耗费的资金也比较多，配套工作很难落实到实处[1]。

2、高应变动测法是90年代中采用的一种检测桩基桩身完整性和单桩竖向承载力的方法，该方法是采用锤重达桩身重量10%以上或单桩竖向承载力1%以上的重锤以自由落体击向桩顶，从而获得相关的动力系数，应用规定的程序，进行分析和计算，得到桩身的完整性参数和单桩竖向承载力，也称为Case法或Cap-wape法。这一检测方法在刚刚面世的时候，受到相关研究人员及工作人员深深的质疑，但是通过多年来的实际使用以及相关的静动资料对比证明发现，该方式切实可用。所以近年来各方也逐渐地开始接受这种将误差（与静载试验对比）控制在10%以内的承载力检测方法，虽然其检测费用较静载试验法大大降低，但是因为这种检测方式在实际使用过程中，各方面的准备工作以及相关条件都比较难以满足，提升了检测工作的难度，并且最终的检测结果精确性与其余的无损检测技术相比较差，所以在桥梁桩基无损检测中只是选择性的采用该方式进行检测[2]。

3、声波透射法是使用时间比较长的一种无损检测方法，在向桩基内部灌注砼之前，需要先在桩内部预埋一些声测管，这些声测管起到的作用就是当做超声脉冲发射以及接受探头的通道，让超声探测仪器沿着桩基内部纵轴的方向逐步的接近预埋的声测管，最终明确穿过横截面过程中声参数，对采集到的数据进行搜集整理，使其形成一种可以供工作人员分析、判断的形象值。在处理完上述问题后，对分析结果进行总结归纳，得出砼内部存在的缺陷类型以及缺陷的大小和位置等信息，明确均匀性指标以及强度等级[3]。声波透射法的使用范围比较广，只要桩径可以达到60cm都可以使用，但是只能够在已经事先埋设声测管的桩基中使用。声测管范围以外都不能检测， 所以使用范围是具有一定局限性的。测试系统的构成要素包含超声检测仪、超声换能器以及各种探头配置等，而且必须要保证数据采集系统与数据处理系统正常运行[4]。

在缺陷判断方面，为了提升检测速度，通常情况下只需要测量声时值以及波幅值即可。通过多次测量来掌握大量数据，对数据进行整理与改变，绘制剖面上的各个要素，并对要素进行判断分析。当前我国比较常见的缺陷判断方法主要集中在数值判断法以及声场阴影区重叠法这两种方式。而概率法的基本要求就是要对所有的数值进行纠正与修改，会受到许多方面因素的影响，对操作人员的个人能力要求比较高。数值判断法驻澳将声速、波幅等因素进行综合判断，通过多个角度来判断检测内容，得出正确结论。但是因为频率在实际检测过程中是比较少见的，所以该方法的使用频率也比较低。在桥梁检测的基础之上，通过PSD判断法对结果进行研究，联合实践证明的方式来判断缺陷。通过实践证明，这一方法对缺陷的敏感程度比较高，但是对因为声测管平衡性不达标或者砼不均匀等原因产生的声时变化不够敏感，基本上没有任何的反映。通常新诞生的仪器都会将PSD判定为自动计算模块，不许要再对其进行人工计算，节省了计算步骤与时间。但是在对临界值进行判断时，必须要通过人工计算的方式来明确数值，如果在检测结果当中发现了缺陷，则可以根据缺陷的类型与以往的工作经验对其进行深入计算，明确砼的均匀性以及该位置强度指标，判断平均波速与离差系数等因素，保证无损检测的作用最大化发挥[5]。

结束语：

桥梁质量好坏不仅会影响我国经济发展，同时也会影响人们的出行安全，所以必须从多角度入手，保证桥梁的施工质量。无损检测技术作为近年来发展比较全面并且深受相关工作人员喜爱的检测技术，在实际使用中依然存在许多忙点与错误。本文从声波透射法、低应变动测法、高应变动测法、静载试验法的使用制约条件、优势等方面入手，详细分析了这些常见的无损检测方式，旨在为相关研究人员提供参考，促进我国桥梁事业更好更快的发展，为经济发展提供助力。

参考文献：

[1]谭敏，揭选红.无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用思路研究[J].科技资讯，2014，12（22）：99-101.

[2]刘彬，董世运，徐滨士，何鹏.超声无损检测在再制造涂层质量评价中的研究与应用[J].无损检测，2013，09（17）：88-91.

[3]季勇志，王元战，李珊珊.码头桩基的纵波检测和扭转波检测的对比研究[J].工程勘察，2013，07（13）：147-149.

[4]彭华.压力容器制造与维修中无损检测技术的应用[J]. 科技创新与应用，2011，11（22）：111-113.

[5]张生福.公路桥梁桩基检测技术应用与探讨2014年全国科技工作会议论文集[M].中国会议，2012：222-224.