桥梁桩基施工检测技术分析

颜静

摘 要：在我国经济发展的带动下，交通行业也得到快速发展，桥梁建设规模日益扩大。文章通过研究桥梁桩基施工检测的意义与现状，尝试通过分析桥梁桩基施工检测技术目前存在的问题，从理论层面上为我国道路发展提供一些支持和帮助。

关键词：桥梁桩基；施工检测；检测技术

中图分类号：U445.55+1 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）13-0160-02

Abstract： Driven by the economic development of our country， the transportation industry has also got rapid development， and the scale of bridge construction is expanding day by day. By studying the significance and present situation of bridge pile foundation construction detection， this paper tries to analyze the existing problems of bridge pile foundation construction detection technology， and provide some support and help for the road development of our country from the theoretical level.

Keywords： bridge pile foundation； construction detection； detection technology

1 橋梁桩基检测意义

随着我国交通行业的快速发展，桥梁建设的规模和数量不断增长，人们对桥梁桩基施工技术的质量要求也越来越高。作为桥梁的基础性建设，桥梁桩基的重要性不言而喻，其质量高低直接影响到整个桥梁的工程质量。况且桥梁工程不仅投资费用高昂、施工难度较大，而且只要出现意外事故就会是重大责任事故，造成财产和人身方面的重大损失。所以，要保证桥梁桩基的高质量，需要有先进的检测技术来对其进行控制。

2 桥梁桩基检测技术发展历程及现状

2.1 静载荷试验

随着桩基在建筑工程中的使用越来越广泛，桩基静载测试技术也逐渐发展起来。在新中国成立后，桩基静载测试技术才慢慢在我国发展起来。到20世纪80年代中国进入改革开放时期，中国建筑行业基础设施规模不断扩大，我国桩基工程检测技术的发展也进入一个全新的发展阶段。静载荷试验是采用现场加载测加载与沉降曲线（也就是利用P-S曲线），通过P-S曲线的变化趋势分析桩基的承载能力，进而可以总结出桥梁桩基的施工质量如何。在实际操作中，我们根据以下方面判断桩基的质量：通常P-S曲线的起始部分近似于正比例一次函数的函数图像，曲线会随着荷载的逐渐增加变得越来越陡峭，随着荷载增加，曲线斜率越来越大，直至接近于垂直于横坐标轴时，曲线斜率接近于无穷，此时荷载数值也就达到了最大，继续增加的话将超过桩的最大承载能力。得出了桥桩的最大承受力，就可以与设计值进行比较，若设计值比最大承受力大，说明桥梁桩基满足桥梁承载力的要求；反之，不符合要求。如果P-S曲线突然变得很陡峭并且发生位移变化，说明桥梁桩基中存在明显的问题；如果曲线比较平滑，也就表明桩基不存在严重问题。

2.2 超声波透射法

超声波透射法是在桥梁桩基内先设置一个声测管，这个超声波测管是与桩的方向相一致的，这个声测管可以发射出脉冲超声波，它也可以接受探头发回来的波，与此同时还可以将发射回来的波转换成电信号，并且通过一些仪器设备将此电信号投射出来，再由专业人员分析投射影像的特点分析得出桩基本身的质量情况。而且，通过分析影像图还可以确定桩基本身存在的问题以及问题的症结，并且可以判断出桩基内部结构如混凝土的均匀性和强硬度的达标程度。

超声波透射法不是适用于所有桩基的检测，此方法只适用于半径在三十公分到五十公分之间长度的桩基，而且，在声测管覆盖范围之外的桩基本身，是不能够测试出去完整性的。

超声波透射法的优点主要有：测量方便、测量使用仪器便于携带和使用、具有很强的消除干扰的特点、测量结果精确可靠等。同时，此方法也存在一定的缺陷：只有在测量仪器完好无损，即具有良好的使用性能，测量时工作程序步骤准确无误，而且，最重要的是：桩基至少具有七八天的龄期。只有在以上条件都完全具备的情况下所得出的结论才是可以信赖的。

此项技术分析方法还包括三种不同的分析方法：超声波波幅分析法、声波用时分析法、声时-深度分析法。

（1）超声波波幅分析法

超声波波幅分析法与下面的声波分析法不同，超声波分析法是根据平均波幅的标准差的一半为标准得出的数值作为临界值，以此来判断桩基质量有无缺陷。使用超声波波幅分析法得出的数值比较精确，因为在某种程度上声波中最为敏感的部分是声幅，所以通过声幅的变化来判断桩基质量的好坏是比较合理的。假设在第x个波幅处的数值小于临界值，我们就会知道此处桩基存在问题。所以，运用此项方法还是比较合理准确的。

（2）声波用时分析法

声波用时分析法是根据声波平均时间和声波用时的标准差乘以二得出的数值为标准确定临界值，以此为标准来判断桩基的质量好坏。假设在第x个桩基测试点的声波用时超时，超过了临界值，就表明在这个点x上存在问题，之前的测点没有问题，不存在缺陷。

（3）声时-深度曲线分析法

声时-深度曲线分析法是将两个观测点作差得出数值a，将两个测点连接成一条直线，计算出这条直线的斜率b，将a与b相乘得出数值c，c则为判断桩基质量的依据。若c大于事先设定的临界值就表明桩基本身存在问题，有一定的缺陷。

在实际操作中我们通常会将这三种方法合并适用，不仅要运用声波用时，还要运用波幅，还有声时-深度曲线分析方法三项数据共同得出一个准确的结论，各取三种方法的优势，同时又弥补了使用单个方法带来的局限性。

3 应变动测检测方法中的问题及技术分析存在的问题

应变动测检测法有高应变动测法和低应变动测法两种方法。

3.1 高應变动测法

高应变动测法是根据万有引力原理，找一重锤，将其置于一定高度，然后再让其自由下落，下落点为桩的上面的部分，根据重锤下落锤击桩基得出相关动力系数a，然后再将此动力系数a代入设定的公式或程序，经过一系列的分析及计算确定桩基的承载力等因素，确定桩基的质量好坏。此种方法存在较大的缺陷，那就是此法实施过程较为繁琐，操作起来不是很方便，所以这种方法到了21世纪初便不再那么受欢迎。

3.2 低应变动测法

人们在高应变动测法的基础上进行了改进，创造了操作简便的低应变动测法。从此，低应变动测法便广受欢迎。低应变动测法与高应变动测法的原理是一样的，但低应变动测法在高应变动测法的基础上改进了锤击重量并加入现代传感器，利用小重锤与现代传感器的完美结合，小锤锤击桩基的动力波到达传感器，传感器将动力波转化为物理信号，通过对这些物理信号的分析来判断桩基的质量。

低应变动测法虽然操作起来相对简便，但是此法在数据图像分析方面需要耗费力气，此法分析过程中最复杂的部分就是对原始动测数据和原始动测曲线的的分析过程，分析好了这两部分内容就可以确定桩基是否存在问题，以及桩基哪里存在问题。不过，这种方法也存在适用范围，此法只有在桩长小于等于50米，桩径小于等于1.8米的情况下才适用。而且，桩顶是否干净、桩身混凝土是否达到养护时间等因素也会影响测量结果的准确性。在测量过程中，测量仪器要结实牢固，测量前仪器应进行校正，在实践操作中，每根桩都应该设置3或4个测点以便准确地出测量结果。

4 常见问题及解决措施

4.1 桩孔坍塌

首先，我们先来分析桩孔坍塌以及面对这个问题的解决措施。造成桩孔坍塌问题出现可能是由于泥浆比重过于低、桩孔内部泥浆出现问题如压力不够难以支撑、人员施工过程中钻孔速度过快导致泥浆对于桩基保护力或支撑力不足等等。

解决桩孔坍塌问题的办法主要有：由于泥浆比重造成的桩孔坍塌需要针对不同材质的泥浆采用不同比重的泥浆，同时也要注意泥浆自身稠度达到要求；由于钻孔速度过快造成的桩孔坍塌问题同样要根据不同质地的泥浆来适当调整钻孔速度；当桩基桩孔的孔口部分发生坍塌时，可以先将护筒抽出，将护筒压实后再塞回去。

4.2 桩孔倾斜

施工过程中也常常会出现桩孔倾斜问题。造成桩孔倾斜的原因有很多，比如：作业时钻机震动导致桩孔位置发生偏移、钻机虽然安装就位但其不够稳定、土层中夹带有大石头等等。针对这些现象的解决办法主要有：在操作过程中要先确保操作场地的平整，可以将场地压平；针对钻机震动问题我们可以先检查钻机底座是否平稳，操作过程中也要时常调整钻机位置使其处于正确位置处；针对施工过程中遇见的大事故情况，操作人员在操作过程中要放慢钻孔速度，检查周遭情况。

4.3 断桩

施工过程中还存在一种会严重影响桩基质量的问题：断桩。在施工过程中，如果出现断桩情况，这将成为重大质量问题。断桩情况通常发生于钻孔灌注桩过程中。当施工时一旦发生断桩，就会造成较为重大的经济损失，所以，为防止断桩情况的出现，专业人员在施工过程中一定要做好预防工作，防患于未然。

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