无损检测技术在桩基检测中的实施要点探讨

2018-08-31陕西恒泰公路科技有限公司王青峰宝鸡市政工程有限公司王旭峰

中国公路 2018年15期

文/陕西恒泰公路科技有限公司王青峰宝鸡市政工程有限公司王旭峰

本文主要对桥梁桩基较为常见的病害类型进行相应阐述，并对其在桥梁桩基检测过程中的实际实施要点进行分析。

桥梁桩基概述

桥梁桩基是桥梁建设的基础，可以实现承台与桥梁之间的紧密连接，并在桥梁桩基的辅助下，使桥梁上部结构所具有的承载力，逐渐向岩层或土壤中传递，最终使桥梁所承载的负荷得以有效地分散、传递。对于桥梁的承载力而言，其不仅包括相应的水平荷载，而且桥梁所承受的所有竖向荷载，也都需要桥梁桩基进行相应的承载。此外，桥梁的桩基也可以有效解决软土地基等相关问题。

桥梁桩基常见病害

桩底沉渣过厚，主要是清孔不彻底造成的，尤其是当桩周土层为低强度松散物时，下完钢筋笼，松散碎落物会在桩底堆积。另外，灌注首封混凝土时导管口离孔底距离不当，孔底的泥浆和渣子未被排除也会留在孔底。混凝土拌和不充分、和易性差，在灌注过程中容易局部骨料集中或细集料和水泥浆集中形成离析。夹泥桩身混凝土集料中有泥块，孔壁塌下的泥块被包裹进混凝土，桩身混凝土局部横截面有效面积缩小，桩周土层有松散层或者软弱层时，成孔后不能及时灌注，夹泥或者灌注混凝土时导管提升过快都会造成缩径。桩身混凝土在整个横截面局部不连续，一方面是混凝土灌注过程中提升高度没有控制好，管口从混凝土中拔脱；另一方面灌注混凝土不连续，二次灌注间隔太长，二次下导管管口不能进入已灌注的混凝土中。

无损检测技术在桥梁桩基检测中的实施要点

高应变检测方法，主要就是根据其所适用的原理，通过重锤的使用，对桩顶进行相应冲击。这时冲击所出现的脉冲就会向下传播，之后会使桩体依据土层出现相应的位移，而依据出现位移的具体状况，就能够对桩基所具有的承载力进行相应的分析与判断，并以此判断桩基所具有的承载力是否能够满足工程的实际需求。如果桥梁所具有的荷载力量逐渐向土层冲击，土层就会出现相对应的应力波。如果所使用的信号检测精度比较高，就能够对桩基实际承载力实施更为精确的动态测试。

低应变检测方法的工作原理为：当对桩基的顶部进行相应的震击，桩体的土层下部就会出现应力波，如果该应力波再次传回到桩顶时，传感器就能够收到其所传出的信号，然后根据能量的具体传输状况，产生相应的动态波形。工作人员对其产生的波形进行分析，就能够对桩基的实际质量进行相应的判断。其所产生的波动方程为：

其中，δ表示桩基使用材料的密度，单位kg/m3；Vc表示应力波所具有的传播速度，单位m/s；μ表示桩基内部的质点出现位移距离，单位m；x表示位移的实际距离，单位m；t表示所使用时间，单位s。共振法、水电效应法、反射波法等都属于低应变检测法，这种检测方法主要的优势就是检测较为便捷，且具有较高的经济效益，不仅成本比较低，而且可以及时判断。但是，这种方法也具有相应的缺陷，即不能在桩基的长度超过50m时使用。因为，桩基越长，能量的传播所受到的限制也会相应变大。同时，该方法也不能在定量检测过程中使用，其检测结果还是主要根据相关工作人员的经验而确定。

所谓声波无损检测法，主要就是指通过声学的检测技术，对桩基当中存在的缺陷进行检测，其主要原理就是通过对超声波的使用，对密度、介质等不同物体所传播出的声学参数变化进行利用，以此对桩身混凝土的实际质量进行判断。声波无损检测法的主要实施过程为：通过调整发射或者接收使换能器的位置对桩基实施相应检测，并在检测过程中，综合使用平测、扇形扫测、斜侧法等方法以扩大检测面积。同时，在对数据实施分析的时候，首先需要关注的就是以下两个数值：检测时产生的平均值、二倍标准差。通过对这些数值的使用，能够了解桩基的缺陷状况。如果峰值或者是波形产生不同的变化，就说明桩基可能存在问题以及缺陷，而这些缺陷就会对声波的传播状况产生影响，声波会产生相应的透射或者是反射现象。无损检测通常不会对桩基所具有的质量、结构产生破坏。

对于声波透射法的使用，需要注意以下几点：当混凝土中的低强区、离析区、夹泥、蜂窝等出现缺陷的时候，其吸水及散射的衰减程度就会明显增大，且声幅也会明显增大。

出现沉渣现象的时候，声速与声幅都会出现剧烈下降的现象。对于泥与泥浆混合物而言，其声速与声幅都出现明显下降，桩身出现断桩现象，并表现为桩顶的桩标高不足，并出现缓变现象。对于气泡较为密集的混凝土而言，其声速不降，但是声波的能量会出现显著衰减现象。当骨料较多浆比较少的时候，声速不仅不会降低，反而会升高，而骨料较少浆较多的时候，主要表现为波速低、波幅增高的现象。