桥梁工程桩基检测技术探讨
2019-09-10刘振华
刘振华
摘 要:本文首先对桩基检测常用的检测方法进行了分析,随后对桩基的检测频率与数量、检测前的准备工作、检测技术要点以及工程验收和不合格处理等方面进行详细探讨,以期为从业者提供参考。
关键词:桥梁工程;桩基检测技术;探讨
1 桩基检测方法
1.1低应变反射波法
低应变反射波法,又被称为小应变检测,是使用小锤对桩基顶部进行敲击,并通过桩顶粘接的传感器接收桩体传递出的应力波信号,磁力通过应力波理论对被检测桩土体系的动态响应情况展开分析,随后对实测速度信号和频率信号进行反演分析,以获得被检测桩基的完整性。小应变检测法的应用,能够有效检测出桩基桩身存在的缺陷和位置,并对桩身的完整性类别进行判断。
1.2超声波检测法
在桥梁工程的桩基检测过程中,超声波检测法的应用较早,超声波检测法的应用原理是在桩基灌注混凝土前,预埋数根声测管在桩基内部,并将其当做超声脉冲接收和发射探头的通道。应用超声探测仪,沿着桩基纵轴方向逐点对穿过各横截面的超声脉冲声波参数进行测量,并将获得的数据采用特定数值判定或形象判断,从而快速获得桩基内部混凝土的缺陷大小、位置和类型,并获得混凝土的强度等级和均匀性指标。超声波检测法在桩基检测过程中的应用,对于科学检测预埋声测管混凝土灌注桩桩身缺陷的性质、范围和大小,并能够实现桩基混凝土质量等级的判定。
1.3钻孔抽芯法
通过使用带有φ10mm内径钻头的钻孔机,对被检测桩基抽芯取样,从而以取出的芯样为依据,判断桩基的长度、混凝土强度、持力层情况以及桩底沉渣厚度等状态,并分析桩基混凝土局部缺陷情况。同事由于钻孔取芯检测法的应用具有一定局限性,只能对小范围的桩基情况和状态进行分析和判断,所以在评定桩基等级是通常以无损检测为主要检测方法。钻孔抽芯检测法的应用,在检测灌注桩桩长、桩底沉渣厚度和混凝土强度等方面具有一定优势,随后自己根据桩端岩土性状的判别,来对混凝土质量等级进行评定。总的来说,根据桥梁工程的实际经验可知,该法的应用通常对于桩基缺陷较为严重,或者检测后仍怀疑混凝土强度的情况下较为普遍。
2 桩基检测频率与数量
桩基检测的频率和数量,通常根据工程的具体需求进行选择。本工程的检测标准和要求表明,桩径不小于1.8m、桩长不小于50m、桩长径比不大于5的桩基不适用于低应变反射波法检测。这是由于在实际检测桩基混凝土状态时,桩侧土阻力(特别是动土阻力)会严重影响应力波的传播,其影响主要体现在以下几个方面。第一,会造成应力波发生衰减;第二,会对混凝土缺陷的反射波幅值产生影响;第三,会产生土阻力波,导致桩基直径和长度受到限制。
对于桥梁工程来说,其对于桩基承载力具有较高要求,而小应变检测法通常容易受到地质变化的影响,并且对于局部缺陷的反映不够敏感,因此该技术通常只在桩基缺陷程度的定性判定方面发挥作用。另外,为了科学判定桩基缺陷类型,需要结合工程地质情况以及施工具体情况来选择合适的检测技术。
3 桩基检测准备工作
本工程在展开桩基无破损检测前,应当确保成桩时间不低于14天,或保证混凝土强度不小于15MPa,若满足设计强度的70%。钻孔抽芯检测法的应用,应当确保混凝土龄期超过28天,或保证以同等条件养护的预留试件强度满足设计要求。在本工程桩基检测工作开展前,需要做好下述检测准备工作。首先,若应用小应变检测方法,需要将桩头凿除至设计桩顶标高,并通过打磨保证桩头干净、无积水。其次若应用超声波检测方法对本工程桩基进行检测,需要预先将20厘米长的Φ32钢筋绑在测绳上,并保证牢固,随后探孔检测管,检测其是否存在堵管现象。最后,钻孔抽芯检测法的应用,需要事先对工程现场进行通水通电,并搭设钻机施工平台,全部准备完成后,对施工条件进行检查,合格后才能展开桩基检测。
4 桩基检测技术要点
4.1低应变检测技术
对于本标段桩径为Φ1.5m、Φ1.2m的桩基采用低应变检测技术,并对桩径>100cm的桩基打磨四个点(中心一个,周围对称三个),直径控制在10cm。并将桩头凿至设计标高,将密实混凝土面露出。
4.2超声波检测技术
对于本标段的六种桩基均采取超声波检测,若桩径<150cm,则桩基呈等边三角形埋置3根管;若桩径>150cm,则桩基呈正方形埋置4根管,并保证埋管的稳定性。应当将桩基检测管焊接或绑扎在钢筋笼内侧,保证平行顺直,使其埋设在桩底,并尽可能让管口高出桩顶面30cm以上,同时保证管口高度一致。
4.3钻孔抽芯检测技术
采用钻孔抽芯检测技术,可以对桩径1.2m~1.6m范围内的桩钻2孔,而樁径>1.6m则钻3孔,同时保证开孔位置距桩中心0.15~0.25D内,并保证均匀对称。另外,钻探桩端持力层,每根桩基都应钻一个孔以上,并保证钻至桩底不小于1D,不低于2m。
5 桥梁工程桩基验收和不合格处理
对于桥梁工程桩基验收来说,需要严格按照《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)展开。桩基的施工属于地基基础工程的子分部工程,需要有总监理负责人和技术质量专家对其质量展开验收。同时,由于地基基础的施工具有较高技术性要求,并且质量标准也较为严格,对工程整体的安全性具有重要影响。因此,要求设计单位和勘察部门的项目负责人共同参与验收环节。
在验收过程中,若发现桩基工程存在问题,应当由检查人员将问题情况提交至监理部门和勘察部门予以处理,从而有效防止桩基质量存在安全隐患。若桥梁工程建设的质量不符合要求,应当采用以下方式进行处理。首先,若重新验收的审批已经通过,则需要及时重新对桩基质量进行验收;其次,若检测单位的检测审批已经达到了设计要求,则应当完成验收;再次,若检测后仍未达到设计要求,则需要原设计单位进行检查,若原设计单位认定质量符合要求并保证安全,则可以验收;最后,若桩基进行加固处理和返修后,仍然难以达到要求,则不得验收。
6 结束语
综上所述,桩基检测是桥梁工程建设的重要环节,本文结合工程实例,分析了低应变检测技术、超声波检测技术和钻孔抽芯检测技术的应用要点,希望能够推动桥梁工程的建设越来越好。
参考文献
[1]罗广锋.桥梁工程桩基检测技术探讨[J].世界华商经济年鉴·城乡建设,2013,(1):215.