探讨桥梁桩基检测中无损检测技术的运用

2021-11-24

商品与质量 2021年6期

南京浦江工程检测有限公司江苏南京 211801

桥梁工程大都采用桩基基础结构，其安全性、稳定性直接决定着桥梁工程的安全使用及人们的生命安全，因此其质量检测是桥梁工程中的重中之重。无损检测技术测定桥梁桩基的承受力、实际质量以及混凝土内部的结构等，其还具有检测速度快、使用操作简便的优点，是目前最为先进的桥梁桩基检测技术。桥梁桩基检测中应用无损检测技术可以在不损坏桩基的基础上对其进行全方位的检测，在桥梁桩基的检测中应用甚广。

1 桥梁桩基常见病害

桥梁桩基是桥梁的主要承构结构，其通常有灌注桩与预制桩两种形式。桩基施工中如果存在施工工艺不科学、现场勘察不彻底等问题，会对桩基质量造成一定影响，进而极易在桥梁使用中引发各种病害，影响桥梁的工作质量及安全。

1.1 桩基桩径缩小

桩基桩径缩小是常见的桩基病害之一，也是出现频次较多的桩基病害，而且对桥梁工程的使用质量影响很大。桩基桩径主要承载着桥梁工程的纵向作用力，当桥梁桩基所处位置的地质条件不佳，地质结构层中存在承压水地层时，会出现桩基砂浆的流失现象，进而导致桩基桩径缩小[1]。

1.2 混凝土桩基离析

混凝土桩基离析病害与桩基混凝土灌注施工质量及工艺有直接关系。在混凝土灌注施工环节，如若存在混凝土混合材料搅拌不均匀、配比不科学的情况，会导致桥梁桩基骨料受积水冲刷作用，出现混凝土砂浆与骨料的离析状况，对桥梁工程的使用造成严重的安全隐患。

2 常见的无损检测技术

2.1 超声透射波法

超声波检测技术是传统声学检测的延伸应用，其通常用来检测桥梁桩基的质量问题，而且其在检测过程中产生的应力波比较精确，因此在桥梁桩基质量检测方面得到了极为广泛的应用。超声波检测技术基于换能器对桩基开展检测工作，需要对其检测到的数据进行分析比对，进而确定桩基内部有无质量问题。例如，如若超声波检测中应力波的速度、波峰等都是恒定的，说明其在桩基内部是进行均匀性传播的，即桥梁桩基内部无质量问题；如若超声波检测中应力波的波形、峰值都出现变化，则说明桥梁桩基内部存在质量问题，需要对其进行进一步确定及实施养护维修措施。

2.2 高应变检测法

高应变检测法是利用动测法来测定桥梁桩基承载能力的最大数值，将其与标准数值范围进行比对，借此确定桥梁桩基质量是能达到标准要求。高应变检测法通常应用在桩基土质存在塑性变形的情况下，对桩顶以重击，致使桩基与土质之间发生移位，并以此为检测依据判断桩基承载能力的最大数值。

2.3 低应变检测法

应力波理论是桩基动测技术的主要理论依据，其在桥梁桩基检测中的应用可以检测并判断桩基结构是否完整及质量是否符合标准要求。我国现阶段的应力波理论是在国外相关动测技术知识与不同桥梁桩基实际情况进行整合后的基础上衍生制定的，具有先进性及成熟性.低应变检测法依据桩身和桩底在桩顶重击下会发生震动，进而会出现应力波的作用的工作原理。低应变检测法下，应力波传递回桩顶的时候，桩顶传感器会将其转化为动态波形，通过对波形的分析就能准确判断出桩基内部的结构情况及质量情况。目前的低应变检测法主要分为动力参数检测法、反射波检测法和水电效应检测法。

2.4 钻芯检测法

钻芯检测法也是常用桥梁桩基结构检测的有效测试方法，借助人造金刚石、钻石探头对桩基进行内部结构检测，其检测结果具有极高的精准性。钻芯检测法是通过对桩基材料强度、沉积物的厚度、混凝土桩长度等进行检测判断，进而明确桥梁桩基的结构质量。采取钻芯检测法对桥梁桩基进行检测时，通常用单动双管的钻具以及金刚钻头抽取桩基混凝土内部物质，以此来确保取样的完整性与准确性。此外，要仔细观察、记录取样桩基的数量、起止深度，并将其与芯样都做好一致性的标记，确保检测结果的对应性、准确性，可以借助电子设备拍摄高清的图片辅助记录。

3 桥梁桩基检测中无损检测技术的运用

3.1 检测方法的选择

桥梁桩基无损检测技术多样且有着各自优势及适用条件。因此在进行桥梁桩基无损检测时要根据桥梁桩基的具体情况，如桥梁结构、桩基特点、地质特点等。选择适宜的检测技术，借此提升检测技术的可操作性及检测准确性。桥梁桩基处于桩长5-50m、桩径1.8m 条件下，通常选用低应变动测法对其进行检测；桥梁桩基处于桩径0.6-10m、龄期＞7d 的条件下，通常选用声波投射检测法对其进行检测。在此基础上，再选择适宜桩顶重击方式。例如，选用低应变动测法时，通常选用尼龙材质的锤子，并根据检测需求对锤击速度、力度、频次等进行调控，进而得以获取清晰的应力波图像，有利于准确判断桩基内部结构情况及质量问题[2]。

3.2 检测现场的处理

开展桥梁桩基检测前的现场准备对检测结果有着直接影响，因此应加强对检测现场的处理。开展检测前，应对桥梁桩基需安装仪器或取样的部位进行彻底清理工作，务必去除桩基表面的浮浆及其他杂质，对确定安装仪器的部位要进行打磨处理，借此保障仪器安装的平稳性，保障其检测性能的正常运转。而且还要根据桥梁桩基材质的强度及硬度，适当的对检测设备进行调整，确保检测方案的可行性及检测结果的准确性。

3.3 检测数据分析

桥梁桩基检测结束后，需要及时对检测数据及波形进行分析、整理，同时与检测中发现的其他问题进行结合性分析判断，进而确定桥梁桩基的检查测结果。桥梁桩基检测结果分析环节主要是对原始数据、重复性检测数据以及加密性检测数据进行整合分析，这样可以确保检测数据分析的准确性，进而最真实的判断出桥梁桩基结构及质量检的现实情况。