高速公路桥梁桩基检测中的常见问题与优化对策

2022-05-25安培怀

四川建材 2022年5期

安培怀

(山西路桥集团试验检测中心有限公司，山西太原 030002)

0 前言

桩基作为高速公路桥梁建设与施工的重要组成部分，为提升高速公路桥梁桩基的施工质量，需要将检测工作贯彻落实，避免因质量问题而影响高速公路工程项目的整体性建设水平，因此，需要高速公路桥梁参建者提起足够重视。然而就目前情况来看，当前我国高速公路桥梁桩基检测普遍存在诸多问题，本文对此类问题进行了探讨，并结合实际提出了具体的完善方法。

1 高速公路桥梁桩基检测方法分类

1.1 检测方法

随着我国发展速度的不断加快，大型高速公路桥梁工程的数量也在不断增多，因而对桥梁桩基施工提出了更高的要求。桥梁桩基埋于地下，在实际建设过程中，由于部分施工区域会存在地下水位较高的情况，导致施工质量难以把控，所以需要对其进行检测。在具体的检测工作中要结合高速公路桥梁桩基结构特点，准确判断高速公路桩基类型，针对性地选择检测方法，如静荷载试验法、动力测桩检测法、声波透射检测方法、钻孔取芯法等[1]。

1.2 检测内容

为保证高速公路桥梁桩基的稳定性和安全性，需要对其开展相关的检测工作，以避免因桩基存在问题导致工程项目整体受到影响，为桥梁建设提供保障。桩基检测内容主要包括单桩承载力和桩身完整性，检测单位要明确单桩竖向抗压承载力特征值，包括施工质量存在疑问的桩基、局部地质条件出现异常现象的桩基等，在桩基完成后对加固处理进行细致优化，达成高速公路桥梁整体建设目标。

1.3 桩基分类

我国的经济发展离不开基建工程建设，但就我国目前的情况来看，桥梁桩基工程建设仍然存在着诸多问题，因此，利用检测技术对桥梁桩基进行检测十分重要。不同类型的桩基特点有所不同，可按照I～IV类进行划分，具体特点如表1所示。

表1 桩基分类的特点

2 高速公路桥梁桩基检测中的常见问题

2.1 工程概况

山西省某公路桥梁工程总体走向为从西南至东北，桩基施工中以钻孔灌注桩为主，山坡上地下水埋藏深，处于地下水的迳流区和排泄区，极端最高气温39.1℃、极端最低气温-11.8℃，全线碳酸盐分部约占全线95%，主要分布于地下暗河和溶洞中，沿线地下水位一般埋深在10～18 m，因此，在桩基施工时避免大量抽水，以免引发路基及路面塌陷。

2.2 高速公路桥梁桩基的影响

桥梁桩基检测不到位，隐藏的安全隐患将难以被发现，如因意外情况出现断裂情况，会严重影响整体工程建设，造成严重的工程事故[3]。

2.2.1 施工建设影响

如果桥梁桩基施工不规范，极易产生桩基断桩的问题，可能出现桩基裂缝及桩基断裂的问题，引发严重的施工事故，造成人员伤亡。上述工程建设中对此问题加大了关注，未出现施工问题。

2.2.2 外界因素影响

桩基施工后遭遇恶劣天气，如骤热、骤冷、暴雨、沙暴、台风等，此类自然环境因素不可控制，会严重影响桥梁桩基的稳定性，此时如未对其进行细致的检测，将会为后续的工程应用埋下安全隐患，无法达成工程建设的预期质量目标。

2.3 高速公路桥梁桩基检测问题

2.3.1 行业规范性较差

我国的高速公路桥梁桩基检测行业不够规范化，很多检测机构在投标环节，会采取压价方法来中标，出具错误的检测数据获取利润，使得桥梁桩基检测质量不能保证，降低了桥梁桩基检测水平。

2.3.2 管理过于混乱

在高速公路桥梁桩基检测机构中，很多管理人员的法律意识比较淡薄，制定的检测管理体系不完善，部分检测制度得不到有效落实，使得桥梁桩基检测中存在较多的安全隐患。除此之外，部分检测机构对各项检测档案管理工作缺乏重视，对桥梁桩基的后续施工埋下了安全隐患。

3 高速公路桥梁桩基检测问题的优化对策

3.1 检测资料整合

该工程在进行桥梁桩基质量检测时，为确保验收评定结果的准确性，首先对以往的检测资料进行了整合，并建立了技术档案，加强全过程资料收集整理，在对数据进行整合时，对审定意见进行修改或者补充，使数据与实际情况相符合。其次该工程对桩基检测单项内容开展验收，借助第三方检测机构进行分析探讨，最终给出检测结果，此类检测结果具有较高的权威性，将所得数据作为工程的标准参数，提高了工程整体的建设质量[4]。

3.2 高速公路桥梁桩基检测管理

高速公路桥梁桩基检测需要制定并实施管理制度，针对检测设备、检测技术、检测人员等要素进行合理的调整与规划，为高速公路桥梁桩基检测的顺利开展与进行提供支持与保障。上述工程在开展桩基检测前，认真核查了选定的检测单位，该单位5年未出现任何检测质量问题，且检测结果的科学性与准确度较高，保证检测能够切实发挥出实际作用。

3.3 静力载荷及应变动检测

3.3.1 静力载荷检测

上述工程静力载荷法采用现场加载测加载与沉降曲线对桩的承载力进行分析，P-S曲线的起始段为一段近似正比例的一次函数线，当曲线率近似无穷时说明桩承载力已经达到极限，P-S曲线中突然出现位移陡变时说明桩缺陷严重，该工程在检测后发现桩承载力高出设计要求。

3.3.2 低应变动检测

该工程在应变动检测中，利用小锤撞击与现代化的传感器进行结合，以此获取相关动力系数，然后依照既定程序，通过传感器转化为速度信号与频率信号，从而对其缺陷的位置与严重程度进行测定，并通过计算与分析对桩身的完整程度与承载力进行确定，该方法准确性较高，且能够提高桩基检测的效率。

3.4 无损检测技术应用

3.4.1 超声波检测

超声波检测较为常用，原理为利用超声波穿透桩基，通过超声波反射了解桩基的结构信息，保障桥梁桩基检测的准确性。超声波有着较强的穿透力，且反复检测也不会增加建设成本，检测中频率能够高达10 000 Hz左右，利用选取的超声波信号波幅平均值的1/2作为桩身是否存在缺陷的临界值，准确识别出桩基内部结构和外部结构的瑕疵问题。如该工程在实际应用中，利用超声波检测对全部桩基做出初步判断，后续细致检测则结合了红外线检测使数据获取更加准确。

3.4.2 红外热成像技术

红外热成像技术能够显示桥梁桩基内部温度的实际分布，该工程在进行检测的过程中，首先在桥梁桩基混凝土结构附近安装红外摄像仪器，借助设备明确桥梁桩基的强度性能；其次根据成像分析分子的运动轨迹，利用专业分析处理设备对获取到的红外辐射信号进行图像转化，对桩基强度是否达标做出评价；最后根据图像信息判断桩基混凝土结构，如内部结构不稳定将会出现导热快速变化，通过该技术确定桩基产生缺陷的位置，判断桥梁桩基的整体性能。