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1、解析桥梁基桩缺陷的综合检测技术【摘要】：社会经济的快速发展，使得桥梁的作用变得越来越突出。而作为桥梁的重要组成部分，基桩的安全性与施工的质量与桥梁的整体质量有着十分重要的关系。因此，对桥梁基桩的缺陷进行准确、迅速、经济地检测，成为桥梁工程质量验收的重要组成部分，本文主要针对桥梁基桩的结构特点，对桥梁基桩缺陷的综合检测技术进行了探究。 /1/view-12178241.htm【关键词】：桥梁基桩；缺陷；综合检测技术1.引言基桩工程属于地下较为隐蔽的工程，具有施工工序繁杂、工艺流程相互衔接紧密，施工中间不宜长时间的停顿，主要工序的施工大多在水下或者地下进行等特点，因而桥梁基桩的施工中难以对浇注的过
2、程进行实时的监控，同时，在对基桩进行施工的过程中，也经常会遇到一些诸如地下水渗流、淤泥层或者是流沙层等工程地质问题，这些地质问题都会引起塌孔和缩孔等基桩质量缺陷；对水下桩混凝土进行灌注的过程中，桩身会因其施工过程中的停顿、导管拔空或者是拔管过快等原因而产生离析、断桩、疏松不实等缺陷。总之，这些缺陷的产生都会对桥梁基桩的承载能力造成不良的影响，因此，对桥梁基桩缺陷的检测方法与综合检测技术进行探究具有十分重要的现实意义。2.桥梁基桩检测方式由于超声脉冲法简单易行，且检测效果较好，因而较为广泛地应用在对混凝土缺陷进行检测的过程中。然而，由于施工情况的复杂，在对基桩缺陷进行检测时，想要得到准确的数据，
3、也是相当不容易的。在桥梁基桩测试中，使用较多的两种非破损检测方法就是超声脉冲法与反射波法。在使用超声脉冲法进行检测的过程中，为了对桥梁基桩的内部情况进行探测，就必须使超声脉冲穿过基桩的各个不同的横截面，为了使得这一工作做得更好，可以先预埋探测管，并将其作为探测的通道，按照探测管预埋的具体位置，对基桩进行检测可以分为桩内孔检测与桩外孔检测两种方式。以下主要对这两种方式进行了较为详细的探究。2.1桩内孔检测桩内孔检测按照检测孔的数量可以分为单孔检测与多孔检测，具体来说：（1）单孔检测。一般预埋测管孔会放置在基桩内部，并将换能器装入孔内，利用隔音材质对探头进行隔离，通过水或者混凝土将探测的声波与接收
4、换能器对接。但是这时所接收的是叠加信号，信号被水和混凝土介质所影响，为了能够确定混凝土中是否有缺陷，因此可以采用一定的技术手段对信号进行分析处理，以减少管内的缺陷和其它反射信号的干扰。（2）多孔检测。就是将两个以上包括两个的预埋测管放置到基桩内，并在这对测管中分别安装负责发射和接收的探头，由于在检测过程中超声脉冲可以穿透两个测管中间所夹的混凝土层，因此通过合理的布局，可以有效检测到有效面积中的问题。2.2桩外孔检测如果预埋管孔不适合放置在基桩内部，或者已完成对基桩顶部的施工，那么可以采取辅助测量的方法，既在基桩外搭设检测路径，但是这个方式不适合用于长桩或者直径较大的桥梁基桩。2.3判断基桩缺陷
5、的几个重要参数（1）声时值。通过对超声脉冲穿越或者跨越缺陷时声时值的大小来判断缺陷的大小。（2）波幅。由于缺陷区对声波的阻抗偏低，对声能产生吸收、反射和散射的现象，因此波幅会随着基桩探头声能的减少而逐渐降低。（3）频率。缺陷部位会出现接收信号主频降低的情况，也就是频漂。这是由于声能衰退而导致的，因此从变化的频率可以反映出缺陷的程度。（4）接收波形。波形畸变反映的是混凝土内部信号变化，发生波形畸变的原因有很多，但是都是由于缺陷区而产生的。可以通过精准分析波形而对缺陷部位进行定量测定。综合以上参数可制作出接收频率深度变化曲线、 波幅深度曲线、 声时深度曲线等用以对缺陷进行判断。2.4分析判断基桩缺
6、陷的检测方法以数值判据法和声场阴影区重叠法作为判断缺陷的方法。（1）PSD深度判据曲线由于PSD判据对缺陷的反映较为灵敏，是重要的判断方法之一。判据曲线是根据测量值而制作的，它能够直观清楚的确定可疑位置。在进行钻孔灌注桩时，由于混凝土自身不均匀，超声声时值会不够集中，加之在声测管变形、钢筋笼变形等多种非缺陷因素的影响下，都会导致误判的问题，然而使用PSD判据可以有效避免这些因素的干扰。因此可以将PSD判据用于一般缺陷或者断桩等重大缺陷方面的检测，但是对缺陷进行定量检测方面还有所不足，在相关理论计算公式的帮助下也只能获取的是估算值。（2）声场阴影区重叠法在缺陷可疑位置，先将测管内部的一个探头加以
7、固定，通过另外一个测管内的探头由上至下移动而确定声场阴影界限，之后进行对换继续检测，以同样的方法确定相对一侧的阴影界限，并反复进行多次，从而可以对缺陷区的界限作出较为精确的判断。2.5反射波法检测原理反射波法是通过对基桩桩顶予以瞬间激振，以基桩作为传播介质，将响应信号通过加速度传感器来进行接收。当遇到桩体的内部缺陷，如果是桩底、断桩或者离析严重等情况，会出现明显的波阻抗界面；如果是缩径、扩径等桩身截面积的变化，应力波会以反射信号的形式出现在缺陷位置。因此可以根据桩顶速度与时间相关的曲线变化来判断是否具有缺陷。在实际测试中，需要根据具体情况对以上方法灵活选用，互为佐证。3.桥梁基桩综合实测某拱桥
8、为下承式钢管混凝土结构，选择的是机械钻孔灌注桩，以浅略风化岩层作为持力层，设计桩数共28个，长度约为24m，直径约为1800mm，C25混凝土作设计等级。以下主要以此拱桥为例对基桩综合实测进行分析。3.1检测方法采用超声脉冲法和反射波法超声脉冲检测：结合数值判据和声场阴影重叠两种检测方法，以RSST01C 数字超声仪作为主要检测装置。将三个长度为1350 mm，呈等边三角形放置的三个声测管在基桩施工前安放到每根桩上。每两根测管在检测过程中为一组，在水的耦合作用下，从一根声测管的换能器中将超声脉冲信号发射出去，而另一根声测管的换能器用来接收信号，同时，换能器从桩底由下至上以每隔0.5m的距离进行
9、逐一检测。（1）桩身缺陷：综合判定结论主要通过声速临界值、波幅临界值和PSD 判据进行，声场重叠法作为辅助检测。（2）根据声速离散特性把桩身分为A、B、C、D四种均匀程度。（3）确定缺陷是否严重可以通过构成桩身材质的均匀程度来判定，根据完整系数将桩身分成四类：I 类桩为优等桩，桩身比较完好；类桩为合格桩，桩身整体比较完整，只是略有小的缺陷；III类桩为不符合标准的桩，基本桩身缺陷比较严重。4.结语综上所述，桥梁基桩缺陷的检测是一项十分复杂的技术性工作，尤其是对于长桩与大直径桩的检测，其具有更为复杂的特征，而现有的理论与实际探测还存在许多的问题需要我们对其进行研究并解决。因此，我们除了要掌握现有的桥梁基桩检测技术，还要通过不断地思考与研究，对现有的检测理论进行进一步的完善，同时，要不断地学习和借鉴国外先进的基桩检测技术，从而使得对桥梁基桩缺陷检测的质量得到不断地提升。【参考文献】1周佳光.桩基缺陷检测中应该注意的几个问题J.公路交通技术，2005（03）.2李德军.桩基静载试验中常见问题及处理办法J.山西建筑，2007（22）.3蒋桂霞，王鹏.基桩桩身完整性检测中的影响J.地球物理学进展，2008（45）.
