探究公路橋梁樁基檢測技術(shù)的意義及重要方法

丁加軍

【摘要】樁基質(zhì)量的好壞直接影響橋梁的安全，近幾年不論是高速公路還是國道省道甚至縣鄉(xiāng)公路都在如火如茶的建設(shè)中。公路橋梁工程不僅僅投資高，施工難度大，而且一旦出現(xiàn)事故就是重責(zé)任事故，將給國家人民造成了重大損失。樁基是橋梁的主要部分，它承受由橋跨結(jié)構(gòu)墩臺(tái)的巨大荷載，其質(zhì)量的好壞，直接影響橋梁使用長久性和安全性。樁基屬隱蔽工程，要想控制其質(zhì)量，不僅在設(shè)計(jì)施工中控制，還要有先進(jìn)的檢測方法。本文就樁基的一些常用檢測方法進(jìn)行分析與探討。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁；樁基檢測技術(shù)

一、公路橋梁檢測技術(shù)的意義和重要性

1、路橋建設(shè)過程中，工程材料的自然缺陷、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建造和施工的失誤難以避免，公路橋梁建成之后，如何對路橋的實(shí)際品質(zhì)進(jìn)行鑒定是業(yè)主最關(guān)心的問題。船舶和汽車等批量生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備，可以通過破壞性原型試驗(yàn)來檢驗(yàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的滿足程度。路橋等建筑結(jié)構(gòu)屬于單件生產(chǎn)，不可能進(jìn)行破壞性原型試驗(yàn)，因此非破壞性檢驗(yàn)技術(shù)受到了特別的關(guān)注。路橋結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)檢測方法和技術(shù)不僅具有重要的理論價(jià)值，而且具有廣闊的應(yīng)用前景。

2、公路橋梁工程試驗(yàn)檢測工作，不僅是評價(jià)工程質(zhì)量缺陷和鑒定工程事故的手段，也是工程質(zhì)量科學(xué)管理的重要手段，還是公路橋梁工程質(zhì)量管理的重要組成部分。其重要性主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方面。

（1）公路橋梁的試驗(yàn)檢測，有利于推廣新技術(shù)，它為程施工積累經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，有效的對新材料、新技術(shù)、新工藝進(jìn)行試驗(yàn)檢測，可以將新工藝恰當(dāng)?shù)赝度氲缴a(chǎn)之中，保證計(jì)劃的可行性、適用性、有效性、先進(jìn)性。

（2）公路橋梁通過試驗(yàn)檢測，能充分利用當(dāng)?shù)爻霎a(chǎn)的材料，偏于就地取材。這樣，譬如建設(shè)地點(diǎn)的沙石，填料等等，可借助試驗(yàn)這種手段，以確定上述材料是否滿足于施工技術(shù)規(guī)定要求。

（3）公路橋梁通過試驗(yàn)檢測，可加強(qiáng)質(zhì)量保證。如果有了有效地測試手段，可科學(xué)地評定路用各種原材料及其成品、半成品材料的質(zhì)量好壞?？梢詫θ魏我环N材料均可通過對其規(guī)定性能的相關(guān)檢驗(yàn)，從而評定其產(chǎn)品是否合格。

二、樁基檢測技術(shù)方法分類

樁基檢測方法主要分為靜荷載實(shí)驗(yàn)法，動(dòng)力測樁法，聲波透射法，還有鉆孔取芯法，動(dòng)力觸探以及埋設(shè)傳感器等輔助方法。靜載荷實(shí)驗(yàn)法主要采用錨樁法，堆載平臺(tái)法，地錨法，錨樁和堆載聯(lián)合法以及孔底預(yù)埋法等。動(dòng)測技術(shù)分為低應(yīng)變動(dòng)測法和高應(yīng)變動(dòng)測法。低應(yīng)變動(dòng)測法常用應(yīng)力波反射法（錘擊波動(dòng)法）；高應(yīng)變動(dòng)測法常用CASE法或CAPWAP法。

各類樁、墩及樁墻結(jié)構(gòu)完整性檢測，一般采用低應(yīng)變或高應(yīng)變動(dòng)力試樁法檢測。大直徑樁宜采用聲波投射法或鉆芯法檢測。由散體材料樁或低粘結(jié)強(qiáng)度樁和土組成的符合地基，采用靜載荷試驗(yàn)也可采用靜力觸探分別對樁和土進(jìn)行檢測，確定復(fù)合地基承載力。有高粘結(jié)強(qiáng)度樁和土組成的復(fù)合地基，采用靜載荷試驗(yàn)檢測豎向承載力單樁承載力的檢測同其它剛性樁，復(fù)合地基中，樁、土荷載分擔(dān)比的檢測一般采用剛弦或壓力盒通過靜載荷試驗(yàn)進(jìn)行測定，也可采用特制的應(yīng)力傳感器測試。當(dāng)樁長大于30m，用其他檢測手段難以準(zhǔn)確判定樁完整性時(shí)，可采用抽芯的方法，抽芯還可以教準(zhǔn)確地判斷樁體混凝土的強(qiáng)度。也可采用聲波投射法進(jìn)行檢測。

三、各種橋梁樁基檢測技術(shù)方法的詳細(xì)分析

1、成孔檢測

在我國，成樁檢測技術(shù)要優(yōu)于成孔檢測技術(shù)。從防患于未然的層面來看，樁的成孔檢測應(yīng)比成樁后檢測更為重要。大力提倡成孔檢測技術(shù)的開發(fā)，特別是對樁承載力有很大影響的灌注樁樁底沉渣厚度測試手段的研究，今后仍是我國樁基工程中的迫切任務(wù)。

2、靜載荷試驗(yàn)法

目前樁的靜載試驗(yàn)仍被國內(nèi)外公認(rèn)為評價(jià)樁承載力最直觀、可靠的方法，但由于測試儀表的精度、試驗(yàn)方法的限制、分析方法的差異和工程判斷的能力等因素，其測試誤差也能達(dá)到10%。因此。如何改進(jìn)靜載試驗(yàn)測試、分析方法，提高靜載試驗(yàn)的可靠度，長期以來是工程界所關(guān)心的課題。近年來，試驗(yàn)噸位有了很大提高，國內(nèi)已有不少單位可以從事30000kN以上噸位的加載，也有許多研究人員對相關(guān)的負(fù)摩阻現(xiàn)象進(jìn)行了研究和探討，對于大噸位的樁，在樁底埋設(shè)千斤頂和傳感器進(jìn)行載荷試驗(yàn)。

3、聲波透射法

這雖是一項(xiàng)傳統(tǒng)技術(shù)，以前應(yīng)用卻并不廣泛。隨著近幾年來交通系統(tǒng)投資的增加，以橋樁為代表的各種大直徑鉆孔灌注樁的大量涌現(xiàn)，聲波透射法在國內(nèi)已得到越來越廣泛的應(yīng)用，在這種方法的應(yīng)用過程中-數(shù)字化聲波儀已取代了傳統(tǒng)的模擬聲波儀，不僅在使用的方便程度上有了質(zhì)的飛躍，而目.在分析手段上也有了很大提高，聲失時(shí)判讀已不再是唯一的選擇，聲幅和聲頻已開始進(jìn)入了分析判斷領(lǐng)域，尤其令人欣慰的是，cT聲波已步入實(shí)用階段，為聲波透射法的后續(xù)研究提供了廣闊的前景。

4、應(yīng)力波反射法完整性檢測

盡管近年來國內(nèi)外對于這種方法的研究未見本質(zhì)性的進(jìn)展，但在實(shí)用和普及方面國內(nèi)卻有較大提高，這些不僅表現(xiàn)在國產(chǎn)樁基動(dòng)測儀和配套用傳感已達(dá)到或接近國外先進(jìn)儀器方面，也表現(xiàn)在許多單位認(rèn)真研究各個(gè)測試細(xì)小環(huán)節(jié)和分析環(huán)節(jié)方面，更主要的是表現(xiàn)在許多管理部門已開始認(rèn)真總結(jié)應(yīng)力波反射法完整性檢測的得與失，開始使這種方法的應(yīng)用回歸到一種正常的位置。

5、高應(yīng)變動(dòng)力試樁法

在我國，高應(yīng)變動(dòng)力試樁法的研究是起自20世紀(jì)80年代中后期。90年代初期已有相關(guān)的軟硬件問題，其實(shí)際應(yīng)用效果已不弱于國外.其后面向國內(nèi)大量的灌注樁檢測，已有單位在模型改進(jìn)、擬合技巧、參數(shù)選定等方面進(jìn)行了大量工作，也有應(yīng)用者在樁如何才算被充分激發(fā)方面進(jìn)行了研究。值得一提的是，樁基動(dòng)測方面，國產(chǎn)儀器和軟件業(yè)已達(dá)到國際先進(jìn)水平，許多方面甚于更具有中國特色。

6、動(dòng)靜法

由于高應(yīng)變動(dòng)力試樁法力的作用時(shí)間過短，樁只能被視為彈性體進(jìn)行分析，國外有人提出了一種動(dòng)靜法，采用技術(shù)將力的作用時(shí)間延長，使沿樁身傳播的應(yīng)力波波長大于實(shí)際樁長，進(jìn)而將樁視為剛體，回避了應(yīng)力波的傳播問題。應(yīng)該說這種方法既克服了傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)的笨重與費(fèi)時(shí)，也克服了高應(yīng)力方法的過分間接性，是一種較好的方法，但由于該方法對錘的配重要求人高，具體操作仍有較大難度。

綜上所述，對公路橋梁進(jìn)行檢測是一項(xiàng)十分復(fù)雜而又十分重要的工作，它不但對相關(guān)工作人員的實(shí)際現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)有著嚴(yán)格的要求，同時(shí)也需要有科學(xué)的檢測方法和系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)作為指導(dǎo)。我們只有充分地將理論與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合起來，才能真正做好公路橋梁的檢測工作，從而做出科學(xué)的評測。

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