橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)樁身完整性的檢測方法探析

文/陳征，中國輕工業(yè)廣州工程院

橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)樁身完整性的檢測方法探析

文/陳征，中國輕工業(yè)廣州工程院

新時(shí)期背景下，對(duì)于橋梁工程項(xiàng)目的施工建設(shè)而言，樁身完整性的檢測具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，不僅可以確保橋梁本身的完整程度，同時(shí)還能夠準(zhǔn)確地找到項(xiàng)目缺陷的位置，全面提高了橋梁工程的施工質(zhì)量?；诖?，文章將以橋梁鉆孔灌注樁的基礎(chǔ)樁身為研究重點(diǎn)，闡述了其完整性的檢測方法，希望有所幫助。

橋梁；鉆孔灌注樁；基礎(chǔ)樁身；完整性；檢測方法

近年來，國家建設(shè)事業(yè)取得了理想的發(fā)展成績，而針對(duì)鉆孔灌注施工作業(yè)的要求也明顯提高。眾所周知，樁基礎(chǔ)是地下隱蔽工程的重要組成部分，而對(duì)樁身完整性的檢測，主要的目標(biāo)就是對(duì)混凝土基樁樁身的完整程度予以有效地檢驗(yàn)，并且對(duì)缺陷的程度與位置展開深入地了解，確保工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量。在完整性檢測中，低應(yīng)變反射法與超聲波法是最常見的兩種方法，在現(xiàn)場檢測的過程中，需要針對(duì)具體情況選擇最佳的檢測方法，確保獲得更準(zhǔn)確的檢測結(jié)果，正確判斷灌注樁樁身的完整性。

1 工程案例分析

某特大橋4號(hào)墩于2017年7月竣工，橋梁工程項(xiàng)目正線全長為16.723千米。在實(shí)際施工建設(shè)的過程中，因施工地區(qū)的自然災(zāi)害頻繁且資質(zhì)狀況較為復(fù)雜，方案的變更也較為常見，嚴(yán)重影響了主體工程項(xiàng)目的順利開展。其中，橋梁鉆孔灌注樁的數(shù)量在施工中發(fā)生了變更，最終確定為2269根橋梁鉆孔灌注樁。在整個(gè)施工過程中，尤其是在橋梁鉆孔灌注樁施工建設(shè)方面，施工企業(yè)為保證建設(shè)的質(zhì)量，針對(duì)施工存在的問題，采取了鉆孔灌注樁基礎(chǔ)樁身的完整性檢測，并且根據(jù)施工缺陷，通過對(duì)低應(yīng)變反射法與超聲波法的運(yùn)用，正確判斷了鉆孔灌注樁的完整程度，對(duì)于施工質(zhì)量的提升提供了有力的保障[1]。

2 橋梁工程項(xiàng)目鉆孔灌注樁施工問題解構(gòu)

在該特大橋橋梁鉆孔灌注樁的施工建設(shè)過程中，受諸多因素影響，使灌注施工中止。在這種情況下，混凝土隔水層逐漸形成了凝固現(xiàn)象，若仍繼續(xù)灌注，必然會(huì)影響混凝土的正常下灌效果。針對(duì)以上問題，項(xiàng)目技術(shù)工作人員選擇拔出導(dǎo)管，保證泥漿進(jìn)入到導(dǎo)管當(dāng)中，最終引發(fā)了斷樁的問題。若通過導(dǎo)管內(nèi)部混凝土壓力增強(qiáng)的方式將隔離水層沖破，也會(huì)致使破碎硬殼存在混凝土當(dāng)中。在這種情況下，可以通過泥漿護(hù)壁成孔的手段開展橋梁工程項(xiàng)目的施工，但在實(shí)踐過程中，因土層存在明顯的區(qū)別，所以應(yīng)當(dāng)配置不同密度泥漿進(jìn)行灌注。若對(duì)循環(huán)清空方式進(jìn)行運(yùn)用，則還應(yīng)當(dāng)對(duì)孔洞深度予以考慮，對(duì)清潔的時(shí)間進(jìn)行適度地控制。但如果清潔的時(shí)間不長，則會(huì)導(dǎo)致孔底部存在沉渣，最終影響樁端的承載能力。另外，一旦混凝土和易性不理想，同樣也會(huì)引發(fā)混凝土的離析問題。

3 橋梁工程鉆孔灌注樁低應(yīng)變檢測方法

3.1 信號(hào)高頻振蕩

在該特大橋橋梁工程中，對(duì)混凝土灌注樁低應(yīng)變狀況進(jìn)行了檢測。但需要注意的是，不管測試的方式是加速度亦或是速度，必然存在振蕩的情況，這樣一來，很容易形成和測量系統(tǒng)頻率特性不存在關(guān)聯(lián)的高頻性干擾問題。若樁本身的半徑相對(duì)較大且脈沖較窄，則會(huì)增加問題嚴(yán)重程度[2]。另外，脈沖的幅度值也會(huì)伴隨時(shí)間的衰減速度減緩，使得樁底反射被掩蓋。針對(duì)這種問題，該工程項(xiàng)目施工企業(yè)采取了兩種解決方法，即通過改變振源的寬度增加振蕩消除的速度；對(duì)傳感器的安裝位置予以改善并合理運(yùn)用耦合劑，使得振蕩消除速度加快。在采取以上方法以后，并未解決振蕩的問題，因而針對(duì)樁身本身缺陷進(jìn)行了分析，并改變了測試的地點(diǎn)以及安裝的地點(diǎn)，展開進(jìn)一步地研究。

3.2 收集信號(hào)

伴隨灌注樁的樁徑變大，使得灌注樁截面的不同位置運(yùn)用的不均勻問題突顯出來。為此，項(xiàng)目技術(shù)工作人員設(shè)置了諸多檢測站點(diǎn)，以保證能夠?qū)嘧顿|(zhì)量進(jìn)行客觀檢測，與此同時(shí)，能夠?qū)蛄汗嘧督Y(jié)構(gòu)完整程度予以深入地了解。各檢測站點(diǎn)應(yīng)保證設(shè)置多個(gè)有效的信號(hào)，一旦不同檢測點(diǎn)的測量信號(hào)出現(xiàn)極大的差別，要與灌注樁相互結(jié)合展開深入地研究，并且探尋存在差異的具體原因，對(duì)檢測點(diǎn)的數(shù)量予以科學(xué)設(shè)置，確保檢測工作的準(zhǔn)確[3]。

4 橋梁工程鉆孔灌注樁超聲波檢測方法

在橋梁工程項(xiàng)目的施工建設(shè)的過程中，對(duì)于鉆孔灌注樁基礎(chǔ)樁身的完整性檢測，還可以利用超聲波的檢測方法。這種方法能夠保證檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確，還可以有效地判斷樁身存在的缺陷，為施工企業(yè)采取補(bǔ)救措施提供了有價(jià)值的參考依據(jù)，具有一定的推廣使用價(jià)值。

4.1 預(yù)埋管超聲波檢測方法

在開展預(yù)埋管超聲波檢測工作的過程中，選擇使用的儀器攜帶相對(duì)便利，最重要的是其抗干擾的能力極強(qiáng)，一定程度上提高了檢測工作的準(zhǔn)確程度，而且結(jié)果具有可靠性以及直觀性[4]。與此同時(shí)，通過對(duì)超聲波檢測裝置的運(yùn)用，還能夠?qū)崿F(xiàn)在灌注樁樁身內(nèi)部的移動(dòng)，即便是灌注樁長度較長也并不會(huì)受到過大的影響。在此基礎(chǔ)上，這種檢測的方法檢測較為全面，通常并不會(huì)形成盲區(qū)，無論是灌注樁的哪一部位，都可以接受到嚴(yán)格檢測。在該特大橋橋梁工程鉆孔灌注樁完整性檢測過程中，施工企業(yè)采用了預(yù)埋管超聲波的檢測方法，針對(duì)灌注樁樁身缺陷位置以及嚴(yán)重的程度展開了深入地分析，并且計(jì)算出混凝土實(shí)際強(qiáng)度。

4.2 鉆孔灌注樁樁身的完整性檢測方法

在橋梁鉆孔灌注樁樁身完整性方面，最容易出現(xiàn)的缺陷有兩種：第一，沉渣，屬于相對(duì)松散的介質(zhì)，其本身的聲速不高，而且聲波穿過沉渣的過程中會(huì)明顯衰減。所以，一旦出現(xiàn)沉渣的問題，超聲波振幅就會(huì)明顯降低[5]。究其原因，在對(duì)導(dǎo)管澆筑的過程中的操作不合理所致。如果出現(xiàn)上述問題，鉆孔灌注樁的樁身很容易形成斷樁。但若是樁頂?shù)臉?biāo)高不滿足要求，同樣會(huì)影響超聲波聲速的下降效果，且振幅還會(huì)降低。在這種情況下，樁身就會(huì)表現(xiàn)成突變，而且樁頂還存在緩變的問題。第二，混凝土離析。對(duì)于這一問題的原因分析，主要是基礎(chǔ)樁身某部位的粗集料存在超標(biāo)的問題，而其周邊的粗集料量偏少，導(dǎo)致其不均勻地分布。在采用超聲波檢測的過程中，針對(duì)粗集料相對(duì)較多的位置，超聲波的聲速會(huì)明顯提高，而其振幅則會(huì)下降。如果粗集料不多的位置，超聲波的聲速會(huì)明顯降低，且振幅上升[6]。在該特大橋橋梁鉆孔灌注樁的完整性檢測過程中，施工企業(yè)通過對(duì)超聲波檢測方法的運(yùn)用，準(zhǔn)確地判斷并分析了樁身的缺陷，及時(shí)采取了有效的補(bǔ)救措施，確保了施工的質(zhì)量。

5 結(jié)束語

綜上所述，對(duì)于橋梁工程項(xiàng)目而言，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)樁身完整程度會(huì)直接影響到承載力，因而完整性測試具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)基礎(chǔ)樁身完整性的檢測方法有很多，如果只是依賴單一的檢測方法很難保證檢測的全面性，所以，應(yīng)當(dāng)充分考慮實(shí)際情況，科學(xué)合理地選擇使用完整性檢測的方法，增強(qiáng)檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性與有效性。上文以某特大橋橋梁工程的鉆孔灌注樁作為重點(diǎn)研究對(duì)象，闡述了基礎(chǔ)樁身的完整性檢測方法，為施工企業(yè)采取補(bǔ)救措施提供了有力的保障，確保了工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量。

[1]姜凡,姜哲,高建等.橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)樁身完整性檢測方法探析[J].黑龍江科學(xué),2014(8):232-232.

[2]韋林林.橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)樁身完整性檢測方法分析[J].黑龍江交通科技,2013,36(2):129.

[3]鄭成云.小議超聲透射法對(duì)混凝土鉆孔灌注樁完整性檢測[J].中國科技博覽,2012(26):398-398.

[4]鄭成云.小議超聲透射法對(duì)混凝土鉆孔灌注樁完整眭檢測[J].中國科技博覽,2012(26):74-74.

[5]仲華惟.橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)樁身完整性檢測方法[J].交通世界（建養(yǎng)機(jī)械）,2012(4):273-274.

[6]萬維民.在役橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的現(xiàn)狀評(píng)估方法研究[D].東南大學(xué),2016.