橋梁樁基施工檢測技術(shù)分析

顏靜

摘 要：在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動下，交通行業(yè)也得到快速發(fā)展，橋梁建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大。文章通過研究橋梁樁基施工檢測的意義與現(xiàn)狀，嘗試通過分析橋梁樁基施工檢測技術(shù)目前存在的問題，從理論層面上為我國道路發(fā)展提供一些支持和幫助。

關(guān)鍵詞：橋梁樁基；施工檢測；檢測技術(shù)

中圖分類號：U445.55+1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）13-0160-02

Abstract： Driven by the economic development of our country， the transportation industry has also got rapid development， and the scale of bridge construction is expanding day by day. By studying the significance and present situation of bridge pile foundation construction detection， this paper tries to analyze the existing problems of bridge pile foundation construction detection technology， and provide some support and help for the road development of our country from the theoretical level.

Keywords： bridge pile foundation； construction detection； detection technology

1 橋梁樁基檢測意義

隨著我國交通行業(yè)的快速發(fā)展，橋梁建設(shè)的規(guī)模和數(shù)量不斷增長，人們對橋梁樁基施工技術(shù)的質(zhì)量要求也越來越高。作為橋梁的基礎(chǔ)性建設(shè)，橋梁樁基的重要性不言而喻，其質(zhì)量高低直接影響到整個橋梁的工程質(zhì)量。況且橋梁工程不僅投資費(fèi)用高昂、施工難度較大，而且只要出現(xiàn)意外事故就會是重大責(zé)任事故，造成財產(chǎn)和人身方面的重大損失。所以，要保證橋梁樁基的高質(zhì)量，需要有先進(jìn)的檢測技術(shù)來對其進(jìn)行控制。

2 橋梁樁基檢測技術(shù)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

2.1 靜載荷試驗(yàn)

隨著樁基在建筑工程中的使用越來越廣泛，樁基靜載測試技術(shù)也逐漸發(fā)展起來。在新中國成立后，樁基靜載測試技術(shù)才慢慢在我國發(fā)展起來。到20世紀(jì)80年代中國進(jìn)入改革開放時期，中國建筑行業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模不斷擴(kuò)大，我國樁基工程檢測技術(shù)的發(fā)展也進(jìn)入一個全新的發(fā)展階段。靜載荷試驗(yàn)是采用現(xiàn)場加載測加載與沉降曲線（也就是利用P-S曲線），通過P-S曲線的變化趨勢分析樁基的承載能力，進(jìn)而可以總結(jié)出橋梁樁基的施工質(zhì)量如何。在實(shí)際操作中，我們根據(jù)以下方面判斷樁基的質(zhì)量：通常P-S曲線的起始部分近似于正比例一次函數(shù)的函數(shù)圖像，曲線會隨著荷載的逐漸增加變得越來越陡峭，隨著荷載增加，曲線斜率越來越大，直至接近于垂直于橫坐標(biāo)軸時，曲線斜率接近于無窮，此時荷載數(shù)值也就達(dá)到了最大，繼續(xù)增加的話將超過樁的最大承載能力。得出了橋樁的最大承受力，就可以與設(shè)計值進(jìn)行比較，若設(shè)計值比最大承受力大，說明橋梁樁基滿足橋梁承載力的要求；反之，不符合要求。如果P-S曲線突然變得很陡峭并且發(fā)生位移變化，說明橋梁樁基中存在明顯的問題；如果曲線比較平滑，也就表明樁基不存在嚴(yán)重問題。

2.2 超聲波透射法

超聲波透射法是在橋梁樁基內(nèi)先設(shè)置一個聲測管，這個超聲波測管是與樁的方向相一致的，這個聲測管可以發(fā)射出脈沖超聲波，它也可以接受探頭發(fā)回來的波，與此同時還可以將發(fā)射回來的波轉(zhuǎn)換成電信號，并且通過一些儀器設(shè)備將此電信號投射出來，再由專業(yè)人員分析投射影像的特點(diǎn)分析得出樁基本身的質(zhì)量情況。而且，通過分析影像圖還可以確定樁基本身存在的問題以及問題的癥結(jié)，并且可以判斷出樁基內(nèi)部結(jié)構(gòu)如混凝土的均勻性和強(qiáng)硬度的達(dá)標(biāo)程度。

超聲波透射法不是適用于所有樁基的檢測，此方法只適用于半徑在三十公分到五十公分之間長度的樁基，而且，在聲測管覆蓋范圍之外的樁基本身，是不能夠測試出去完整性的。

超聲波透射法的優(yōu)點(diǎn)主要有：測量方便、測量使用儀器便于攜帶和使用、具有很強(qiáng)的消除干擾的特點(diǎn)、測量結(jié)果精確可靠等。同時，此方法也存在一定的缺陷：只有在測量儀器完好無損，即具有良好的使用性能，測量時工作程序步驟準(zhǔn)確無誤，而且，最重要的是：樁基至少具有七八天的齡期。只有在以上條件都完全具備的情況下所得出的結(jié)論才是可以信賴的。

此項(xiàng)技術(shù)分析方法還包括三種不同的分析方法：超聲波波幅分析法、聲波用時分析法、聲時-深度分析法。

（1）超聲波波幅分析法

超聲波波幅分析法與下面的聲波分析法不同，超聲波分析法是根據(jù)平均波幅的標(biāo)準(zhǔn)差的一半為標(biāo)準(zhǔn)得出的數(shù)值作為臨界值，以此來判斷樁基質(zhì)量有無缺陷。使用超聲波波幅分析法得出的數(shù)值比較精確，因?yàn)樵谀撤N程度上聲波中最為敏感的部分是聲幅，所以通過聲幅的變化來判斷樁基質(zhì)量的好壞是比較合理的。假設(shè)在第x個波幅處的數(shù)值小于臨界值，我們就會知道此處樁基存在問題。所以，運(yùn)用此項(xiàng)方法還是比較合理準(zhǔn)確的。

（2）聲波用時分析法

聲波用時分析法是根據(jù)聲波平均時間和聲波用時的標(biāo)準(zhǔn)差乘以二得出的數(shù)值為標(biāo)準(zhǔn)確定臨界值，以此為標(biāo)準(zhǔn)來判斷樁基的質(zhì)量好壞。假設(shè)在第x個樁基測試點(diǎn)的聲波用時超時，超過了臨界值，就表明在這個點(diǎn)x上存在問題，之前的測點(diǎn)沒有問題，不存在缺陷。

（3）聲時-深度曲線分析法

聲時-深度曲線分析法是將兩個觀測點(diǎn)作差得出數(shù)值a，將兩個測點(diǎn)連接成一條直線，計算出這條直線的斜率b，將a與b相乘得出數(shù)值c，c則為判斷樁基質(zhì)量的依據(jù)。若c大于事先設(shè)定的臨界值就表明樁基本身存在問題，有一定的缺陷。

在實(shí)際操作中我們通常會將這三種方法合并適用，不僅要運(yùn)用聲波用時，還要運(yùn)用波幅，還有聲時-深度曲線分析方法三項(xiàng)數(shù)據(jù)共同得出一個準(zhǔn)確的結(jié)論，各取三種方法的優(yōu)勢，同時又彌補(bǔ)了使用單個方法帶來的局限性。

3 應(yīng)變動測檢測方法中的問題及技術(shù)分析存在的問題

應(yīng)變動測檢測法有高應(yīng)變動測法和低應(yīng)變動測法兩種方法。

3.1 高應(yīng)變動測法

高應(yīng)變動測法是根據(jù)萬有引力原理，找一重錘，將其置于一定高度，然后再讓其自由下落，下落點(diǎn)為樁的上面的部分，根據(jù)重錘下落錘擊樁基得出相關(guān)動力系數(shù)a，然后再將此動力系數(shù)a代入設(shè)定的公式或程序，經(jīng)過一系列的分析及計算確定樁基的承載力等因素，確定樁基的質(zhì)量好壞。此種方法存在較大的缺陷，那就是此法實(shí)施過程較為繁瑣，操作起來不是很方便，所以這種方法到了21世紀(jì)初便不再那么受歡迎。

3.2 低應(yīng)變動測法

人們在高應(yīng)變動測法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，創(chuàng)造了操作簡便的低應(yīng)變動測法。從此，低應(yīng)變動測法便廣受歡迎。低應(yīng)變動測法與高應(yīng)變動測法的原理是一樣的，但低應(yīng)變動測法在高應(yīng)變動測法的基礎(chǔ)上改進(jìn)了錘擊重量并加入現(xiàn)代傳感器，利用小重錘與現(xiàn)代傳感器的完美結(jié)合，小錘錘擊樁基的動力波到達(dá)傳感器，傳感器將動力波轉(zhuǎn)化為物理信號，通過對這些物理信號的分析來判斷樁基的質(zhì)量。

低應(yīng)變動測法雖然操作起來相對簡便，但是此法在數(shù)據(jù)圖像分析方面需要耗費(fèi)力氣，此法分析過程中最復(fù)雜的部分就是對原始動測數(shù)據(jù)和原始動測曲線的的分析過程，分析好了這兩部分內(nèi)容就可以確定樁基是否存在問題，以及樁基哪里存在問題。不過，這種方法也存在適用范圍，此法只有在樁長小于等于50米，樁徑小于等于1.8米的情況下才適用。而且，樁頂是否干凈、樁身混凝土是否達(dá)到養(yǎng)護(hù)時間等因素也會影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。在測量過程中，測量儀器要結(jié)實(shí)牢固，測量前儀器應(yīng)進(jìn)行校正，在實(shí)踐操作中，每根樁都應(yīng)該設(shè)置3或4個測點(diǎn)以便準(zhǔn)確地出測量結(jié)果。

4 常見問題及解決措施

4.1 樁孔坍塌

首先，我們先來分析樁孔坍塌以及面對這個問題的解決措施。造成樁孔坍塌問題出現(xiàn)可能是由于泥漿比重過于低、樁孔內(nèi)部泥漿出現(xiàn)問題如壓力不夠難以支撐、人員施工過程中鉆孔速度過快導(dǎo)致泥漿對于樁基保護(hù)力或支撐力不足等等。

解決樁孔坍塌問題的辦法主要有：由于泥漿比重造成的樁孔坍塌需要針對不同材質(zhì)的泥漿采用不同比重的泥漿，同時也要注意泥漿自身稠度達(dá)到要求；由于鉆孔速度過快造成的樁孔坍塌問題同樣要根據(jù)不同質(zhì)地的泥漿來適當(dāng)調(diào)整鉆孔速度；當(dāng)樁基樁孔的孔口部分發(fā)生坍塌時，可以先將護(hù)筒抽出，將護(hù)筒壓實(shí)后再塞回去。

4.2 樁孔傾斜

施工過程中也常常會出現(xiàn)樁孔傾斜問題。造成樁孔傾斜的原因有很多，比如：作業(yè)時鉆機(jī)震動導(dǎo)致樁孔位置發(fā)生偏移、鉆機(jī)雖然安裝就位但其不夠穩(wěn)定、土層中夾帶有大石頭等等。針對這些現(xiàn)象的解決辦法主要有：在操作過程中要先確保操作場地的平整，可以將場地壓平；針對鉆機(jī)震動問題我們可以先檢查鉆機(jī)底座是否平穩(wěn)，操作過程中也要時常調(diào)整鉆機(jī)位置使其處于正確位置處；針對施工過程中遇見的大事故情況，操作人員在操作過程中要放慢鉆孔速度，檢查周遭情況。

4.3 斷樁

施工過程中還存在一種會嚴(yán)重影響樁基質(zhì)量的問題：斷樁。在施工過程中，如果出現(xiàn)斷樁情況，這將成為重大質(zhì)量問題。斷樁情況通常發(fā)生于鉆孔灌注樁過程中。當(dāng)施工時一旦發(fā)生斷樁，就會造成較為重大的經(jīng)濟(jì)損失，所以，為防止斷樁情況的出現(xiàn)，專業(yè)人員在施工過程中一定要做好預(yù)防工作，防患于未然。

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